天津地铁基坑降水

天津市地铁基坑降水天津市地铁基坑降水天津市地下水埋藏特征地下水对基坑工程的主要影响地铁基坑降水的主要方法地铁基坑降水风险控制工程降水案例分析广

联建设1、天津市地下水埋藏特征1.1 区域地质、地貌区域地貌特征：天津市地处华北平原，滨临渤海。地质历史变迁：①沧海桑田—从更新世晚期(Q3，距今100万年)至今，市区经历了由陆地变海洋、海洋变陆地的过程。②海退平原—至全新世晚期(Q4，距今约4000年)，市区范围在海退过程中逐渐形成为海退平原。地质组成：埋深100m深度内，均为第四系松散沉积层（陆相、海相交互沉积层）。广联建设1、天津市地下水埋藏特征广联建设地下水类 型含水层组划 分含水岩组含水层组埋深(m)初始水位埋深(m)地质年代岩性及水力联系特征潜水第一含水层组Q42、Q43粉土；

与下伏第二含水层组之间具有水力联系。1~151~2微承压水第二含水层组Q41下段、Q3e、Q3d粉土、粉细砂；

与第一、三含水层组之间具有水力联系。<332~3第三含水层组Q3c粉土、粉细砂；与第二含水层组之间具有水力联系；与第四含水层组之间的水力联系相对薄弱。<533~4第四含水层组Q3a粉土、粉细砂；与下伏深层承压水之间具有水力联系。<70>10深层承压水Q23粉土、粉细砂；与上覆第四含水层组之间具有水力联系。>701.2 地下水类型、埋藏特征1、天津市地下水埋藏特征广联建设1.2 地下水类型、埋藏特征(含水层组垂向分布概略图)连续性差连续性差1、天津市地下水埋藏特征广联建设1.3 对天津深基坑工程具有重要影响的地下水★

潜水—第一含水层组，埋深一般<15m；★

微承压水—第二含水层组，埋深一般<33m；第三含水层组，埋深一般<53m2、地下水对基坑工程的主要影响广

联建设2.1 基坑突涌破坏潜水位潜水位承

压

含

水

层弱透水层(半隔水层)弱透水层(半隔水层)基坑底面承压水位承压水位承压水位弱透水层(半隔水层)当基坑开挖深度足够大，承压含水层顶板以上土层的重量不足以抵抗承压含水层顶板处的承压水头压力时，开挖面以下土层将发生突涌破坏。2.2 环境岩土工程问题减压降水后，在承压含水层中形成了水位降落漏斗，必然在基坑周围引起地面变形。地面沉降分布形态与承压水降落漏斗分布形态基本上相似的。承压含水层弱透水层(半隔水层)弱透水层(半隔水层)基坑底面承压水降落漏斗

承压水降落漏斗承压水位地面沉降漏斗地面沉降漏斗2、地下水对基坑工程的主要影响广

联建设2.3 围护结构开裂、空洞引起的流砂

在砂层、粉砂层、砂质粉土或其他透水性较好的夹层中，止水帷幕或围护墙因开裂、空洞等，致使大量的地下水夹带砂粒涌入基坑，坑外产生水土流失。围护墙体向地面塌陷一侧移动漏空成洞穴基坑底面2、地下水对基坑工程的主要影响广

联建设2.4 坑底砂性土层的管涌破坏在砂性土层中开挖基坑，如不采取降水措施或降水未达到预定效果，在坑内外水头差作用下，基坑底部可能产生冒水翻砂现象。2、地下水对基坑工程的主要影响广

联建设2.5 地下结构抗浮问题降水停止后，当地下结构的重量以及基础底面至承压含水层顶板之间的残留土层重量不足以抵抗承压水头的顶托力或潜水含水层的浮力时，地下结构将会发生上浮。一旦发生了上浮现象，地下结构的复位将十分艰难。2、地下水对基坑工程的主要影响广

联建设3.1 疏干降水疏干降水对象：潜水、微承压水、承压水疏干降水方法：明排水(h≤3.0m);轻型井点降水(一级：h≤6.0m；多级：h=6-10m);管井降水(h>6.0m)3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设疏干对象：潜水含水层3.1

