梁万宇

摘   要：本文以某机场捷运系统某地下改造工程为研究对象，基于具体改造工程特点和地质条件、水文地质条件，分析得出该改造工程降水的重点、特点，有针对性地提出了降水对策。对具体改造工程进行了降水方案的设计，通过数值模拟分析及实际工程监测数据验证了该降水方案的有效性和安全性，为类似工程地下降水实施及技术管理提供参考。

关键词：深基坑  降水  改造

中图分类号：TU753                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）08（b）-0041-05

随着大城市的发展，机场旅客流量日益增加，由此产生了对既有航站楼的扩建改造，其中涉及到的地下结构改造是扩建改造的重难点。对于地处水文地质条件复杂的深基坑工程，改造施工的安全性与支护结构的稳定性联系密切，在考虑支护结构可靠性的同时，地下水的控制技术也十分重要[1]。因此，合理的降水方案和降水保证措施对航站楼改造工程的顺利进行尤为重要。本文结合某机场捷运系统工程预留站改造工程实例，对具体基坑改造工程的降水施工技术进行了研究和分析。

1  工程概况

某机场捷运系统土建工程预留站位于远期规划的航站楼下方，为地下一层一岛两侧站台车站。鉴于航站楼的功能定位调整，对现有预留站进行结构扩建改造。预留站接口改造位于预留站中部西侧位置，该接口的扩建实施为后期线路延伸旅客扩流创造条件。

已建预留站总长约400m，主体结构约19.5～22m，高约7.53m，结构埋深约8.3m。预留站接口改造预留接口3倍基坑深度范围内无建（构）筑物、管线，环境较为宽松。基坑安全等级为二级，环境保护等级为三级。改造工程平面布置见图1、图2，剖面图见图3。

基坑规模为56m×4.2～6.8m，开挖深度约8.3m，围护采用Ф900@1100灌注桩+Ф850@600三轴满止水帷幕，坑内为Ф850@600三轴满堂加固。在基坑内采用水泥-玻璃双液浆止水帷幕，注浆范围基底到基底以下4m，本工程止水帷幕不封闭。具体见图2。

2  工程地质及水文地质条件

2.1 地形地貌

本工程位于长江三角洲入海口东南前缘，属三角洲冲积平原，地貌形态较单一。根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》，拟建场地属潮坪地带地貌类型。

2.2 工程地质概述

拟建场地均位于古河道沉积区，自地表以下75.45m深度范围内为属第四系河口、滨海、浅海、沼泽、溺谷相沉积层，主要由饱和粘性土、粉性土以及砂土组成，具有成层分布特点。基坑地层情况描述见表1。

2.3 水文地质概述

2.3.1 地表水

本工程场地内分布有第②3层粘质粉土，第③层淤泥质粉质粘土局部夹较多的粉性土，且存在③2层粘质粉土，该层呈透镜体状出露，以上各层均渗透性较好，可能使地表水与地下水相连通，故地下水与地表水之间将会存在一定的水力联系。

2.3.2 潜水

上海地区年平均高水位埋深为地表面下0.50～0.70m，低地下水水位埋深为地表下1.5m。拟建场地浅部土层的潜水，其补给来源主要为大气降水入渗及地表水侧向补给，排泄方式以蒸发消耗为主。潜水位埋深随季节、气候、降水等因素变化。本次勘察期间测得地下潜水稳定水位埋深一般在地面以下0.10～2.60m之间，其相应标高一般在4.45～2.19m之间，平均潜水位标高为3.39m。

2.3.3 承压水

经计算基坑突涌稳定性分析，本工程可不考虑承压含水层突涌问题。

3  预留站基坑改扩建过程中降水施工难点特点的分析与对策

3.1 改扩建基坑止水帷幕未闭合

改造工程基坑位于已建预留站结构的西侧，需要在原结构一侧卸载土体，对原结构进行支护保护后开挖基坑及对原结构的改扩建。原结构基坑外侧采用SMW工法桩围护，型钢已经拔除，开挖一侧结构底板3m宽内无法设止水帷幕，因此开挖基坑止水帷幕不闭合（见图2）。

