上海地区深基坑降水及环境效应

上海软土地区深基坑施工承压水风险及其控制上海软土地区深基坑施工承压水风险及其控制【摘要】随着工程建设基坑开挖越来越深,地下承压水带来的风险也越来越大。

阐述了承压水对深基坑工程危害的形式,上海地下承压水分层类型,通过地铁车站深基坑施工出现围护墙漏水险性及处理方法的工程实例,指出深基坑施工时,要注重对承压水的防范及防水害采取的措施。

【关键词】软土地区深基坑承压水风险1承压水的危害形式1.1基坑突涌破坏当基坑开挖深度足够大,承压含水层顶板以上土层的重量不足以抵抗承压含水层顶板处的承压水头压力时,基坑开挖面以下的土层将发生突涌破坏,承压含水层中的地下水和砂土大量涌入基坑,导致坑外地面严重塌陷,地下连续墙等围护结构严重下沉,支撑体系严重破坏,相邻建(构)筑物发生破坏等(如图1所示)。

1.2环境岩土工程问题减压降水后,建筑场地下伏承压含水层中形成了承压水降落漏斗,必然在基坑周围引起或多或少的地面变形,对相邻环境造成一定程度的不利影响。

地面变形如果被控制在某一范围内,其对相邻环境的影响较小;反之,地面变形如果超出某一范围,其对相邻建(构)筑物将产生具有危害性的影响。

承压水位下降引起的地面沉降的分布形态与承压水降落漏斗的分布形态基本上是相似的(如图2所示)。

1.3围护结构开裂、空洞引起的流砂在饱和含水地层中,尤其在砂层、粉砂层、砂质粉土或其他透水性较好的夹层中,止水帷幕或围护墙如产生开裂、空洞等不良现象,造成围护结构的止水效果不佳或止水结构失效,致使大量的地下水夹带砂粒涌入基坑,坑外产生水土流失。

严重的水土流失可能导致支护结构失稳以及在基坑外侧发生严重的地面沉陷,还可能在围护墙后形成洞穴后突然发生地面塌陷(如图3所示)。

1.4坑底砂性土层的管涌破坏在砂、粉砂、或砂质粉土等土层开挖基坑,如不采取井点降水措施或井点降水未达到预定效果,在坑内外的水头差作用下,基坑底部可能产生冒水翻砂现象(即产生管涌),严重时可导致基坑失稳或影响施工进程(如图4所示)。

雪野路电力电缆隧道工程A、B工作井基坑降水方案上海市第二市政工程有限公司雪野路电力电缆隧道工程项目部二○○八年六月目录§1工程概况 (1)1.1工程简介 (1)§2工程地质与水文地质条件 (1)2.1工程地质条件 (1)2.2水文地质条件 (3)§3方案设计依据 (4)3.1参考标准及规范 (4)3.2勘察报告与图纸 (4)§4降水目的及指导思路 (5)4.1降水目的 (5)4.2指导思路 (5)§5降水方案设计 (5)5.1疏干设计 (5)5.2降压设计 (6)§6抽水试验设计 (9)6.1试验目的 (9)6.2试验设备 (9)6.3试验井选择 (9)6.4抽水试验流程 (9)6.5数据分析 (10)§7井点构造与设计要求 (11)7.1井点构造 (11)7.2设计要求 (11)7.3质量验收 (11)§8成井施工工艺 (11)8.1前期准备 (11)8.2成孔施工 (12)8.3洗井措施 (13)§9降水运行管理 (13)9.1降水试运行 (13)9.2正式运行管理 (14)9.3降水井保护 (14)9.4沉降控制措施 (15)§10应急预案 (15)10.1用电应急预案 (15)10.2降水井应急预案 (16)§11封井方案 (16)§12施工现场管理 (17)12.1现场安全管理措施 (17)§13质量保证措施 (19)13.1质量保证措施 (19)§14施工机械配备 (20)§15附图 (20)§1工程概况1.1工程简介雪野路电力电缆隧道工程范围位于上海市浦东新区。

属北京西路～华夏西路电力电缆隧道工程主线的支线工程，工程起点位于主线的7#工作井，沿拟建雪野路西侧人行道向南，过华丰路世博村110KV变电站，至220KV连云变电站，隧道全长1323m。

1、工程概况1.1.工程地理概述本车站为上海市轨道交通杨浦线（M8线）工程第四站，位于佳木斯路与国顺东路之间的营口路上，车站呈南北走向，车站周边较为空旷，车站的西侧为黄兴绿地公园，东侧为旧的厂房（现已拆除）以及在车站的东北有一栋四、六层房子。

