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【降水回灌一体化】超深基坑工程中地下水降水

 兰狐狸 2014-10-26

【小编语】5月,上海12号线汉中路站全面完成超大超深基坑土方开挖,12/13号线在汉中路站与1号线“会师”。作为上海最深地铁车站——深达33.1m的12/13号线汉中路换乘站超深基坑,需要对埋深56~110m的第II承压含水层进行降水,降深达11m。为了保护紧邻工程的地铁1号线汉中路站、多幢高层建筑,工程中首次成功运用了地下水降水-回灌一体化技术。接下来就让我们走进汉中路超深基坑,一同了解一下这项技术吧~

Q:承压水对超深基坑工程有什么挑战?

A:超深基坑工程中,需要进行大规模的地下水降水以保证坑底承压水抗突涌稳定性。然而,大规模的地下水开采会诱发降水区域地层的大范围沉降,随着我国城市建设规模的扩大,基坑的开挖深度和规模飞速发展,由承压水引发渗流破坏、沉降等问题越来越严重。


Q:面对上述问题,主要应对措施是什么?

A:上海隧道股份针对高承压水含砂层的工程风险,率先提出了“以水位控制为前提,以沉降控制为中心,隔、降、灌并举,综合治理承压水危害”的技术体系,其中“隔”是指利用基坑围护结构,必要时适当加深,使之形成封闭式或悬挂式隔水帷幕,可大幅度减少抽水量,也兼顾了经济合理性;“降”是指按“降水最小化”原则优化降水方案,尽量少抽水;“灌”是指将抽出的地下水回灌入原来的地层,进一步减少大地沉降。

  在汉中路站施工中,针对无法 “隔”的大深度第Ⅱ层承压水的治理创新提出了降水-回灌一体化技术。该技术包括针对性的回灌井结构设计,以确保地下水可以快速地回灌至含水层中;对地下水进行水质净化后进行回灌,一方面可以避免水中杂质或有害离子堵塞回灌井和管路,另一方面可以避免地下水的二次污染;通过回灌——抽水耦合效应分析,优化回灌与抽水井井位的布置,既避免影响坑内降深,又能起到抑制保护对象周围地层沉降的目的。


Q:在汉中路站基坑工程中,具体是如何实现降水回灌一体化技术的?

A:12/13号线汉中路站工程中,在保护对象周围打设25口回灌井进行地下水的同步回灌,以确保周围建构筑物的安全。回灌水源采用的是抽水井抽取的地下水,采用曝气+过滤的水质净化工艺后,利用80m深的回灌井回灌至地下含水层中。在2个月工程验证期间,未回灌区域沉降达到15mm,回灌区域沉降不到1mm,重点保护的居民楼周围水位达到零降落。在紧邻既有1号线的Ib基坑施工中,尽管存在相邻其它工程的不利影响,最终距离33.1m超深基坑30m的1号线区间隧道沉降仅4mm。这一工艺能够更好地兼顾地面沉降控制和地下水资源保护,解决了长期困扰回灌施工的水源与成本问题,在未来城市核心区超深基坑建设中有很好的应用前景。


               

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