地鐵深基坑降水施工技術(shù)

詹曉萍（中鐵十八局集團(tuán)第四工程有限公司，天津300222）

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地鐵深基坑降水施工技術(shù)

詹曉萍
（中鐵十八局集團(tuán)第四工程有限公司，天津300222）

[摘要]隨著施工技術(shù)的高速發(fā)展，地鐵在各大城市陸續(xù)興建。地鐵施工需要在地下進(jìn)行，與地面工程項(xiàng)目相比，施工難度大，工序比較復(fù)雜，尤其是深基坑降水施工技術(shù)是地鐵工程施工過(guò)程中的難點(diǎn)，因此需要對(duì)其進(jìn)行合理分析，制定出合理的施工方案，提高地鐵工程施工質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]地鐵工程；深基坑；施工技術(shù)

本文在介紹地鐵深基坑施工對(duì)降水技術(shù)應(yīng)用的重要意義和降水設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)例對(duì)地鐵深基坑施工降水方法進(jìn)行了介紹。

一、地鐵深基坑應(yīng)用降水施工技術(shù)的意義

通常情況下，在地鐵施工過(guò)程中，為了降低地鐵對(duì)地面建筑物造成的不良影響，地鐵換車站都在地面比較深的地點(diǎn)。在這一背景下，地鐵深基坑施工中避免不了會(huì)遇到基坑降水問(wèn)題。在地鐵施工過(guò)程中，因?yàn)榈罔F深基坑質(zhì)量問(wèn)題而引發(fā)的安全事故屢見不鮮，這不僅會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，而且還會(huì)造成不良的社會(huì)影響，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致工程的施工進(jìn)度延后，致使工程無(wú)法按期竣工。由此可見，在深基坑施工過(guò)程中采取合理的措施，避免深基坑在施工過(guò)程中受降水問(wèn)題影響，已經(jīng)成為了地鐵施工過(guò)程中研究的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。因此，做好深基坑降水施工，不僅可以提高工程質(zhì)量，而且可以縮短工期，降低工程的施工成本。

二、地鐵降水設(shè)計(jì)原則

地鐵工程與一般建筑工程的差別較大，在施工過(guò)程中，工程降水復(fù)雜程度要比一般基坑降水工程的復(fù)雜程度更高。因此，在地鐵工程施工過(guò)程中，在滿足一般基坑降水工程的基礎(chǔ)上，還必須要遵循以下原則：（1）依據(jù)地鐵工程降水特點(diǎn)，為了保障工程施工的安全性，必須要堅(jiān)持“質(zhì)量第一，安全之上”的施工準(zhǔn)則。（2）在布置降水井過(guò)程中，要考慮降水井對(duì)施工周圍環(huán)境以及交通造成的影響，應(yīng)當(dāng)盡量減少降水施工的工作量，并且要縮小抽水過(guò)程中占用地面空間的面積。此外，布置降水井應(yīng)當(dāng)盡量避開地下建筑物、管線，同時(shí)要控制好與建筑物基礎(chǔ)以及橋梁之間的距離，確保工程的安全性。（3）采取有效的措施，降低因?yàn)榻邓鴮?duì)地下水環(huán)境造成的不良影響，以及建筑物沉降等情況。（4）要充分分析降水工程實(shí)施的可操作性，熟練掌握工程的施工技術(shù)，確保設(shè)計(jì)的可靠性，保護(hù)地下水資源，縮短工期，降低工程成本。（5）完成降水施工后，針對(duì)降水施工過(guò)程中使用工具的處理必須要與相關(guān)規(guī)定的管理相符，避免處理不當(dāng)影響工程施工。

三、地鐵深基坑降水施工技術(shù)的主要特征

（一）工程施工難度大

通常來(lái)說(shuō)，地鐵工程在施工過(guò)程中涉及到地鐵深基坑降水施工技術(shù)，施工區(qū)域在地下十幾米，甚至幾十米的區(qū)域下進(jìn)行施工，在如此深度的地下進(jìn)行施工，避免不了會(huì)對(duì)降水施工造成一定程度的影響。同時(shí)，在地下交叉區(qū)域進(jìn)行施工時(shí)，交叉地點(diǎn)過(guò)于接近也是一個(gè)比較常見的問(wèn)題，這也將會(huì)增加深基坑降水施工技術(shù)的應(yīng)用難度，導(dǎo)致工程施工無(wú)法順利完成。

