地铁车站基坑降水设计方案Word格式.docx
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5降水井成井施工及降水维持............................
18
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5.1成井施工18
工艺流程18
前期准备18
成井施工19
特殊过程质量控制要求21
5.2降水运行措施22
降水维持工艺流程22
降水井运行22
降水运行保障措施23
降水运行管理措施27
6封井方案28
7附图.30
附图1．基坑降水井平面布置图30
附图2．降水井井结构图30
附图3．降水井与含水层相对关系示意图30
附图4．基坑降水水位预测等值线图30
附图5．基坑降水降幅预测等值线图30
附图6．基坑降水沉降预测等值线图30
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1工程概况
XX市轨道交通XX线〔21号线〕起于江岸区二七小路与后湖大道交叉路口处的后湖大道站，沿后湖大道过新荣村客运站，向东经黄埔新城后下穿三环线、武广高铁及其联络线，跨汉北河后进入黄陂区，沿汉施公路至新洲XX开发区倒水河，跨江岸、黄陂和新洲三个区，全长，共设车站15座，其中地下站5座，高架站10座。
百步亭花园路站位于江岸区后湖大道与百步亭花园路交汇处、沿后湖大道布设，东北侧为百步亭世博园，东南侧为百步龙庭。
车站起点里程右，终点里程右，有效站台中点里程右，车站地面共设4个出入口和2组风亭，有效站台长×
宽为140m×
13m。
车站施工采用明挖法施工，根据设计院提供的有关资料，地面标高约在20.70m左右，基坑围护结构拟采用落底式地下连续墙+一道混凝土支撑+三道钢管支撑，墙底深度约为地面下〔墙底绝对标
高〕。
拟开挖地铁站点基坑呈长条形，东西向长约，南北向宽为，基坑开挖面积约2。
根据站台底板埋深不同，垫层底绝对标高标准段底板底为、两侧盾构井段底板底为、小里程段废水池段基底为-0.59m。
基坑的开挖深度〔相对于地面标高20.70〕标准段为、盾构井段为，废水池段为。
为保证后续施工的顺利开展，保证主体站点结构的无水施工环境，必须对深层地下水进行有效治理，本方案设计的重点是采用深井降水对场地一级阶地内分布的地下孔隙承压水进行处理，降水设
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计范围仅包含主体结构站点局部，不包含出入口、风亭及其它附属
结构。
2工程地质与水文地质条件
2.1场区地貌及周边环境
百步亭花园路站地处长江北岸〔左岸〕Ⅰ级阶地，属冲积平原区，
地形平坦、地势开阔，地面高程～。
场地东距长江最近
距离约。
周边主要建筑物北侧为百步亭世博园居民社区；
南侧为百步龙庭
居民社区，沿后湖大道分布高16~18层的居民楼，距车站基坑边线约
30m。
沿后湖大道分布有给排水、电力、通信、燃气等类型的地下管
线，其中燃气管〔中压〕线主要分布于道路南侧。
2.2工程地质条件
根据钻孔揭露，场地表层分布人工填土〔Qml〕，其下为第四系全新统冲积层〔Q4al〕、冲洪积层〔Q4al+pl〕；
下伏基岩主要为二叠系下统
栖霞组〔P1q〕灰岩、硅质白云岩以及志留系中统坟头组〔S2f〕泥岩。
各时代地层岩性自上而下分述如下：
1、人工填土〔Qml〕
（1〕杂填土〔1-1〕
以沥青、混凝土地坪、碎石、砖块等建筑垃圾与生活垃圾、工业
废料为主的人工填土，结构松散。
该层分布于场地表层，厚度～
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，分布较连续，堆积年限2年以上。
（2〕素填土〔1-2〕
为粘性土，褐色、褐黄色，混杂少量砂土，偶夹碎、块石，可塑
状。
该层分布于场地表层杂填土之下，分布不连续，厚度～，
一般堆积年限10年以上。
alal+pl
2、第四系全新统冲积层〔Q4〕、冲洪积层〔Q4〕
（1〕粘土〔3-1〕
褐黄色，少量灰—灰褐色，切面光滑，主要呈可塑状，偶见硬塑
状，含少量铁锰质结核，该层厚度一般～8.8m不等，顶板埋深
～。
分布不连续。
