富水砂层条件下深基坑止水降水新技术新方法综述

沈剑杰

【摘 要】本文针对近年来深基坑止水降水领域的新技术、新方法进行综述，介绍了基坑围护结构最新施工和检测技术，探讨了基坑涌水量计算的最新方法。本文还对近年来富水砂层条件下降水工程实例进行搜集总结，富水砂层深基坑降水设计与施工的成功应用进行了详细阐述。

【关键词】富水砂层；深基坑；降水

一、新技术

宋东升[1]以上海市某地铁站基坑工程为例，分析了该基坑围护结构形式、止水帷幕方案以及基坑开挖和基坑降水对周围环境的影响，总结出现行止水帷幕的特点和不足，提出一种适用于深基坑防水的新型止水帷幕方法。该方法用于基坑侧壁作止水帷幕的塑料隔水板，主要由缓冲层、以高分子聚合物为原料的防水板、金属板等构成。缓冲层靠近基坑侧壁或初级支护，金属板靠近地下连续墙等基坑围护结构，防水板位于缓冲层与金属板之间，三者采用热焊接连接。塑料隔水板之间通过接口和粘结剂双重连接；缓冲层与缓冲层之间、金属层与金属层之间采用卯榫结构连接，防水板与防水板之间采用粘结剂连接。这样既保证了结构的强度，又保证了结构的稳定性和密封性。与现有技术相比，此发明具有以下优点：1、利用地基处理中的插板机，连续插入隔水板。代替搅拌桩做侧向止水帷幕，适合用于较深层软土地区；2、采用缓冲层、防水板、金属层组合式结构，具有耐刺穿性、耐久性、耐水性，止水效果较好；

杜家佳[2]在武汉绿地中心深基坑采用声纳渗流控制技术，以大数据源解析成像，在三维空间显示地下连续墙的施工质量缺陷与地下水的流速、流向、流量、渗透系数对应的渗漏通道的坐标位置，有针对性地提供防渗堵漏的措施与方案。

李罡[3]在济南地铁建设中利用抽灌一体化智能回灌装置设置控制系统将各抽灌子系统串联，进而实现抽水系统与回灌系统一体化。

二、新方法

原有计算基坑涌水量的方法，如大井法、目标函数法、数值法。

曹净[4]利用共形映射理论，建立了基坑坑底以下有效深度范围内无相对隔水层悬挂式止水帷幕基坑渗流的对称和非对称两种数学模型， 推导在均质、各向同性、符合达西定律土体基坑渗流的单宽涌水量表达式。

杨建民[5]将基坑涌水量分为基坑内储水量和基坑底及基坑外向基坑内的渗流量，提出一种适用于软土地区止水帷幕较深时的基坑涌水量计算方法，结合天津地铁一站主体结构基坑，用该计算方法所得基坑涌水量与依据现场抽水试验和施工经验所得结果一致，。

石中平[6]根据干扰井群稳定流叠加原理，导出了矩形基坑传统等效圆半径就是外接圆半径。根据汇线稳定流原理，导出了矩形、狭长条形基坑涌水量计算的新方法“列井法”，其计算结果更能代表基坑的渗流特征。

王国富[7]以回灌水质、建筑物距离基坑远近、风险损失等级、含水层透水性以及基坑降水量与含水层储水量之比为评价指标，利用矩阵评价法对基坑降水回灌的适宜性进行分级，有效地评价深基坑开挖的回灌适宜性。

三、工程实践

针对富水砂层基坑降水施工，西安地铁一号线，南昌地铁，沈阳地铁，北京地铁都有成功的地铁深基坑工程案例。

李福成[8]以西安地铁一号线开远门站工程施工为例，详细介绍了在富水砂层中如何进行深基坑降水施工，周波[9]结合南昌地铁深基坑施工，结合一系列降水的试验、深化设计及实施等，简要阐述了富水砂层深基坑降水设计技术。龚武雄[10]以沈阳地铁城建学院站主体深基坑降水成果为例，对富水砂层地质条件下如何确保基坑降水成功，以保证深基坑开挖安全的降水全过程进行分析。董立朋[11]结合北京地铁15号线俸伯场区深基坑施工，通过对降水试验、深化设计及降水实施等过程深入分析，就富水砂层深基坑降水设计与施工的成功应用进行了详细阐述。

