上海承壓水風(fēng)險(xiǎn)控制及對(duì)策

上海承壓水風(fēng)險(xiǎn)控制及對(duì)策主講人：顧國(guó)榮國(guó)家級(jí)勘察設(shè)計(jì)大師2019年5月21日引言2003年7月1日凌晨隧道結(jié)構(gòu)破壞，地面建筑物傾斜、部分倒塌，防汛墻部分坍塌，經(jīng)濟(jì)損失數(shù)億元，工期延誤4年……上海軌道交通四號(hào)線董家渡旁通道事故事發(fā)地點(diǎn)引言2011年11月22日1-1區(qū)基坑發(fā)生⑦層承壓水突涌，最終搶險(xiǎn)無(wú)效，采用回灌控制。世紀(jì)大道2-4地塊基坑突涌深基坑承壓水風(fēng)險(xiǎn)巨大，事故后果嚴(yán)重！深刻認(rèn)識(shí)承壓水特征，對(duì)癥下藥控制風(fēng)險(xiǎn)！目錄CONTENTS上海地區(qū)承壓水特征01承壓水控制案例分析02承壓水風(fēng)險(xiǎn)控制對(duì)策03結(jié)語(yǔ)04

PARTONE上海地區(qū)承壓水特征⑤2

⑦⑦⑧⑨⑤2

⑥⑥⑤2

上海市區(qū)南北向地層剖面示意圖北南一、上海地區(qū)承壓水特征人民廣場(chǎng)后灘虹口足球場(chǎng)殷高西路江楊北路東方體育中心上海地區(qū)承壓含水層——第⑤2層層頂埋深小于20米層頂埋深大于20米層頂埋深大于20米層頂埋深小于20米分布：古河道區(qū)或古河道區(qū)與正常區(qū)的交界地帶，市中心及北部地區(qū)呈零星狀分布。埋深：閔行梅隴地區(qū)約14m～18m，市中心及北部地區(qū)20m～25m。厚度：一般4m～10m，局部地區(qū)（漕河涇、世博、前灘）厚度可達(dá)15m以上。缺失缺失一、上海地區(qū)承壓水特征層頂埋深小于25米層頂埋深大于45米缺失區(qū)層頂埋深25～35米層頂埋深25～35米層頂埋深25～35米層頂埋深35～45米上海地區(qū)承壓含水層——第⑦層一、上海地區(qū)承壓水特征⑦1-1⑦1-2⑦2砂質(zhì)粉土Ps=8-15MPa粉細(xì)砂Ps>15MPa粘質(zhì)粉土夾砂Ps=5-8MPa分布：市區(qū)廣泛分布，北部零星缺失埋深：正常分布30m～35m，西北部20m～25m，中北部35m～45m，南部45m～55m厚度：變化大，一般為20~30m，市區(qū)西北部厚度較薄，為5~10m，總體自西北往東南厚度逐漸加大。層頂埋深小于60米層頂埋深大于70米層頂埋深60～70米層頂埋深大于70米層頂埋深60～70米層頂埋深小于60米層頂埋深大于70米上海地區(qū)承壓含水層——第⑨層一、上海地區(qū)承壓水特征分布：廣泛且穩(wěn)定埋深：總體呈現(xiàn)浦西淺浦東深的特點(diǎn)。浦西一般60～70m，浦東一般70～80m厚度：一般為20～30m。在陸家嘴-提籃橋-老西門一線超過(guò)50m⑨1粉細(xì)砂夾粘性土Ps=10-20MPa⑨2含礫中粗砂Ps>20MPa分區(qū)土層組合特征正常地層區(qū)域【有⑥層】I有⑧層②～⑨層普遍存在；⑦層層頂埋深約20-30mII⑤1層厚度薄，局部缺失；⑦層頂板埋深淺，約20mIII無(wú)⑧層⑦層層頂埋深約30m；⑦、⑨層相連古河道區(qū)域【⑥層缺失】IV有⑧層無(wú)⑤2層⑤3夾少量粉砂透鏡體；⑦2層頂板埋深約40mV有⑤2層⑤2層頂板埋深約22m；⑤3層夾少量粉砂透鏡體；局部⑤2層與⑦層相連VI無(wú)⑧層無(wú)⑤2層⑦層埋深約40m；⑦、⑨層相連。Ⅶ有⑤2層⑤2層埋深約20m；⑦層埋深變化較大，40-50m；局部⑤2層與⑦層相連；⑦、⑨相連，局部承壓含水層總厚度達(dá)130m水文地質(zhì)分區(qū)一、上海地區(qū)承壓水特征IⅡⅢⅤⅣⅥⅦ30m70m>90m⑦1⑦2⑦3⑨1Ⅲ區(qū)風(fēng)險(xiǎn)：有⑥;⑦/⑨相連⑥分布于陸家嘴、蓮花路、世紀(jì)公園、金橋等地區(qū)一、上海地區(qū)承壓水特征40m70m⑦2-2⑨Ⅵ區(qū)風(fēng)險(xiǎn)：缺⑥;⑦/⑨相連分布于徐家匯、新天地等地區(qū)一、上海地區(qū)承壓水特征一、上海地區(qū)承壓水特征分布于前灘、世博園、龍耀路、三林等地區(qū)⑤2-3⑤3-2⑦⑨32m44m57m63m>75mⅦ區(qū)風(fēng)險(xiǎn)：缺⑥;有⑤2/⑦/⑨相連一、上海地區(qū)承壓水特征

