[0001] 本发明涉及建筑施工领域，特指一种相邻两层微承压水层未被隔水层隔断的基坑 降水方法。

[0002] 基坑降水可以使基坑开挖、支护等工作面处于干燥状态，并具有避免基坑坑底涌 水和降低基坑侧壁水压力等优点，但是基坑降水受到诸多因素的影响，故其方案的设计和 施工具有很大的难度和不确定性。

[0003]目前基坑降水方法多采用基坑周围或满坑内布设抽水井进行降水，但是对于流沙 承压水土层条件，如图1所示的地层结构，自上而下依次为填土层101、粘土层102、泥质粘 土夹粉土层103、泥质粘土层104、粉质粘土夹粉土层105、微承压含水层106、粉质粘土层 107、粉质粘土粉土层108、以及上层微承压水层109,由于上层微承压水层109是处于粉质 粘土粉土层108内的一个亚层，粉质粘土粉土层108和上层微承压水层109的渗透系数偏 大，存在一定的水利联系，而该粉质粘土粉土层108 土层较厚，使得围护结构很难将粉质粘 土粉土层108切断，故采用减压井对基坑内的上层微承压水层109进行降水时，很容易使得 粉质粘土粉土层108内发生水流沿方向A从坑外向坑内流动，引起基坑外的上层微承压水 层109的水位下降，进而导致基坑外围的地表沉降，对周边环境影响较大，比如破坏地面建 筑或者地铁隧道等结构，严重还会导致基坑遭到破坏。

[0028] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

[0029] 本发明提供了一种相邻两层微承压水层未被隔水层隔断的基坑降水方法，利用设 于微承压含水层处的疏干井对上层微承压水层进行降水，由于在微承压含水层和上层微承 压水层之间的粉质粘土层局部夹砂，具有一定的局部透水性，而粉质粘土粉土层又具有偏 大的渗透系数，使得微承压含水层和上层微承压水层之间具有一定的连通性，这样采用疏 干井对微承压含水层进行疏干抽水时，能够同时降低上层微承压水层的承压水的水位。又 由于土层的疏干一般都是比较长的时间过程，可以使得上层微承压水层水位下降缓慢，对 基坑外部的上层微承压水层基本没有影响，进而减小对周围环境的影响。下面结合附图对 本发明相邻两层微承压水层未被隔水层隔断的基坑降水方法进行说明。

[0030] 参阅图1，显示了本发明相邻两层微承压水层未被隔水层隔断的基坑降水方法中 的地层结构的剖视图。下面结合图1，对本发明相邻两层微承压水层未被隔水层隔断的基坑 降水方法进行说明。

[0031] 如图1所示，本发明提供了一种相邻两层微承压水层未被隔水层隔断的基坑降水 方法，包括：

[0032] 在基坑开挖前，于基坑设定位置的周缘施工地连墙20,在地连墙20的外周施工 基坑加固装置，加固装置可以采用锚杆组合，也可以采用双排粧支护结构。施工地连墙20 时，将地连墙20设于地层结构内，该地层结构包括自上而下依次设置的填土层101、粘土层 102、泥质粘土夹粉土层103、泥质粘土层104、粉质粘土夹粉土层105、微承压含水层106、粉 质粘土层107、粉质粘土粉土层108、上层微承压水层109、粉质粘土粉土层108、下层微承压 水层110、粉质粘土粉土层108、以及承压水层111，其中的粉质粘土粉土层108较厚，在该粉 质粘土粉土层108内形成有两个亚层，分别是上层微承压水层109和下层微承压水层110， 施工地连墙时，将地连墙20穿设填土层101、粘土层102、泥质粘土夹粉土层103、泥质粘土 层104、粉质粘土夹粉土层105、微承压含水层106、粉质粘土层107、粉质粘土粉土层108、上 层微承压水层109,并且将地连墙20的底部置于上层微承压水层109之下，位于上层微承压 水层109的下方的粉质粘土粉土层108内。

