软弱富水地层
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富水软弱地层地铁隧道浅埋暗挖施工技术页数:4
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探讨隧道洞口段软弱富水地层处理
２１ 施工 准备 ．
准备好钻机、 注浆材料和机具， 检查钻机、 搅拌机 、 注浆泵是
否能正常工作 ， 并保证其能正常工作， 检查注浆管路确保管路通
畅， 检查注浆泵 的压力显示系统确保其准确无误。
安装井 点管 、 填砂砾滤料 、 上部填粘土密封一用弯联管将井 点管
与总管接通一安装集水箱和排水箱一开动真空泵排气 ，再开动 螺旋水泵抽水一测量观测井 中地下水位变化。
（） ３ 井点管的制作， Ｖ Ｐ Ｃ管的 ２ ／ ３以下部分打孔径为 １ ｃ ． ２ｍ ５ 孔， 间距为 １ｃ 呈梅花形布置 。 ５ｍ， （） 点管埋设 ， ４井 成孔用 回转式钻 机成孔 ， 孔径 为 １０ ｍ， ５ ｍ 井 深 比井点设计深 ５ ｅ ０ ｍ：洗井用 ０６ ３ ． 空压机或水泵将井内泥 浆 ｍ
图 １ 井点降水平面布置 图
（） ４ 在土方 开挖后 ， 应保持 降低地下水位在 隧道仰拱 ５ ０ ｍ ０ｒ ａ
以下， 以防止地下水扰动 隧道仰拱土体。
－
１ ８ ８ ・
建材发展导 向 ２ １ ｏ ０ ０年 ４月
路桥 ・ 航运 ・ 交通
结构联系筋 ， 并浇注 Ｃ ５混凝土 连系梁 ， ２ 梁宽 １ ｍ， ０ ｍ， ． 高 ． 使 ５ ８ 抗滑钢 管形成统一受力体系。 施工时 ， 应严格按照 以下施 工工序进行：
处， 铺前先挖沟槽 ， 并将槽底整平 ， 将配好 的管子逐根放入沟 内。
（） 点使用 时， ６井 应保持连续 不断抽水 ， 并配用 双 电源 以防 断 电。抽水 １ｄ后水位降落基本趋于稳定 。 ０ （） ７ 地下构筑物完成后 ， 方可拆除井点系统。拔 出可借助于 倒链或杠杆式起重机 ， 留孔洞用砂或土堵塞。 所
（） 点管及设备 已购置 ， ５井 材料 已备 齐 ， 已加工和 配套完 并
211167851_软弱富水地层盾构接收冻结法加固施工技术
Value Engineering0引言随着地下空间的不断开发和交通运输要求的需要，我国轨道交通建设已进入大发展阶段，盾构法是轨道交通建设中广泛使用的施工工艺，已广泛应用于各类地下工程的建设当中。
盾构法施工过程中风险较大的环节是盾构始发与接收，因此当端头井周边地层条件较差时需进行加固处理。
若加固效果不好，盾构进出洞时会引起涌水涌砂、地下管线及地面建筑物下沉损坏等问题；因此，达标的洞门加固强度是保证盾构始发与接收的关键。
目前常用的加固方法有搅拌桩法、旋喷法、SMW （水泥土搅拌桩墙）法和垂直及水平冻结法等。
在软弱、富水破碎等复杂地层中，常采用冻结法对接收端头井的地层进行加固止水，冻结法的基本原理是通过人工降温对含水不稳定地层进行地下工程开挖前的预加固，在特定范围内形成负温的、不透水的及足够强度的冻土，以保护地下工程开挖构筑。
该工法具有安全性高、适应性强、灵活性好、可控性好、污染性小和经济合理等优点，在盾构端头加固施工中具有良好的应用前景。
[1~5]本文以上海市轨道交通14号线云山路站端头井盾构接收冻结加固项目为背景，系统分析施工工艺，为同类盾构接收工程提供参考。
1工程概况1.1工程内容上海市轨道交通14号线工程蓝天路站~云山路站区间采用盾构法施工，上、下行线盾构将在云山路站南端头完成到达。
洞门圈直径ϕ7.1m ，上、下行线盾构中心标高均为-16.271m ，地面标高均为+4.534m ，上、下行线区间与车站分界里程分别为SK30+311.257、XK30+311.257。
云山路站端头井内衬结构厚度0.6m ，地连墙厚度1.2m ，在地连墙外侧沿隧道方向1.0m~1.7m 为既有TRD 加固墙，加固深度60m ；TRD 与地墙之间及TRD 外侧沿隧道方向4.3m 范围内采用ϕ800@450三重管旋喷加固，隧道横向加固范围为洞门圈外上下左右各3.0m ；旋喷桩加固区外侧为既有半圈ϕ2200@1300MJS 旋喷桩，加固深度范围地面至标高-22.821。
富水软弱地层条件下沉井止水帷幕施工工法
富水软弱地层条件下沉井止水帷幕施工工法富水软弱地层条件下沉井止水帷幕施工工法一、前言富水软弱地层条件下的沉井止水帷幕施工是一种常见的地下工程施工工法。
在此类地层中，地下水丰富且地质条件差，有时还会遇到软弱地层，给工程施工带来了很大的困难。
沉井止水帷幕工法通过采取相应的技术措施和工艺原理，能够有效地解决富水软弱地层条件下的地下水阻剖问题。
本文将具体介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点1. 适应性强：沉井止水帷幕工法适用于富水软弱地层的各种工程类型，如地下室、隧道、矿井等。
2. 效果可靠：通过施工形成的止水帷幕能够有效地阻剖地下水，保证施工过程的安全进行。
3. 工期短：工法施工简单高效，能够在较短时间内完成作业。
4. 施工成本低：相比于其他止水工法，沉井止水帷幕工法在所需材料和设备方面成本较低。
三、适应范围沉井止水帷幕工法适用于富水软弱地层条件下的各种地下工程。
它可以解决地下水阻剖问题，并为后续工程提供稳定的施工环境。
