一、工程概况
太浦河泵站工程位于江苏省吴江市境内的太浦河南侧，其主要作用是枯水期间通过抽引东太湖水以有效地改善上海市黄浦江上游二期引水工程取水口段的水质，提高上海市半数以上人口的生活及企事业单位供水水质和供水保证率。工程设计总流量为
工程实施中基坑拟采用大开挖方式，泵房基坑长（顺水流方向）
二、地质状况及环境分析
1、泵站基坑所在区域的地质状况见下表：
| 土层 | 土层底高程(m) | 天然含水量(%) | 固结快剪 | 渗透系数（20℃）cm/s | 允许承载力（kpa） | |
| C(kpa) | φ(°) | |||||
| ①1 | 2.1～4.3 |
| 17/8 | 32/30 | 4.0E-6（6.1E-5）（垂直） |
|
| ②2 | 0.2～1.7 | 36.6 | 13/11 | 22/20 | 3.0E-6（9.7E-6）（垂直） | 80 |
| ②3 | 0.1～-4.5 | 49.4 | 16/11 | 16/14 | 8.6E-6（2.5E-5）（垂直） | 60 |
| ②5 | -5.1 | 35.2 | 10/ |
| 3.1E-5（2.5E-5）（垂直） | 120 |
| ③1 | -2.5～-3.2 | 26.7 | 40/29 | 20/184 | 1.0E-7（3.7E-7）（垂直） | 255 |
| ③2 | -3.2～-8.1 | 30.5 | 32/21 | 20/20 | 4.2E-7（9.5E-7）（垂直） | 150 |
| ③3 | -6.7～-8.7 | 32.3 | 5/5 | 35/33 | 1.3E-4（1.7E-4）（水平） | 120 |
| ④1 | -9.1～-11.4 | 33.4 |
|
| 6.4E-4（垂直） | 120 |
| ⑤ | -3.3～-15.0 | 34.8 | 18/14 | 16/15 | 4.3E-7（1.8E-6） | 105 |
| ⑤′ |
| 35.7 | 11/5 | 29/27 | 1.2E-6（2.6E-6） | 110 |
| ⑥ | -17.6～-20.1 | 23.5 | 55/45 | 24/22 | 1.6E-7（6.6E-6） | 300 |
注：(1)渗透系数拦中，前值为算术平均值，后值（括号内）为大值平均值；
(2)
基坑开挖深度范围共涉及十个不同地质亚层，其中以粉质粘土层居多，并夹厚达
2、在批复的工程初步设计报告中明确，考虑到要尽可能少占用耕地及拆迁民房，泵站站址选择在太浦河闸南侧，并选用泵闸分建方案。泵房中心线与太浦河中心线平行，两者中心线相距
太浦河节制闸是1958年建造的，其标准较低，1998年经鉴定为病危水闸。而太浦河为太湖流域泻洪主要通道，其防洪保护面积大于
3、按照工程总体安排，基坑开挖将主要集中在
由此我们可以看出，研究太浦河泵站基坑的安全，不能只考虑基坑本身，还要考虑周边民房的安全，更要研究如何同时确保太浦河节制闸及太浦河防洪大堤的安全。
三、基坑方案选择
1、增设地连墙
初设结束后经进一步研究，为了保护太浦河节制闸及太浦河大堤，同时减少因太浦河侧渗流而对基坑形成破坏，而增加一项辅助工程设施：即沿太浦河节制闸右岸设置一道厚
2、承包商投标时所报方案及有关承诺
本工程在招标文件中明确基坑土方（范围为桩号
中标的承包商所报方案为在
评标专家们对这一方案并不放心，通过澄清，承包商郑重承诺在报价不变的前提下，基坑开挖及围护措施根据基坑开挖过程出现的情况，可按照业主和监理工程师的要求及时调整。
