深基坑降水及止水帷幕
深基坑止水帷幕
浅谈深基坑止水帷幕摘要：随着深基坑工程日益增多，地下水的控制成为工程中重中之重，正确认识各种土体的渗透规律，恰当选择合理的处理方法，科学设计止水结构是深基坑地下水处理的关键环节。
文章从止水帷幕的作用、使用条件、形成方法、桩体参数及施工要求做了简单介绍。
关键词：深基坑；地下水；止水帷幕中图分类号：tv551.4文献标识码： a 文章编号：在深基坑工程中，地下水的处理是一个十分重要的问题。
通过现有的工程事故调查发现，大多数工程事故是由于地下水或降雨造成的。
在高层建筑大规模发展和地下空间开发利用的同时，深基坑工程日益增多，而且正朝着“超大、超深、超复杂”的方向发展。
在地下水位较高的地区开挖深基坑时，由于水头差的存在，容易造成流砂、管涌、基底隆起、支护结构失稳等事故。
因此，正确认识各种土体的渗透规律，恰当选择合理的处理方法，科学设计止水结构是深基坑地下水处理的关键环节。
下面对自己所认识的止水结构止水帷幕进行简介。
一、止水帷幕的作用1. 在深基坑中，止水帷幕分为水平止水帷幕和竖向帷幕。
竖向止水帷幕设置在坑外缘，用以阻止坑外透水层在坑内外水位差的作用下向坑内的渗流，并防止由此产生流砂等的渗流破坏；水平止水帷幕设置在基坑地面以下，其作用有两种，一种是因基坑以下有深厚的透水层，水平止水帷幕是为了阻止坑外地下水绕过墙肢向坑内渗流，另一种是因承压水层的存在，防止承压水层的顶托力使基坑地面以下的土层被冲溃而发生突涌破坏。
2. 在透水层中设置止水帷幕之后，一方面使坑内地下水便于疏干，而且在疏干坑内地下水位时，由于止水帷幕的阻隔，使基坑外围的地下水位不受影响，从而减少因地下水位的降低而引起周围的地面沉降。
二、止水帷幕的适用条件1. 在地下水位较高，透水性较大的土层中开挖基坑，除了采用围护结构裆土之外，尚需配合设置竖向止水帷幕。
砂层、卵砾石层、粉土层及杂填土层均为透水层。
透水性很低的粘性土层自身即为隔水层，一般无需设置竖向止水帷幕。
UOE工程深基坑止水帷幕施工技术实验结果及应用
１ 、 工程概 况
Ｕ Ｏ Ｅ Ｉ 程位 于宝 钢 Ｉ ＃ Ｈ 纬五 路北 侧 ，东西 位 于经 六 路 和渣 三 路之 间 ， 南
下 水位 为 ３ ． ５ ４ 米 、沟槽 内水 位
为３ ． １ ４ 米） 。 ２ ０ ０ ５ 年４ 月８ 日至 ２ ０ ０ ５ 年４
北位于渣一路和渣二路之间。本工程场地原为长江南岸漫滩与河床， 现上部 为一钢、 五钢和宝钢的工业垃圾（ 钢渣 、 矿渣 、 钢筋混凝土块体 、 耐火砖 、 废钢、 碎石等） 堆 积而 成 ， 形 成 目前特 有 的“ 钢渣 岛 ” 形态。 钢 渣平 均 厚度６ ． ４ ５ ｍ， 最 大
体： 坡 体 是 否坍 塌 、 坡体 是 否有 裂缝 。 根 据 现场 场地 情 况 选取 一 固定 点 作 为场 地 自然 标 高定 为 ４ － Ｏ ． ｏ ｏ （ 绝 对标
卜１ 剖面团
高为５ ． ６ ４ ｍ ） ， 以下关于深度的数值均由此点计算的相对标高。
２ ． ４止 水帷幕 施 工 ：
沉到槽底， 然后 回填 土 至 场 地
圉二 Ｐ ｖＣ高强防水巷材藏工平面圈