例如，可以应用在地下室施工、隧道开挖、矿井开采等工程中。
四、工艺原理沉井止水帷幕施工工法的技术措施基于以下原理：1. 软土固结原理：利用注浆、灌浆等方法，通过增加地下软土的硬度和粘结性，形成固结体，提高软土的承载力和强度。
2. 地下水位控制原理：通过合理的排水和封堵工艺，降低地下水位，控制地下水流动，减少地下水对施工的影响。
3. 土石固化原理：通过注浆、灌浆等方法，将固化剂注入软弱地层中，与土层发生化学反应或物理交联作用，形成固结体，提高地层强度和稳定性。
五、施工工艺1. 前期准备：包括勘察设计、施工方案制定、机具设备准备、施工项目准备等。
2. 层层上升施工：采用沉井堵漏（控制地下水位）和固结（增加软土承载力）相结合的措施，逐层上升施工止水帷幕。
3. 后期处理：包括止水帷幕的巡视和维护，如发现破坏或泄漏点的修复。
简析富水软弱地层浅覆土的盾构掘进技术
简析富水软弱地层浅覆土的盾构掘进技术1 概述伴随近些年来城市地下轨道交通的高速发展，国内多个一线城市形成了密集、便利的地下轨道交通网络，也因此给地铁隧道施工提出了许多关于上下重叠隧道、浅覆土盾构施工、地面环境复杂的隧道施工等技术难题，尤其是在地面交通量大、覆土厚度不足1倍洞径、覆土地层软弱而且含水量大的情况下，进行双线隧道长距离盾构施工，在国内城市轨道交通施工层面尚无经验资料可以参考。
深圳地铁11号线11301-1标福田站～车公庙站区间工程位于深圳市福田区深南大道沿线敷设，左右线隧道采用盾构法施工，盾构直径6.28m，衬砌管片厚度30cm，承担左线隧道施工任务的是德国海瑞克土压平衡盾构机，右线采用国产中铁装备土压平衡盾构机。
由于隧道与深圳地铁1号线购香区间分别在DK1+561.8和DK1+591.6处存在上跨交叉关系，左、右线盾构在穿越1号线既有区间之前一直处于连续上坡掘进，因此左线在ZDK1+337.404～ZDK1+500、右线在YDK1+344.3～YDK1+500处覆土厚度达到小于一倍洞泾的浅覆土状态，左、右线在浅覆土状态下掘进长度分别为162.6m和155.7m，而且在这段隧道掘进过程中同时面临着洞顶覆土软弱（围岩等级为Ⅵ级）、上覆隔水层不连续、透水性和富水性好等不良地质条件，从地面情况上分析由于隧道埋设位置位于深圳市深南大道路面以下，属于深圳市交通主干道，交通量达6万量/日，具有行车荷载大和塌陷后果严重等特点。
在以上一系列不利因素影响下开展浅覆土盾构掘进面临着路面沉降过大甚至塌陷、地面涌泥冒浆、周边建筑物基础变形等众多风险，因此在进行浅覆土掘进施工之前，承担施工任务的中铁六局盾构分公司组织多次技术讨论会和专家会，制定了降低和控制土仓压力，保证一定的掘进速度严格控制出土量，根据地面监测结果调整同步注浆量等措施最终达到平稳、连续掘进，地面沉降可控的理想目标，并且成功掌握了复杂状况下的浅覆土盾构掘进技术，取得了较好的社会经济效益。
基于道路沉降控制的富水软弱地层超浅埋暗挖地铁车站施工方案研究
基于道路沉降控制的富水软弱地层超浅埋暗挖地铁车站施工方案研究摘要北京地铁昌平线南延工程小营西路车站为地下暗挖双层车站，位于小营西路下方，车站两侧区间隧道采用盾构法施工。
首先分析了小营西路车站工程地质条件和施工面临的问题，基于PBA法设计了4导洞和6导洞两种施工方案。
然后从施工降水持续时间、施工安全性、满足盾构先行过站要求等方面对两种方案进行了比选，确定采用4导洞方案。
最后采用数值模拟方法分析了4导洞方案施工对道路下方地层沉降的影响，结果表明地层沉降超过控制值。
为确保车站上方的道路安全，提出在车站拱部增设大管棚，在横通道与车站主体结构交叉部位预埋门式钢架、加强环等加固措施。
关键词暗挖地铁车站；施工方案；数值模拟；富水软弱地层；盾构先行过站；地层沉降控制措施1 工程概况北京地铁昌平线南延工程小营西路车站位于小营西路下方。
小营西路是连接京张高速铁路清河站和京藏高速公路的一条重要交通干道，道路沉降控制要求高。
小营西路车站为地下两层三跨岛式车站，采用暗挖法施工，车站共设置4个出入口、2个风道。
车站平面布置如图1所示。
图1 小营西路车站平面布置小营西路车站施工面临的问题主要有：1）车站穿越的地层主要为粉质黏土、粉细砂等软弱地层，且富含地下水，在车站暗挖施工阶段需要持续降水，降水导致的地层固结变形和车站施工扰动引起的地层沉降叠加，致使地层沉降控制难度加大。
2）车站开挖跨度达到22.4 m，而车站拱部覆土深度只有8.6 m，覆跨比小于0.5，属于典型的超浅埋大跨暗挖地下车站。
暗挖施工阶段车站上方地层很难形成承载拱，易导致道路突然坍塌。
3）小营西路车站位于地铁清河车站和上清桥车站之间，车站两侧区间隧道采用盾构法施工。
为确保全线隧道如期贯通，盾构从清河车站始发，不停机掘进至上清桥站，因此车站施工方案的制定必须要考虑盾构先行穿越车站的需求。
2 车站主体结构施工方案比选目前暗挖地铁车站施工方案主要为中洞法［1-3］和洞桩法（Pile-Beam-Arch Method，PBA法）［4-6］。
富水软弱地层中盾构法隧道的联通道施工
摘
要 ： 绍 了北 京 地 铁 １ 介 ５号线 一 期 Ｔ 程 某盾 构 区 间联 络 通 道住 穿越 浅 埋 、 富水 软 弱 地 层 时 所 采 用 的 施 ｌ 措 施 及 配 套 １
、 ，