对策：西侧改造新增部分基坑位于基坑圍护外采用Φ850@600三轴搅拌桩止水帷幕，在原结构底板改造侧，采用水泥-水玻璃双液浆止水帷幕。对原结构基坑外侧已经拔除型钢的SMW工法桩进行旋喷桩加固至基坑下4m。考虑到基坑周边无建构筑物具备坑外降水条件，为保证基坑施工安全，在开挖基坑外围东侧设7口、西侧设5口，共计12口观测兼疏干井。

3.2 底板改造易出现涌水

根据设计要求，本次改造需先凿除原结构地板，再对原底板加强施工。原结构底板凿除后的钢筋工程及混凝土工程，将会造成底板区间长时间处于暴露状态。改造底板位于③2层砂质粉土层，以上为第③1层淤泥质粉质粘土、第②3层砂质粉土局部夹较多的粉性土，渗透性较好，可使地表水与地下水相连通，地下水与地表水之间将会存在一定的水力联系，在底板破除及加强阶段容易引起地下水上涌，在施工过程中如何保障地下水位处于基坑底以下是本工程降水的重点（见图2、图3）。

对策：在结构底板改造区双液浆止水帷幕以内设3口疏干井，1口疏干井兼观测井，在施工过程中24h持续抽水，对观测井加强观测，出现不利情况增加工作疏干井数量。

4  疏干井设计

4.1 基坑外疏干井兼观测井布置

基坑施工过程采用明排的措施，拟在基坑外侧布置12口观测井兼泄水井，适当减弱基坑外潜水的压力，防止潜水沿结构隙缝渗漏到基坑内，平面布置图见图4。

4.2 基坑内疏干井布置

由于本工程基坑内采用了地基加固，因此在基坑内开挖面以上布置疏干井，共布2口井。预留站接口已经底板在挖除时，为了防止底板下②2、③1、③2的潜水沿着开挖后的底板突涌入基坑内，拟在开挖处设计3口降水井，1口观测井，平面布置图见图4。

降水井信息统计见表2，降水井详图见图5。本次采用真空泵抽水、空压机送气的超级压吸联合抽水系统的方法降低潜水位。

4.3 疏干井抽水数值模拟分析

对降水井降水进行数值模拟，降水井全开15d模拟潜水埋深云图，模拟分析结构显示，基坑内降水达到12m，结构底板改造区降水达到12m基坑水位均保持在开挖深度以下，详见图6。

5  施工观测数据统计

降水在基坑开挖前15d进行，根据实际统计数据，基坑降水达到基坑开挖面0.8m以下。在结构底板改造施工过程中，未出涌水现象。在基坑開挖过程有效降低开挖土体中的含水量，确保基坑开挖施工的顺利进行。

6  结语

本文针对某机场捷运系统预留站改造工程地质条件、水文条件，结合具体改造工程特点对降水的需求，提出了具体的降水方案，通过坑内降水结合坑外降水的模式有效解决了改造工程中止水帷幕无法闭合及改造破除地板过程中地下水上涌问题，在施工过程中未发生降水不当引起的工程质量、安全事故，确保了改造工程的顺利进行，也为今后类似的基坑结构改造工程降水施工提供了参考。

参考文献

[1] 朱孝瑞，张绪涛.深基坑降水技术及对周边环境的影响[J].建材与装饰，2019（16）：18-19.

[2] 曾凯.天津滨海地区地铁车站工程勘察分析与评价[J].地下水，2019，41（3）：107-120.

[3] 余德可，何鹏，陈伟.济南某地铁站点基坑降水措施分析[J].水利科技与经济，2019，25（5）：75-80.

[4] 严学新，杨天亮，林金鑫，等.超深基坑减压降水引发地面沉降的估算及其影响因素分析[J].南京大学学报：自然科学，2019，55（3）：401-408.

[5] 李瑞平.紧邻既有地铁车站基坑降水及开挖施工技术分析[J].湖北理工学院学报，2019，35（2）：43-47.

[6] 邵斌.城市复杂环境条件下深基坑降水处治技术[J].施工技术，2019，46（2）：58-59.