现有 地形 平坦 ， 地 面平 均标 高５ ． ６ ４ ｍ。本工 程 地 下水 位 较 高 ， 根上午１ ０ ： Ｏ ０ 水位最低， 为０ ． ７ ６ 米； 凌晨０ ２ ： ０ ０ 水 位最 高 ， 为３ ． ９ ２ 米 。钢 渣层 由于颗 粒状 透 水性 能非 常 强 ， 地 下水 又 与长 江水 互
厚度８ ． ３ ０ ｍ。
月２ ０日将 沟 槽 内 积 水 排 除 后 将１ ． ２ ａ ｒ ｍ 厚 的Ｐ Ｖ Ｃ高 强 防 水 卷 材 置 于槽 内 ， 纵 横 向拼 接 均 采 用专用胶水粘接 ， Ｐ Ｖ Ｃ 高 强 防 水 卷 材 粘接 好 后 ， 缓 缓 填 土 或 用 细渣 使Ｐ Ｖ Ｃ 高强 防 水卷 材 下
止水帷幕在深基坑支护及降水中的应用分析
止水帷幕在深基坑支护及降水中的应用分析摘要：随着城市化建设进程逐步推进，城市用地越来越紧张，这样一来就催生了更多的高层建筑。
深基坑施工不仅难度大，而且危险性也相对较高，很容易出现基坑周边土体位移或者沉降的现象，一旦这种现象出现，就会加剧周边管线、附近建筑物以及道路的安全隐患，造成无法挽回的损失，进而延误施工工期。
而基坑支护则能够为土方开挖和边坡施工提供安全保障，同时还能够使基坑内部环境处于干燥状态，尽可能减少由周边建筑物引起的基坑沉降问题，为建设高质量的建筑工程项目奠定良好的基础。
鉴于此，本文立足于深基坑工程概述，围绕止水帷幕在深基坑支护及降水中的应用展开如下探讨。
关键词：止水帷幕；降水技术；深基坑支护工程1.深基坑工程概述从深基坑工程的概念来看，深基坑即开挖深度超出5m的基坑。
从工程特征上进行分析。
得知深基坑工程具有地质条件复杂，周边环境与地下管线以及建筑物息息相关，是一项系统性工程。
深基坑工程中主要包含了深基坑支护体系的设计研发、工程项目建设以及土方开挖等多个方面的内容。
由于支护体系是一种临时的结构，具有安全风险大以及受施工场地空间和时间限制的特点，所以，要想实现工程项目建设目标，具体施工作业的进行就必须做好施工进度、施工安全、施工环境、施工质量以及相关档案资料的管理工作[1]。
2.深基坑降水方法及适用条件如果在深基坑工程项目建设过程中存在着基坑比地下水位低的情况，就需要做好深基坑的降水处理工作。
从施工经验可以看出，对深基坑采取降水处理措施之后，能够尽可能降低基坑周边与底部出现渗水现象的几率，从而为施工作业的开展提供良好的条件，同时还能够提高土体的力学性能，强化边坡开挖工作的稳定性。
当前应用于深基坑工程中的降水方法，由于在建工程或者拟建工程项目的不同，就需要选择合适的方法。
止水帷幕法、井点降水法以及冻结法是常见的几种降水方法，具体如下：2.1井点降水法井点降水法主要是运用降水井来抽水，该方法的使用需要重视降水井位置的设置，通常将其设置在深基坑周边，适合用在将地下水位降低到与基坑底部距离0.5~1m 左右的位置。
浅谈深基坑止水帷幕的要求及失效处理
浅谈深基坑止水帷幕的要求及失效处理一、深基坑止水帷幕施工详解止水帷幕的安全、稳定对周边安全有重大影响，在实际施工中，会因方案设计、地质勘查、质量控制等多种因素出现漏洞导致止水帷幕发生失效，使工期延误或引发安全事故，因此对止水帷幕失效原因及处理方式的研究意义重大。
二、深基坑、止水帷幕的要求1、深基坑深基坑指开挖深度在5m及5m以上的，或地下室3层及3层以上的挖掘工程，同时，当地质条件及周边环境较为复杂的情况下，也可将挖掘工程称作深基坑。
