地鐵深基坑降水施工技術(shù)分析

【摘 要】當(dāng)前，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工程項(xiàng)目的施工逐漸受到人們的重視，同時(shí)，隨著城市化進(jìn)程的不斷深化，很多城市都加強(qiáng)了地鐵的建設(shè)，它的施工就受到很多方面的影響，例如降水，在施工中深基坑的事故常常與降水有關(guān)，在錯(cuò)綜復(fù)雜的地下，施工條件相對(duì)較為惡劣，在這種情況下為了避免降水對(duì)深基坑工程的影響，我們就要在技術(shù)上、施工過程中嚴(yán)格規(guī)范起來，保證施工全過程的安全，保證施工后工程的質(zhì)量。本文主要就對(duì)地鐵深基坑降水施工技術(shù)進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】地鐵深基坑；降水施工；技術(shù)分析

一、進(jìn)行地鐵深基坑降水施工技術(shù)應(yīng)用的重要意義

一般情況，地鐵為了保證對(duì)地面建筑物的影響，所構(gòu)建的地鐵換乘車站所埋藏于地底的深度也比較大。在這樣的背景下，在地鐵深基坑的施工過程之中，就難以避免的會(huì)遇到地鐵深基坑降水問題。截至目前為止，在世界范圍內(nèi)，因?yàn)榈罔F深基坑降水問題所引發(fā)的地鐵深基坑的施工安全事故已經(jīng)不在少數(shù)，這些地鐵深基坑的施工安全事故的產(chǎn)生，造成了對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的嚴(yán)重破壞，與此同時(shí)，地鐵深基坑的施工安全事故的產(chǎn)生還會(huì)造成很嚴(yán)重的社會(huì)不良影響，并會(huì)對(duì)地鐵深基坑的施工周期造成嚴(yán)重的影響。在這樣的背景下，在進(jìn)行地鐵深基坑的施工過程之中，如何有效的避免地鐵深基坑降水問題的出現(xiàn)已經(jīng)成為了地鐵深基坑的施工過程的研究焦點(diǎn)問題之一，針對(duì)這樣的情況，進(jìn)行地鐵深基坑降水施工技術(shù)的研究應(yīng)用過程已經(jīng)成為了地鐵深基坑施工研究的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。

在本文中，將具體的分析地鐵深基坑降水施工的具體施工特點(diǎn)，并有機(jī)的結(jié)合地鐵深基坑降水施工的具體施工特點(diǎn)來探討地鐵深基坑降水施工技術(shù)應(yīng)用的控制手段，解決地鐵深基坑降水施工過程之中遇到的實(shí)際問題。

二、降水方案設(shè)計(jì)

（一）降水方法的擬定

在充分研究地質(zhì)資料、認(rèn)真分析其他工程降水試驗(yàn)失敗原因的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，并將電滲、噴射、輕型和管井等幾種降水方式的效益分析合理性進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)考慮到降水方式對(duì)挖孔樁和基坑開挖的影響程度，決定采用管井工法進(jìn)行降水。因?yàn)橐皇枪芫しㄟm用范圍廣；二是適用降深范圍大，一般為8—50m。

基本思路是將潛水水位降至開挖面以下0.5-1.0m，并疏干對(duì)施工有影響的地下水。降水需達(dá)到的目的和要求：

1）疏干基坑開挖范圍內(nèi)土層中的地下水及確保在基坑開挖時(shí)地下水位控制在開挖面以下0.5—1.0m，滿足基坑無水開挖施工的要求。

2）通過降水提高整個(gè)土壤層的土體強(qiáng)度，以提高土體水平抗力，減少基坑位移和周圍地基及建筑物的沉降，便于機(jī)械施工。

（二）井點(diǎn)布置形式

此工程基坑平面為長(zhǎng)方形，可采用兩側(cè)平行布置；根據(jù)降水層主要為基坑底部的潛水含水層且降水深度較大的特點(diǎn)，宜采用基坑外部降水。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)以后各工序的施工影響小，結(jié)構(gòu)完成后不用考慮封井問題。實(shí)際管井布置時(shí)，為了保證路面正常通車和施工工期不受影響，同時(shí)盡可能為主體結(jié)構(gòu)施工完成后附屬風(fēng)道和出入口基坑開挖創(chuàng)造便利條件，布井時(shí)過風(fēng)道和出入口處以及兩端頭盾構(gòu)井處降水井距加密加深。