[0033] 在基坑的区域内布设疏干井，将疏干井深入微承压含水层106内，用于疏干微承 压含水层106内的承压水，该基坑的区域就是地连墙20围合的区域。

[0034] 开挖基坑，于地连墙20围合的区域开始挖土，将地层结构挖至设定的深度位置， 然后在于基坑内施工建筑主体的基础，在挖掘基坑的过程中，通过疏干井对微承压含水层 106进行抽水疏干，同时透过粉质粘土层107和粉质粘土粉土层108对上层微承压水层109 进行降水减压，即利用了微承压含水层106和上层微承压水层109之间的连通性，实现了对 微承压含水层106进行抽水的同时对上层微承压水层109进行减压降水。因为土层的疏干 是比较长的时间过程，可以通过延长疏干时间，减小上层微承压水层109的承压水降水速 率，可以使得上层微承压水层水位下降缓慢，对基坑外部的上层微承压水层基本没有影响， 进而减小对周围环境的影响。

[0035] 基坑挖掘过程中，挖掘至设定的深度并进行基坑底板21的施工。

[0036] 在上述的地层结构中，对基坑施工影响较大的主要是微承压含水层106和上层微 承压水层109,下层微承压水层110和承压水层111埋深较深，对基坑的施工不会造成影响。 由于微承压含水层106和上层微承压水层109之间具有一定的连通性，该连通性是由于粉 质粘土粉土层108具有偏大的渗透系数，而粉质粘土层107内局部含砂，能够局部透水，在 疏干微承压含水层106时，也会使得上层微承压水层109内的承压水沿方向B渗透，即从上 层微承压水层109向微承压含水层106流动渗透，进而降低上层微承压水层109的承压水 水位，可以确保在基坑的挖掘中，上层微承压水层的水压力在安全范围内，不会产生突涌现 象。

[0037] 作为本发明的一较佳实施方式，利用疏干井对微承压含水层106进行疏干的同时 对上层微承压水层109进行降水减压，具体步骤包括：

[0038] 测量上层微承压水层109的水位，形成水位测量值；

[0039] 根据基坑突涌公式计算当前基坑的挖掘深度的安全承压水头埋深值，该基坑突涌 公式为：

[0040]( a )

[0041]式（a)中，F为安全系数，数值大于等于1.05 ;hs为基坑的挖掘深度，单位为m;D为 对应匕的安全承压水头埋深值，单位为m ;H为所述上层微承压水层顶板埋深值，单位为m; Y s为基坑底板至上层微承压水层顶板间的土层重度的层厚加权平均值，单位为kN/m 3; Y w 为地下水的重度，单位为kN/m3;

[0042] 通过疏干井对上层微承压水层109进行降水减压，以使得水位测量值低于安全承 压水头埋深值。较佳地，式（a)中的F取值为1.05, ys取值为18kN/m3, yw取值为10kN/ m3。上层微承压水层初始的水头埋深和上层微承压水层顶板埋深可以根据地勘探测得。在 本发明的一较佳实施例中勘探的值为：上层微承压水层初始的水头埋深为5. 87m，上层微 承压水层顶板埋深值为33m。

[0043] 较佳地，在基坑开挖前，在基坑区域内布设、深入上层微承压水层109内的减压 井，通过减压井测量上层微承压水层109的承压水的水位，以获取水位测量值。

[0044] 本发明中的挖掘至设定深度包括位于泥质粘土层104的第一底板深度221、位于 粉质粘土夹粉土层105的第二底板深度222、以及位于粉质粘土层107的第三底板深度 223,底板21的顶面标高齐平，底面的标高不同，对应不同的区域底板21的厚度设计的不 同，即深入的地层结构的深度不同。当基坑挖掘至第一底板深度221时，于对应的区域进行 底板的施工，形成了大面积底板结构，当基坑挖掘至第二底板深度222时，于对应的区域进 行底板的施工，形成了塔楼底板结构，当基坑挖掘至第三底板深度223时，于对应的区域进 行底板的施工，形成了深坑底板结构。

[0045] 在基坑开挖前，施工地连墙20时，在第三底板深度223的区域设置高压旋喷加固 粧，该高压旋喷加固粧采用满堂的方式进行设置，位于第三底板深度以下的土层内，该高压 旋喷加固粧的长度为7米至8米。

[0046] 根据土方开挖与支撑施工情况，控制疏干井的降水速度，以减小上层微承压水层 的承压水降水速率。较佳地，在施工基坑面积为10000平方米左右时，控制疏干井的抽水时 间在3个月左右，较佳为3个月，基坑的施工时间在2个半月左右，较佳为2个半月。