技术 ， 主要 包 括 ： 构 管 片 加 吲 技 术 、 内真 空 降水 技 术 、 前 小管 棚 等 。 时 与其 他 施 Ｔ 措 施 进行 对 比分 析 后 认 为 采 用 盾 洞 超 同 洞 内真 空 降 水结 合 超 前小 导 管 注 浆措 施具 有 明 显优 势 ， 以推 广 应 用 。 可
２ 联 络 通 道 埋 深 为 】 ． １， 表 为 望 京 中 环 路 ， ） ２４Ｔ 地 Ｉ 其 为避免 联络通 道施 Ｔ时 对 已处于 稳定 （ 力平 衡 ） 受 西 北 方 向 有 １ １ 层 的 住 宅 楼 ， 联 络 通 道 最 近 距 离 状 态 的 成 型 盾 构 间 隧 道 造 成 较 大 的 影 响 ． 在 破 除 座 １ 与 须
关 键 词 ： 水 软 弱 地 层 ； 构 管 片 加 固 ； 前 小 管棚 ： 空 降水 富 盾 超 真
中图 分 类 号 ： ５ ． Ｕ ４ ５４ 文 献标 志码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９ ７ ６ （ ０ ０ ０ — ０ ２ ０ １０ — ７ ７ ２ １ ）５ ０ ９ — ４
器 隧 道 与地 下 工 程
Ｔｕ ｅｌ Ｕｎ ｒ ｒ ｎｎ 黩 ｄｅ ｇ ｏ￣ ｛ 篓 馥转 懿 黪 露
富水 软 弱地 层 中盾 构 法 隧道 的联 通 道 施 工
李 云超 ， 铁 军 ， 欣 江 孙 丛
（ 京 长城 贝尔 芬 格 仙 格 建 筑 ＿ 程 有 限公 司 ， 北 ］ 二 北京 １ ０ ２ ） ０ ０ ８
３ 联 络 通 道 穿 越 地 层 主 要 为 粉 细 砂 、 质 黏 土 ， 证 洞 内运输 不 受影 响 和行 车 安全 ， 管 片 主要 受 力部 ） 粉 在 其 中隧 道 上 半 断 面 为饱 和粉 细 砂 、 半 断 面 为饱 和 、 位设立 多个 ２ 下 ０号 工 字钢制作 的支撑点 ． 以增 加上 下支 防止 区间隧 道 在通 道位 置 处 的管 片 发生 软一 可塑状 粉质黏 土 ： 层滞 水及潜 水 水位均 位 于结构 撑 点 的刚度 ， 上 底板 以上 ， 对暗挖 施 Ｔ影 响较 大 。 ２ 工程特 点及难 点 过大 变形 。 通道 口ｌ 时支 撑 的横 断 面设置 见 图 １ 在联 ｝ 缶 。 络 通道 前后 各 ２环 范 围 内各 设置 ２道 临时 支撑 ． 间 之
浅析富水软弱地层地铁隧道浅埋暗挖施工技术
综 述 与 交 流
建材 发 展 导 向 ２ １ 年 ４月 ０２
浅析富水软弱地层地铁隧道浅埋暗挖施工技术
张 连 启
（ 中铁 二 十 局 集 团 第六 工程 有 限公 司 ） 摘 要 ： 如 今 ， 国的 交 通 不 断地 发展 ， 铁 建 筑 工 程 也 得 以广 泛 的发 展 ， 于地 铁 主要 是在 隧道 中进 行 施 工 ， 施 工 人 员 带 来 巨 现 我 地 由 给 大的困难 。 而地下水 处理状况 的等 当对于浅埋暗挖 隧道施工起到关键性 的作用 。 本次详细探讨 了隧道工程所采用超前 引排地下水与隧道 内降水措施 ， 以期为 同类地铁隧道施工提供一些参考资料 以及理论依据 。 关 键 词 ： 水 软 弱地 层 ； 铁 隧 道 ； 埋 暗 挖 富 地 浅
装车翻运 ， 将其运送至下台阶。 隧道 的上台阶开挖 必须循环进尺为 ０５ ．ｍ， 下 台 阶开 挖 以及 支护 作 业 ． ２
下 台阶通 常采取人工配合机械 的开挖模式 ，开挖 的机械 一般选 用 ＤＨ ５ Ｖ小型挖掘机 。开挖的时候， ５一 机械会 开挖 中央的土体， 而两侧轮 廓 则空留出 ３ ～ ０ｍ人工开挖 以及进行修整 ，确保开挖 的轮廓线要 圆顺 ， ０５ｃ 降低对 土体的扰 动。隧道下台阶的开挖循 环进尺也是 ｌ ｍ，开挖完 毕之 后 ， 要 立 即实 施 支 护 作 业 ， 闭成 环 。在 开 挖 施 工 过 程 中 ， 止 进 行 超 也 封 禁 循环进尺开挖 ， 以确保施工安全日 。
一
的路面交通与道路两侧 刚性的管线。②地下水渗透促使围岩发生软化 ， 围 岩则有原来的硬塑转变成软塑的状态 ， 甚至有可能变成流塑的状态 ， 出现 很大的变 形而导致稳定性丧失 ， 因此 ， 在施工过程中， 必须控制好地下水 ， 以确保能够顺利施工。地下水的渗透作用不利于地下水的控制， 加上工程 的施工位置受到限制， 因此 ， 地下水的控制变得十分 困难。
建材 发 展 导 向 ２ １ 年 ４月 ０２
浅析富水软弱地层地铁隧道浅埋暗挖施工技术
张 连 启
（ 中铁 二 十 局 集 团 第六 工程 有 限公 司 ） 摘 要 ： 如 今 ， 国的 交 通 不 断地 发展 ， 铁 建 筑 工 程 也 得 以广 泛 的发 展 ， 于地 铁 主要 是在 隧道 中进 行 施 工 ， 施 工 人 员 带 来 巨 现 我 地 由 给 大的困难 。 而地下水 处理状况 的等 当对于浅埋暗挖 隧道施工起到关键性 的作用 。 本次详细探讨 了隧道工程所采用超前 引排地下水与隧道 内降水措施 ， 以期为 同类地铁隧道施工提供一些参考资料 以及理论依据 。 关 键 词 ： 水 软 弱地 层 ； 铁 隧 道 ； 埋 暗 挖 富 地 浅
装车翻运 ， 将其运送至下台阶。 隧道 的上台阶开挖 必须循环进尺为 ０５ ．ｍ， 下 台 阶开 挖 以及 支护 作 业 ． ２