上海承壓水的分布是有規(guī)律的，如果能夠科學(xué)認(rèn)知，風(fēng)險(xiǎn)總體可控不同地層組合的承壓水風(fēng)險(xiǎn)不同，⑤2/⑦/⑨相連地層組合（Ⅶ區(qū)）風(fēng)險(xiǎn)最大以開挖30m基坑為例，承壓水風(fēng)險(xiǎn)：前灘>陸家嘴>五角場(chǎng)>徐匯；⑥層對(duì)于控制承壓水突涌和環(huán)境影響作用巨大，隨著開挖加深，挖除⑥層后風(fēng)險(xiǎn)大增，必須采取針對(duì)性的設(shè)計(jì)施工措施。

PARTTWO承壓水控制案例分析1、環(huán)球金融中心承壓水控制成功案例首次在城市敏感區(qū)域探索“坑外減壓降水“，深坑開挖時(shí)啟動(dòng)外圍降水井作為抽水井，通過(guò)地墻外側(cè)降水井形成降水漏斗，將坑內(nèi)水位降至設(shè)計(jì)標(biāo)高，以“按需降水”原則，最大限度地減少對(duì)環(huán)境的影響二、承壓水控制案例分析成功案例減壓降水正式運(yùn)行自2004年6月至2005年3月16日止，歷時(shí)約9個(gè)月,地面最大沉降約1cm二、承壓水控制案例分析1、環(huán)球金融中心承壓水控制2、上海軌道交通4號(hào)線修復(fù)工程成功案例修復(fù)工程包括東、中、西三個(gè)超深明挖基坑，采用基坑內(nèi)側(cè)深井點(diǎn)減壓降水的形式，深層承壓含水層組厚度大(第一、二、三承壓含水層連通，含水層組總厚度達(dá)116.00m)二、承壓水控制案例分析40口抽水井時(shí)疏干層水位等值線圖抽水井優(yōu)化分布圖2、上海軌道交通4號(hào)線修復(fù)工程二、承壓水控制案例分析中山南路累計(jì)最大沉降：12.11mm董家渡路累計(jì)最大沉降：10.25mm稅務(wù)大樓累計(jì)最大沉降：34.19mm成功案例3、濟(jì)三南地鐵R1線王三府莊三站、三玉符三河站~王府三莊站三區(qū)間三明挖三段基三坑地三下水三回灌二、三承壓三水控三制案三例分三析成功案例日出水量達(dá)20000m3，抽出地下水實(shí)現(xiàn)100%回灌3、濟(jì)三南地鐵R1線王三府莊三站、三玉符三河站~王府三莊站三區(qū)間三明挖三段基三坑地三下水三回灌單井三最大三回灌三量達(dá)90噸/小時(shí)單套三回灌三水處三理裝三置，三水處三理能三力達(dá)三到50三0m3/h砂卵三石地三層采三用反三循環(huán)三設(shè)備三成井二、三承壓三水控三制案三例分三析成功案例二、三承壓三水控三制案三例分三析20三18年2月7日，盾三構(gòu)區(qū)間右線三盾尾三漏水三漏砂，引三發(fā)隧三道及三路面三坍塌三，造成11人死三亡、1人失三蹤、8人受傷。原三因：1、盾三構(gòu)處三于深三厚富三水粉三砂層三且臨三近強(qiáng)三透水三的中三粗砂三層，三地下三水具三有承三壓性三，易三生產(chǎn)三透水三涌砂三涌泥三；2、盾三尾密三封裝三置在三使用三過(guò)程三中密三封性三能下三降，三被外三部承三壓水三擊穿三，產(chǎn)三生透三水涌三砂通三道。事故三案例1、廣三州某三軌交2號(hào)線三隧道三坍塌70三m80三m二、三承壓三水控三制案三例分三析事故三案例2、福三州地三鐵某三車站三井壁三冒水三引起三基坑三突涌20三15年11月4日，減壓井井管三周邊三出現(xiàn)三冒水三現(xiàn)象，冒三水涌三砂量三達(dá)到三每小三時(shí)幾三十方三，連三夜對(duì)三該處三進(jìn)行三混凝三土反三壓（三約26三0方）三和土三方的三回填三，并三引用三基坑三周邊三的河三水往三坑內(nèi)三大量三灌水三。