除地铁深基坑工程外，其他富水砂層基坑工程也有较多案例。

包冠军[12]结合地表动态降水在青海矿业煤基多联产项目中火车翻车机房深基坑的应用，综合分析了降水在巨厚砂层中的应用效果。任海香[13]针对咸阳某高层建筑巨厚砂层基坑布置了一定数量的引渗流井沟通上下含水层，形成统一的地下水系统，采用管井降水方式，完成地下水水位整体下降的目的。陈景河[14]在青海高原某深基坑工程实践中，采用简化基坑形状，按大井法均质含水层非完整井公式进行基坑涌水量计算，对降水施工出现的问题给出了应对措施。

对于高补给条件下的降水施工，曾英俊[15]针对富水砂层中临近河道超深基坑的降水设计及施工进行详细阐述，强调在来水方向应加密加深降水井的布置，背水方向应相应减少降水井的间距和深度。

四、数值分析

王国富[16]利用Visual Modflow软件分析基坑降水与回灌，分别模拟基坑在止水帷幕与回灌不同工况条件下降水与回灌对周围地下水位与沉降的不同影响效果。

孔政[17]建立二维非稳定渗流模型，借助渗流分析软件SEEP/W模拟抽水过程中基坑内、外渗流场的变化情况，为深基坑开挖对应的降水设计提供依据。

罗华锋[18]以上海地铁某车站为工程背景，利用MIDAS数值计算软件，针对上海地区第二层承压水的抽取与回灌引起的地下水水位变化及地层沉降进行数值分析，采用双井降压双井回灌来模拟抽取与回灌共同作用效果.

【参考文献】

1）宋东升.某软土深基坑止水帷幕技术研究[J/OL].中国住宅设施，2018（01）：1.

2）杜家佳， 陆建锋， 王震，等. 武汉绿地中心深基坑声纳渗流控制技术[J]. 施工技术， 2018（1）：6-10.

3）李罡. 基坑降水回灌技术在济南地铁中的应用[J]. 施工技术， 2018（1）：79-83.

4）曹净， 张丙军， 刘海明，等. 悬挂式止水帷幕基坑渗流模型的简化[J]. 安全与环境学报， 2017（6）：2212-2216.

5）杨建民，隋颜阳.一种软土地区深基坑涌水量计算方法[J].铁道建筑，2017，57（11）：94-97.

6）石中平.矩形基坑降水计算的列井法[J].工程勘察，2016，44（11）：31-36.

7）王国富，唐卓华，李罡，路林海，徐帮树.基坑工程降水回灌适宜性分级研究[J].施工技术，2016，45（13）：41-44+49.

8）李福成. 富水砂层中的深基坑降水技术[J]. 铁道建筑技术， 2012（5）：4-7.

9）周波. 浅析富水砂层中的深基坑降水技术[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2014（4）.

10）龚武雄. 富水砂层地铁车站深基坑降水设计与施工[J]. 科技经济导刊， 2017（6）.

11）董立朋， 刘龙生. 富水厚砂层深基坑降水设计与施工[J]. 隧道建设（中英文）， 2012， 32（s2）：162-166.

12）包冠军. 柴达木盆地巨厚砂层深基坑降水实例分析[J]. 中州煤炭， 2015（3）：77-79.

13）任海香， 张廷会. 管井与引渗井相结合在某基坑降水中的应用[J]. 地下水， 2016， 38（2）：116-117.

14）陈景河. 高原环境深基坑支护降水设计与施工[J]. 土工基础， 2017（4）：387-389.

15）曾英俊. 富水砂层中临近河道超深基坑降水设计及施工[J]. 中国市政工程， 2016（5）：7

16）王国富， 王倩， 路林海，等. 济南轨道交通某深基坑降水与回灌数值分析[J]. 地下空间与工程学报， 2017（5）：1280-1288.

17）孔政， 唐红， 杨明亮. 武汉某超大型深基坑整体抽水试验分析[J]. 施工技术， 2018（1）：84-87.