3、方案研究
研究基坑方案，重点是研究两个问题：一是边坡放坡方案；二是降排水方案。
（
由于感到承包商所报边坡方案偏于不安全，为制定可靠、详实的基坑实施方案，工程建设指挥部分别委托四家设计院对基坑进行了边坡设计。
四家设计院均认为可能的滑动面有两个：一是在
下表是四家设计院（其中
| 设 计 院 项 目 | A | B | C与D |
| 工程等级 | 临时建筑物4级 |
| 太浦河十年一遇防洪要求 |
| 边坡抗滑安全系数要求 | K≥1.05 | K≥1.15,井点降水有效 | K≥1.2 |
| K≥1.05，井点降水失效 | |||
| 抗剪强度指标选取 | 直接快剪小值平均值 | K≥1.15,固结快剪小值平均值 | 结合地质报告，根据经验，提出的设计采用值 |
| K≥1.05，直接快剪平均值 | |||
| 对排水的考虑 | 正常地下水位取-2.2m，由坡顶后10m到坑底直线变化 | 井点降水 | 在3.5m高程设轻型井点 在-1.0m高程设置喷射井点 |
| 计算方法 | 按瑞典圆弧法，用自编程序 | 边坡稳定分析电算程序 | 圆弧滑动法，同济大学启明星软件 |
| 计算结果 | 三级平台，5+5+5m，边坡均以1:2.5 K上=1.452 K下=1.088 | （1）按固结快剪小值平均值，边坡1:1.5情况下，K=1.293； （2） 按直接快剪平均值，边坡1:2.5情况下，K=1.05 | 按1:1.5、1:2.5、1:2.0放坡 K=1.27 |
| 建议方案 | 在EL4.00、EL0.00、EL-4.00处分别设置5m 马道，全部按1:2.5放坡 | 在②3层以上按1：3放坡 在②3层以下按1：2放坡 | 在EL3.50m处设3m宽马道，在EL-1.00m处设2m宽马道 第一级边坡1：1.5 第二级边坡1：2.5 第三级边坡1：2.0 |
（
对于潜水及雨水均采用开挖明沟、排水沟，汇集于集水坑内抽走的方法解决。下部地下水抽排方案是降排水方案的核心。为了确保泵房基坑及其它部位的开挖施工，以及基础砼浇筑的顺利进行，必须采用人工降水方法把水位降至建基面以下。
工程前期地勘过程曾针对以
基坑开挖前，我们在现场进行了深井降水试验，以确定采用何种降水手段。试验深井布置在基坑东南角，井深
根据深井降水试验结果同时参考周边地区的成功经验，我们决定在基坑开挖时还是采用多层轻型井点环状降水方案。
4
工程建设指挥部在充分分析研究四家设计院计算成果的基础上认为：
（1） 边坡最不利的圆弧滑动面分别为：沿着EL-0.2m③1硬土层上的顶层局部圆弧滑动和沿着
（2） 根据国家标准水利水电勘察规范，滑动面土的抗剪强度的标准值取固结快剪峰值的小值平均值，泵站设计规范规定边坡稳定的安全系数为
考虑到要给地连墙留有足够宽的土体以保证地连墙的稳定，综合四院的方案，提出如下三级马道放坡及四级井点环状布置的方案（如下图）。
| 土的力学性能 边坡 | 固结快剪小值平均值 | 固结快剪算术平均值 | |
| 1：2.5井点完全有效 | K上 | 1.47 | 1.89 |
| K下 | 1.91 | 2.19 | |
| 1：2.5井点失效 | K上 | 1.21 | 1.54 |
| K下 | 1.07 | 1.30 | |
可见考虑井点完全有效，按圆弧滑动计算结果，当边坡为
四、基坑实施
承包商以上述边坡设计为依据编写了施工组织设计，并通过了包括刘建航院士在内的多名地基处理专家的评审。