（三）主要施工工藝及控制措施

1）嚴(yán)格控制鉆井過程中泥漿密度，以免影響降水井出水效果

2）降水井下管過程中，要保證井管的垂直度；井管外尼龍網(wǎng)要包裹嚴(yán)實(shí)，以免擠入泥沙淤塞井管。

3）洗井要嚴(yán)格控制洗井質(zhì)量，保證水清砂凈。

4）降水井抽水過程中要周期性進(jìn)行出水含砂量檢測(cè)。

三、地鐵深基坑降水施工技術(shù)應(yīng)用方法

第一，在進(jìn)行地鐵深基坑降水施工的成孔過程之中，要充分的考慮到地鐵深基坑降水施工環(huán)境的特點(diǎn)，并斟酌好所選擇的地鐵深基坑降水施工技術(shù)是否會(huì)在施工過程之中產(chǎn)生問題。

一般情況下，為了保證在地鐵深基坑降水施工技術(shù)應(yīng)用的過程中不產(chǎn)生斜孔或卡鉆問題，會(huì)選擇BG-20旋挖鉆機(jī)進(jìn)行對(duì)地鐵深基坑降水井的鉆孔施工，并保證地鐵深基坑降水井的鉆孔的直徑不小于70厘米，并充分的考慮到地鐵深基坑降水井的鉆孔施工過程之中存在的沉淀物沉積的影響，要保證所實(shí)際建設(shè)的地鐵深基坑降水井的深度要高于設(shè)計(jì)深度大約20厘米。與此同時(shí)，在地鐵深基坑降水施工技術(shù)應(yīng)用的過程中，要做好成孔記錄工作，并對(duì)地鐵深基坑降水施工區(qū)域進(jìn)行土樣收集，核對(duì)好相應(yīng)的土層組成；

第二，要進(jìn)行地鐵深基坑降水施工的清孔操作，在將降水的井管放入之前，要進(jìn)行對(duì)地鐵深基坑降水管道的清孔操作，一般情況下，要使用清水進(jìn)行置換，并使用泵體將泥漿抽出。然后，就可以進(jìn)行下井管操作，這一過程之中，要使用無砂砼濾水管，并保證無砂砼濾水管的高度高于地面20厘米左右；

第三，要進(jìn)行地鐵深基坑降水施工的填濾料操作，這一操作過程要在下井管操作之后立即進(jìn)行，在具體的施工過程之中，要使用人工填濾料的方法，并從地鐵深基坑降水井的周邊進(jìn)行連續(xù)的填濾料處理。一般情況下，將濾料填至大約地鐵深基坑降水井的井口下方一百厘米的區(qū)域，并在濾料的上方添加一些粘土進(jìn)行夯實(shí)處理；

第四，要進(jìn)行對(duì)地鐵深基坑降水井的洗井處理過程，這一操作過程要在填濾料操作之后及時(shí)進(jìn)行，防止在填濾料操作之后所產(chǎn)生的井底沉渣的數(shù)量過多，以至于影響到后續(xù)的地鐵深基坑降水井的作用的發(fā)揮，一般情況下，為了保證洗井處理過程的處理效果，在進(jìn)行操作的過程中，要保持3個(gè)臺(tái)班的清洗時(shí)間，并在洗井處理完成之后，清洗后的水基本保持清澈的狀態(tài)。在洗井處理過程結(jié)束之后，要進(jìn)行對(duì)地鐵深基坑降水井的抽水試驗(yàn)工作，檢查地鐵深基坑降水井的的抽水性能是否能夠滿足實(shí)際的施工需要。

