深基坑施工中承壓水風(fēng)險控制要點

1、1深基坑施工中承壓水風(fēng)險控制要點劉勇劉勇上海市市政工程建設(shè)處上海市市政工程建設(shè)處摘要：摘要：已經(jīng)發(fā)生的許多重大建設(shè)工程事故表明，承壓水已成為導(dǎo)致建設(shè)工程事故的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)停止降水、降水失效或未采取有效的承壓水治理措施，導(dǎo)致承壓水水位大于安全高度時，將發(fā)生嚴(yán)重的突涌破壞，本文根據(jù)實際工作經(jīng)驗，總結(jié)，歸納、梳理了深基坑承壓水風(fēng)險控制技術(shù)措施，擇其要點進(jìn)行闡述，供參考。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：深基坑施工風(fēng)險控制要點引言引言近年來，國內(nèi)軌道交通建設(shè)

2、得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。根據(jù)2005年統(tǒng)計資料，我國共有20多個城市正在建設(shè)或規(guī)劃建設(shè)軌道交通項目，其中基本符合國務(wù)院規(guī)定建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的城市18個，初步統(tǒng)計近期規(guī)劃建設(shè)55條軌道交通線路，約1500公里長，總投資達(dá)到5000億元，而目前在建線路總長度超過390公里。就上海地區(qū)而言，2010年之前將有超過400km的軌道交通線投入運營。軌道交通建設(shè)向縱深發(fā)展，松散軟土區(qū)蘊(yùn)藏的豐富的承壓含水層地下水，對工程施工安全的威脅越來越大，人為改變承壓水滲

3、流場對建筑環(huán)境、城市生存環(huán)境的安全威脅也越來越大。因此，軌道交通建設(shè)工程中，承壓水引發(fā)的施工安全與環(huán)境安全風(fēng)險日益增長，能否有效與安全地控制承壓水已成為影響軌道交通建設(shè)工程成功與否的關(guān)鍵因素之一。在軌道交通工程建設(shè)中，對承壓水風(fēng)險尚缺乏完善的控制體系與有效措施。上海市的大規(guī)模城市建設(shè)活動始于上世紀(jì)80年代中期，地下工程建設(shè)活動的頻度與規(guī)模近年發(fā)生了巨增。隨著地下工程建設(shè)活動的日益加劇，承壓含水層地下水對工程建設(shè)的重要影響逐漸顯現(xiàn)，人們對

4、承壓水的工程特性的了解和認(rèn)識經(jīng)歷了漫長的過程。在遭遇了許多因承壓水處理不當(dāng)而引起的重大工程事故、承受了重大的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡等慘痛教訓(xùn)之后，人們逐漸認(rèn)識到承壓水的工程特性，并逐漸重視承壓水的重要影響。近年來，雖然承壓水的重要性已得到了土木工程界的廣泛關(guān)注與重視，但是，人們對承壓水風(fēng)險的認(rèn)識仍處于較為膚淺的階段，對風(fēng)險的認(rèn)識與評估缺少有效的工具與方法，在承壓水風(fēng)險控制方面還未建立完善的管理體系及有效的規(guī)避風(fēng)險的措施。在地下工程施工期間，

5、對于深度較大的基坑工程，為防止深層承壓水水頭的頂托作用而可能發(fā)生的坑底土層突涌、基坑倒塌，通常必須采用深層減壓降水的辦法，降低深層承壓含水層地下水水頭，達(dá)到基坑穩(wěn)定與施工安全的目的。由于地下工程施工周期較長，連續(xù)降低地下水位一般延續(xù)數(shù)月至一年以上，導(dǎo)致淺層地下水位下降及深層承壓水頭的大幅度下降。地下水位（頭）下降不僅改變了含水層組內(nèi)的滲流場，而且改變了含水層組內(nèi)各層土骨架的有效應(yīng)力場的時空分布，從而導(dǎo)致了地層變形，并由此引起相鄰建(構(gòu))

6、筑物的變形與破壞，相鄰地面產(chǎn)生沉降。目前的研究成果表明，地下水位下降導(dǎo)致地層發(fā)生壓密變形，地下水位上升導(dǎo)致地層發(fā)生膨脹變形。因此，地下水對地下工程的施工安全性具有重要影響，地下水位的升降，對相鄰建筑環(huán)境的安全性具有重要的影響。目前，在軌道31.5.勘察單位應(yīng)加強(qiáng)對從業(yè)人員的崗位培訓(xùn)、職業(yè)道德和技術(shù)技能的培訓(xùn)。同時應(yīng)制定詳細(xì)的野外作業(yè)操作規(guī)程，工程負(fù)責(zé)人應(yīng)加強(qiáng)對現(xiàn)場監(jiān)管。2.2.水文資料不完整或不準(zhǔn)確的風(fēng)險控制要點水文資料不完整或不準(zhǔn)確的