下 台阶通 常采取人工配合机械 的开挖模式 ，开挖 的机械 一般选 用 ＤＨ ５ Ｖ小型挖掘机 。开挖的时候， ５一 机械会 开挖 中央的土体， 而两侧轮 廓 则空留出 ３ ～ ０ｍ人工开挖 以及进行修整 ，确保开挖 的轮廓线要 圆顺 ， ０５ｃ 降低对 土体的扰 动。隧道下台阶的开挖循 环进尺也是 ｌ ｍ，开挖完 毕之 后 ， 要 立 即实 施 支 护 作 业 ， 闭成 环 。在 开 挖 施 工 过 程 中 ， 止 进 行 超 也 封 禁 循环进尺开挖 ， 以确保施工安全日 。
一
的路面交通与道路两侧 刚性的管线。②地下水渗透促使围岩发生软化 ， 围 岩则有原来的硬塑转变成软塑的状态 ， 甚至有可能变成流塑的状态 ， 出现 很大的变 形而导致稳定性丧失 ， 因此 ， 在施工过程中， 必须控制好地下水 ， 以确保能够顺利施工。地下水的渗透作用不利于地下水的控制， 加上工程 的施工位置受到限制， 因此 ， 地下水的控制变得十分 困难。
软弱富水地层隧道的大断面快速施工技术
软弱富水地层隧道的大断面快速施工技术4.1 前言隧道的开挖方法关系到施工的安全性和经济性，它是影响围岩稳定性的重要因素之一。
在选择开挖方法时须充分考虑隧道断面的大小与形状、地层条件、支护条件、工期要求、机械配备能力、经济性等因素综合分析，选用能最大限度地利用围岩本身的承载能力、不使围岩出现有害松弛、开挖断面尽可能大的开挖方法。
另外，选用的开挖方法应是容易适应所预料到的地质变化、涌水等现象，不需中途大幅度改变的开挖方法［54，109］。
4.2 隧道“两台阶五步”短封闭距离的大断面隧道施工技术针对我国西部严寒地区冬季漫长，有效施工时间短，在隧道施工时间内需要选择合适的施工方法，尽可能采用大型机械施工，加快施工进度的特点，在改进并革新的“三台阶七步开挖法”基础上提出了适用于软弱围岩隧道的“两台阶五步”短封闭距离的大断面施工技术。
4.2.1 大断面软弱围岩隧道施工中存在问题及应对措施隧道常见施工方法的比较见表4－1所示，根据已有的研究和施工经验［53－56］，大断面软弱围岩隧道优先选用三台阶七步开挖法;在掌子面稳定性不能保证时采用CD或CRD法。
在采用以上施工方法时存在如下问题需要探讨。
(1)隧道地基承载力不足的问题在隧道穿越断层等破碎地层地质时，其地基软弱富水，因此地基的承载力往往小于300kPa，当隧道的初期支护底部位于此地层时，受支护结构上山岩压力和初期支护本身自重力的作用，隧道结构的变形量增大，支护结构发生下沉变形。
在初期支护地基因过大沉降而发生失稳时，过大的山岩压力将导致支护结构变形的进一步增加，地基承载力丧失，支护结构拱脚失稳，导致拱顶坍塌，因此，在进行隧道开挖支护时，必须采取有效措施，防止拱脚下沉而导致隧道的拱部坍塌。
目前常见的预防措施和存在的缺点如下［54，114，115］：1)在施工中严格控制隧道的开挖进尺，且开挖时尽量地减少开挖对围岩的扰动。
2)在开挖中尽可能采取错马口的开挖方式，防止支护结构悬空;必要时采用枕木或槽钢等支垫;但人工的增加导致隧道施工时间增长，围岩的变形增加。
论软弱富水地层中深孔注浆法隧道施工
论软弱富水地层中深孔注浆法隧道施工赵小龙(中铁隧道集团，河南洛阳471009)工程技术睛要]隧道处于富水软弱围岩当中，地表沉降较大，掌子面经常发生坍塌．采取合适的施工方式尤为重要。
本文结合工程实际，阐述深孔注浆施L技术，施工安全质量控制好。
工程效果满意。
碍；键词]富水软弱图岩；深孔注浆施工；隧道1工程概况某区间隧道均为矿山法施工的暗挖区间隧道。
工作面地质情况差，掌子面塌方现象频发。
部分隧道均处于全风化与砂质粘性土中，含水量丰富，围岩自稳性极差，易坍塌。
部分隧道属于强一中风化岩层交界带，水量大，局部滴水成线，土体自稳性差，土体随开挖随垮塌。
坍塌隧道均属单洞单线小断面隧道，采用台阶法进行开挖。
设计支护形式为超前小导管注浆+格栅钢架+网喷混凝土。
小导管长3米，隔榀打设，格栅钢架间距75cm，喷射混凝土强度C25，厚度250m m o2旋工现状隧道处于富水软弱围岩当中，按上述设计支护参数要求施工已不能满足现场实际。
掌子面经常发生坍塌，现场开挖初支循环大部分时间浪费在抢险、掌子面封闭注浆当中。
后调整支护形式，采用缩短开挖进尺、调整超前小导管间距及长度、增设临时仰拱等措施，均无明显效果。
施工进度一直缓慢，单循环封闭时间长，增大了安全风险性。
掌子面多次坍塌对周围土体扰动大，以及洞内滴水现象—直未得到较好处理，导致地表沉降较大，多处点位超过了警戒值。
3深孔注浆3．1方案概述鉴于以上情况，我部最终确定采用上台阶全断面深孔超前预注水泥一水玻璃双液浆，采用小导管注浆补强，配合格栅拱架+网喷混凝土组成联合临时支护以确保开挖顺利施工的方案。
在隧道掘进前，沿隧道前进方向，在较长范围内进行超前预注浆。
经过凝胶作用后，充填和堵塞地层中的缝隙，降低注浆地层的渗水系数，减少隧道开挖时的渗水量，并能固结砂层和松散体，提高围岩的自稳能力，减：!>开挖过程中的地面沉降量。
该方案在试用过程中现场开挖后的效果显示，开挖面水量明显减少，土体中浆液脉络清晰可见，土体自稳能力提高。
超厚软弱富水地层基坑施工的风险控制
