沈陽市地鐵二號線會展中心站的降水設計與施工

丁世春

遼寧省礦產(chǎn)勘查院，遼寧 沈陽110032

0 引言

本文介紹了沈陽市地鐵二號線會展中心的工程概況以及水文地質(zhì)條件，分析其工程特點、地質(zhì)特征，提出其基坑降水方案和降水施工需注意的問題。按該方案順利完成該車站的基坑降水工作。

1 工程概況

會展中心站位于沈陽市營盤南街和銀卡路交口處，營盤南街與渾河大街之間的綠地內(nèi)，綠地寬45 m。車站跨路口設置，沿營盤南街呈南北走向。渾河大街道路紅線寬53 m，高出地面約3～4.5 m，營盤南街道路紅線寬24 m，銀卡路道路紅線寬30 m。路東北角為1～3 層國際會展中心，路口東南角為汽車城，以二層建筑為主。該站為地下雙層島式站臺車站，站臺寬10 m，左右線間距為13 m。主體結(jié)構(gòu)采用一柱兩跨雙層混凝土框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)總寬18.50 m，縱向柱距一般為8 m。頂板至底板高13.21 m。車站中心里程處覆土厚度2.68 m。車站兩端設置盾構(gòu)施工調(diào)頭井。車站共設出入口3個，其中3號入口預留；車站共設風道兩個；車站主體及附屬風道、出入口均采用明挖法施工。

2 場地水文地質(zhì)概況

本車站地下水類型為第四系松散巖類孔隙水，主要賦存于中粗砂、礫砂及圓礫層中，主要含水層厚度24.3～27.5 m。單井單位涌水量1 816 m3/d·m，屬水量極豐富區(qū)。

地下水的補給來源主要為側(cè)向徑流?？傮w是由北東向南西徑流，局部由于水源井的開采形成小圍的降落漏斗。主要排泄方式為人工開采，次為側(cè)向徑流排泄。

會展中心站附近進行了穩(wěn)定流抽水試驗，含水層綜合滲透系數(shù)及影響半徑計算結(jié)果見表1。

3 降水方案設計

依據(jù)勘察報告闡述的水文地質(zhì)條件，結(jié)合本站點各部位結(jié)構(gòu)底板標高分析，為滿足結(jié)構(gòu)施工無水作業(yè)條件，需降低孔隙潛水。

3.1 降水方法

（1）對站體及兩端加深部分明挖基坑單獨采用

表 1 含水層綜合滲透系數(shù)及影響半徑計算結(jié)果表Table 1 Calculating results of comprehensive aquifer permeability coeffi cient and the infl uence radius

表 2 會展中心站降水設計主要技術參數(shù)表Table 2 Main technical parameters of falling groundwater level design of convention and exhibition center

封閉管井降水方案；

（2）對1號風井風道和2號風井風道分別單獨封閉降水，根據(jù)施工順序可借用站體部分降水井；

（3）對1、2號出入口通道的橫通道部分及加深部位進行降水，采用干擾降水方法。

分別對站體和1、2號風井風道以地下結(jié)構(gòu)施工范圍內(nèi)和槽底處水位降深在結(jié)構(gòu)底板以下不小于0.5m為約束條件，利用群井抽水計算模型，進行群井抽水情況下分別對站體和1號風井風道降水預測，預測結(jié)構(gòu)滿足降水要求。

3.2 降水設計參數(shù)

會展中心站設計主要技術參數(shù)詳見表2。

鉆孔：在鉆孔過程中應保證孔內(nèi)泥漿液面高度與孔口平，嚴防塌孔。在地層條件允許的情況下，盡量使用地層自造泥漿液面高度與孔口平，嚴防塌孔。在地層條件允許情況下，盡量使用地層自造泥漿成孔，若鉆孔通過易塌孔的流砂層或泥漿漏失嚴重的地層時，可采用人工造漿護壁鉆進，泥漿相對密度調(diào)至1.1～1.3。為提高鉆井效率，應盡量使用反循環(huán)鉆井工藝成孔（圖1）。

4 降水施工方法及技術要求

定井位：根據(jù)降水設計方案提供的井位圖、地下管線分布圖及甲方提供的坐標控制點，并參照車站永中線控制點施放降水井井位。正常情況下井位偏差≤50 mm，若遇特殊情況（比如地下障礙、地面或空中障礙）需調(diào)整井位時，應及時通知技術人員在現(xiàn)場調(diào)整。為保證安全，定井位后應挖探坑以查明井位處有無地下管線、地下障礙物，挖探坑的平面尺寸應和鉆孔鋼護筒相近（稍大一點），深度必須以挖（或釬探）到地層原狀土為準。

埋設護筒：為避免鉆井過程中循環(huán)水流將孔口回填土沖塌，鉆孔前必須埋設鋼護筒。護筒外徑1.0 m，深度視地層情況而定。在護筒上口設進水口，并用粘土將護筒外側(cè)填實。護筒必須安放平整，護筒中心即為降水井中心點。

鉆機就位、調(diào)整：鉆機就位時需調(diào)整鉆機的平整度和鉆塔的垂直度，對位后用機臺木墊實，以保證鉆機安放平穩(wěn)。鉆頭對位偏差應小于50 mm，鉆孔垂直度偏差小于1%。

圖 1 反循環(huán)鉆進工藝原理圖Fig.1 The principle diagram of the reversed circulation drilling technology

換漿：鉆孔至設計嘗試以下0.5 m左右，將鉆頭提高0.5 m，然后用清水繼續(xù)反循環(huán)操作替換泥漿，直到泥漿粘度約為20 S為止。

下管：下管前應檢查井管是否已按設計要求包纏尼龍紗網(wǎng)；鋼筋濾水管接口處要包嚴，以保證井管的垂直度。

填濾料：填料必須采用動水填礫法從井四周均勻緩慢填入，避免造成孔內(nèi)架橋現(xiàn)象，洗 井后若發(fā)現(xiàn)濾料下沉應及時補充濾料，填料高度必須嚴格按設計要求執(zhí)行。

洗井：采用壓風機或鉆機自帶設備洗井，若井內(nèi)沉沒比不夠時應注入清水。若成井過程中粘土使用過多，洗井不及時時，應加入膠磷酸鈉藥液浸泡不少于6 h（或根據(jù)產(chǎn)品說明執(zhí)行），然后再洗井，洗井必須洗到水清砂凈為止。

5 結(jié)語

通過對現(xiàn)場水文地質(zhì)特征分析，提出降水設計方案及降水井施工方法和技術要求后，依此方案順利地完成了車站基坑降水工作。需要指出是由于現(xiàn)場條件的限制，個別降水井實際施工位置與設計位置不一致，但總井數(shù)保持不變，降水效果滿足施工需要。

[1] 姚天強,石振華.基坑降水手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[2] 中國地質(zhì)調(diào)查局.水文地質(zhì)手冊[M].北京：中國地質(zhì)出版社，2007.