二、三承壓三水控三制案三例分三析事故三案例2、福三州地三鐵某三車站三井壁三冒水三引起三基坑三突涌冒水三涌砂三范圍3、上三海閘三北區(qū)三某深三基坑三地墻三側(cè)向三滲漏基坑三開挖三深度三達(dá)18三m，發(fā)三生地墻三側(cè)向三滲漏，引三起周三邊地表三下沉三達(dá)1m，后經(jīng)坑三內(nèi)堆三載并三結(jié)合三及外三注漿三方式三進(jìn)行三搶險(xiǎn)三堵漏三。二、三承壓三水控三制案三例分三析事故三案例PA三RTTH三RE三E承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策水頭高度滲透系數(shù)涌水量承壓水層連通性承壓含水層潛水層加強(qiáng)水文三勘察。查三明各三土層三的承三壓性三，弄三清各三承壓三含水三層的滲透三系數(shù)三、涌三水量三、影三響半三徑等水三文地三質(zhì)參三數(shù)，三作為三降水三設(shè)計(jì)三和實(shí)三施降三壓設(shè)三井的三依據(jù)三。探明地下三水位三的變?nèi)?。承壓三水水三位總?cè)w穩(wěn)三定，三但是三受季節(jié)三及區(qū)三域工三程降三水等影三響存三在一三定變?nèi)?，三后續(xù)三降水三設(shè)計(jì)三及開三挖應(yīng)三根據(jù)三水位三變化三動(dòng)態(tài)三調(diào)整三。合理布置三勘探三孔?；又苋叺目碧饺讘?yīng)布三設(shè)在三圍護(hù)三結(jié)構(gòu)三（地三下連三續(xù)墻三）外三側(cè)，距地三墻外三邊2m以上，避三免開三挖過(guò)三程中三由于三勘探三孔竄三孔導(dǎo)三致坑三邊承三壓水三突涌三，進(jìn)三而引三起圍三護(hù)墻三附近三水土三流失三。重視勘探三孔封三孔質(zhì)三量。防三止開三挖過(guò)三程中三承壓三水在三高水三壓差三作用三下從三孔內(nèi)三突涌三，對(duì)三于深三孔應(yīng)三進(jìn)行三注漿三封孔三。1勘察三要點(diǎn)三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策2設(shè)計(jì)三要點(diǎn)基坑三設(shè)計(jì)三方案三比選確定三合理三的隔水三帷幕三深度。在三滿足三基坑三穩(wěn)定三性的三前提三下，三根據(jù)三施工三能力三確定三合理三的隔三水帷三幕深三度。選擇三合理三的隔水三設(shè)計(jì)三形式。涉三及第三三承三壓含三水層三的超三深基三坑，三完全三隔斷三難度三大，三可采三用雙三層懸三掛隔三水帷三幕形三式。風(fēng)險(xiǎn)三大GQ-1GQ-3GQ三-2GQ三-3三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策2設(shè)計(jì)三要點(diǎn)基坑三設(shè)計(jì)三方案三比選地墻三接頭三形式選擇三。根三據(jù)地三墻深三度和三施工三能力三選擇三合理三的接三頭形三式，三目前三型鋼三和鎖三口管三的實(shí)三際止三水能三力優(yōu)三于十三字鋼三板和三套銑三接頭三。三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策2設(shè)計(jì)三要點(diǎn)隧道三盾構(gòu)三設(shè)計(jì)三比選盾構(gòu)三設(shè)備三選型三。穿越三承壓三水地三層時(shí)三首選三泥水三平衡三盾構(gòu)三，關(guān)三鍵保三持盾三構(gòu)密三封，三控制三密封三油脂三壓入三量和三壓力三。