[0047] 参阅图2,为疏干井和减压井的布设结构示意图。如图2所示，在基坑的土方开挖 前进行降水组织的部署，在坑内布置44 口深入微承压含水层106的疏干井S1至S44,井深 为24米，布置7 口深入上层微承压水层109的减压井W1至W7,井深为37米。在基坑的挖 掘过程中，微承压含水层106被挖穿，采用疏干井S1至S44将该层直接疏干，一般在挖掘至 第一底板深度221处时，该微承压含水层106就被疏干了。较佳地，本发明的第一底板深度 为16. 6米，第二底板深度为18. 6米，第三底板深度为24. 3米，根据基坑突涌公式计算处上 层微承压水层109的安全水头埋如下表所示：

[0048]

[0050] 挖掘的过程中，每层土开挖标高进行承压水降水如上表所示进行控制。由于基坑 挖掘前，在基坑内设置了疏干井和减压井，在挖掘基坑的过程中，注意避开疏干井和减压 井，对疏干井和减压井采取一定的保护措施。

[0051] 按照降水能力计算，本基坑设置7 口减压井即可满足上层微承压水层的减压降水 施工。但鉴于本项目基坑内外水利联通的特性，一旦第三底板深度处发生突涌，为保证有能 力在短时间内将承压水降下去，在第三底板深度的影响区域增加了 4 口减压井BW1至BW4。 在应急状态下，打开深入上层微承压水层109的减压井，对上层微承压水层109进行承压水 降水，要确保短时间内将水位降至需要的高度，严格控制减压井的开启时间以及抽降承压 水的幅度，确保水位控制满足基坑安全需要的同时，减少对周边环境的影响。

[0052]在挖掘第三底板深度223时，利用疏干井对上层微承压水层109的降水无法满足 开挖要求时，可以利用第三底板深度下方已经满堂设置的高压旋喷加固粧，利用其具有一 定的抗压强度，进行第三底板深度的挖掘与底板施工，该高压旋喷加固粧可抵抗5至6米的 水压。这样在第三底板深度开挖的过程中，无需开启上层微承压水层109的减压井。另外 可以通过加快施工进度，提前浇筑深坑底板结构，减短深坑底板结构的施工时间，以减小基 坑突涌风险。

[0053] 上述降水方法在施工现场实施时，未开启上层微承压水层109处的减压井，利用 疏干井以及第三底板深度下的高压旋喷加固粧，完成了基坑底板的施工，现场未发生任何 突涌风险。

[0054]本发明的降水方法的降水原理为：

[0055] 该地层结构，粘土层102为褐黄-灰黄色粉质粘土，泥质粘土夹粉土层103为灰色 淤泥质粘土夹粉土，泥质粘土层104为灰色淤泥质黏土，粉质粘土夹粉土层105为灰色粉 质粘土夹粉土，微承压含水层106为灰色砂质粉土，其含砂性高，粉质粘土层107为灰色粉 质粘土，粉质粘土粉土层108为灰色粉质粘土粉土，上层微承压水层109为灰色粉质粘土 与砂质粉土互层。粉质粘土粉土层108沉积的厚度较大，埋深也较深，所以地连墙20无法 将粉质粘土粉土层108切断，无法阻挡基坑内外的粉质粘土粉土层108和上层微承压水层 109的水利联系，粉质粘土粉土层108具有偏大的渗透系数，粉质粘土层107内局部夹砂， 具有局部透水性，这样就使得上层微承压水层109和微承压含水层106之间具有一定的连 通性，可以利用长期缓慢对微承压含水层106进行降水疏干的同时来降低上层微承压水层 109的承压水的水位，又因疏干时间是缓慢长期的过程，使得上层微承压水层109在基坑内 的承压水变化不会影响基坑外的承压水变化，对基坑外上层微承压水层109的水位变化影 响小，所以，利用疏干井长期缓慢的对微承压含水层106进行抽水疏干，同时降低上层微承 压水层109的承压水，对基坑外的上层微承压水层109的承压水影响小，减小了对周围环境 的影响，解决了现有采用抽水井对上层微承压水层进行降水时导致的基坑外围地表沉降、 对周边环境影响较大的问题。

[0056] 以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上 述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本 发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。