摘要：我国长江流域的深基坑施工一般都面临着高承压水的情况，特别是当深基坑周边存在地铁等重要设施时，对周边地面沉降和土体变形的控制更为严格。本文结合中交二公院新建科研综合大楼工程，通过合理的降水、支护方式，可以有效预防突涌事故发生，确保基坑施工及周边构造物安全。
关键词：临江深基坑 临地铁深基坑 突涌 安全措施
1 前言
突涌是基底下承压水冲破其上部土体，发生水及砂子涌向基底表面。突涌不仅会造成基底以下部分水土流失，而且基底土质会遭到破坏，使土体变软导致承载力下降，严重时会造成围护结构内移变形，危及基坑安全，同时造成周边地面沉降，危机周边构造物。
我国长江流域地下空间工程发展迅猛，深度大且周边环境及水文地质条件复杂的基坑工程越来越多，为了防止发生突涌和减少基底隆起，基坑开挖前要做好基坑降排水，同时要控制周边地面沉降，降低对周边构造物的影响，本文以中交二公院新建科研综合大楼工程为依托，采取止水帷幕隔断承压水补给，然后再进行降水的方法，并进行计算分析。
2 依托工程概况
中交二公院新建科研综合大楼东南侧为东风大道，西北侧为立业路（二公院现办公大楼），东侧为13层烂尾楼，西侧为10层财富广场办公大楼。
场地总体平坦，整平地面标高约为34.60m～34.10m，基坑开挖底标高为-14.20m～-16.70m，主楼核心筒部位基底为-16.7m，主楼电梯井坑底为-18.6m，实际总体平均基坑开挖深度13.10m～14.10m，局部深度15.7m。地下室平面呈整体长方形，基坑坡顶线长131.87m，宽69.6m，周长约为403m，基坑开挖面积为8730.4m2。
2.1工程地质概况
根据岩土工程勘察资料，本工程场地类别为Ⅱ类，场地土类型为中软土。
2.2水文地质概况
场区地下水类型主要为潜水、孔隙承压水和基岩裂隙水。
潜水赋存于浅表层第四系黏性土中，受大气降水垂直渗入补给，水位受气候条件影响变化较大，无统一水面，总体均为黏性土孔隙含水，富水性较差，水量小。
孔隙承压水主要赋存于圆砾中，埋藏较深，分布范围及厚度差异性大，上部黏性土与下部砂质泥岩为相对隔水层，与长江支线距离为6km，承压水与长江水存在水力联系，地下水补给较大。
基岩裂隙水分布于砂质泥岩风化裂隙中，与上部圆砾层中水具有较好的连通性，接受其补给。
2.3周边环境概况
（1）北侧构筑物：地上为东风大道及其高架桥，地下为3号地铁隧道。东风大道地面高程比拟建工程现状场地高程最大低2.6m，基坑北侧支护桩外边线距高架桥水平距离27.2m；距3号地铁隧道边线18.4m，基坑底标高与其底标高基本持平。
（2）南侧构筑物：为12F中交二公院办公大楼，下位地下室结构，基础为桩基础，距基坑南侧支护桩外边线水平距离24.8m；距支护桩1.0m布有市政电缆沟（宽1.4m×深1.0m）。
（3）东侧构筑物：为财富广场，主楼13F框剪结构，裙楼3F框架结构，下为地下室，基础为桩基础，主楼距基坑东侧支护桩外边线水平距离12.65m，裙楼距基坑东侧支护桩外边线水平距离5.45m。
（4）西侧构筑物：为烂尾楼，主楼10F框剪结构，裙楼3F框架结构，主楼距基坑西侧支护桩外边线水平距离7.35m，裙楼距基坑西侧支护桩外边线水平距离5.25m、4.75m。
3 突涌风险分析
基坑底部与地下承压水层顶面高程差最小处距离为3.98m～4.05m。根据《基坑工程技术规程》（DB42/T159-2012）6.2.15条对裙楼地下室底板板底、主楼筏板底进行抗承压水突涌稳定性验算，承压水位取长江丰水季节水位23.80m。