1.2.工程概述车站为地下一层（局部一层半）侧式站台站，主体结构全长240.8米。

车站附属结构包括：南北风井、东西出入口及东西地面设备用房。

车站主体、两个风井及东出入口采用地下连续墙作基坑的围护结构，地下墙的厚度为600mm，接头采用圆形波纹管柔性接头，墙深分为24m、21m、18m三种，地下墙墙址均插入第⑤1层土。

西出入口采用SMW工法劲性水泥搅拌桩作为基坑的围护结构。

南端头井接单圆盾构区间，呈交叉状，长12.57m，最大宽度20.41m，垫层底深13.57m；北端头井为双圆盾构始发井，长20.14m，宽16.8m，垫层底深14.06m。

车站北标准段长41.65m，宽16.5m，垫层底深12.27m；南标准段长44.5m，宽16.5m，垫层底深12.26m；南端渐变段长65.5m，宽9.91～12.55m，垫层底深11.85m；车站中间站台段长65.5m，宽25.7m，垫层底深12.28m，基坑坑底以下24m设桩径φ600mm抗拔桩，共62根。

1.3.工程地质概述：1.3.1.水文地质：车站范围内潜水主要赋存于第（②2层）砂质粉土中，其主要补给来源为大气降水，水位随季节面变化，水位埋深0.5～0.7m；承压水埋藏于砂质粉土中，第⑦层土顶埋深为30.0m左右，其水头埋深为5.90m。

1.3.2.基坑开挖范围各土层描述：根据地质勘察报告，车站场地30.60m以上的地基土主要为上海地区吴淞江故道地层沉积组合，浅层分布有较大厚度的砂质粉土层（②2层）、淤泥质土层及粘性土层（④、⑤1层），土层分布较稳定。

受吴淞江古河道的切割，场地内缺失第③层灰色淤泥质粉质粘土代之分布有厚度较大②3层砂质粉土，其它各土层层序完整，分布较稳定。

工程降水对深基坑性状及周围环境影响的研究一、本文概述《工程降水对深基坑性状及周围环境影响的研究》旨在深入探讨工程降水活动对深基坑稳定性及其周边环境的潜在影响。

随着城市建设的快速发展，深基坑工程在城市规划和基础设施建设中扮演着日益重要的角色。

然而，降水工程作为深基坑开挖过程中的一项关键措施，其影响往往被忽视或低估。

本文通过分析工程降水对深基坑性状的影响机制，评估其对周围环境的潜在风险，以期为工程实践提供科学依据和参考。

本文将首先介绍工程降水的基本原理和方法，包括降水井的设计、布置及运行方式等。

随后，通过理论分析和数值模拟，探讨降水过程中土壤水分变化对深基坑稳定性的影响，包括土壤的物理力学性质变化、应力场和渗流场的演变等。

在此基础上，结合现场监测数据和案例分析，评估工程降水对周围环境的实际影响，如地下水位变化、地表沉降、邻近建筑物和地下管线的变形等。

本文的研究不仅对提升深基坑工程的安全性和稳定性具有重要意义，而且为城市规划者和工程师在设计和实施降水工程时提供了决策支持和理论依据。

通过深入研究工程降水对深基坑性状及周围环境的影响，有助于实现城市建设的可持续发展，减少工程风险，保护周边环境和设施的安全。

二、工程降水对深基坑性状的影响工程降水作为一种常见的地下工程施工方法，对深基坑的性状具有显著影响。

这些影响主要体现在土壤物理性质的改变、基坑稳定性的变化以及地下水位的波动等方面。

工程降水会导致基坑周围的土壤含水量降低，进而改变土壤的物理性质。

随着水分的减少，土壤的密度和强度会有所增加，但同时其变形性能也会发生变化。

这种物理性质的改变可能会对基坑的稳定性产生直接影响，特别是在含水层较厚或地质条件复杂的地区，降水引起的土壤性质变化需要格外关注。

工程降水会引起地下水位的变化，从而影响基坑的稳定性。

在降水过程中，地下水位会随之下降，这可能导致基坑周围土壤的有效应力增加，进而引发土壤变形或甚至基坑坍塌的风险。

地下水位的变化还可能对基坑的支护结构产生作用，如改变支护结构的受力状态或引发支护结构的变形。

深基坑施工环境影响及控制措施研究邢佳嗣摘要：随着我国城市建设的快速发展，合理地开发与利用地下空间是城市可持续发展的要求。

地下空间基坑工程的突出特点是，其设计与施工除需保证深基坑工程自身的技术合理与安全外，还需控制其施工对环境的影响。

本文借助松江区九亭镇工业区JT-17-001号地块项目工程案例，对深基坑施工环境影响及保护措施进行了详细分析总结。

关键词：深基坑施工、环境影响、保护措施1 前言随着地下工程建设规模的扩大和密度的提高，面临的技术挑战和施工风险也越来越大，特别是在上海软土地区，由于其地质环境极脆弱敏感，基坑工程的设计和施工难度越来越大，深基坑施工带来了施工期间大量的基坑开挖及支护问题。

