1、常州市轨道交通 1 号线一期工程TJ08 标文化宫站抽水试验报告目 录第一章 工程概况 2一、工程简介 .2二、工程地质条件 .2三、水文地质条件 .1四、基坑布井情况 .2第二章 基坑开挖前的抽水目的 3一、疏干井开挖前抽水目的 .3二、降压井开挖前抽水目的 .3第三章 基坑疏干井群井抽水试验 4第四章 基坑第2 层泄压井群井抽水试验 .5一、试验实测承压水位初始水头埋深 .5二、基坑不同开挖深度需降承压水水头埋深 .5三、试验期间实测降压井单井平均出水量 .6四、试验实测水位降深与曲线见下表和下图 .6五、试验实测水位回复曲线 .7第五章 基坑第2a 泄压井群井抽水试验 8一、试验实测承压
2、水位初始水头埋深 .8二、基坑不同开挖深度需降承压水水头埋深 .8三、试验期间实测降压井单井平均出水量 .9四、试验实测水位降深与曲线见下表和下图 .9五、试验实测水位回复曲线 10第六章 群井试验小结 .10第一章 工程概况一、工程简介常州 1 号线文化宫站位于和平北路下南北向设置，车站为 14m 岛式站台地下三层车站，共设置 3 组风亭、 3 个出入口，车站有效站台中心线里程：SK21+525.182，南端头井与盾构区间设计分界里程为：SK21+414.962 ，北端头井（“刀把 ”处）与盾构区间设计分界里程为：SK21+732.095，车站净长 317.133m，净宽 21.3m，其中
3、“刀把”部分长 63.263m。1 号线车站标准段基坑开挖深度约24.66m，端头井段约为 26.36m。 拟建场地地理位置详见下图。图 1.1 拟建场地理地位置因本工程基坑开挖深度较深，坑底土体抗承压水稳定性问题比较突出。经底板稳定性分析，基坑开挖到一定深度后需采取减压降水措施。为充分观测和掌握承压水抽水引起对含水层地下水位变化特征，为基坑承压水运行提供依据，我司于3月20日对1号线文化宫站进行抽水试验。二、工程地质条件1、拟建场地位置及地形、地貌本标段车站场地位于常州市天宁区，地形较为平坦，地貌单元属冲湖积高亢平原区,勘查期间勘探孔孔口标高 4.415.82m。2、区域地质条件：1 号线车
4、站基坑坑底位于1 层粉质粘土层、-4 层粉质粘土层、-4a 层砂质粉土层中，开挖深度内以粉土、粉砂层为主，依次为层杂填土、-2 层粘土、-1 层粉土、-2 层粉砂、-3 粘土、-4 粉质粘土、局部存在1 粉质粘土和-4a粉土；开挖面以下依次为-1 层粉质粘土、-2 层粉砂。标准段地下墙墙趾插入-2 层粉质粘土层，两端端头井地下墙墙趾插入-3 层粘土。场地范围内地基土的构成与特征如下：时代成因土层编号 土层名称层底埋深(m)层底标高(m)层厚(m) 土层描述Q4ml 填土 1.6011.00-5.633.551.6011.00杂色，广泛分布，顶部多为沥青砼路面，中部主要为二灰碎石和灰土，下部主要
5、为粉质粘土，含碎砖块及建筑垃圾，局部夹植物根茎等，土质不均。 2 粘土5.509.10-4.41-0.630.606.50灰黄色褐黄色，硬塑，中压缩性，含铁锰结核和高岭土，无摇振反应，有光泽，干强度高，韧性高。拟建场地内填土厚度较大处缺失。 1 粉土夹粉砂9.0012.80-8.03-3.681.406.30灰色，稍密为主，中压缩性，局部夹少量粉砂、粘性土，含少量姜结石，土质不均，摇振反应迅速。拟建场地内基本遍布，仅S16XBJ14、S16XBJ12 孔缺失。 2 粉砂14.0020.00-15.34-8.953.209.90灰黄色，中密，中压缩性，主要成分为长石、石英，含少量云母及姜结石。拟
