[发明专利]超深基坑的地下水隔-封-抽-灌一体化施工控制方法

说明书

本发明涉及一种超深基坑的地下水隔‑封‑抽‑灌一体化施工控制方法，针对深基坑高承压水大降深问题，采用竖向帷幕隔水、水平帷幕深层封水、坑内按需降压，坑外回灌相结合的综合措施，利用超深大直径超高压喷射注浆工艺，实现深基坑高承压水深层水平封底及落底式隔水帷幕处理，达到坑底以下深层封底隔水层以上相关多层承压水层降压向潜水降水性质转变；对深层封底以下承压水进行控制，在深层落地封底隔水直接增加承压水层顶部的有效覆土厚度及压重，能减小超深基坑的承压水降深，解决超深基坑高承压水大水位降深带来周边环境沉降影响问题，同时在坑外按需进行地下水回灌，有效减小降水对周边环境的影响，实现超深基坑安全与环境保护一体化双控制。

技术领域

本发明涉及一种适用于超深基坑工程地下水控制施工，尤其涉及一种用于超深基坑地下水“隔-封-抽-灌”一体化施工控制方法。

背景技术

随着地下空间的快速发展，超大超深基坑不断涌现，软土富水地层超深基坑的开发，必将面临严峻的深层围护止水及承压水安全控制问题。基坑的开挖施工，使原有的基坑周边的水、土应力平衡遭到破坏，为了有效控制由于地下水引起的基坑坍塌、侧壁流砂、管涌、坑底突涌以及周边建筑物沉降等风险，在基坑开挖过程中需加强对地下水的管控及处理，并进行合理的降压及周边环境控制。

目前,上海地区深基坑施工普遍面临承压含水层降水的问题,其中,大部分深基坑工程需要对第一承压含水层(即⑦1和⑦2层)进行减压降水,随着开挖深度的增大，许多工程还需要对第二承压含水层(⑨层)进行降水,而近年来在建的苏州河段深层排水调蓄管道系统工程(开挖深度达58.5m)甚至涉及到第三承压含水层降水。

为确保基坑开挖安全，目前针对悬挂式隔水帷幕基坑承压水的控制，主要以降压降水控制，然而高水位高承压含水层对基坑开挖施工的安全威胁越来越大，降低承压含水层地下水的难度也越来越大，具体为：

1、基坑内要求降低的承压水水头值较大，地下水位降深已达到30.00m以上。对降水施工与运行而言，增加了技术难度与风险。

2、地下水位降深越大，地下水的抽水量也越大，相应引起的对环境的影响也增加。尤其在巨厚软土层发育的上海及长三角地区，降水易引起周边地层的较大水平位移与地面沉降，对周边建筑环境的不利影响更不容忽视。

3、由于要求达到的地下水位降深较大或很大，不可避免地在基坑周围地层中形成较大、较深的地下水降落漏斗，地下水流速急剧增加，在地层中产生了附加的渗透应力场，基坑围护结构经受较大的附加应力的作用，不利于基坑围护结构的稳定。

另一方面，中心城区基坑常临近城市运行市政基础设施等重要建构筑物，施工环境敏感、环境保护要求高。对基坑降水引起的水平位移与地面沉降提出了更严苛的要求。

为此，针对复杂环境深基坑地下水控制，如何做到降水安全与周边环境保护的相互协调统一是我们亟待解决的问题。

发明内容

针对传统深基坑地下水主要以降压降水为主的控制方法，本发明提出一种超深基坑的地下水隔-封-抽-灌一体化施工控制方法，结合超深大直径超高压喷射注浆工艺，实现深基坑高承压水深层水平封底及落底式隔水帷幕处理，大大减小了超深基坑的承压水降深，同时在坑外按需进行地下水回灌，有效减小了降水对周边环境的影响，实现了百米深度内多层承压水的控制；形成了地下水“隔-封-抽-灌”一体化综合控制技术，极大减少了降水对周边环境的影响，解决了复杂环境超深基坑高承压水控制难题，为深基坑高承压地下水控制提供了保障。