（2〕粉质粘土、粉土、粉砂互层〔3-5〕
灰褐色、灰黄色，粉砂呈灰黄—浅灰色，粉质粘土呈软塑—可塑
状，粉砂呈松散—稍密状，具水平层理，呈千层饼状，局部单层厚度
约～。
经对钻孔揭示的各单层厚度统计，粉质粘土、粉土和粉砂各层累计厚度分别约占该层总厚度的42%、19%、39%，且上部粉质粘土含量相对较高、下部粉砂含量较高。
本层厚度～，顶板埋深约～。
分布连续。
（3〕粉砂〔4-1〕
灰黄色、灰色，含云母及少量有机质，饱和，呈稍密—中密状态，下段局部呈密实状态。
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（4〕粉细砂〔4-2〕
灰—青灰色，含云母及少量有机质，饱和，主要呈中密状态，局
部呈密实状态。
偶夹厚～0.4m的软可塑状粉质粘土薄层。
〔5〕含砾中粗砂〔4-3〕
杂灰色，饱水，呈中密—密实状态，砾含量约25%左右，粒径2mm～30mm不等，多小于10mm，一般呈次圆状，成分多为石英岩，揭露厚
度～。
顶板埋深约～，仅在桩号CK11+040附近
揭露。
〔6〕砂砾卵石〔5〕
杂灰色，砾卵石含量50%～75%，粒径一般～10cm不等，少量大于11cm，呈次圆状—次棱角状，成分多为石英岩、石英砂岩。
砾卵石间多充填中粗砂，密实状。
揭露厚度～9.5m不等，顶板埋深～。
分布不连续，仅在桩号CK11+040～CK11+110区间、以及桩号CK11+270附近揭露。
（7〕粉细砂〔5a〕
灰—青灰色，含云母及少量有机质，饱和，主要呈中密状态。
偶
夹厚0.1m的可塑状粉质粘土及坚硬状粘土薄层。
揭露厚度
～
，顶板埋深约～，仅在桩号CK11+040～CK11+090
区间揭露。
〔8〕粘土夹砾卵石〔5b〕
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杂灰色，可塑—硬塑状。
砾卵石含量约5%，粒径1cm～8cm不等，
呈次圆状—次棱角状，成份以石英岩为主，局部夹粉细砂。
～，顶板埋深约～，仅在桩号CK11+040～
CK11+090区间揭露。
3、二叠系下统栖霞组〔P1q〕
（1〕硅质白云岩〔17q〕
灰白色、灰褐色，块状构造，见较多方解石脉。
本层钻孔揭露厚
度，顶板埋深。
分布不连续，仅在桩号CK11+040揭露。
（2〕灰岩〔17g〕
为本场地主要地层，灰色、灰褐色、灰黑色，坚硬，块状构造，
微晶—细晶结构，岩石坚硬性脆，底部层间夹炭质页岩，岩体裂隙发
育，多充填方解石。
分布连续，本层钻孔揭露厚度～，顶
板埋深约～。
勘察期间，该层未见溶洞，局部岩芯有轻
微溶蚀现象。
2.3水文地质条件
1、地下水类型：
按埋藏条件，本站地下水主要为上层滞水和孔
隙承压水两种类型〔另本场区基岩岩性为灰岩，存在岩溶裂隙水的可
能，由于勘察报告未提及，故本设计方案未考虑该区基岩岩溶裂隙水
对本站点基坑开挖的影响〕。
①上层滞水
上层滞水主要赋存于场地上部人工填土中，水位不连续，无统一
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自由水面，主要接受大气降水，生活用水及给排水管涵的渗透入渗补
给，水位、水量与地形及季节关系密切，并受人类活动影响明显。
勘
察期间实测场地上层滞水静止地下水位埋深为0.50-2.00m。
②孔隙承压水
主要赋存于第四系全新统冲积粉砂〔4-1〕、粉细砂（4-2）、含砾
中粗砂〔4-3〕、砾卵石〔5〕、粉细砂〔5a〕层中，与上覆粉质粘土、
粉土、粉砂互层〔3-5〕构成统一承压含水层。
含水层顶板为微弱透
水的粘性土，顶板埋深～，标高～，底板为
二叠系基岩，埋深～，标高-34.6m～-5.89m，含水层厚
度21m～46m，勘察期间实测承压水位～，变化范围。
勘察期间各钻孔承压水测压水位观测成果见下表。
水位标高
水位埋深
承压水头
观测孔编号
m
观测日期
EYJz02-Ⅱ15-02-04
2021年02月10日
EYJz02-Ⅱ15-02-08
2021年02月14日
EYJz02-Ⅱ15
-02-09
2021年02月07日
EYJz02-Ⅱ15-02-10
EYJz02-Ⅱ15-02-12
-02-13
-02-14
2021年02月12日