6、建场地内均有分布。 1 粉质粘土17.2026.00-20.60-11.860.609.10灰色，软塑为主，中压缩性，含少量粉土，局部夹少量未分解腐植物,无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。拟建场地仅个别小范围呈薄层分布。 3 粘土21.3025.10-20.27-15.931.508.70黄褐色，硬塑，中压缩性，含少量铁锰结核，局部夹姜结石，直径为0.50cm2.00cm,无摇振反应，有光泽，干强度高，韧性高。 4 粉质粘土23.0037.40-32.41-17.760.508.70灰黄色，软塑可塑，中压缩性，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。拟建场地内局部地段缺失。 4a
7、 粉土24.0032.00-26.77-18.611.007.60灰黄色，中密，中压缩性，摇振反应中等，无光泽，干强度低，韧性低。为 4层中夹层，拟建场地内断续分布。 1 粉质粘土26.4045.80-40.64-21.250.8019.00灰色，软塑为主，中压缩性，夹薄层粉土，局部夹腐植物，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。场地均有分布起伏较大。 Q3al+l 2 粉质粘土27.6041.30-35.63-22.830.904.90灰黄色褐黄色，可塑，中压缩性，局部夹少量可塑粘土及密实粉土团块，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。时代成因土层编号 土层名称层底埋深(m)层底
8、标高(m)层厚(m) 土层描述拟建场地局部地段分布。 2 粉砂34.1040.30-35.32-29.140.509.20灰色灰黄色，密实，中压缩性，含长石、石英及云母碎片，局部夹姜结石，直径为0.50cm2.00cm。厚度变化大，拟建场地局部缺失。 2 粉质粘土38.0054.00-49.00-32.781.5017.50灰灰黄色，可塑为主，中压缩性，夹薄层粉土，局部夹姜结石，直径约为1.03.0cm，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，分布有起伏，仅局部缺失。 2a 粉土夹粉砂45.8051.20-46.39-41.020.706.30灰灰黄色，密实，中压缩性，局部夹粉土较多，具层
9、理，含少量姜结石，直径约1.03.0cm，摇振反应中等，无光泽，干强度低，韧性低， 拟建场地局部分布， 为 2层中夹层。 3 粘土52.7057.50-52.84-48.083.0017.20灰黄黄褐色，硬塑，中压缩性，含少量铁锰结核和高岭土，夹粉土，局部含少量姜结石，直径约 1.02.0cm，最大直径约5.0cm，无摇振反应，有光泽，干强度高，韧性高。拟建场地内基本均有分布，仅局部缺失。 3a 粉土夹粉砂43.0046.30-41.05-38.370.602.10灰灰黄色，密实，中压缩性，局部夹粉土较多，具层理，含少量姜结石，直径约1.03.0cm，摇振反应中等，无光泽，干强度低，韧性低，拟
10、建场地零星分布，为 3层中夹层。 4 粉砂55.3064.60-59.55-50.751.4010.60灰黄色，密实，中压缩性，主要成分为长石、石英，局部含少量姜结石。拟建场地局部缺失。 5 粉质粘土60.0064.00-59.45-54.842.006.70灰色灰黄色，可塑硬塑，局部夹少量密实粉土及姜结石，无摇振反应，有光泽，干强度高，韧性高，为中压缩性土。拟建场地内仅深部揭露。Q2 al+l 6 粘土64.0068.10-63.27-58.922.208.60褐黄色，硬塑，中压缩性，含铁锰结核和高岭土，局部夹薄层粉砂及姜结石，直径约 1.03.0cm，无摇振反应，有光泽，干强度高，韧性高。
11、拟建场地内仅深部揭露。Q2L 1 粉砂 未钻穿灰色，饱和，密实，主要成分为长石、石英，为中压缩性土，拟建场地内仅深部揭露。典型地质剖面图典型地质纵剖图图 1.2 典型地质剖面图0三、水文地质条件常州市北临长江，南濒太湖，区内地表水系极为发育，为太湖上游高水网区。根据地下水埋藏条件，本区域地下水类型主要为潜水和承压水。 潜水潜水主要埋藏于填土中，局部区域以上层滞水形式存在，其主要补给源为大气降水、人工用水、地表径流，主要以蒸腾作用排泄，勘察期间测得潜水稳定水位埋深为 1.104.5m，稳定水位标高约为 4.020.9 m，平均水位标高(黄海标高)为 2.63 m。 承压水第层承压水主要埋藏于1、