疏干降水3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设疏干对象：潜水含水层、微承压含水层3.1

疏干降水3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设疏干对象：潜水含水层、微承压含水层、承压含水层3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设基坑周边未设置隔水帷幕。（浅基坑放坡开挖、土钉墙围护）3.1 疏干降水疏干降水类型(敞开式疏干降水)3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3.1 疏干降水疏干降水类型(封闭式疏干降水)基坑周边设置隔水帷幕，坑底下有隔水层或渗透性较差的厚层弱透水层存在3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3.1 疏干降水疏干降水类型(半封闭式疏干降水——A)隔水帷幕未能完全切断基坑内外的水力联系3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3.1 疏干降水疏干降水类型(半封闭式疏干降水——B)隔水帷幕切断基坑内外浅层含水层的水力联系，但由于弱透水层厚度薄或其竖向渗透性较强导致隔水性能差，下伏含水层补给量较大。3.2 承压水降水——必要性3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设潜水位

承压水位潜水位承压水位

潜水含水层承压含水

层弱透水层(半隔水层)

潜水含水层弱透水层(半隔水层)

弱透水层(半隔水层)

基坑底面H0挡土结构挡土结构1)防突涌基坑开挖面以下，当承压含水层顶板处的土的自重应力小于承压水头压力时，必须降低承压含水层水头，以防止基坑底面发生突涌、流土现象。3.2 承压水降水——必要性3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设2)防管涌基坑开挖面已到达承压含水层顶板以下，必须将承压水头降至基坑底面以下，以防止坑底发生管涌、流土现象。潜水位承压水位潜水位

承压水位

潜水含水层承压含水

层弱透水层(半隔水层)

潜水含水层弱透水层(半隔水层)

基坑底面

H0挡土结构挡土结构3.2 承压水降水——必要性3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3)坑底抗渗基坑开挖面以下的相对隔水层厚度小于1.5~2.0m，或坑底以下缺失有效的相对隔水层(粉土、粉砂夹层或透镜体较多)时，必须将承压水头降至基坑底面以下，以防止坑底发生冒水、翻砂等不良现象。3.2 承压水降水——减压降水模式3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设情形1：隔水帷幕未进入减压降水目的含水层的顶板以下，宜优先考虑选用基坑外侧减压降水。潜水位潜水含水层承压含水

层弱透水层(半隔水层)潜水位潜水含水层

弱透水层(半隔水层)

基坑底面围护结构围护结构

L

M减压井

减压井QQ承压水位承压水位

d

l

(l-d) 3.2 承压水降水——减压降水模式3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设情形2：隔水帷幕进入减压降水目的含水层中，但含水层中隔水帷幕的长度较小。宜优先考虑选用基坑外侧减压降水。潜水位潜水含水层承压含水

层弱透水层(半隔水层)潜水位潜水含水层弱透水层(半隔水层)基坑底面围护结构围护结构

LM减压井减压井QQ承压水位承压水位

d

l

(l-d) 3.2 承压水降水——减压降水模式3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设情形3：隔水帷幕进入减压降水目的含水层中，且含水层中隔水帷幕的长度较大。宜选用基坑内侧减压降水。承

压

含

水

层弱透水层(半隔水层)弱透水层(半隔水层)基坑底面围护结构围护结构减压井减压井潜水位 潜水位承压水位 承压水位潜水含水层 潜水含水层

dl(l-d)弱透水层(半隔水层)承

压

含

水

层QQ承

压

含

水

层ML13.2 承压水降水——减压降水模式3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设情形4：隔水帷幕完全贯穿减压降水目的含水层。宜选用基坑内侧减压降水。dl(l-d)M潜水含水层潜水位承压水位弱透水层（半隔水层）减压井基坑底面承压含水层QQ围护结构弱透水层（半隔水层）承压含水层潜水位承压水位潜水含水层围护结构弱透水层（半隔水层）承压含水层L

3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3.2 承压水降水——设计阶段的划分承压水降水设计可分为3个阶段：