EYJz02-Ⅱ15-02-标1
2021年05月05日
②渗透性
为了较准确获得承压含水层的渗透系数，勘察期间，在场区内进
行了带两个观测孔的完整井抽水试验，其渗透系数k=18m/d，影响半
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径R=250m。
3降水方案设计
3.1降水必要性
一般基坑工程随着开挖深度增加，承压含水层中的承压水对隔水
顶板的水压逐渐增大，而坑底下隔水顶板土体随着厚度变薄，土体自
重应力逐渐减少，而承压水水压超过顶板土体自重应力，或挖穿顶板
土体，就会产生涌水、流砂，形成地下水水患。
该区段地面标高在20.70m左右，承压水含水层为〔3-5〕粉质粘土、粉土、粉砂互层、〔4〕单元层砂土层，其顶板埋深〔EYJz02-Ⅱ15-02-08号钻孔〕在地面下〔绝对标高约为〕左右。
承压水位查?
XX地区深基坑工程技术指南?
（WBJ1-7-95）的“丰水期承压水位标高等值线图〞，考虑开挖期可能跨越洪水期间，场区承压水位的绝对标高按19.00m考虑，高出含水层顶板1.7m左右，根据设计文件要求，地下车站主体结构整个基底已经揭穿承压含水层顶板，最深处进入含水层19.59m左右，承压水势必对开挖造成影响。
因此当基坑施工开挖到过程中时，均极易发生承压水突涌或管涌
问题，为保证该基坑开挖及底板施工施工的顺利进行，必须对场地承
压水进行有效治理，XX地区近几年大量的成功经验说明，深井降水
作为治理承压水是一项行之有效、质量便于控制的常用方法，所以本
基坑采取疏干深井降水是最正确措施。
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3.2落底式止水帷幕分析
该基坑在东西方向上属长条型基坑，基坑四周拟采用800mm
厚落底式〔嵌入坑底灰岩隔水层〕地下连续墙作为止水帷幕。
从理
论上讲，落底式地下连续墙作为隔水帷幕将含水层全部切断，使降
水目的含水层在坑内及坑外失去了水利联系的情况下，犹如含水层
中出现了一个封闭的隔水边界，坑内的含水层如一个单独的封闭含
水层，边界内外不发生侧向的水力联系，我们可以把多边形的隔水
边界概化为一个圆形的隔水边界。
综合考虑到地下连续墙止水帷幕
可能发生的渗漏，本方案拟根据该基坑的止水要求，进行降水设计，
并从降水效果、经济性及技术保证措施等方面进行综合比选，为该
基坑最终降水水方案确实定提供参考。
3.3设计依据
1、长江勘测规划设计研究有限责任公司提供的?
XX市轨道交通
XX线（21号线）工程百步亭花园路站岩土工程勘察报告?
；
2、中铁第四勘察设计院集团提供的?
XX市轨道交通XX
线（21号线）工程二标段百步亭花园路站〔招标设计〕?
相关资料；
3、湖北省?
基坑工程技术规程?
DB42/159-2021；
4、?
供水管井设计技术标准?
GB50296-99；
5、?
供水水文地质勘察标准?
GB50027-2001；
6、?
建筑基坑支护技术规程?
JGJ120/2021；
7、?
供水水文地质手册?
；
8、场区岩土工程详勘报告；
9、“天汉深基坑设计软件〞。
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3.4设计原那么
1、在土方开挖施工期间，对于上层滞水，由于坑内水量有限，
采用明沟和集水井抽排〔排水沟及集水井沟底低于挖土面0.5～
，随着基坑开挖逐步加深，沟底及井底应保证这一深度差〕；
粉质粘土夹粉土粉砂夹层中的地下水因滞后效应难以疏干，采取地下连续墙侧向止水帷幕对其阻隔；
对于深层承压水，采用深井降水进行治理。
2、由于本基坑底板底已经揭穿含水层顶板，降水设计按疏干法
考虑；
3、根据开挖深度盾构井较深、标准段稍浅的特点，采用降水井
间距深密、浅疏的原那么布设；
4、利用含水层渗透性能由浅至深逐渐增大的特性，采用非完整
井，以减小涌水量，保证降深；
5、及时降低下部承压水层的水头高度，防止基坑深挖过程中发
生突涌现象。
6、设计参数参考现场抽水试验成果确定，后期降水井施工过程中应随时进行单井及群井抽水试验，以便进一步核定水文地质参数优化和调整设计方案。
3.5基坑涌水量的估算
计算方法：
采用?