第五，進(jìn)行完上述的操作過程之中，就可以進(jìn)行對(duì)地鐵深基坑降水井的抽水試驗(yàn)操作，如果在抽水試驗(yàn)操作過程之中存在問題，就需要重新進(jìn)行對(duì)地鐵深基坑降水井的洗井操作，然后再次進(jìn)行對(duì)地鐵深基坑降水井的抽水試驗(yàn)操作，保證地鐵深基坑降水井可以正常的進(jìn)行工作。等抽水試驗(yàn)操作完成之后，就可以完成地鐵深基坑降水井的管路安裝工作；

第六，要做好地鐵降水施工對(duì)周圍建筑物的保護(hù)措施。在進(jìn)行地鐵深基坑降水施工技術(shù)應(yīng)用的過程中，提高注漿止水效果。與此同時(shí)，在進(jìn)行土體開挖的過程之中，盡可能快的減少圍巖暴露時(shí)間，加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，并及時(shí)反饋信息，保證地鐵深基坑降水施工盡可能少的干擾到地面建筑物。

四、施工監(jiān)測(cè)及應(yīng)急措施

（1）施工中要做好嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)管理工作，通過動(dòng)態(tài)的信息管理，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)處理并及時(shí)反饋以指導(dǎo)施工。如有異常情況，應(yīng)及時(shí)通知有關(guān)各方采取有效的應(yīng)急措施，防止工程事故的發(fā)生。

主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有：①邊坡頂部、圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂部水平位移。監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距20～30m，布置在坡頂或頂圈梁上。②邊坡頂部、圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂部豎向位移。與第1項(xiàng)共用監(jiān)測(cè)點(diǎn)。③圍護(hù)樁側(cè)向變形（測(cè)斜）。監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置間距20～30m。④水土壓力。監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面間距20～50m，垂直間距3～5m。⑤地表及坡面裂縫觀測(cè)。⑥地面沉降。每個(gè)沉降觀測(cè)剖面間距30～50m，剖面延伸長(zhǎng)度大于3倍基坑開挖深度，由內(nèi)而外先密后疏，且每個(gè)剖面不小于5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。⑦管線監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距宜為15～25m。⑧地下水位監(jiān)測(cè)。（2）基坑工程施工前必須做出完整的監(jiān)測(cè)方案。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)報(bào)發(fā)包人、設(shè)計(jì)和監(jiān)理。（3）施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)備有應(yīng)急材料及設(shè)備如鋼筋、鋼管、水泥、噴漿機(jī)、砂袋及發(fā)電設(shè)備等。（4）如基坑開挖過程中，土體水平位移變化量達(dá)到監(jiān)測(cè)預(yù)警值，應(yīng)及時(shí)報(bào)警。（5）地面出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)及時(shí)灌漿修補(bǔ)，防止地表水滲入。（6）土體位移過大或者坑底出現(xiàn)隆起時(shí)，應(yīng)立即停止開挖，馬上在坑底被動(dòng)區(qū)堆疊砂袋或回填土方進(jìn)行反壓，并對(duì)主動(dòng)區(qū)上部土體進(jìn)行卸土。

結(jié)語

隨著我國城市地鐵建設(shè)的迅速發(fā)展，深基坑開挖面積和深度也大幅的增加。雖然我國地下工程施工技術(shù)已經(jīng)有了很大的飛躍，但是開挖過程中遇到的地質(zhì)環(huán)境也越來越復(fù)雜，深基坑工程技術(shù)難度也越來越大，許多不可預(yù)見的因素為基坑工程安全性帶來了更多的威脅。其中，深基坑工程施工的一個(gè)重要的技術(shù)措施就是深基坑降水。其不僅能夠揮發(fā)土壤中的水分以使土體固結(jié)，而且能夠加強(qiáng)土體的強(qiáng)度，使工程的施工條件得到有效的改善。因此，加強(qiáng)對(duì)地鐵深基坑降水施工技術(shù)進(jìn)行分析時(shí)非常有必要的。

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