12、2、4a、2 层粉土、粉砂中，其主要补给源为大运河和长江水的侧向补给，排泄途径亦相同，水量较丰富。勘察期间测得其埋深为地面下 3.46.3m，水位标高约为 1.461.53m，标高平均为黄海高程 0.05m，第 I层承压水年变化幅度约1.0m。第层承压水主要赋存于2a、3a 层、4a 及1 层砂土中，主要补给来源为上部含水层的越流补给、含水层顶板粘性土的压密释水以及区域上的侧向径流补给。其中3a、4 及1 层承压水埋藏较深，对本标段拟建工程基本无影响。勘察期间测得第2a 层初始水位埋深为地面下 4.48m，水位标高约为-0.06m。地层透水性评价文化宫地块地下空间基坑开挖及围护设计涉及地层主要
13、有2、1、2、3、3、4、4a、1、2、2、2、2a、2b、3、3a、4 层。其中1、2、3、4a、2、2a、 3a层粉土、粉砂层透水性较强，其余各土层为粘性土，透水性较弱，详见下表。拟建场地地层透水性评价表 表 1-1室内渗透试验层号 土层名称kV（cm/s） KH（cm/s）抽水试验k（cm/s）建议值k（cm/s）透水性分级 填土 2.0E-05 弱透水 2 粘土 1.84E-008 3.88E-008 3.0E-07 不透水 1 粉土夹粉砂 1.34E-004 3.2E-004 2.90E-003 2.9E-03 中透水 2 粉砂 4.96E-004 3.68E-004 2.90E-0
14、03 2.9E-03 中透水1层号 土层名称室内渗透试验 抽水试验k（cm/s）建议值k（cm/s）透水性分级kV（cm/s ） KH（cm/s） 1 粉质粘土 6.0E-07 不透水 3 粘土 2.05E-008 3.67E-008 2.5E-07 不透水 4 粉质粘土 1.02E-005 1.24E-005 6.0E-06 微透水 4a 粉土 3.60E-005 1.67E-004 3.0E-04 弱透水 1 粉质粘土 5.63E-008 7.54E-008 6.0E-07 不透水 2 粉质粘土 2.0E-06 微透水 2 粉砂 2.44E-004 3.80E-004 5.18E-003
15、5.2E-03 中透水 2 粉质粘土 5.56E-008 1.61E-007 2.0E-06 微透水 2a 粉土夹粉砂 5.0E-04 弱透水 2b粉质粘土夹粉土2.0E-05 弱透水 3 粘土 2.25E-008 3.03E-008 5.0E-07 不透水 3a 粉土夹粉砂 4.0E-04 弱透水注：1、 1层、 2层、 2抽水试验数据为参考邻近工点资料。2、 1、 2、 2a、 3a层渗透系数建议值系根据邻近工点资料结合当地经验共同所得。四、基坑布井情况针对基坑开挖深度范围内涉及（第层第4 层）的潜水含水层和微承压水含水层：在基坑内布置 30 口疏干井，其编号分别为 S1S30。同时在坑外
16、侧布置 11 口第1、2 层观测（兼备用、回灌）井和 9 口第4a 层观测（兼备用、回灌）井，其编号为 WG1WG11 和 GQ1GQ9。详细布置见下图。2图 1.3 疏干降水井平面布置图针对第2 层承压水：在基坑内布置 7 口泄压井和 1 口观测备用井，其编号分别为 BY1BY7 和 GBY1。同时在坑外布设 5 口观测井，其编号为 GB1GB5；针对第2a层承压水：在基坑内布置 5 口泄压井和 1 口观测备用井，其编号分别为 JY1JY5 和GJY1。同时在坑外布设 4 口观测井，其编号为 GJ1GJ4。详细布置见下图。图 1.5 第层降水井平面布置图第二章 基坑开挖前的抽水目的一、疏干井