地基与基础建 筑 技 术 开 发·159·Foundation and BasementBuilding Technology Development第47卷第3期2020年2月梁、锚杆（锚索）等支护结构进行质量检测。
4 结束语边坡加固是一项技术复杂、施工困难的灾害防治工程。
近年来，随着高速公路及城市建设事业的迅速发展，工程建设规模的不断增大，边坡处治问题越来越突出。
若边坡失稳，必将会对周围相关设施及人身和财产安全带来严重威胁，因此要高度重视岩土工程中边坡的支护加固，根据边坡高度、坡度、周边环境及地质条件等合理选择边坡加固方式。
随着科学技术的发展，边坡加固技术将得到进一步的发展，并逐步走向完善。
参考文献[1] 叶帅华，时轶磊，龚晓南.框架预应力锚杆加固多级高边坡地震响应数值分析[J].岩土工程学报，2017，40（S1）：45–46.[2] 侯俊伟，吴曙光.预应力锚杆框格梁加固岩质边坡计算方法研究[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2019，38（5）：78–83.[3] 卢向华，杨成，曹曦.钢管注浆与锚杆注浆在边坡加固工程的施工技术[J].湖南交通科技，2018（3）：46–50.[4] 孙兆来.岩土工程边坡治理中预应力锚索技术应用研究[J].居舍，2019（11）：73.[5] 王进.基于极限平衡法的土质边坡稳定性机会约束规划分析[D].武汉：华中科技大学，2018.根据住建部城市轨道交通工程专家委员会统计，2008年至2018年全国城市轨道交通工程发生的较大以上事故共计 18起，涉及到13个城市，事故的广泛性及多发性证明，城市轨道交通工程是高风险特性的工程建设活动。
上述事故中，因基坑坍塌或涌水引发的较大事故3起，足以说明在软弱富水地层发育的区域施工地铁车站深基坑，是城市轨道交通施工风险控制最难的情形之一。
下面根据工程实例，分析思考软弱富水地层基坑开挖风险控制。
1 工程概况某城市轨道交通12号线车站，位于民主大道与丰民路交叉口南侧，沿丰民路呈南北方向布置。
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基坑开挖方法主要根据土质条件、降水效果，采 取合理的开挖方法。一般有垂直开挖、放坡台阶开 挖、多台挖机接力开挖。在充分掌握机械特性的基 础上采取最经济、最有效的开挖方法。一般软土车 站常用长臂挖机或伸缩臂挖机，小挖机配合。 （1）长臂有15米、18米，斗容有0.3方，0.4方,0.5 方,优先选大斗容。15米长臂可挖深8~10米，18米最 大挖深13米左右。月租5~7万（与斗容，机械新旧有 关） （2）伸缩臂挖机可挖深20~22米，斗容为0.8方。 缺点：垂直挖深，活动不灵活，抓力不足，硬土挖 不动，效率较低。满足挖深情况下优先选择长臂。 月租6~7万。
一 不良地质对工程的影响
软土地层共同点地下水位高、含水量高、强度低、 土体空隙水处于饱和状态、多为流塑淤泥质粉质粘土、 粉土和粉细砂层。地层敏感、降水沉降大、施工引起的 变形大。宁波轨道交通1号线海晏北路站初始水位为2 ～ 3m，标准段基底主要位于③1层灰色粉砂层中，西端头 基底也位于③1灰色粉砂层和③2粉质粘土夹粉砂层中， 换乘站基底位于④1-2灰色粉质粘土层，东端头基底位于 ③1灰色粉砂层和③2粉质粘土夹粉砂层中，无锡市轨道 交通1号线1号线建17标大学城站地铁车站潜水位埋深约 1.15～1.45m，地层主要为粉土、粉土加粉质粘土。属 于典型富水软土地层，易产生流砂、管涌、基地隆起等 病害。
3 基底两处出现管涌，其中一处整治贯穿 整个车站主体施工过程 4 南侧距基坑40米建筑物附属结构出现开裂， 地板出现错台，2楼整体式大块玻璃开裂，建筑物基 础累计沉降4.8cm。 5 部分冠梁开裂，部分地段基坑渗水较严重， 较为严重的一处出现抢险。
裂缝贯穿 办公房屋 穿过，裂 缝 宽 度 1.0cm，已 有明显错 台
2 抽水试验 抽水试验的抽水井及观测井的布置图见图
1 基坑 观测井 3 2 抽水井
根据抽水试验所得的数据，使用雅柯布直线图解法计算水 文地质参数。 Tt 由 s 0.183Q lg 2.25 公式可知， s-lgt和s-lgr均呈线性关 T 2* r Q 系，直线的斜率分别为 2.3Q和 2.3 ，在只有一个观测 4 T 2 T 孔的情况下，利用s-lgt直线的斜率求导水系数T，利用该 直线在零降深线上的截距t0值，求贮水系数 μ*
3 布井方案 根据有关专家及方案讨论的要求，降水井全部布置在基坑 内侧。 1）单井出水能力q q=(L*d/α)*24=686m3/d L—为过滤器长度，取4m。 d—过滤器外径，d=500mm α—与含水层厚度及渗透系数有关的经验数据（据建筑与 市政降水工程技术规范JGJ/T111—98）,取70 2）干扰出水量 群井抽水时单井干扰抽水量要小于单井出水能力，本工程 群井抽水时水位干扰最大的井有效滤管长度是单井抽水时的 一半，故本次计算车站单井干扰抽水量取350m3/d左右。 3）降水井的数量及井距 井数=1.2Q/q=1.2×9637/350=33(口) Q—基坑总涌水量（m3/d） q—单井干扰抽水量（m3/d） n—降水井数量（口）