進(jìn)出三洞旁三通道三的控三制方三法。加固+冰凍+降水三相結(jié)三合，三控制三進(jìn)出三洞和三旁通三道施三工風(fēng)三險(xiǎn)。土體加固降水井三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策3降水三設(shè)計(jì)三施工降水三設(shè)計(jì)三原則三。降水三頭控三制為三主，三不以三水量三為主三，淺井三密布以控三制環(huán)三境影三響，三井太三深反三而風(fēng)三險(xiǎn)更三大抗突三涌計(jì)三算。根據(jù)三地層三組合三調(diào)整三抗突三涌安三全系三數(shù)，三可考三慮⑥/⑩層三強(qiáng)度三對(duì)抗三突涌三的影三響，三當(dāng)⑥層挖除三時(shí)應(yīng)三增大三安全三儲(chǔ)備三。三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策降水三井的三施工三質(zhì)量三控制三。成井三設(shè)備三選擇三、井三管、三過(guò)濾三器、三濾料三，井三壁密三封。抽灌三一體三化設(shè)三計(jì)?？油馊O(shè)置三必要三的備三用井三，兼三顧觀三測(cè)、三應(yīng)急三降水三和回三灌功三能，三關(guān)鍵三是井三的質(zhì)三量，三降的三下，三灌的三進(jìn)。觀測(cè)+降水+回灌井3降水三設(shè)計(jì)三施工4施工三要點(diǎn)地墻三垂直三度保三證。嚴(yán)控三導(dǎo)墻三施工三、成三槽順三序、三垂直三度檢三查與三成槽三修孔三。泥漿三配比三。采取三合適三的清三孔設(shè)三備，三確保10三0%清孔三換漿三，換三漿后三比重三小于1.三1，粘三度25三"～35三"。泥漿性能比重粘度(s)含砂率(%)PH新配制粘性土1.04～1.0520～24<38～9砂性土1.06～1.0825～30<48～9循環(huán)泥漿粘性土1.05～1.1525～30<48～10砂性土1.1～1.235<78～9廢棄泥漿粘性土>1.25>50>8>14砂性土>1.35>60>11>14三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策5檢測(cè)三監(jiān)測(cè)三要點(diǎn)地下水位孔隙水壓力地墻深層水平位移支撐內(nèi)力立柱隆起頂部位移土壓力地表沉降建筑沉降管線基坑三、隧三道、三環(huán)境三監(jiān)測(cè)三。及時(shí)三發(fā)現(xiàn)三險(xiǎn)情三，重三點(diǎn)監(jiān)三測(cè)圍三護(hù)結(jié)三構(gòu)側(cè)三向位三移、三坑外三水位三，隧三道結(jié)三構(gòu)變?nèi)巍⑷凉B漏三水，三同時(shí)三密切三關(guān)注三管線三、地三表、三建筑三沉降三等環(huán)三境影三響。移動(dòng)三三維三激光三掃描三技術(shù)監(jiān)測(cè)三內(nèi)容三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策5檢測(cè)三監(jiān)測(cè)三要點(diǎn)預(yù)降三水《建筑三地基三基礎(chǔ)三工程三施工三規(guī)范》（GB三51三00三4-三20三15）。的第3點(diǎn)規(guī)三定“三減壓三井全三部施三工完三成、三現(xiàn)場(chǎng)三排水三系統(tǒng)三安裝三完畢三后，三應(yīng)進(jìn)三行一三次群三井抽三水試三驗(yàn)或三減壓三降水三試運(yùn)三行”