降水方案制订阶段

优化方案阶段

制订降水运行方案阶段承压水降水——设计阶段的划分

降水方案制订阶段：(初步降水设计)搜集已有的地质、水文地质资料，进行现场踏勘，根据基坑开挖深度及支护结构特征，制定基坑降水方案。在这个阶段，一般可采用区域或场地附近的已有的水文地质资料，也可采用经验数据。对于某些重大工程而言，在岩土工程勘察阶段已专门进行了现场水文地质抽水试验，并提供了减压降水目的含水层及其相关含水层和弱透水层的水文地质参数，可直接进入优化降水方案阶段。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设承压水降水——设计阶段的划分

②优化方案阶段：在初步降水设计方案被采纳后，进入优化和实施方案阶段。通过现场抽水试验，测定含水层或含水层组的水文地质参数。根据所测定的水文地质参数，对初步降水设计方案进行调整或优化。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3.2 承压水降水——设计阶段的划分③制订降水运行方案阶段：根据已经优化的降水设计方案，全部井群施工完毕后，进入制定基坑降水运行方案阶段。该阶段需先进行部分降水井的群井抽水，将观测孔的计算资料与实测资料进行拟合，调整含水层的水文地质参数。(围护结构的设置已改变场地的水文地质条件)调整后的水文地质参数、群井抽水时的环境监测资料及基坑施工的各工况条件，作为制订降水运行方案的依据。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设承压水降水——设计依据的基本资料①

地质、水文地质资料区域地质、水文地质资料。拟建场地的岩土工程详细勘察报告。拟建场地的水文地质参数。(区域或经验参数)3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设承压水降水——设计依据的基本资料②

基坑围护设计资料(影响降水方式、井结构与井群布置等)基坑的形状、大小、开挖深度等。挡土结构的基本资料，包括桩的直径、墙的厚度、插入深度、隔水帷幕的深度等。支撑体系的结构形式与平面布置。围护设计中对各工况的要求。各工况条件下，支护结构及相邻地面变形要求。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设承压水降水——设计依据的基本资料③

基坑周边的环境资料地下管线资料，包括管线至基坑边缘的水平距离、管径大小及管线的重要程度。周边建筑物：包括基础深度、形式和上部结构形式，建筑物的沉降与变形现状。周边市政工程：地下建筑物的规模、深度，地铁、高架道路、地下道路、隧道的埋深、走向、基础形式和深度等。基坑施工期间，需要重点保护的对象及保护对象的最大允许变形量等。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设承压水降水——降水模式的对比分析①

坑内降水—减压井布置在坑内a.

开挖施工不便挖土机械如不慎将井管碰坏，抽水泵不能提出，封井困难；井管碰断后大量承压水喷出，造成施工困难；井碰坏后坑内无法或难以补井，只能在坑外补井。承压水降水——降水模式的对比分析b.

井管暴露长度较大时，需设置支架固定井管。在有内支撑的基坑内，井管暴露后可固定在支撑杆件上。在无内支撑且面积较大的基坑内，需另外安装固定支架。支架上无法上人，给换泵吊装造成困难。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设承压水降水——降水模式的对比分析c.后期封井难度大减压降水井在基础底板穿越处留下若干孔洞，承压水位较高且恢复较快时，在各层楼板上也均需留洞，增加了后续工作。减压井经封井处理后，才能割除井管，补洞。井虽可用注浆等方法封闭，但效果并不十分理想。有时候，井管切割到基础底板处仍有水溢出。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3.2 承压水降水——降水模式的对比分析d.减压井过滤器埋设深度不超过隔水帷幕深度如果减压井的过滤器埋设深度超过隔水帷幕的深度，导致井布置在坑内与布置在坑外无明显的差别。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3.2 承压水降水——降水模式的对比分析e.有利于控制减压降水对环境的不利影响坑内降水管井的滤水管深度不超过隔水帷幕深度，坑外地下水经隔水帷幕底端绕流流入坑内，增大了渗流路径。坑外承压水流入基坑的流量受到了限制。坑外水头降深减小，有利于减小和控制减压降水对环境的不利影响。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设承压水降水——降水模式的对比分析②

坑外降水—减压井布置在坑外a.

对施工影响小减压井布置在坑外地面以下，不受施工、运输的影响和破坏，维修、养护方便。降水结束后，不需要专门封井，只需用优质黏土充填。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3.2 承压水降水——降水模式的对比分析b.