泵房工程的基础开挖土方约
1、 严格遵循“先降水，后开挖”的原则，在轻型井点发挥作用后再进行该级开挖；
2、 做好施工现场地面排水系统，在坡顶和每一平台处都设置了截水沟，汇集后用水泵及时抽排入太浦河；
3、 加强对坡面的保护，除了对最下一层边坡进行素砼抹面保护外，平时备足土工布，遇有降雨，在土坡上铺土工布以保护；
4、 加强监测工作，委托了专业监测队伍在基坑实施全过程进行地下水位变化、沉降、测斜等方面的监测工作，以指导实施；
5、 加强现场操作管理，严格禁止直立开挖深度超过
在基坑实施过程中我们也遇到了两个问题：
一是西北角翼墙部位在开挖接近设计基面时，出现细微的流砂现象。我们采取的措施是在加大排水力度的同时加快局部施工，尽早进行封底，根据监测，封底后一切正常；
二是西南边坡的一个观测点曾在同一天内沉降及倾斜变化均超过规范允许范围。对此我们在该区域暂停了三天施工，未采取其它措施。待稳定后继续施工，经后续监测，一切正常。
五、后评价
8月中下旬开始进行泵站底板浇筑，基坑安全渡过了整整一个汛期的考验。确保了后续工程的顺利实施。下面就三方面对基坑实施方案进行评价：
1、地连墙
监测数据表明地连墙迎太浦河、基坑侧的水位差达
2、井点降水
实施过程中发现，井点降水前后坡面的干湿程度截然不一样，这对坡面的保护极为有利。
3、放坡及马道
基坑很安全，回过头来看边坡设计是否过于保守了呢？为此，我们从三个方面评价：
实施方案与承包商投标时所报方案相比，增加土方量
（2）工期
由于增加开挖量而延长工期，在关键线路上受影响的只是基坑土方开挖。按正常日出土
（3）安全性
进水渠段的地质状况与基坑部位基本类同，只是
由此反证基坑的边坡及马道设置并不过于保守。
综上可以看出，本工程的基坑方案是符合工程点的、妥切的。
六、体会与建议
在软基上进行基坑开挖是江、浙、沪地区的工程界要经常面临的一项技术难题，在基坑实施中发生边坡失稳而导致机毁人亡，给工程造成重大损失的案例也经常出现。太浦河泵站工程的基坑深度深、范围大、施工暴露时间长、地质和水文条件复杂，北侧紧邻太浦闸，防汛要求高，具有典型意义。笔者全过程参与了方案的论证及实施，有如下体会；
1、 方案论证特别是边坡与马道设计要慎重，正确的方案是基坑安全的首要前提；
2、 降排水是工程成功的保证，要组织专门的队伍负责降排水工作。本项目还专门印制了“泵站基坑降排水管理手册”，发至每个相关的工人，使人人都能明了自己的职责与工作要点；
3、 加强监测，进行信息化施工是重要保障。及时整理数据，建立上报制度，使业主、设计、监理、施工各方都能及时掌握动态信息，便于在第一时间对各种可能出现的情况作出正确的反应；
4、 加强施工现场控制极为重要。再好的方案如没有良好的施工现场控制作为保证，那将会成为一纸空文。很多基坑事故都是在开挖中由于直立开挖、扰动过大、降排水不及时等原因诱发的。
5、 关注基坑主体的同时应关注周边建筑物，本工程更多关心了太浦闸，而忽略了南侧的民房从而带来了一些后遗症；
笔者建议：
1、 对基坑工程建筑物等级的认定不能等同于一般的临时工程，应适当提高其级别；
2、 在边坡设计中，抗剪指标的选取极为关键，按直接快剪指标过于偏安全，应选择固结快剪指标，但用小值平均值还是算术平均值，应对应于相应的
3、 在边坡设计中应考虑降水效果，但最终计算结果应留有一定的余量。因为井点有时会因连续较大规模降雨或孔壁堵塞等原因造成部分甚而全部失效。