7、風(fēng)險控制要點2.1.勘察人員應(yīng)根據(jù)承壓含水層分布特征及工程性質(zhì)，分析判斷承壓水對工程的影響程度，當(dāng)初步判斷盾構(gòu)進(jìn)出洞時可能引發(fā)水土突涌時，應(yīng)布置實測承壓水水頭的工作。2.2.現(xiàn)場進(jìn)行承壓水水頭觀測時，應(yīng)加強(qiáng)野外作業(yè)管理，嚴(yán)格按正確的操作規(guī)程施工，做好被觀測承壓含水層與其他含水層的隔水措施、孔內(nèi)泥漿應(yīng)清除干凈，應(yīng)連續(xù)觀測至承壓水水位穩(wěn)定為止（根據(jù)含水層土性不同，一般觀測時間需510天以上）。2.3.勘察報告除提供勘察期間的承壓水水位外，還

8、應(yīng)收集區(qū)域承壓水水位資料，以滿足基坑突涌評價應(yīng)按不利組合考慮的要求_（即按施工周期內(nèi)可能出現(xiàn)的高水位進(jìn)行價）。2.4.應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場滲透試驗，綜合室內(nèi)滲透試驗和現(xiàn)場注水試驗綜合確定土層滲透系數(shù)。對于不均勻土層，其滲透系數(shù)建議值應(yīng)慎重。2.5.加強(qiáng)現(xiàn)場管理，現(xiàn)場作業(yè)應(yīng)按正確的操作規(guī)程施工，清除孔內(nèi)泥漿，以確保獲得的含水層滲透系數(shù)的準(zhǔn)確性。2.6.水文地質(zhì)勘察中的抽水試驗孔和觀測孔均應(yīng)按規(guī)范嚴(yán)格施工，如填砂礫應(yīng)按試驗?zāi)康膶舆M(jìn)行顆粒級配設(shè)計。3.

9、3.勘察報告對承壓水評價不準(zhǔn)確的風(fēng)險控制要點勘察報告對承壓水評價不準(zhǔn)確的風(fēng)險控制要點3.1.勘察報告應(yīng)按最不利施工條件，針對微承壓水、承壓水對洞口的突涌可能性進(jìn)行分析與評價。3.2.含水層和隔水層是相對的，應(yīng)根據(jù)土層夾砂的多寡，判斷多層承壓水的連通性，并作出評價。4.4.水文地質(zhì)試驗孔未按試驗方案實施，或采用的計算公式、模式的風(fēng)險控制要點水文地質(zhì)試驗孔未按試驗方案實施，或采用的計算公式、模式的風(fēng)險控制要點4.1.水文地質(zhì)勘察中的抽水試驗

10、孔及試驗均按規(guī)范嚴(yán)格施工，如填礫石按試驗?zāi)康膶拥念w粒級配設(shè)計。4.2.應(yīng)對上海地區(qū)各種類型的承壓含水層的水文地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究總結(jié)，確定取值的合理范圍。4.3.對各種水文地質(zhì)條件下的承壓含水層確定合理計算公式及模擬曲線。4.4.對于⑤2層、第⑧2、⑨層等降水經(jīng)驗少的含水層，按不同含水層組合情況，確定合理的水文地質(zhì)模型。二、二、承壓水減壓降水風(fēng)險控制要點承壓水減壓降水風(fēng)險控制要點1.1.降水設(shè)計方案風(fēng)險控制要點降水設(shè)計方案風(fēng)險控制要點1

11、.1.設(shè)計人員應(yīng)全面了解、掌握降水區(qū)域的地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能地進(jìn)行三維地下水滲流計算。1.2.設(shè)計人員應(yīng)在全面分析降水區(qū)域水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，選取能客觀反映降水區(qū)域水文地質(zhì)條件的地下水滲流模型，進(jìn)行降水設(shè)計計算。對于復(fù)雜工程，降水設(shè)計方案應(yīng)通過具豐富降水工程經(jīng)驗的專家組論證或鑒定。1.3.設(shè)計人員應(yīng)充分了解圍護(hù)結(jié)構(gòu)特點及各工況條件，在此基礎(chǔ)上確定降水方案并進(jìn)行降水設(shè)計。1.4.承壓水降水主要以滿足盾構(gòu)進(jìn)出洞要求和盡