减压降水对环境的不利影响较大基坑外侧因减压降水引起的地下水位降深的绝对值较大，降落漏斗深、分布范围大。基坑外侧因减压降水引起的地面沉降量较大，地面沉降的分布范围也较大。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设承压水降水——降水模式的对比分析③坑内降水与坑外降水之比较：坑内或坑外降水以井布置在坑内或坑外进行区分，只是形式上的区别。坑内减压降水：不仅抽水井布置在坑内，而且过滤器底端的深度不超过基坑隔水帷幕的深度。坑外减压降水：不仅抽水井布置在坑外，而且过滤器顶端必须位于基坑隔水帷幕的下方。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设承压水降水——设计计算方法减压降水引起的地下水渗流计算，主要可分为两类，即：解析解计算和数值解计算。解析解计算：含水层基本均质、等厚度、侧向无限延伸，隔水帷幕对承压水渗流无明显影响时，可以采用解析解计算。数值模型计算：当含水层呈现非均质、厚度变化大、边界条件复杂或隔水帷幕对承压水渗流具有明显阻隔效应，可建立合适的三维地下水渗流数值模型（有限元法或有限差分法），利用其数值解计算。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设承压水降水——降水井结构设计根据降水井所处的地层，确定井径、滤管位置与长度。地层发生变化时应调整井结构。根据含水层的颗粒分析资料，确定填砾粒径、填砾高度和井管外止水的位置与方法等。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3.2 承压水降水——降水井施工①

成孔工艺（钻进工艺）对钻机安装、钻具配置、钻进方法、防止井内事故、防止井斜及保持井径等，提出针对性的措施和要求。在不同深度的不同地层中，对冲洗液指标提出控制性的要求。②

成井工艺钻进工作达到所要求的深度后，冲孔、配置与安装过滤器、换泥浆、填砾、止水、洗井等一系列工序的工艺要求。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3.2 承压水降水——降水井施工③井的验收标准井内动水位不超过设计深度时，其出水量不应小于设计出水量或设计的单位出水量；抽水量相对稳定后，井水的含砂量应小于1/20000(体积比)；井管的倾斜度应小于10；井管内沉淀物高度应小于井深的5‰。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设3.2 承压水降水——降水运行①

群井试抽水（降水试运行，检查排水、电路、抽水设备等）井群施工结束后，在部分井内进行群井抽水试验。根据抽水试验资料，调整含水层组的水文地质参数。调参后的地下水渗流模型具有更高计算精度。②

制定降水运行方案调整参数后，根据模型的计算结果，制订不同工况、不同开挖深度的降水运行方案，以最小的抽水量，将承压水位降低至安全高度。降水运行原则：“按需减压降水”——保护环境、保护地下水资源、节能减排。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设承压水降水——降水运行③

综合分析监测资料将相关监测资料绘制成相关曲线，分析监测资料中出现反常现象的原因和发现可能出现的险情。④

应急预案对于潜在风险较大工程，应预备双电源（备用电源）。根据群井抽水后的水位恢复试验资料，制订突然停电时的备用电源切换的最大允许时间。安装电源智能控制切换系统、水泵智能控制系统，实现电源自动切换、水泵自动有序启动。安装断电、水位异常的现场与远程自动报警装置。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设承压水降水——适度控制降水引起的沉降临近建筑物和地下管线的减压井抽水时间应尽量缩短。对坑内外地下水位进行实时跟踪自动监测，根据水位监测结果及时调整抽水井数量及抽水流量，进行按需降水。根据环境监测资料，调控降水运行程序，确保基坑和环境安全。根据开挖深度逐步降低承压水头，在控制承压水头满足基坑稳定前提下，尽量减小承压水位降深与持续抽水时间。3、地铁基坑降水的主要方法广