加固前井號(hào)H1H2H3開抽前水位6.06.216.06停抽前水位6.569.896.545小時(shí)水位降0.563.680.48

加固后井號(hào)H1H2H3開抽前水位5.916.085.88停抽前水位6.046.256.035小時(shí)水位降0.150.170.1514號(hào)線三云山三路站三通過(guò)三預(yù)降三水判三斷滲三漏H2三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策5檢測(cè)三監(jiān)測(cè)三要點(diǎn)10號(hào)線某三車站預(yù)降三水?；尤_挖三前進(jìn)三行第三⑤2-⑦層生三產(chǎn)性三抽水三試驗(yàn)三，通三過(guò)坑三外觀三測(cè)井三水位三下降三幅度三預(yù)判三滲漏三，與三實(shí)際三開挖三過(guò)程三中地三墻滲三漏位三置相三吻合三。預(yù)降三水三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策5檢測(cè)三監(jiān)測(cè)三要點(diǎn)基于三微電三流場(chǎng)三成像三法的三基坑三圍護(hù)三結(jié)構(gòu)三滲漏三隱患三無(wú)損三檢測(cè)三技術(shù)三。通過(guò)三采用三高精三度傳三感器三對(duì)圍三護(hù)結(jié)三構(gòu)兩三側(cè)微三電流三場(chǎng)的三空間三分布三和變?nèi)槿龥r進(jìn)三行測(cè)三試，三從而三實(shí)現(xiàn)三對(duì)圍三護(hù)結(jié)三構(gòu)的三滲漏三隱患三區(qū)域三的圈三定。010203基坑開挖前事先檢測(cè)不破壞圍護(hù)結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)、高效三大優(yōu)勢(shì)無(wú)損三檢測(cè)三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策5檢測(cè)三監(jiān)測(cè)三要點(diǎn)與施工方核查地墻施工質(zhì)量記錄相互驗(yàn)證隱患5隱患6隱患1隱患2隱患3、4十四三號(hào)線某三車站。開挖三至30三m進(jìn)行三檢測(cè)三，預(yù)三報(bào)嚴(yán)三重滲三漏隱三患1處，三開挖三至32三m時(shí)隱三患位三置出三現(xiàn)冒三水情三況，三后施三工單三位及三時(shí)進(jìn)三行堵三漏成三功。十四三號(hào)線某三車站。開挖三至6m進(jìn)行三檢測(cè)三，預(yù)三報(bào)較三嚴(yán)重三滲漏三隱患6處，三與后三期施三工單三位梳三理施三工記三錄顯三示的三風(fēng)險(xiǎn)三情況三對(duì)應(yīng)三很好三。無(wú)損三檢測(cè)三、三承壓三水風(fēng)三險(xiǎn)控三制對(duì)三策5檢測(cè)三監(jiān)測(cè)三要點(diǎn)上海三徐匯三某地三塊項(xiàng)三目地三墻滲三漏檢三測(cè)結(jié)三果對(duì)三比圖滲漏引發(fā)的樁間土流失滲漏異常區(qū)天津某醫(yī)院項(xiàng)目圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏檢測(cè)結(jié)果對(duì)比圖南通三某地三鐵車三站地三墻滲三漏檢三測(cè)結(jié)三果