深基坑工程的开挖必将引起周围地层中的地下水位变化和周围土体的变形，从而造成临近建（构）筑物和管线的下沉、位移、倾斜，对相邻建筑物、市政基础设施的安全构成威胁，因此，如何在日益复杂的施工条件下，尽可能的减少深基坑开挖带来的环境影响，是未来深基坑工程面临的重大课题。

2 工程概况松江区九亭镇工业区JT-17-001号地块项目，工程地址位于上海市松江区九亭镇，总建筑面积26934㎡，拟建项目主体为1栋地下2层地上7层厂房。

本工程深基坑面积约为5400m²，周长为301m，开挖深度为9.7-10.2m，局部电梯井位置基坑开挖深度达到11.9m，本工程地下室采用明挖顺作法施工。

拟建场地周围环境条件复杂，北侧、西侧1.5倍开挖深度范围内存在厂房，北侧为3层厂房，桩基础；西侧为1层厂房，浅基础；西南角存在6层办公楼，桩基础。

东侧存在河流，河道水位约2.75m，水深约0.8～1.8m。

南侧为市政道路，地下室边线与该侧用地红线最近距离约为17.00m，红线外为已建勤富路。

道路底下存在雨水管、污水管、自来水管及高压电线杆。

3 风险因素分析（1）西侧1层浅基础厂房倾斜、沉降过大，有坍塌风险；由于厂房无桩基础，桩基施工产生挤土效应，会造成厂房隆起，随着基坑土方开挖，坑内水位下降，坑内土体释放后土体应力不平衡，造成周边土体应力需要重新调整以达到新的应力平衡，这一过程是通过周边土体发生一定的位移来实现的，具体也会表现为基坑周围土体发生沉降和侧移，引起坑外周边地面沉降，地表沉降将带着厂房一同沉降。

上海深基坑工程环境地质问题及防治对策
施亚霖
【期刊名称】《上海国土资源》
【年(卷),期】2011(032)002
【摘要】结合上海城区某深基坑工程,针对项目特点与场区地质条件,分析了工程建设可能引发的基坑水土突涌、基坑边坡稳定、砂土渗流液化、基坑开挖和降水过程中地基变形和地面沉降等环境地质问题,进行危险性评价,并提出了防治对策措施.【总页数】4页(P92-94,98)
【作者】施亚霖
【作者单位】上海市地矿工程勘察院,上海200072
【正文语种】中文
【中图分类】P642.5
【相关文献】
1.城市地下建设工程环境岩土及地质问题分析 [J], 黄汉芳
2.上海崇明越江通道工程环境地质问题及其防治 [J], 龚士良;李采
3.上海地铁车站软土深基坑工程环境保护综合技术 [J], 都海江;胡万毅
4.上海长江隧桥工程环境地质问题与技术对策 [J], 龚士良;李采
5.上海深基坑工程环境地质问题及防治对策 [J], 施亚霖
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上海市卢湾区108地块项目大型超深基坑降水、挖土和支撑施工技术摘要：本文探讨了在软土地质情况下，通过某项目实例，介绍了超深基坑施工技术。

主要包括周密设计降水方案，制定详细的挖土方案和支撑方案等。

关键词：基坑降水挖土支撑Abstract: The technical features for construction of extra deep foundation pit with some treatment measures were introduced in combination with the foundation engineering of a building, like dewatering, excavation and bracing.Key word: Foundation pit, Dewatering, Excavation, Bracing一、工程概况1)本工程位于上海市中心枢纽卢湾区新天地版块，东临嵩山路，南至太仓路，西邻马当路，北靠兴安路，两地块之间为黄陂南路，建成后为两幢楼高99.99米共二十四层的超五星级国际酒店。

基地面积约为10244m2，总建筑面积约为101,684m2，两地块均各自含有5层地库。

挖深为20.45～21.95米左右，局部集水井部位挖深达24.65米。

2.围护设计概况1)本工程基坑属于一级基坑，支护体系采用“两墙合一”―1米厚地下连续墙加五道钢筋混凝土水平支撑。

2)地下连续墙深38m～43m不等，标准槽段为6m，地下墙采用圆形柔性锁口管接头形式，砼设计强度等级为水下C30，地下连续墙抗渗等级P8。

3)第一道支撑断面：混凝土圈梁断面尺寸1000×1000，混凝土角撑及对撑断面尺寸800×700，混凝土连杆断面尺寸600×600。

4)第二道支撑断面：混凝土圈梁断面尺寸1100×800，混凝土角撑及对撑断面1000×800，混凝土连杆断面尺寸700×700。