17、开挖前抽水目的基坑成井施工后针对潜水，在成井结束后进行疏干井抽水，在基坑开挖前将坑内潜水降低到每层开挖面 1.0m 以下，在抽水时，主要完成以下内容：1、在基坑开挖前，测定潜水初始水位；2、确定单井出水量；3、检验疏干降水效果；4、通过群井预降水，检验基坑周围排水系统的排水能力。二、降压井开挖前抽水目的基坑泄压井成井施工结束后针对第2 层和第2a 层承压含水层进行试抽水试验，因此试验目的如下：1）测定承压水的初始水头埋深及单井出水量；2）检验降压井的降水效果，确定目前降压井数量能否满足基坑降压要求；3）为本基坑后期降压降水运行提供依据；4）检验现场施工用电及排水情况。3第三章 基坑疏干井群井抽
18、水试验我司在全部疏干降水井成井施工完毕后，于 2016 年 3 月 30 日起进行疏干井降水运行，其中留疏干井 S1、S7、S19 和 S27 作为观测井，疏干井群抽水试验均采用 QDX5-40/1.1 型潜水电泵进行抽水，单井出水量从大到小，最后降为 1.63.2 m3/h 不等，出水量衰减明显。从 3 月 31 日至 4 月 05 日累计抽水 6 天坑内外水位累计变化如下表所示：名称 试验前初始水位 （m） 抽水6天时水位 （m） 变化量（m） 备注S1 1.52 -19.90 -21.42 坑内S7 1.95 -19.91 -21.86 坑内S19 1.92 -19.35 -21.27
19、坑内S27 1.75 -19.63 -21.38 坑内WG1 3.92 3.74 -0.18WG2 3.03 2.85 -0.18WG3 1.28 1.14 -0.14WG4 3.08 2.70 -0.38WG5 1.38 1.31 -0.07WG6 3.08 3.04 -0.04WG7 1.29 1.01 -0.28WG8 4.16 4.20 +0.04WG9 2.12WG10 3.10 2.80 -0.30WG11 2.11坑外第1、2层观测井QG1 2.08 1.82 -0.26QG2 3.14 3.06 -0.08QG3 2.13 1.90 -0.23QG4 3.41 3.21 -0.
20、20QG5 2.13 1.90 -0.23QG6 3.98 3.72 -0.26QG7 3.24 2.85 -0.39坑外第 4a层观测井4QG8 3.64 3.54 -0.10QG9 2.40 2.30 -0.10由上表所知道 3 月 31 日至 4 月 05 日坑外水位没有一定的变化。通过上述水位观测，可以看出，本基坑地下围护没有明显渗漏现象。第四章 基坑第2 层泄压井群井抽水试验我司于2016年3月30日至4月06日对本基坑进行了第 2层群井试抽试验和停抽水位恢复试验。试验期间开起YB1YB7共7口泄压井，同时以 GBY1为坑内观测井，GB1GB5为坑外观测井。一、试验实测承压水位初始水
21、头埋深表4.1 基坑初始水位埋深表含水层 井号 GBY1 GB1 GB2 GB3 GB4 GB5第 2层 初始水位深度 （m） 5.6 2.6 2.6 2.1 3.5 2.5注：水位埋深为自然地面以下； 二、基坑不同开挖深度需降承压水水头埋深验算第 2层承压含水层的稳定性。根据建筑地基基础设计规范GB5007-2002(w.02.1）的规定，基坑底板的稳定条件为基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于承压水的顶托力，即公式：sih wH Fs式中：h 坑底以下隔水层的覆土厚度（m） ；si 基坑底至承压含水层顶板间的各层土的重度（kN/m 3） ； H 承压水头高度至承压含水层顶板的距离（m）