我国有关文件定义，开挖深度超过5m（含5m）的基坑的土方开挖、支护、降水工程；开挖深度未超过5m但地质条件、周围环境及地下管线复杂或影响周边建筑物安全的基坑的土方开挖、支护、降水工程。
有关规定要求，深基坑工作的危险系数较高，其专项方案需由施工单位组织专家组成员、项目负责人、项目监管单位人员、施工方安全负责人、技术负责人等及勘察、设计单位的技术人员、安全人员共同进行安全论证。
2、止水帷幕止水帷幕是挖掘工程中止水工程的总称，其工程的意义在于防止或降低基坑内地下水的渗透，以保证施工安全，预防投入使用后房屋沉降。
止水帷幕一般由3部分组成，第1部分是挡土桩，主要作用和挡土墙类似，有钢筋混凝土灌注桩或其他形式，各桩体之间存在一定的空挡。
第2部分是真正的止水帷幕部分，主要用于对土体的加固，隔断基坑内外水体的相互流动，一般应用水泥搅拌桩或压密注浆技术。
第3部分是支撑部分。
与普遍的挡土桩不同的是，地下连续墙应用其他形式进行基坑加固、维护，一般用作特大特深基坑。
三、止水帷幕失效原因是什么？止水帷幕失效的原因需要通过对基坑、搅桩等因素的观察之后分析得出。
基坑围护止水帷幕渗漏情况较复杂，必须对渗漏类型进行划分，分别治理。
通过多个基坑施工实践，笔者认为根据渗漏深度位置的不同，可分为基坑开挖面以上渗漏，和基坑开挖面以下渗漏两种情况；根据所用的材料不同，又可分为钢筋混凝土缝隙渗漏和水泥土缝隙渗漏两种。
对深基坑支护与降水方法的研究
对深基坑支护与降水方法的研究深基坑作为城市建设中重要的土地资源开发方式，一直受到广泛关注。
深基坑的支护和降水是其施工过程中最关键的环节，直接关系到工程的稳定性和安全性。
对深基坑支护和降水方法的研究具有重要的理论和实践意义。
本文将通过对深基坑支护与降水方法的研究，结合理论和实践，探讨深基坑工程施工中的关键技术和难点，为深基坑工程的设计和施工提供参考和借鉴。
一、深基坑支护方法的研究1.1 地下连续墙支护技术地下连续墙支护技术是深基坑支护中常用的一种方法，它通过设置混凝土连续墙来支撑土体，保证基坑周边土体的稳定性。
其优点是结构简单，施工周期短，适用于不同类型的土壤。
地下连续墙支护技术在一些特殊情况下也存在一些问题，例如在软土层中使用时需要对土层进行处理，施工现场要求较高等。
桩柱支护技术是在地下打入桩或柱体来支撑土体，保证基坑周边土体的稳定性。
该技术适用于不同类型的土壤，尤其适用于深厚薄软弱的地层。
桩柱支护技术需要在地下打入桩或柱体，施工难度较大，成本相对较高。
地下水泥搅拌桩支护技术是在地下使用水泥浆来搅拌成桩体，起到支护土体的作用。
该技术适用于软土和砂土等土质，可有效提高土体的承载力。
地下水泥搅拌桩支护技术需要在地下进行搅拌桩施工，对施工现场要求较高，需要加强对施工工艺和施工质量的控制。
2.1 抽水降水法抽水降水法是深基坑降水中常用的一种方法，通过设置抽水设备将地下水抽出，从而降低基坑周边的地下水位。
其优点是操作简单，效果显著，但需要考虑抽水对周边环境和地下水位的影响。
2.2 地下水止水帷幕法地下水止水帷幕法是通过在基坑周边埋设防水帷幕，阻止地下水流入基坑。
该方法适用于地下水位较高，土壤较松软的情况。
地下水止水帷幕法需要考虑防水帷幕的施工质量和材料的选择。
2.3 地下水压力平衡法地下水压力平衡法是通过在基坑周边埋设水平管道，调节地下水位，实现基坑的降水。
