城市地下空间的开发利用，已经成为世界性的发展趋势，并以此作为衡量城市现代化的重要标志。在政府最新的“十三五”规划中，建设城市地下管廊、管网已经被确定为要实施的100个重大项目之一。在未来十几年内，北京浅层地下空间将得到充分发挥，并向深层地下空间发展，北京地区已经迎来了地下空间建设的高潮。其中，地铁建设、深基坑开挖，将是主要的利用深层地下空间的方式，是城市地下空间开发的重点。这些项目实施过程中，将会遇到浅层开挖很少遇到的承压水问题。对承压水考虑不当，将导致工程无法顺利实施，或者造成严重的工程事故。

　　对地下水的控制处理，主要为两大思路，一个是“降”，包括降低水位，降低水头压力；第二个为“堵”，即采用帷幕的方式将承压水封挡在开挖范围之外。

　　本文通过北京CBD核心区地下水控制施工实例，将以上两种方式的综合运用进行汇总。

　　北京CBD核心区位于国贸立交桥东北角，北至光华路，东至针织路，南至建国路绿化带，西至东三环辅路。南北向长度600m，东西向长度500m，占地面积30公顷。

　　核心区规划建筑面积约为150万平方米，建成后将成为集写字楼、酒店、会展中心、文化娱乐等设施为一体的高档商务区。

　　建设用地主要包含地下市政公共空间及17个二级开发地块组成。其中被誉为北京第一高楼的“中国尊”，总高度528m，位于整个建筑群的中轴线上，基坑深度37.8m，为北京第一深基坑。

 

　　地下市政公共空间由5个管廊及地下空间主体组成，其中管廊埋深19m，主体部分埋深27m。 其余17个二级地块基坑深度25m ～ 38m不等 。

    对本项目基坑开挖有影响的地下水主要为潜水和承压水①和承压水②，潜水和承压水①直接影响基坑开挖，承压水②将导致中国尊的基底发生突涌现象。

　　整个CBD核心区的建设进度总布局是先施工地下公共空间及管廊部分，后开发各二级地块，地下空间及管廊部分结构竣工后将为各二级地块提供交通通道及临时材料堆场，为二级地块开发服务。

　　地下管廊基底最大埋深为19m，占地面积21600㎡，基底位于潜水水位以下约2m；地下空间主体部分基底位于卵石⑥层，占地面积77000㎡，埋深为27m，受到潜水和第一层承压水的影响，基底位于第一层承压水水头以下约6m。

　　北京地区从2008年开始，为保护地下环境及节约水资源，限制进行地下水开采，对工程项目必须要进行抽水的，应当进行专家论证；根据地质条件，当满足帷幕隔水技术不可行或者经济不合理条件时，才可以进行降水施工。

 

　　经过分析，地下空间受潜水及第一层承压水的影响，基底以下5m范围内没有隔水层，符合帷幕隔水技术不可行条件，可以采取管井降水措施。

 

　　另一方面，地下空间四周若采用帷幕隔水，则需要在红线范围内或者在二级地块范围内施工地连墙，其位于基底以下的嵌固深度达到10m以上，十分不经济；同时由于拆迁不到位，地连墙也不能形成封闭。经过多次的技术、经济分析，在2011年1月，组织专家进行降水方案专项论证，最终确定管井降水方案。

　　管廊部分：主要受潜水影响，按照线性基坑潜水完整井全部疏干模型计算Q1；（K=50m/d）

　　地下空间主体部分：受潜水及承压水影响，潜水部分按照均质潜水层完整井计算Q2；

　　承压水部分按照均质含水层承压水完整井计算Q3；（K=80m/d）

　　Q=Q1+Q2+Q3 =36000m³/d

　　降水井深度参数：管廊部分井深度25m，间距8m；地下空间部分井深度36m，不穿透下部隔水层；基坑中部设置疏干井，深度36m；

　　降水沉降影响计算：利用分层总和法计算降水对地表沉降的影响，因含水层主要为卵石，地表最大计算沉降量为11.5mm；

 

　　二级地块基坑大部分深度为32m左右，其中“中国尊”深度为38m，基底进入第一层承压水头以下达到11m，如果采用管井降水，单个项目(占地面积约1万㎡) 估算涌水量为14万m³/d，其中“中国尊”基底还受到第二层承压水对基底造成突涌的影响，因此，必须采取帷幕措施。

　　通过理论计算，采用数量众多的降水井降低大面积的承压水是可行的；但如此大规模的排水，给周边市政管线带来很大压力；

　　实际上，由于拆迁不到位，整个基坑不能形成整体大面积开挖，而只能分段、分区块进行开挖，由此，在理论计算的基础上，结合现场施工情况，还采取了以下施工措施：

　　①分段封闭：局部拆迁到位可以进行施工的区域，在开挖范围四周施工降水井，形成小区块的封闭区域；

　　②临时封闭：对拆迁区域不能连接成片的情况，采取临时封闭的措施，及施工临时降水井以形成降水封闭区域；待拆迁范围逐步扩大时，再随时降水井，扩大封闭范围。

　　通过上述措施，将地下空间降水分为两部分：北区和南区，降水面积由最初的430×187㎡整体降水调整为分块降水，拆迁完成之前，北区降水面积15500㎡，南区降水面积8000㎡，拆迁后降水面积56900㎡。

　　拆迁完成后，由于前期降水施工时间较长，地下水位已经形成较为稳定的漏斗，地下水的补给和抽取已经达到平衡，抽水量较最初计算时有较大减小，降水施工难度大大降低。

　　采用上述设计及施工方案后，地下水得到有效控制。基坑形成封闭抽水后，持续抽水90天，承压水水头降至基底以下，基底得以干槽施工。

　　持续抽水两年后，基坑周边最大沉降量为10.9mm。

　　地下水是一种宝贵的资源，而工程降水往往造成大量的水源流失，为贯彻绿色施工理念，节约水资源,施工现场设置了储水箱及加压罐，将抽取的地下水用于以下几方面：结构施工养护、现场洒水降尘、车辆冲洗、工地周边道路冲洗、消防用水、市政绿化，日平均节约自来水使用量350t。

　　1.通过理论计算，采用管井降水，能够解决超大超深基坑承压水对施工的影响，但需要考虑大量抽排地下水对周边环境及排水系统的影响；

　　2.采用管井降水方式控制地下水，应当做好地下水的综合利用，如结构施工养护、现场洒水降尘、车辆冲洗、工地周边道路冲洗、消防用水、市政绿化等；

　　3. 地下水是一种宝贵的资源，需要加以合理保护利用；在条件许可的情况下，应尽量采用帷幕隔水的方式，以节约地下水资源，保护生态环境，实现绿色、文明施工。

（整理自2016年海峡两岸岩土工程/地工技术交流研讨会分会场报告，汇报人：李红军）