联建设4.1

主要风险源4、地铁基坑降水风险控制广

联建设基坑降水风险源工程技术风险工程管理风险市场管理风险4、地铁基坑降水风险控制广

联建设降水方案不合理工程技术风险降水井施工质量存在问题降水运行发生故障封井效果不理想降水对周围环境影响大4、地铁基坑降水风险控制广

联建设工程管理风险建设管理力量不足从业单位管理力量不足设备资源短缺技术标准不完善4、地铁基坑降水风险控制广

联建设市场管理风险片面强调低价中标盲目追求工程进度参建单位无施工资质4、地铁基坑降水风险控制广

联建设技术风险控制——降水设计风险控制(5个关键点)设计人员应全面了解、掌握降水区域的地质及水文地质条件。设计人员应选取能客观反映降水区域水文地质条件的地下水渗流模型，进行降水设计计算。对于复杂工程，降水设计方案应通过具丰富降水工程经验的专家组论证或鉴定。设计人员应充分了解基坑围护结构特点及各工况条件，在此基础上确定降水方案并进行降水设计。4、地铁基坑降水风险控制广

联建设技术风险控制——降水设计风险控制(5个关键点)承压水降水设计应考虑基坑施工的实际工况条件，选取满足基坑开挖与施工安全、避免安全风险的最佳降水方案。降水设计应留有一定的安全储备，至少出于四个方面的考虑：计算参数的精度及准确性；降水井的施工质量；地质条件的复杂性与变异性；降水运行中的井管损坏或破坏、设备异常与维修等。4、地铁基坑降水风险控制广

联建设4.2 技术风险控制——降水井施工风险控制(6个关键点)1、成孔质量控制①

泥浆质量控制；②

成孔深度与垂直度控制。2、井管漏水①钢制减压井井管壁厚≥4mm；②

井管验收合格后方可投入使用；③

井管之间的焊接质量必须符合相关规范要求。4、地铁基坑降水风险控制广

联建设4.2 技术风险控制——降水井施工风险控制(6个关键点)3、井点出砂①

滤料进场应检测其颗分曲线，合格后方可使用；②滤网强度应足够(尼龙网2层、钢丝网1层)。4、井点涌水量①

优选滤料级配，确保含泥量不超标。②

保证清孔效果和洗井效果。③

优化施工流程，防止加固水泥流窜入井点。④

配备合适的小泵，且泵的位置应优化。⑤

水文地质参数应以现场抽水试验或本地实践经验为准。4、地铁基坑降水风险控制广

联建设4.2 技术风险控制——降水井施工风险控制(6个关键点)5、成井质量控制①

在施工组织设计中，成井材料、规格、型号和安装方法等，均应有明确要求。施工中应严格要求，不能随意更改；②

减压井应采用空压机、活塞交替洗井的方式进行。6、成井质量验收①

降水井最终投入抽水运行前，应对井的质量进行验收，以使各相关单位了解每口抽水井的成井质量。②

成井质量验收指标：成井材料、规格、型号；单井涌水量、水的含砂量；井底沉砂厚度等。4、地铁基坑降水风险控制广

联建设4.2 技术风险控制——降水运行风险控制(3个关键点)1、电源保证——重大工程配备双电源、智能切换2、排水能力保证——设置专用排水系统3、降水运行管理能力保证①降水井的开启与停止---贯彻“按需降水”②承压水位监控---重大工程应全程自动监控③

降水井管的保护——总包牵头制定保护措施④

降排水系统的保护——参建各方均有保护义务与责任4、地铁基坑降水风险控制广

联建设4.2 技术风险控制——封井风险控制(2个关键点)1、井管外侧封堵必须严格控制井管外壁止水钢板的焊接质量。2、井管内侧封堵①

井内封堵深度通常低于基坑底板一定深度，便于井管割除后焊接井口钢板和填浇井口混凝土。②

在降水施工组织设计中，应对封井方法、工序、材料等提出明确要求。4、地铁基坑降水风险控制广

联建设技术风险控制——环境风险控制(6个关键点)降水设计应选取对环境影响最小的的方案进行实施。严格按“按需降水”的原则开启/关闭井点。降水运行过程中，严格按降水设计及降水运行方案执行。