22、 ； w 水的重度（kN/m 3） ，取 10kN/m3；Fs 抗承压水头稳定性安全系数，取 1.1。5表 4.2 开挖深度 hs-安全水头埋深 D 对应关系表 含水层 开挖深度 hs(m) 需降水头 h（m） 安全水头埋深 D (m) 备注15.5 0 5.6（初始水位） 临界深度24.1124.471 16.2616.95 21.8622.55 标准段25.531 18.97 24.57 北端头26.017 19.90 25.50 南端头第2 层25.395 18.71 24.31 刀把端头根据稳定性计算，若第2 层初始水位按 5.60m 计算，当基坑开挖至地面以下15.5 m 处时，上覆
23、土压力约为 259.3kpa，基坑底板处于临界状态，应陆续开启泄压井，以保证基坑开挖的安全。三、试验期间实测降压井单井平均出水量YB1 约为 0.25m/h、YB2 约为 0.23m/h、YB3 约为 0.18m/h、YB4 约为0.15m/h、YB5 约为 0.20 m/h、YB6 约为 0.16 m/h、YB7 约为 0.15 m/h。即 7 口泄压井单井平均水量约 0.19m/h。抽水过程中前期水量相对较大，后期出水量逐渐稳定。四、试验实测水位降深与曲线见下表和下图为满足最大开挖深度的群井抽水：即：需降承压水水头 19.90m，安全水头埋深为25.50m。观测井水位降深/观测井水位埋深（
24、m）抽水时间（min）开启试验井 GBY1 GB1 GB2 GB3 GB4 GB54440 YB1YB7 20/25.6 0/2.6 -0.1/2.5 -0.1/2.0 -0.2/3.5 -0.1/2.76群 井 抽 水 试 验 GBY1观 测 井 水 位 埋 深 与 时 间 变 化 历 时 曲 线4681012141618202224260 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500时 间 （ min）水头埋深（m）GBY1观 测 井图 4.1 坑内观测井水位动态变化曲线图五、试验实测水位回复曲线抽水井停抽后承压水水位开始恢复，通过观测 GBY1
25、在停抽后约 12 小时恢复到降深的 16.7%；停抽后约 24 小时基本恢复到降深的 27.2%；停抽后约 48 小时基本恢复到降深的 46.4%。图 4.2 坑内观测井 GBY1 水位动态变化曲线图7第五章 基坑第2a 泄压井群井抽水试验我司于2016年4月1日至4月6日对本基坑进行第2a层群井试抽试验和停抽水位恢复试验。试验期间总起JY1JY5共5口降压井，同时以 GJY1为坑内观测井，GJ1GJ4为坑外观测井。一、试验实测承压水位初始水头埋深表5.1 基坑初始水位埋深表含水层 井号 GJY1 GJ1 GJ2 GJ3 GJ4第2a 层 初始水位深度（m） 4.88 2.2 3.2 2.6
26、2.7注：水位埋深为自然地面以下. 二、基坑不同开挖深度需降承压水水头埋深验算第第2a 层层承压含水层的稳定性。根据建筑地基基础设计规范GB5007-2002(w.02.1）的规定，基坑底板的稳定条件为基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于承压水的顶托力，即公式：sih wH Fs式中：h 坑底以下隔水层的覆土厚度（m） ；si 基坑底至承压含水层顶板间的各层土的重度（kN/m 3） ； H 承压水头高度至承压含水层顶板的距离（m） ； w 水的重度（kN/m 3） ，取 10kN/m3；Fs 抗承压水头稳定性安全系数，取 1.1。表5.2 开挖深度hs-安全水头埋深D对应关系表 含水层 开
27、挖深度 hs(m) 需降水头 h（m） 安全水头埋深 D (m) 备注19.45 0 4.88（初始水位） 临界深度24.1124.471 8.849.53 13.7214.41 标准段25.531 11.55 16.43 北端头第2a 层26.017 12.48 17.36 南端头8含水层 开挖深度 hs(m) 需降水头 h（m） 安全水头埋深 D (m) 备注25.395 11.29 16.17 刀把端头根据稳定性计算，若第2a 层初始水位按 4.88 m 计算，当基坑开挖至地面以下19.45 m 处时，上覆土压力约为 379.72kpa，基坑底板处于临界状态，应陆续开启降压井，以保证基坑