4 降水井的深度 车站：井深依据下式决定： HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6 HW——降水井深度(m) HW1——基坑深度(m) 基坑深17m。 HW2——降水水位距离基坑底要求的深度(m)，本次要求取 1m HW3——ir0；i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为 1/10~1/15；r0为降水井分布范围的等效半径或降水井排间 距的1/2(m)，取1m。 HW4——降水期间的地下水水位变幅(m)，取0米。 HW5——降水井过滤器工作长度(m)，根据水井出水能力设 计水井过滤器工作长度，取4m。 HW6——沉淀管长度(m)，设计0m。 HW=17+1+1+0+4+0=23m。 故井深26m。
最早发展 的裂缝， 裂缝宽度 1.4cm， 已有明显 错台
二 基坑降水
基坑降水方法 深基坑降水方案设计 深井降水施工要点 莫愁湖车站降水遇到的问题及采取的 措施。
一 基坑降水方法
1 常规基坑降用于透水性差的淤泥质土层 或粉质土层的浅基坑，效果不 明显，受地表补给影响明显。 适用于透水性好的砂性土层、 粉土层、以及粉质黏性土层， 降水效果明显、施工简便，影 响半径、深度有限 适用于透水性差、富含地下水 的淤泥质土层，降水 时间长，操作有一定要求。 适用于透水性差、富含地下水 的淤泥质、粉质土层
2 计算基坑涌水量 模型参数为：含水层厚度为H0=44m，地下水水位接近地表， 埋深0.9m ，车站地下水水位降深为S=17.0m，根据现场抽水 试验渗透系数为K=4.32m/d左右。
9637m3/d
1.366* K (2H - S )* S 0 Q R Lg 0 r 0
明排
通过开挖面的排水沟、集水井靠 自流疏干浅层地下水 小型真空泵经埋设地下的抽水管 和集水管系统依靠真空负压抽取 小区域一定深度的地下水，以疏 干地层。 通过埋设在地下的电极，在电流 的作用下带电粒子的定向移动抽 取地下水，以疏干地层。 通过大功率的真空泵经密闭的水 井抽取地下水。
轻型井点
电渗井点
真空井点
式中：Q—基坑总涌水量 K—含水层渗透系数 H0—初始含水层厚度 S—设计基坑水位降深 r0—计算引用半径（r0= η(a+b ) /4=1.0×(202+21)/4=55.75m。 式中：a—基坑长度；b—基坑宽度η—与基坑宽度与长度之 比有关的系数） R0=R+r0 R—影响半径（据水文地质手册，本次计算取250m）
莫愁湖降水遇到问题及措施
前面讲过莫愁湖车站在完成16口降水井施工过程中，出 现地表沉降过大，日最大沉降4.6mm，累计最大沉降4.2cm， 在没有开挖及降水井没有完成的情况下，说明地层非常敏 感，为此召开多次专家会议，并进行了降水沉降实验，并进 行了原因分析，采取了一些措施。 1 井深的探讨 莫愁湖车站止水帷幕（三轴搅拌桩）和围护结构等长均 为26m，基坑深17m，降水井设计23m。由于降水井深度比帷 幕略浅，帷幕对渗流场造成的影响很小，坑外水位降深较 大，由于地层敏感，失水后地表沉降较大。专家意见井深减 少2m。 2 坑内水位降深的控制 在整个降水运行过程中根据开挖的进度，保证水位下降 的幅度，即始终将地下水位控制在开挖面以下2.00m左右。
适用于透水性好的砂性土层、 通过大口径深井靠自流抽取地下 管井（深井） 粉土层，操作简便，效果明显， 水，使地下水降低于开挖面 广泛应用于工程中
2 降水方法的选择
地铁基坑降水一般分坑内降水、坑外降水及坑内
外结合。基坑围护不设止水帷幕，群井设在坑内或坑 外无明显差别，为施工方便一般采取坑外降水。当止 水帷幕的围护结构插入比较大，或当止水帷幕的围护 结构深入降水目的的含水层底板以下，一般采用坑内 降水。当带有止水帷幕的围护结构深入降水目的的含 水深度较小，并小于含水层厚度的20%～30%，一般 坑内、外降水差别不大，对于地层敏感、周围有重要 建筑物，采用坑内降水。
四 基坑开挖、支撑及渗漏水处理
一 基坑开挖 1 基坑开挖原则： 严格遵循时空效应原理，根据地质条件 采取相应开挖方式，根据监测数据指导支撑
架设，“分层开挖，先撑后挖”。“分层、 分 区、分块、分段、抽槽开挖、留土护壁、快 挖快撑，先形成中间支撑，限时对称平衡形 成端头支撑，减少无支撑暴露时间。
2 基坑开挖方法
1 管涌的条件
管涌多发生非黏性土中，其特征是颗粒大小差别
大，往往缺少某种颗粒，空隙直径大而且互相连通。 颗粒多由相对密度较小的矿物组成，易随水流动。其 主要表现为： （1）土中粗细颗粒直径比D/d>10 （2）土中不均匀系数d60/d10>10 （3）两种互相接触的土层渗透系数K1/K2>2~3
（姚天强.石振华.基坑降水手册.中国建筑工业出版社.2006 ）
(1) 根据资料绘制s-lgt曲线
s-lgt直线图 1.00 0.80 y = 0.7047x - 1.4537
降深
0.60 0.40 0.20 0.00 0 1 2 lgt 3 4
系列1 线性 (系列1)
由上图中的趋势线的公式可知，直线的斜率i为 0.7047。 当降深为0时，lgt的值为2.0628。 (2)．代入有关公式进行计算： 渗透系数K=4.32m/d
15米长臂及伸缩臂挖机
二 基坑支撑