降水运行应对水位、水量加强监测和分析，及时发现问题及时处理。

降水运行过程中，必须严密监控围护结构的隔水效果或渗漏水情况、周围环境的显著变化(建筑物沉降、位移、地面沉降等)等。

如无法避免基坑周围地下水位的巨幅下降，必要时可采用局部回灌的方法，以减少和控制降水对环境的影响。上海地铁M4线董家渡隧道修复基坑降水上海环球金融中心基坑降水天津站综合交通枢纽工程1标段基坑降水杭州地铁1号线江南风井深基坑降水5、工程降水案例分析广

联建设上海地铁M4线董家渡隧道修复基坑降水工程概况M4线董家渡修复工程，包括东、中、西三个超深明挖基坑。超深基坑开挖主要集中在浦西董家渡一块狭小区域内实施，周边建筑密集，交通繁忙。基坑采用厚1.2m、深65.0m的地下连续墙作为围护结构，开挖深度达38.0～41.0m，采用9道(东端头井10道)钢筋混凝土支撑体系。广

联建设基坑平面位置修复工程包括东、中、西三个超深明挖基坑；超深基坑开挖主要集中在浦西董家渡一块狭小区域内实施，周边建筑密集，交通繁忙。采用基坑内侧深井点减压降水的形式江中围堰平台南浦大桥上匝道南浦大桥下匝道浦东段隧道1003m浦西段隧道760m中

山南

路临江花苑中国人寿光大银行谷泰饭店广林新包装土产公司宿舍3层食堂江中连接段中山南路连接段西基坑约65m东基坑约174m中基坑约25m⑦217.0(-13.1)4.0(-0.1)2.90(0.9)中山南路⑤②0①1-13.

0.35)(-1.15)16

(-12.④95)1.00(2.52)3.50(0.02)14.80(-11.28)

14.90(-11.01) 1417.40(-13.8)6.10(-12.3)18.50(-14.79)16.30(-12.59).30(-4.53)7.10(-3.33)5.00(-2.20) 5.70(-1.99)18.0(-14.61) 16.80(-14.0)

4.90(-1.19)3.50(-0.1)4.80(-1.41)

17.0(-13.45)5.0(-1.45)1.0(-1.8)13.0(-13.8)9.80(-11.05)5.50(-6.75)

5.90(-6.78)3.0(-8.3)5.50(-10.83)8.20(-13.53)23

(-20.15)22.80(-19.28)

24.00(-20.11)4.80(-21.03)

24.50(-20.79)23.30(-20.50)24.40(-21.01)25.50(-21.95)18.60(-19.85)

19.00(-19.88)16.50(-21.83)20.50(-25.83)31.0(-36.3)

34.50(-35.38)

37.0(-3.45)28.0(-24.61) 27.70(-24.90)37.0(-3.61)29.40(-25.85)2222..8800((--2233..6688)) 2277..9900((--2244..1199))

37.0(-3.29)7.0(-3.23)8122239.0(-25.23)

⑦137.0(-3.48)35.90(-32.01)28

(-24.45)20(.70.50.70..0000.0036

(-32.45)⑦1⑥

29.30(-25.78)

28.90(-25.01)

⑦2⑤⑦1⑥东基坑中基坑西基坑黄浦江九道钢筋混凝土支撑江中围堰及平台地下连续墙65m深超深基坑采用1.2m厚65m深地下连续墙作为围护结构，开挖深度达38～41m，采用九道（东端头十道）钢筋混凝土支撑体系。东端头十道支撑工程纵剖面5.1

上海地铁M4线董家渡隧道修复基坑降水5.1.2

工程特点深层承压含水层组厚度大(第一、二、三承压含水层连通，含水层组总厚度达116.0m)、水量大；地下连续墙进入承压含水层顶板以下约30.0m；基坑周边建筑环境要求高；连续墙底以上，基坑内、外侧的承压含水层呈半连通状态。广

联建设55①减压抽水井设置在基坑内侧；②井点滤管埋置深度小于地下连续墙的入土深度；③基坑内布井 口。广联建设5.1

上海地铁M4线董家渡隧道修复基坑降水5.1.3

降水效果坑内水位一直控制在基坑开挖面以下。坑外水位降深：坑外水位观测孔内的最大水位降深为4.0m左右。原设计计算(运用三维有限元渗流模型)的坑外水位降深5.0m左右。模型计算结果与实际水位降深基本一致。广

