[00363116]地铁车站深基坑降水中的墙-井作用机理与施工控制技术

该项目来源于上海市科委“大型复杂轨道交通地下枢纽站施工关键技术研究”子课题、上海市人才发展资金项目“地铁车站深基坑降水与沉降分析系统”。取得的创新成果如下：1.突破了以往基坑降水中单纯强调控制水位的思路，提出了“以墙－井作用为控制手段，以水位控制为前提，以沉降控制为中心，隔－降－灌并举”的基坑降水设计理念，提出并实践了“墙井隔降灌”、“降水最小化”、“按需降水”等降水与控沉方法，控制降水对周边环境的影响。2.针对深基坑降水影响范围大，难以通过模型试验分析墙井作用的现状，采用现场试验进行有、无隔水帷幕条件下墙井作用的对比分析，获取了渗透各向异性地层非完整井形成三维流、地墙改变水流方向、增加渗流路径、减小过水断面等墙－井作用规律，为利用墙井作用控制降深和沉降提供了参考依据。3.创新并实践了“围护－降水一体化设计”方法，基于现场抽水试验进行水文地质参数的三维数值反演分析，采用校正后参见进行基坑降水的正演预测，利用墙井作用实现了基坑降水中保护建筑的沉降控制问题。通过优化围护结构插入承压含水层深度，在控制坑内水位的同时，使得坑外水头降落大幅减少，将周围沉降控制在毫米级。4.研发了“3W3D”计算软件并获得软件著作权，将墙井作用规律固化到设计计算程序中，使得普通技术人员可以方便地预测各种围护－降水方案产生的降深和沉降。5.创新并实践了基于曝气工艺的原水可持续回灌方法，研发了“双套管井点”和“高精度水位控制系统”2项专利技术，增强了墙井作用的控制手段。该研究成果已在上海地铁9号线宜山路站基坑工程全面验证，成果达到国际先进水平。并已推广应用于上海轨道交通7号线常熟路站，徐家汇枢纽站，10号线虹井路站、虹梅路站、11号线曹杨路站、杭州地铁1号线南北风井等多座车站工程，有效地保护了环境，社会效益和经济效益显著。成果申请发明专利2项，国内外发表论文11篇，出版专著3本，获得软件著作权1项。