该方法适用于基坑周边有较大的地下水位差异，需要进行地下水位调节的情况。
浅析深基坑止水帷幕失效的原因及应对措施
技术与检测Һ㊀浅析深基坑止水帷幕失效的原因及应对措施吕㊀钊摘㊀要:文章结合奥体学都东地下车库基坑工程实例ꎬ从基坑止水帷幕设计㊁施工方案㊁施工难点入手ꎬ结合止水帷幕加固机理㊁施工工艺及施工要点ꎻ对周边环境影响的分析基础上ꎬ分析止水帷幕失效原因ꎬ提出了有针对性的解决措施ꎬ可以为类似的工程提供有益的参考ꎮ关键词:深基坑ꎻ止水帷幕ꎻ失效ꎻ措施一㊁止水帷幕失效原因分析止水帷幕失效的原因可能在与施工中止水帷幕的冷接口在处理上出现漏洞ꎬ局部不密封的情况ꎮ也有可能是粉土间的搅拌桩质量不合格导致渗漏ꎮ由于施工工期原因导致基坑的降水速度过快ꎬ降水量过大ꎬ引发土层中的水流动ꎬ将尚未凝固的水泥浆稀释㊁搬运ꎬ使搅桩质量不能达到预期效果ꎮ最后一种可能是止水帷幕搅桩在设计时处理不当ꎬ并且在止水帷幕施工完成后立即进行大面积挖掘工作ꎬ导致支护结构发生位移ꎬ对搅桩造成损坏ꎬ影响搅桩质量ꎮ(一)基坑底部有较大水压力的滞水层止水帷幕深度位于滞水层但又没有完全将此层封闭ꎬ基坑开挖后等于地基卸载ꎬ土体中的压力减少ꎬ坑底的大口井㊁工具柱桩㊁支护钢筋混凝土灌注桩等薄弱部位均有可能产生管涌和流砂ꎬ处理不当还会造成坑底隆起ꎬ甚至危及周围地下管线和建筑物的安全ꎮ(二)非地下潜水水源对止水帷幕的破坏地下管道渗漏㊁距离河道较近㊁降雨过多造成土体含水量过大ꎬ土体颗粒悬浮流动ꎬ使围护结构受主动土压力增大ꎬ由此引发因围护结构变形量过大造成止水帷幕断裂ꎬ从而产生渗漏ꎬ如果外围水量过大ꎬ还有可能引发基坑工程事故ꎮ(三)外围基坑渗水根基地勘报告本工程地下不存在有较大水压力的滞水层ꎬ但随着基坑的开挖地下管道的渗漏及周边土体含水量大且地下水位较高ꎬ造成从外围基坑顶部向基坑内渗水的情况ꎬ形成明漏ꎬ同时由于水泥搅拌桩成桩质量的不理想ꎬ从基坑中间部位发生渗漏ꎬ且局部渗漏的情况比较严重ꎬ已形成暗漏ꎻ但通过观察ꎬ初期渗漏夹带泥沙较多ꎬ后期渗漏为清水ꎬ没有在地下形成较大空洞ꎬ没有对造成较大影响ꎮ(四)其他破坏原因随着基坑开挖深度的不同ꎬ围护结构所受的土水压力也发生了一定的变化ꎬ一些未发现的深层搅拌水泥加固土成墙质量问题体现ꎬ如成墙时相邻组之间相互没咬合或咬合量较小㊁断浆后接缝不严或衔接量不够㊁搅拌不均匀带有杂物造成夹层或夹块㊁水泥加固土受地质中土的活性以及特殊地质的影响固结不好或没有固结等因素ꎬ均可造成止水帷幕渗漏ꎮ二㊁止水帷幕失效渗漏的处理对策(一)帷幕注浆封堵首先采用坑外帷幕注浆封堵的施工工艺ꎬ先对整体帷幕进行定位ꎬ在之前设置好的止水帷幕外侧ꎬ距离双轴深搅拌桩约２０ｃｍ深的位置装设第１排注浆孔ꎬ第２排注浆孔位置设定在与第１排注浆孔相距０.５ｍ位置处ꎬ使两排注浆孔以梅花形排列ꎮ在布点这一环节ꎬ要在第１排注浆孔上进行注浆ꎬ保证注浆管在压入时保持垂直ꎬ且要将注浆压密ꎬ将压入深度控制在６~８ｍꎬ进入第４层粘土约０.