联建设坑内40口减压井抽水时的地下水位等值线图广

联建设坑内40口减压井抽水时的基坑纵剖面地下水渗流场模拟图广

联建设5.1

上海地铁M4线董家渡隧道修复基坑降水5.1.4

地面沉降及地下连续墙变形监测资料表明：地下连续墙变形正常，控制在设计范围内，坑外地面沉降正常。开挖单元地下连续墙的渗漏情况正常，未发现有较大的渗漏点。广

联建设5.1

上海地铁M4线董家渡隧道修复基坑降水5.1.5

周边环境的累计最大沉降值中山南路监测点：12.11mm；(2006.7.18)董家渡路监测点：10.25mm；(2006.7.28)税务大楼监测点：14.22mm。(2006.6.22实测沉降34.19mm；2006.2.10基坑开挖前初始沉降19.97mm)广

联建设上海地铁M4线董家渡隧道修复基坑降水结论基坑外侧的承压地下水位降深小于

5.00m，证明了地下连续墙对地下水渗流的阻隔作用。基坑内外的地下水位相差较大，达到了降水设计的目的。针对本工程的结构特点及水文地质特征，采用基坑内侧减压降水，对周边建筑及环境的影响较小。广

联建设基坑开挖深度、承压水位标高、抽水流量及地面沉降实测历时曲线上海环球金融中心基坑降水工程概况上海环球金融中心塔楼地上101层，地面以上高度为492.0m，地下3层。塔楼区基坑为直径达100.0

m的圆形基坑，面积约7855.0m2。围护结构采用厚1.0m的地下连续墙，连续墙深度为34.0m。开挖深度为17.75～25.49m。广

联建设5.2

上海环球金融中心基坑降水5.2.2

周边环境西侧为东泰路和88层金茂大厦，相距40.0m；北侧为世纪大道，离建筑红线约50.0m处地面下有正在运营的M2线地铁和银城路地道；东、南侧为公园规划用地及银城东路和银城南路。周边地下管线众多。广

联建设基坑内设置环形支撑，坑内抽水井管固定困难减压井基坑开挖示意图地层柱状图-37.0-24.0-19.0-13.01.02.03.淤泥质粘土粉细砂砂质粉土夹粉细砂粉质粘土粉质粘土填土粘土淤泥质粉质粘土-52.0-51.0填土滤管砂子-30.056.0-24.0-19.0粘土球井管273650+3.6（绝对标高）+3.6（绝对标高）

1.65-14.15-21.89-30.0-24.0地下连续墙

-55.0-3.0承压含水层地层剖面、基坑剖面与降水井结构广

联建设基坑及井群平面布置图广

联建设5.2

上海环球金融中心基坑降水5.2.3

工程特点深层承压含水层组厚度大(第一、二、三承压含水层连通，含水层组总厚度达116.0m)、水量大；地下连续墙进入承压含水层顶板以下仅6.0m；基坑周边建筑环境要求高；基坑内、外侧的承压含水层几乎呈全连通状态。广

联建设5.2

上海环球金融中心基坑降水降水方案减压抽水井设置在基坑外侧(坑外14口)；井点滤管埋设位置位于地下连续墙的下方；基坑内布置2口减压井，作为坑内超深基坑开挖施工阶段的备用减压井(按专家组意见增设)。广

联建设5.2

上海环球金融中心基坑降水5.2.5

降水效果第一阶段降水：基坑开挖深度约为17.75m。降水运行从2004.6～2004.11.5。第二阶段降水：开挖深度为17.75～25.49m。降水运行从2004.11.5～2005.3.16。降水运行历时9个月左右，承压水水位控制在开挖面以下1.0m左右，确保了基坑开挖安全，同时降水对周边环境的影响也控制在最小程度内。广