28、开挖的安全。三、试验期间实测降压井单井平均出水量JY1 约为 0.12m/h、JY2 约为 0.11m/h、JY3 约为 0.13m/h、JY4 约为0.12m/h、JY5 约为 0.1m/h。即 5 口降压井单井平均水量约 0.11 m/h。抽水过程中前期水量相对较大，后期出水量逐渐稳定。四、试验实测水位降深与曲线见下表和下图为满足最大开挖深度的群井抽水：即：需降承压水水头 12.48m，安全水头埋深为17.36m。观测井水位降深/观测井水位埋深（m）抽水时间（min）开启试验井 GJY1 GJ1 GJ2 GJ3 GJ42800 JY1JY5 12.58/17.37 -0.2/2.0 0.1
29、/3.2 -0.3/2.3 0.2/2.9群 井 抽 水 试 验 GJY1观 测 井 水 位 埋 深 与 时 间 变 化 历 时 曲 线4681012141618200 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800时 间 （ min）水头埋深（m） GJY1观 测 井9图 4.1 坑内观测井水位动态变化曲线图五、试验实测水位回复曲线抽水井停抽后承压水水位开始恢复，通过观测井 GJY1 在停抽后约 12 小时恢复到降深的 12.8%；停抽后约 24 小时基本恢复到降深的 22.2%；停抽后约 48 小时基本恢复
30、到降深的 40.8%。群 井 抽 水 试 验 GJY1观 测 井 水 位 埋 深 与 时 间 变 化 历 时 曲 线46810121416182800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4200时 间 （ min）水头埋深（m） GJY1观 测 井图 5.2 坑内观测井 G6 水位动态变化曲线图第六章 群井试验小结1、根据本工程疏干井抽水结果，基坑内的疏干井抽水约 6 天，目前坑内观测井由初始水位 1.521.95m 下降到 19.3519.91m，已满足第一层至第六层土体开挖条件的要求，基坑开挖过程中，仍保持降水。2、开挖及支撑施工阶段，如发现地下围护结构渗水应及时
31、进行堵漏工作，坑内的明水应及时排出基坑。3、通过第 2层群井降压试验可以看出基坑群井抽水约 74 小时坑内观测井水头下降了 20.0m，达到基坑计算需降水头 19.90m，满足基坑开挖时抗承压水的要求。同时实测坑外水位没有明显的变化。4、通过第 2层群井试验中的水位恢复试验可知：观测井 GBY1 在停抽后约 12小时恢复到降深的 16.7%；停抽后约 24 小时基本恢复到降深的 27.2%；停抽后约 4810小时基本恢复到降深的 46.4%。说明本区域承压含水层补给条件较较弱，补给速率较慢。5、通过第2a 层群井降压试验可以看出基坑群井抽水约 47 小时坑内观测井水头下降了 12.58m，达到
32、基坑计算需降水头 12.48m，满足基坑开挖时抗承压水的要求。同时实测坑外水位没有明显的变化。6、通过第2a 层群井试验中的水位恢复试验可知：观测井 GJY1 在停抽后约 12小时恢复到降深的 12.8%；停抽后约 24 小时基本恢复到降深的 22.2%；停抽后约 48小时基本恢复到降深的 40.8%。说明本区域承压含水层补给条件较较弱，补给速率较慢。7、通过群井试验知：现场施工用电及排水沟槽能够满足疏干井和泄压降水抽水及排水需要。8、第 2层、2a 层承压水降水施工过程中，采用独立电源进行施工，以保证基坑降水工作的正常进行。为了防止大面积的突然停电或现场电路系统故障，施工现场应有备用电源（如柴油发电机），以保证基坑降水工作的正常进行。保证在工业电源不能正常供电时，备用电源（柴油发电机）能在 12 小时内启动。为了保证柴油发电机处于完好工作状态，定期（12 周）需试运行一次。