５ｍꎮ将水泥浆㊁水泥㊁水玻璃按照１ʒ１的比例进行搅拌ꎬ注浆压力控制在１ＭＰａꎮ(二)进行坑外管井降压处理因开挖时周边自然环境的影响ꎬ可能使水体深入土层ꎬ导致土中含有大量水分ꎮ当土方挖掘至７ｍ时ꎬ坑里及坑外的水头有较大差距ꎬ所以要在坑外加设降压井ꎬ以减少压力差ꎬ降低坑内渗水量ꎬ为坑外的注浆封堵工作打好基础ꎮ同时ꎬ要对帷幕周边环境进行随时观察ꎬ注意湿度变化ꎬ进行间歇性抽水ꎬ做到少抽多抽ꎬ抽水时间要尽量短且高效ꎮ一般将降压井安置在基坑一侧的房屋内及房屋西侧ꎬ井深要大于注浆管深度ꎬ一般在１０~１２ｍꎬ两个井之间的距离约为２０ｍ左右ꎬ以绿豆砂作为井管与井孔之间的滤料ꎮ(三)进行坑外挂网的喷浆封堵确保坑内挂网喷浆封堵的工作与坑外注浆㊁降压工作在同一时间进行ꎮ在坑内桩间土挂钢筋网的建设上ꎬ应以直径８ｍｍ的钢筋为主要建设材料ꎬ钢筋之间的距离控制在１５ｃｍꎬ正负差值为５ｍｍꎬ使钢筋与桩体进行可靠的连接ꎮ喷射混凝土的主要材料选用Ｃ２０ꎬ厚度控制在６ｃｍꎬ正负差值要小于５ｍｍꎮ在喷射过程中ꎬ先喷射３ｃｍ厚的Ｃ２０混凝土ꎬ等第１层喷射层凝固并养护完成后ꎬ再进行第２层ꎬ即剩余３ｃｍ的喷射ꎬ同样待其凝固后进行养护工作ꎮ(四)坑内已密实的混凝土的封堵要求基底的标高在地下６.８~７ｍꎬ此处基底层的主要性状为粉土层ꎬ这一类土层的最明显特征就是渗透率过大ꎬ所以要在土方开挖后ꎬ以不影响后续的工程开展为前提ꎬ在基底层和桩体的交接部位应用密实的混凝土浇筑起一道混凝土隔挡墙ꎬ阻挡湿气㊁水气进入ꎬ有效完成对坑内渗漏位置的渗透封堵ꎬ保证帷幕质量ꎮ(五)防治住宅楼沉降在发生沉降的住宅楼对应侧的地面上进行注浆ꎬ对土体进行有效加固ꎬ这也是保证止水帷幕防渗漏的重点ꎮ同时在各家居民的庭院内加设注浆孔ꎬ要求注浆深度为６ｍꎬ正负差值为０.５ｍꎬ注浆压强为０.５ＭＰａꎮ在注浆环节上ꎬ将注浆管依次进行拆除ꎬ在注浆管的一端注浆孔早在填土范围中ꎬ适当降低注浆压强ꎬ对地面情况进行同步监测ꎮ当出现冒浆情况时ꎬ观察人员要立即下令停止注浆ꎮ在注浆完成后ꎬ要设置沉降检测点或加装检测模块㊁设备ꎬ在注浆环节及注浆结束后进行必要的检测ꎮ(六)总结总体施工流程首先在坑外进行压密注浆的加固处理ꎬ加固顺序为先对第１排进行加固ꎬ在第１排加固完成并修复后ꎬ进行第２排注浆孔的注浆及加固㊁维护工作ꎮ之后在坑外注浆加固的同时ꎬ进行坑内挂网喷浆ꎮ如果在此期间发现渗漏现象ꎬ要及时找出渗漏位置ꎬ并应用水泥袋对渗漏点封堵ꎬ进行加固工作ꎮ最后要在桩体和基底间的连接处进行密实混凝土的浇筑ꎬ以形成混凝土挡墙ꎬ防止渗漏ꎮ三㊁结论止水帷幕具有施工速度快㊁止水效果好㊁水泥土强度高等优点ꎬ适合较深基坑的止水支护ꎮ基坑开挖后ꎬ止水帷幕可以有效的降低基坑外侧的水位降深及基坑涌水量ꎬ解决深基坑施工所面临的地下水危害以及基坑周边环境保护等难题ꎬ综合止水效果好ꎬ同时对周围环境影响非常小ꎬ在研究和分析了地下水特性的基础上制订的止水帷幕方案是十分安全㊁经济㊁有效的ꎮ参考文献:[１]金小荣.基坑降水引起周围土体沉降性状分析[Ｊ].岩土力学ꎬ２００５(１０).作者简介:吕钊ꎬ中国石化胜利石油管理局有限公司房产管理维修中心ꎮ３５１。
深基坑止水帷幕施工方案
深基坑止水帷幕施工方案一、引言深基坑施工中的止水问题一直备受关注，止水帷幕的施工方案对基坑工程的质量和安全具有重要影响。
本文将针对深基坑止水帷幕的施工方案进行详细阐述，包括施工步骤、材料选用、施工工艺等内容，旨在为相关工程人员提供参考。
二、止水帷幕施工步骤1. 基坑周边准备工作在进行止水帷幕施工前，首先需要对基坑周边进行准备工作，包括清理地表杂物、搭建施工围护结构等，确保施工现场整洁有序。
2. 钻孔根据设计要求，对基坑边界分布的钻孔进行布置，保证止水帷幕的完整性和连续性。