联建设002040608010012014020 40 60 80

100

120

1403-5-10-13四

口

工

作

井

抽

水

，

塔

楼

区

承

压

水

水

头

埋

深广

联建设020 40 60 80 100 120 140开挖到最深处（25.49m），坑外7口井工作，地下水位埋深预

测(井号：

1-3-5-7-9-11-12)020406080100120140广

联建设-60.00-56.00-52.00-48.00-44.00-40.00-36.00-32.00-28.00-24.00-20.00-16.00-12.00-8.00-4.000.006-307-157-308-148-299-139-2810-1310-2811-1211-2712-1212-271-111-262-102-253-123-27日期标高(m)-30.0-26.0-22.0-18.0-14.0-10.0-6.0-2.02.06.010.014.018.022.026.030.0沉降（mm)J1MS6J1F1DS1GHG1-地下承压水水位标高S17-世纪大道上水管S6-东泰路上水管J1-世纪大道立交M6-东泰路煤气管J15-银城东路立交说明：H-基坑开挖面标高D5-东泰路电缆管F1-业主建筑承压含水层地下水渗流场模拟图5.2

上海环球金融中心基坑降水5.2.6

结论本工程地下连续墙进入巨厚承压含水层中仅6.0m，基坑内外承压含水层几乎呈全连通状态，且基坑内无内支撑体系，采用坑外减压降水措施是合适的。基坑开挖不同阶段，在满足基坑安全及施工要求的前提下，尽量减小水位降深和缩短水位持续下降时间，有利于控制减压降水对周边环境的不利影响。广

联建设5.3

天津站综合交通枢纽工程1标段基坑降水5.3.1

工程概况天津站交通枢纽工程是天津地铁2号线、3号线、9号线、京津城际铁路及国铁的换乘枢纽。I标段基坑深度为25.8~28.0m，电梯井开挖深度为29.5m。围护地下连续墙：厚1.2m，埋深为43.0~53.0m。广

联建设广

联建设5.3.2

周边环境5.3

天津站综合交通枢纽工程1标段基坑降水基坑东侧、东北侧建筑物较多。广联建设5.3.3

水文地质特征第一含水层组——潜水初始水位埋深为1.90～1.97m；含水层岩性为③2、④2砂质粉土、粘质粉土，其平均厚度7.00m；下卧粉质粘土⑥1层为相对隔水层。第二含水层组——微承压水初始地下水位埋深2.79～2.84m；含水层岩性为⑦4粉砂层，平均厚度5.00m；下卧粉质粘土⑧3、⑨1层为相对隔水层。5.3

天津站综合交通枢纽工程1标段基坑降水广

联建设5.3

天津站综合交通枢纽工程1标段基坑降水5.3.3

水文地质特征第三含水层组——微承压水初始地下水位埋深3.07～3.38m；含水层岩性为⑨21砂质粉土、粘质粉土层，平均厚度2.00m，局部有⑨4层粉砂分布；下卧粉质粘土⑩1、(11)1层为隔水层。第四含水层组——微承压水初始地下水埋深12.25～12.36m；含水层岩性为(11)4粉细砂，平均厚度4.00m。(下略)广

联建设微承压水已基本被地墙隔断水力联系，其余部分与坑外联通。该层减压降水对坑外东、北侧的周围环境将产生不良影响。5.3

天津站综合交通枢纽工程1标段基坑降水5.3.4

工程特征基坑周边建筑群较多，环境要求高；基坑开挖面已进入第二含水层组(

⑦4

微承压水)，该层上段需进行疏干降水。下伏第三含水层组(⑨21、⑨4微承压水)对基坑底板稳定性具有重要影响，需进行减压降水。地下连续墙已完全切断基坑内外的⑦4

微承压水的水力联系，该层降水对坑外地层变形的影响有限。在基坑南侧、西侧以及北侧的西段，

基坑内外的⑨21、⑨4广

联建设地质剖面、基坑开挖、降水井关系图基坑突涌稳定性验算：确定安全承压水位埋深减压降水概念设计：考虑对环境的影响，采用坑内减压降水方案；优化降水井结构，减小坑外承压水位降深；根据开挖工况，确定各阶段的承压水位控制标准。真三维地下水渗流计算：确定井群数量、井群平面布置等。5.3

天津站综合交通枢纽工程1标段基坑降水5.3.4

承压水降水设计广

联建设三维水文地质物理模型广

联建设水文地质渗流计算单元平面剖分图广

联建设水文地质渗流计算单元垂向剖分图（横向第51行）（纵向第79列）广

联建设减压降水井立体分布图减压降水设计方