随着城市地下空间开发规模加大以及向地层更深处延伸，在地下工程的设计和施 工中遇到的承压水问题也越来越多，承压水基坑中承压水的承压性和渗透性使其不同 于一般的基坑，基坑施工过程中的坑底稳定性和降水引起的地层沉降问题更突出，本 论文针对承压水基坑的主要技术难点，结合上海某具体工程，主要开展了以下研究内 容： (1)承压水对基坑稳定性影响的试验分析，主要研究离心模型试验对承压水的模 拟技术及通过离心模型试验研究开挖深度、承压水水头、缺失与存在相对隔水层对基 坑稳定性的影响；(2)降水的渗流路径分析，主要采用稳态渗流理论和非稳态渗流理 论以及BIOT固结理论，研究承压水降水引起的渗流、降水对周边环境的影响、降水 对土体物理力学指标的影响；(3)通过室内三轴试验，了解承压水降水前后，土体物 理力学指标的变化，利用cam-clay本构模型，通过FEM程序对承压水地层的基坑施 工过程不同开挖阶段，基坑的稳定性进行数值分析；(4)设计和施工参数分析，主要通 过现场的实测数据分析承压水降压量、承压水降压与时间关系、含承压水基坑开挖速 度与支撑方式的研究。 通过以上研究，主要得到以下结论：(1)基坑坑周地表沉降、坑底隆起、墙体最 大水平位移、墙脚水平位移不仅与开挖深度有关，还与承压水头即抗突涌安全系数等 有关。基坑开挖深度存在一临界深度，当实际开挖深度小于该临界深度，基坑变形 随抗突涌安全系数线性变化；当开挖深度超过该临界深度，基坑变形随抗突涌安全系 数的减小非线性增长，即随抗突涌安全系数的减小，基坑变形的增长率增大；(2)地 面最大沉降点离基坑边的距离约为0.4～0.6倍基坑开挖深度；抗突涌安全系数越小， 地面最大沉降点离基坑的距离越远；由于地面超载的影响，地面最大沉降将增大， 且最大沉降点离基坑边缘的距离随超载的位置改变；(3)为增大抗突涌安全性所进行 的抽取承压水措施，可减小坑底隆起量，但同时将导致较大的地面沉降；过多的抽取 承压水是导致黄兴路车站基坑开挖施工中较大地面沉降的原因之一；(4)当基坑坑 底采取加固措施后，为避免由于降水引起的较大地面沉降，抗突涌安全系数可适当低 于1.1；(5)抽水井的布置在施工方便的前提下，应考虑基坑两侧超载的大小，尽量 离超载大的一侧远一些。由于基坑南边的地面超载较大及抽水井离南侧较近等原因， 导致黄兴路车站基坑实际施工时南侧的地面沉降较大；(6)抽水引起的地面沉降与时 间有关。抽水初期，地面沉降较小，但随时间增长较快，一个月左右时地面沉降较大， 其后随时间的增长渐缓，因此实际施工时应考虑抽水对基坑的后续影响；(7)在⑥层 缺失的情况下，如仅降⑦层深承压水层，降水初期的影响范围为60m左右，3个月可 达100 m左右；⑦层承压水的水头在离抽水井10m距离范围内变化较大，而⑤-2层的 水头变化曲线较平缓，在20m的距离范围内，水头降低值大致相同；沉降曲线的变化 趋势与水头变化的规律相同；(8)⑥层缺失时，抽⑦层承压水可降低⑤-2层的承压水 头，但降低的幅值较小；⑦层由于抽水引起的沉降前期较大，而⑤-2层前期沉降较小， 随时间慢慢增大；⑦层承压水水头降低值与⑤-2层承压水头降低值、各土层的沉降值 可视为线性关系；(9)⑥层缺失时，与降⑦层承压水相比，如果仅降⑤-2层承压水， 同样的水头降低值会导致较大的沉降及沉降差；且由于⑤-2层的水源补充，要达到同 样的水位降低值，仅抽⑦层承压水时的抽水量要大于⑤-2层的抽水量；(10)⑥层的 存在将减小地表沉降量，并可较大地减小墙脚水平位移、基底隆起量。 以上研究内容和主要研究成果不仅很好地指导了上海某工点的施工，同时也可为今 后类似工程的设计和施工提供借鉴和参考。 关键词： 基坑；承压水；离心试验；有限元；渗流分析