钻孔的直径和间距应按照设计规范执行。
3. 注浆在完成钻孔后，需要进行注浆加固，填充钻孔空隙，增强地层的稳定性和密实性，防止地层松动导致渗水。
4. 帷幕布设将帷幕布依次沿钻孔布设，确保无缝连接并紧密贴合基坑周边地层，有效阻止地下水的渗透。
5. 密封处理对帷幕布进行密封处理，采用合适的密封材料对帷幕布进行加固和固定，提高止水效果。
6. 检测和验收完成帷幕施工后，需要进行检测和验收工作，确保止水帷幕的质量和可靠性，达到设计要求。
三、止水帷幕施工材料及工艺1. 施工材料止水帷幕施工需要选用优质的防水材料，如聚乙烯膜、增强型玻璃纤维布等，以确保止水效果和施工质量。
2. 施工工艺在止水帷幕的施工过程中，需要严格执行设计要求和工艺流程，保证施工质量和效果。
工艺工程师应及时调整施工方案，解决施工中的问题。
四、总结深基坑止水帷幕的施工是基坑工程中关键的环节，影响着整个工程的质量和安全。
通过本文对止水帷幕施工方案的详细介绍，相信读者对深基坑止水帷幕施工有了更深入的了解，能够更好地指导实际施工工作，确保基坑工程的顺利进行。
悬挂式止水帷幕对基坑降水的影响(1)
第20卷第4期2006年8月土 工 基 础Soil Eng.and FoundationVol.20No.4Aug.2006悬挂式止水帷幕对基坑降水的影响冯晓腊1,谢武军1,卢智强23,王超峰(1.中国地质大学工程学院,湖北武汉430074;2.中铁隧道集团,河南洛阳)摘 要:在广泛分析目前深基坑降水的设计计算理论和施工的基础上,建立了三维渗流的有限元模型,编制了三维有限元计算程序,并以武汉长江隧道武昌盾构井深基坑降水工程为例进行计算。
通过将有无悬挂式帷幕两种工况的水头降深计算结果与实际存在悬挂式止水帷幕的实际监测值进行对比,定量说明悬挂式止水帷幕对基坑降水的影响。
关键词:悬挂式帷幕,基坑降水,三维有限元法中图分类号:TU46 文献标识码:B 文章编号:100423152(2006)04200332041 引言长江中下游沿岸大都位于长江一级阶地之上,地基土呈典型的二元结构。
上部由透水性弱、强度低的粘性土层组成;下部由强度高、透水性强的砂、砾、卵石层组成,富水性好,在两层结构之间,间或出现厚度不一的粉砂过渡层,抗渗强度低[1,2]。
这样更增加了地下工程支护与施工的难度,开挖深基坑时必须进行降水。
目前,对于深基坑井群降水渗流场的分析计算主要是采用解析方法[3],对基坑渗流场的分析大多是二维的,这是对实际情况的简化,而利用三维有限元对复杂基坑进行模拟,也多停留在稳定渗流的水平[4]。
文[5]采用二维有限元法对某水坝悬挂式帷幕周围的渗流场进行了模拟。
本文以里兹有限单元法为基础,建立地下水流动的三维渗流模型进行计算,预测有无止水帷幕工况下基坑各处水头降深,并与实际工程中存在悬挂式止水帷幕的降水监测数据进行对比,并阐明悬挂式止水帷幕在基坑降水中的影响。
2 渗流模型的建立及求解基坑降水中各向异性承压含水层中地下水三维不稳定流问题,若考虑x、y和z轴的取向与含水层介质各向异性的主方向一致,则该状况的地下水流动规律可用以下三维模型表达[6]:99x(K xx9H9x)+99y(K yy9H9y)+99z(K zz9H9z) =μs9H9t (x、y<Ω)H|t=0=H0(x,y,z)H|B1=H b[K xx9H9x co s(n,x)+K yy9H9y cos(n,y)+ K zz9H9z cos(n,z)]B2=ν(1)式中:Ω为渗流区域,B1为研究区的第一类边界(定水头边界),B2为研究区的第二类边界(定流量边界),ν为第二类边界B2处的渗流速度,K xx、K yy、K zz分别为x、y、z方向上的渗透系数。