1 因两座车站均设计倒撑，需认真审图，以防 支撑牛腿位置影响钢筋甩茬，提前考虑好墙板的施 工方案。 2 斜撑位置围檩要做好防滑措施，同时要和拐 角相垂直的围懔焊死，以防加力时围懔滑移及基坑 变形时支撑失效。 3 常有支撑掉落现象，建议支撑下施工拖架。
三 基坑渗漏 1 对于较小的渗漏，可以采用双快水 泥、堵漏王封堵，较大渗水可用先无纺布或 绵纱塞实安放引流管，引流管前绑扎滤网， 周围用双快水泥封实，确保流出清水，最后 墙外采取双液注浆。 2 对于变形较小的基坑，可以采取打 入注浆管，注入聚氨脂止水。
莫愁湖车站施工过程中主要出现的一些问题：
1 降水井从8月6日开始施工，至8月16日完成16 口井，地表沉降比较大，最大沉降4.6mm/日,最大 累计沉降4.2cm，基坑南测水泥硬化路面开裂，降水 停止。多次召开专家会议，进行降水实验。 2 基坑开挖过程中，端头轴力值报警，部分地 段钢支撑曾出现变形。
2 流砂及管涌
原因分析： （1）流砂成因：基坑存在粉细砂层，开挖低于 地下水位0.5m以下时，坑底的土产生流动状态，随 地下水一起涌入坑内。 （2）管涌成因：坑底以下部分的围护桩出现断 桩、未打到深度、排桩净距较大、止水帷幕出现断 桩、漏桩或孔洞。
对策：
（1）流砂对策： 增加坑内排降水措施，将水位降低至开挖面下1m 以上，基坑开挖后，加速垫层浇注或加厚垫层。 （2）管涌对策： 降低坑内水位，增加土体被动抗力。对止水帷幕 漏点要补强加固。采用注浆、旋喷或钢板桩等方式。
一 不良地质对工程的影响
软土地层共同点地下水位高、含水量高、强度低、 土体空隙水处于饱和状态、多为流塑淤泥质粉质粘土、 粉土和粉细砂层。地层敏感、降水沉降大、施工引起的 变形大。宁波轨道交通1号线海晏北路站初始水位为2 ～ 3m，标准段基底主要位于③1层灰色粉砂层中，西端头 基底也位于③1灰色粉砂层和③2粉质粘土夹粉砂层中， 换乘站基底位于④1-2灰色粉质粘土层，东端头基底位于 ③1灰色粉砂层和③2粉质粘土夹粉砂层中，无锡市轨道 交通1号线1号线建17标大学城站地铁车站潜水位埋深约 1.15～1.45m，地层主要为粉土、粉土加粉质粘土。属 于典型富水软土地层，易产生流砂、管涌、基地隆起等 病害。
3 基底两处出现管涌，其中一处整治贯穿 整个车站主体施工过程 4 南侧距基坑40米建筑物附属结构出现开裂， 地板出现错台，2楼整体式大块玻璃开裂，建筑物基 础累计沉降4.8cm。 5 部分冠梁开裂，部分地段基坑渗水较严重， 较为严重的一处出现抢险。
裂缝贯穿 办公房屋 穿过，裂 缝 宽 度 1.0cm，已 有明显错 台
2 抽水试验 抽水试验的抽水井及观测井的布置图见图
1 基坑 观测井 3 2 抽水井
根据抽水试验所得的数据，使用雅柯布直线图解法计算水 文地质参数。 Tt 由 s 0.183Q lg 2.25 公式可知， s-lgt和s-lgr均呈线性关 T 2* r Q 系，直线的斜率分别为 2.3Q和 2.3 ，在只有一个观测 4 T 2 T 孔的情况下，利用s-lgt直线的斜率求导水系数T，利用该 直线在零降深线上的截距t0值，求贮水系数 μ*
3 布井方案 根据有关专家及方案讨论的要求，降水井全部布置在基坑 内侧。 1）单井出水能力q q=(L*d/α)*24=686m3/d L—为过滤器长度，取4m。 d—过滤器外径，d=500mm α—与含水层厚度及渗透系数有关的经验数据（据建筑与 市政降水工程技术规范JGJ/T111—98）,取70 2）干扰出水量 群井抽水时单井干扰抽水量要小于单井出水能力，本工程 群井抽水时水位干扰最大的井有效滤管长度是单井抽水时的 一半，故本次计算车站单井干扰抽水量取350m3/d左右。 3）降水井的数量及井距 井数=1.2Q/q=1.2×9637/350=33(口) Q—基坑总涌水量（m3/d） q—单井干扰抽水量（m3/d） n—降水井数量（口）
4 降水井的深度 车站：井深依据下式决定： HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6 HW——降水井深度(m) HW1——基坑深度(m) 基坑深17m。 HW2——降水水位距离基坑底要求的深度(m)，本次要求取 1m HW3——ir0；i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为 1/10~1/15；r0为降水井分布范围的等效半径或降水井排间 距的1/2(m)，取1m。 HW4——降水期间的地下水水位变幅(m)，取0米。 HW5——降水井过滤器工作长度(m)，根据水井出水能力设 计水井过滤器工作长度，取4m。 HW6——沉淀管长度(m)，设计0m。 HW=17+1+1+0+4+0=23m。 故井深26m。
最早发展 的裂缝， 裂缝宽度 1.4cm， 已有明显 错台
二 基坑降水
基坑降水方法 深基坑降水方案设计 深井降水施工要点 莫愁湖车站降水遇到的问题及采取的 措施。
一 基坑降水方法
1 常规基坑降用于透水性差的淤泥质土层 或粉质土层的浅基坑，效果不 明显，受地表补给影响明显。 适用于透水性好的砂性土层、 粉土层、以及粉质黏性土层， 降水效果明显、施工简便，影 响半径、深度有限 适用于透水性差、富含地下水 的淤泥质土层，降水 时间长，操作有一定要求。 适用于透水性差、富含地下水 的淤泥质、粉质土层