JGJ120-2021附录公
式，按均质含水层承压水~潜水完整井稳定流基坑涌水量考虑。
计算公式：
Q
*K*（2HM）*M
h2
ln（1
R
）
r0
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式中：
Q——基坑涌水量（m3/d）；
K——含水层渗透系数?
综合取值18m/d?
H——承压水测压水位高度
M——含水层厚度；
h——降水后的承压水测压水位高度；
R——抽水影响半径〔取值250m〕；
r0——环形井点系统的引用半径。
3
按大井法分别估算单坑涌水量为:
Q1=32762m/d。
考虑本基坑采用地下连续墙落底式帷幕，属封闭式疏干降水，基坑涌水受围护地连墙施工封底效果控制，暂按敞开式降水基坑总涌水量的60%预估，那么基坑涌水量按3/d考虑，单井抽水量如采
用1200m/d时，坑内共需要降水井16口；
同时考虑异形连续墙槽段
施工不利因素，在坑外异形墙区域设置6口观测井兼应急储藏井。
该
方案技术合理，造价经济，防止了超降，有利于控制降水对周边环境
造成的沉降影响。
井位的实际布置情况详见“降水井平面布置图〞。
施工期间应根据承压水的水位、基坑开挖深度、开挖处的土层地
质条件等因素综合考虑降水，在满足基坑不发生突涌的前提下，尽量少抽水。
降水维持过程中，考虑不同地段开挖深度的不同，应根据挖土程序的需要及地下车站主体的施工进度，合理调整抽水井开启数
量：
可采用局部施工地段集中开启局部降水井，而适当关闭其它区域局部降水井，具体开启数量以现场实测水位降深加以控制调整。
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3.6降水井深度及井结构
降水井的深度
因抽取承压水的目的是为了降低承压水位，故在具体降水过程中要尽量减少抽水量，同时又要保证降水井的含砂量不超过有关标准要求。
考虑场区含水层底板埋深起伏较大，结合场区实际地质条件，降水井采用中深井，深度可定为27~35m之间〔其中27m井以揭示到基岩面为终孔原那么〕。
井管结构
降水井一：
端头井开挖区域
1、井壁管：
0～20m为实管，29～35m为花管，井壁管直径均为
250mm，实管侧壁密封无孔隙，花管侧壁钻孔，孔径18mm，孔距5cm，
呈梅花桩型交错布置。
滤管外包缠12目铁丝网一层，60目尼龙网三
层，尼龙网包扎完毕后用铁丝捆绑牢实。
2、滤料围填：
井管与孔壁之间5～35m围填滤料，反滤料为直径
2～3mm的绿豆砂。
3、粘土封孔：
在滤料围填面以上〔0～5m〕采用风干粘土球填至
地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作。
降水井二：
标准段开挖区域
0～19m为实管，19～27m为花管，井壁管直径均为
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井管与孔壁之间5～27m围填滤料，反滤料为直径
3.7单井试验、连通试验及群井试验
单井抽水试验
按照有关国家标准标准要求，对于基坑降水设计，必须首先进行抽水试验，以校核设计所采用的水文地质参数，并对后期施工方案进行优化调整。
连通性试验
如该落底式止水帷幕施工质量达不到设计要求，坑内、外承压水
发生水力联系，在强大的水压力作用下，坑外丰富的地下水资源将直
接沿止水帷幕薄弱环节对坑内进行补给，降水效果势必将无法保证。
因此，地连墙及接缝处高压旋喷桩复合止水帷幕施工质量将是决定该
基坑止水方案成功与否的主要因素和控制重点。
同时，坑内外连通性
抽水试验与坑内降水试验的实施对该基坑止水方案确实定和成功实
施具有极其重要的意义。
地下连续墙施工完毕后，应立即进入降水试验井施工阶
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