（1）
——坑底突涌抗力分项系数，对于大面积普遍开挖应大于1.2；对于局部承台分别开挖，应大于1.05；
D——坑底至承压水水层顶板的距离；
——D范围内土的平均天然重度；
——承压水水头高度；
——水的重度。
表3-1筏板大开挖抗承压水突涌稳定性验算表
通过验算，易发生突涌部位为主楼筏板②区域（即底标高为-16.7m区域）及主楼电梯井区域。
4 突涌风险安全控制措施
4.1安全技术措施
（1）布设4个降水井，布置于主楼筏板②区域，对该区域及主楼电梯井区域进行减压降水；布置4个观测井，分别位于相应区域地下水位较高区域，同时观测井作为降水井备用井使用，主要用于应急突发事件。基坑四周设置高压旋喷桩止水帷幕，打入承压水层，阻断地下水补给，同时降低对邻近地铁隧道的影响，详细布置如下图：
图4-1 降水管井及观测井布置图
（2）开挖期间加强监测，对支护结构顶部、邻近建筑物及邻近地面可能出现的裂缝、塌陷和支护结构工作失常、流土、流沙、渗漏或局部管涌等不良现象的发生和发展进行记录、检查和综合分析，发现问题，及时报告。
（3）加强安全教育培训及技术交底工作，确保作业人员熟知操作规程、存在危险源及相应应急知识。
4.2应急处置措施
（1）在涌水水眼处开挖一道排水沟，排水沟内填上空隙较大的建筑材料，排水沟通往基坑边的集水井，及时将水排走。
（2）基坑涌水过大时，立即停止开挖，将施工人员和机械撤离现场，采用碎石、砂袋进行回填处理，并进行原因分析，进行处理后才能继续开挖。
（3）采用双液注浆法对基坑涌水地段进行封堵处理。操作中由两台压浆泵把主剂和固化剂从不同回路压入混合器内混合，然后灌入土层。两种浆液混合后的凝固时间一般很短，浆液的配合比需要定量控制，操作中要对水玻璃的玻美度进行控制，达到快速止水的目的。
（4）加大管井抽排水量，降低承压水水头。
（5）现场施工负责人立即组织作业人员进行排险。
5 支护结构对地铁的影响分析
根据《基坑工程技术规程》（DB42/159-2012）第4.0.7条规定，本基坑支护结构水平变形控制δ≤30mm；同时需要满足地铁线路正常运行的控制指标：地铁结构最终绝对沉降量及水平位移量不大于20mm，隧道最终收敛变化20mm，日变化量不大于1mm。
基坑主要支护型式：基坑四周钻孔灌注支护桩+基坑内钢立柱桩+上下两层内支撑梁体系。其中支撑梁体系为钢筋混凝土支撑梁；四周灌注桩之间上部为高压旋喷桩止水帷幕，下部为挂网喷射砼防护。
经计算，基坑开挖及支撑拆除过程中支护桩最大位移17.70mm，地铁3号线隧道的最大水平位移2.60mm，最大竖向位移2.47mm，满足要求。
6 结论
结合中交二公院新建科研综合大楼工程，施工过程中采取的止水帷幕隔断承压水补给，然后再进行降水的方法，可有效控制突涌事故发生，进一步确保基坑施工安全。
参考文献:
[1] 湖北省地方标准《基坑工程技术规程》,DB42/159-2012.
[2]元翔,宫全美,石景山,等.卵砾石地层深基坑高承压水降压方案分析[J].土木建筑与环境工程,2012，6（增刊1）:185-190.
[3]戴斌,王卫东.受承压水影响深基坑工程的若干技术措施探讨[J].岩土工程学报,2006，11（增刊）:1659-1663.
论文作者:李丽英,朱书诚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/7
标签：基坑论文; 主楼论文; 工程论文; 基底论文; 标高论文; 地铁论文; 距离论文; 《防护工程》2018年第3期论文;