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深基坑降水及止水帷幕
摘要】本文对地铁换乘部位工程和相对高差多变的复杂的多层地下结构工程在降水施工中容易出现的问题，进行分析、研究、计算，避免因过度降水而引起的对周围建筑物的不良影响或不均匀沉降、地面塌陷等问题，或是因降水不足使基坑最深部位集水，无法保持每个作业面都在地下水位以上的问题出现，根据不同地质状况和地下水位高低，进行科学的选择止水帷幕的形式和根据相邻不同深度基坑的分区、分片布置不同深度的降水井，达到科学合理的布井降水，满足地铁各线换乘部位工程和多层地下结构工程经济合理的深基坑降水。
【关键词】渗透系数；降水井影响半径；基坑等效半径。
1前言
随着城市轨道交通的快速发展，地铁线路越来越多，各线之间的无缝对接，垂直换乘，立体交叉的部位越来越多，位置在狭小的空间内，周围建筑的包围中，集中着几条不同深度地铁线路的交叉换乘点，这就对深基坑地下结构不同深度的降水提出了很高的要求，以最深处大范围降水，降水的半径随着基坑的深度会波及到周边已有的建筑物，会给周围已有建筑物造成不均匀的沉降，更有甚者会造成地面塌陷；降水不到位又无法进行施工作业，通常在相邻结构1米宽度范围内要出现±10米的地下水位高差，适当的选择使用止水帷幕和合理的根据地质状况选取参数，计算并布置不同深度的降水井进行降水，是实现准确降水的必要条件和基本保证。
2参数的选择和止水帷幕的选布
2.1水文地质参数的确定
根据钻孔水位情况，结合区域调查，确定该场地水位及地下径流的走向，钻探有无漏浆情况，地下水量是否丰富，年变化幅度多大，丰水期水位以及地下水的来源和补给，确定水文地质参数。
以济南西客站为例：该场地水位西南高，东北低，总体由西南向东北排泄，
属第四系孔隙潜水，补给来源为大气降水和地下迳流，地下水丰富，年变化幅度不大，丰水期水位标高可按30.00米考虑。
根据调查，场地覆盖层厚度大于90m，下伏闪长岩侵入体，抽水井深度以下仍为含水层，因此按非完整孔求渗透系数。
先做好试验井确定参数：
根据岩土工程试验监测手册表4.15-22计算公式
lgR=（S1(2H-S1)lgr2-S2(2H-S2)lgr1）/(S1-S2)(2H-S1-S2)
和岩土工程试验监测手册表4.15-28序号3计算公式
K=0.16Q/(l＂(S1-S2))×（arsh(l＂/r1)-arsh(l＂/r2)）
可求出R值和K值，式中l＂= l0-0.5（S1+S2）。
（1）1号抽水试验井r1=5.00m r2=26.50ml0= 26.50m H=90m ①当S1=3.40mS2=1.83m Q= 1920m3/d时
得K11=11.94m/d R11=192.26m
②当S1=1.86mS2=0.77m Q= 1440m3/d时
得K12= 12.37m/dR12= 87.15m