2 计算基坑涌水量 模型参数为：含水层厚度为H0=44m，地下水水位接近地表， 埋深0.9m ，车站地下水水位降深为S=17.0m，根据现场抽水 试验渗透系数为K=4.32m/d左右。
9637m3/d
1.366* K (2H - S )* S 0 Q R Lg 0 r 0
明排
通过开挖面的排水沟、集水井靠 自流疏干浅层地下水 小型真空泵经埋设地下的抽水管 和集水管系统依靠真空负压抽取 小区域一定深度的地下水，以疏 干地层。 通过埋设在地下的电极，在电流 的作用下带电粒子的定向移动抽 取地下水，以疏干地层。 通过大功率的真空泵经密闭的水 井抽取地下水。
轻型井点
电渗井点
真空井点
式中：Q—基坑总涌水量 K—含水层渗透系数 H0—初始含水层厚度 S—设计基坑水位降深 r0—计算引用半径（r0= η(a+b ) /4=1.0×(202+21)/4=55.75m。 式中：a—基坑长度；b—基坑宽度η—与基坑宽度与长度之 比有关的系数） R0=R+r0 R—影响半径（据水文地质手册，本次计算取250m）
莫愁湖降水遇到问题及措施
前面讲过莫愁湖车站在完成16口降水井施工过程中，出 现地表沉降过大，日最大沉降4.6mm，累计最大沉降4.2cm， 在没有开挖及降水井没有完成的情况下，说明地层非常敏 感，为此召开多次专家会议，并进行了降水沉降实验，并进 行了原因分析，采取了一些措施。 1 井深的探讨 莫愁湖车站止水帷幕（三轴搅拌桩）和围护结构等长均 为26m，基坑深17m，降水井设计23m。由于降水井深度比帷 幕略浅，帷幕对渗流场造成的影响很小，坑外水位降深较 大，由于地层敏感，失水后地表沉降较大。专家意见井深减 少2m。 2 坑内水位降深的控制 在整个降水运行过程中根据开挖的进度，保证水位下降 的幅度，即始终将地下水位控制在开挖面以下2.00m左右。
适用于透水性好的砂性土层、 通过大口径深井靠自流抽取地下 管井（深井） 粉土层，操作简便，效果明显， 水，使地下水降低于开挖面 广泛应用于工程中
2 降水方法的选择
地铁基坑降水一般分坑内降水、坑外降水及坑内
外结合。基坑围护不设止水帷幕，群井设在坑内或坑 外无明显差别，为施工方便一般采取坑外降水。当止 水帷幕的围护结构插入比较大，或当止水帷幕的围护 结构深入降水目的的含水层底板以下，一般采用坑内 降水。当带有止水帷幕的围护结构深入降水目的的含 水深度较小，并小于含水层厚度的20%～30%，一般 坑内、外降水差别不大，对于地层敏感、周围有重要 建筑物，采用坑内降水。
四 基坑开挖、支撑及渗漏水处理
一 基坑开挖 1 基坑开挖原则： 严格遵循时空效应原理，根据地质条件 采取相应开挖方式，根据监测数据指导支撑
架设，“分层开挖，先撑后挖”。“分层、 分 区、分块、分段、抽槽开挖、留土护壁、快 挖快撑，先形成中间支撑，限时对称平衡形 成端头支撑，减少无支撑暴露时间。
2 基坑开挖方法
1 管涌的条件
管涌多发生非黏性土中，其特征是颗粒大小差别
大，往往缺少某种颗粒，空隙直径大而且互相连通。 颗粒多由相对密度较小的矿物组成，易随水流动。其 主要表现为： （1）土中粗细颗粒直径比D/d>10 （2）土中不均匀系数d60/d10>10 （3）两种互相接触的土层渗透系数K1/K2>2~3
（姚天强.石振华.基坑降水手册.中国建筑工业出版社.2006 ）
(1) 根据资料绘制s-lgt曲线
s-lgt直线图 1.00 0.80 y = 0.7047x - 1.4537
降深
0.60 0.40 0.20 0.00 0 1 2 lgt 3 4
系列1 线性 (系列1)
由上图中的趋势线的公式可知，直线的斜率i为 0.7047。 当降深为0时，lgt的值为2.0628。 (2)．代入有关公式进行计算： 渗透系数K=4.32m/d
15米长臂及伸缩臂挖机
二 基坑支撑
1 因两座车站均设计倒撑，需认真审图，以防 支撑牛腿位置影响钢筋甩茬，提前考虑好墙板的施 工方案。 2 斜撑位置围檩要做好防滑措施，同时要和拐 角相垂直的围懔焊死，以防加力时围懔滑移及基坑 变形时支撑失效。 3 常有支撑掉落现象，建议支撑下施工拖架。
三 基坑渗漏 1 对于较小的渗漏，可以采用双快水 泥、堵漏王封堵，较大渗水可用先无纺布或 绵纱塞实安放引流管，引流管前绑扎滤网， 周围用双快水泥封实，确保流出清水，最后 墙外采取双液注浆。 2 对于变形较小的基坑，可以采取打 入注浆管，注入聚氨脂止水。
莫愁湖车站施工过程中主要出现的一些问题：
1 降水井从8月6日开始施工，至8月16日完成16 口井，地表沉降比较大，最大沉降4.6mm/日,最大 累计沉降4.2cm，基坑南测水泥硬化路面开裂，降水 停止。多次召开专家会议，进行降水实验。 2 基坑开挖过程中，端头轴力值报警，部分地 段钢支撑曾出现变形。
2 流砂及管涌
原因分析： （1）流砂成因：基坑存在粉细砂层，开挖低于 地下水位0.5m以下时，坑底的土产生流动状态，随 地下水一起涌入坑内。 （2）管涌成因：坑底以下部分的围护桩出现断 桩、未打到深度、排桩净距较大、止水帷幕出现断 桩、漏桩或孔洞。
对策：
（1）流砂对策： 增加坑内排降水措施，将水位降低至开挖面下1m 以上，基坑开挖后，加速垫层浇注或加厚垫层。 （2）管涌对策： 降低坑内水位，增加土体被动抗力。对止水帷幕 漏点要补强加固。采用注浆、旋喷或钢板桩等方式。