（2）2号抽水试验井r1=5.00mr2=29.00m l0= 30.00mH=90m ①当S1=2.36mS2=1.16m Q= 1920m3/d时
得K21=14.23R21=162.27m
②当S1=1.30mS2=0.60m Q= 1440m3/d时
得K22=17.87R22=132.293m
③当S1=0.68mS2=0.30m Q= 696 m3/d时
得K23=15.71R23=116.79m
K=1/5（K11+K12+K21+K22+K23）=14.42m/d
R=1/5（R11+R12+R21+R22+R23 ）=138.15m
得场地综合渗透系数和影响半径：K=14.42m/dR=138.15m 符号说明：
Gi：i号观测孔
ri：i号观测孔距抽水井距离
K：综合渗透系数
R：综合影响半径
Si:i号观测孔降深
Q：抽水井涌水量
H：含水层厚度
l0：抽水前抽水井内水厚度
2.2止水帷幕的选布
止水帷幕有高压旋喷桩和深层搅拌桩止水帷幕，根据基坑开挖深度的不同进行适当选择，开挖深度深，地下水量丰富，地质渗透型强，采用高压旋喷桩止水帷幕；开挖深度浅，地下水量一般，地质渗透性小，可采用深层搅拌桩止水帷幕。
以济南西客站为例，基坑总共分两阶。
一阶基坑开挖深度约为13m，二阶基坑开挖深度自一阶基坑下约为12.31m，考虑到周边环境以及现场实际，一阶基坑周边设置闭合的双层水泥搅拌桩止水帷幕，桩长为18m。
在二阶基坑围护结构桩外采用高压旋喷桩止水帷幕，桩长20.51m。
止水帷幕完成后渗透系数≤10-7cm/s。
3降水井的降水深度计算及分区布置
3.1降水井降水深度计算
以济南西客站为例，根据基坑开挖不同深度，降水共分3个区域，Ⅰ区开挖深度12.83米；Ⅱ区开挖深度16.94米；Ⅲ区开挖深度23.64米；如图一。
图一
3.1.1 Ⅰ#降水区域：
取西侧作为计算模型，基坑开挖深度12.83米，基坑长度按照255.6米、
宽度按照56.2米计算。
基坑周围均已经施工有截水帷幕，故，基坑属于均质含水层潜水非完整井基坑,且基坑靠近隔水边界。
如图二。
图二
①计算公式：
其中Q──基坑涌水量；
k──渗透系数，k=14.42；
H──潜水含水层厚度，H=45.00m；
S──基坑水位降深，S=11.330m；
R──降水影响半径，R=575.70m；
r0──基坑等效半径,r0=67.62m。
②基坑涌水量Q=9297.70m3/d。
③降水井的数量计算:
按《建筑基坑支护技术规范》8.3.3 n=1.1-1.2(Q/q)计算得：
单井出水量约为170.87(m3/d)，计算需要降水井的数量=55眼。
④降水井布置：
外围降水井布设在截水帷幕以内7.00米（边坡放坡马道）处，内侧降水井布设在内侧截水帷幕以外，降水井间距15.00米。
⑤井深计算：
Hw=H1+H2+H3+H4+H5+H6
H1=12.83米（基坑深度），H2=1.0米（降低水位距离基底要求）
H3=3.0米（水力坡度），H4=1.50米（水位变化幅度）
H5=3.0米（过滤器长度），H6=2.00米（沉淀管长度）
计算得：井深Hw=23.33米，取：H=24.00米。
3.1.2 Ⅱ#降水区域：
基坑开挖深度16.94米，基坑长度按照37.2米，宽度按照50.82米计算。
如图三。
图三
①计算公式：。