（二）技術(shù)要求高

多層潛水是地鐵深基坑降水施工中比較常見的問(wèn)題。例如，某地鐵深基坑降水施工中就有兩層潛水，該施工區(qū)域含有疏干卵石潛水問(wèn)題，并且厚度達(dá)到了3米，降水區(qū)域比較厚，加之有許多管道對(duì)施工造成了不同程度的干擾，因此必須采用較高的技術(shù)，才能完成施工。

（三）風(fēng)險(xiǎn)因素多

由于施工在較深的地下進(jìn)行，地質(zhì)環(huán)境相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，施工中避免不了遇到一定的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，施工中采用的輔助技術(shù)要配合施工的主體部分進(jìn)行，而整個(gè)工程的施工周期較長(zhǎng)，這也將會(huì)導(dǎo)致工程在整個(gè)施工環(huán)節(jié)都可能會(huì)面臨深基坑降水問(wèn)題。

四、實(shí)例探討深基坑降水施工技術(shù)

（一）分析工程施工特點(diǎn)

以天津機(jī)場(chǎng)線地鐵工程為范例對(duì)深基坑降水施工技術(shù)進(jìn)行探討。工程概括如下：

1#盾構(gòu)井起訖里程JCDK21+719.5～21+740.5，主井結(jié)構(gòu)尺寸為長(zhǎng)21m，寬20.4m，盾構(gòu)井圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1m地連墻，主井地連墻深60m，副井地連墻深28m。地連墻內(nèi)、外兩側(cè)采用雙排Φ600@400mm水泥攪拌樁進(jìn)行加固，加固樁長(zhǎng)15m；地連墻接縫采用2根Φ850@600mm高壓旋噴樁進(jìn)行止水。

本工程的基坑采取的開挖為放坡式，在支護(hù)上選取的方法為噴錨支護(hù)，工程的放坡比為1：1.5，屬于緩坡類型，對(duì)穩(wěn)定基坑邊坡有著一定的用處。但是存在于潤(rùn)濕下的邊坡，在實(shí)際施工過(guò)程中會(huì)因?yàn)榛咏邓疀](méi)有達(dá)到期望的效果，導(dǎo)致飽和土體遭受巨大的壓力，從而在施工中致使邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)情況。此外，基坑開挖范圍以粉土為主的弱承壓水層，如果在施工中基坑降水出現(xiàn)不當(dāng)情況，導(dǎo)致滲漏情況的發(fā)生，邊坡會(huì)因?yàn)槭Х€(wěn)而遭受到不同程度的破壞。

基坑四周圍的水泥攪拌樁地基減少，由于弱承壓原因而形成的地下徑流向基坑內(nèi)滲透，有效地避免了地基突涌情況的發(fā)生。但是，如果工程內(nèi)的基坑承壓水無(wú)法得到釋放，或者未采取有效的措施，進(jìn)行降水極其有可能會(huì)引起地基滲水量偏大，地面上的水將無(wú)法被及時(shí)排除，基地施工無(wú)法順利進(jìn)行，從而將會(huì)對(duì)基坑的安全造成影響。

（二）降水方案的對(duì)比

針對(duì)分析的工程基坑的水文地質(zhì)條件，與工程的實(shí)際特定相結(jié)合，再借鑒以往工程施工取得的成功經(jīng)驗(yàn)。在施工過(guò)程中擬定兩種方案進(jìn)行選擇，詳細(xì)信息如附表1所示。

通過(guò)附表1對(duì)兩種不同降水方案的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比、分析，結(jié)合工程特點(diǎn)，在施工過(guò)程中選擇對(duì)兩種降水形式進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，并且通過(guò)實(shí)際實(shí)驗(yàn)對(duì)降水效果進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。

（三）分析基坑突起穩(wěn)定性

依據(jù)勘察報(bào)告顯示，對(duì)該工程的資料進(jìn)行分析，第一、二承壓水水位壓埋都以9.25m，平均值為19.5KN/ m3進(jìn)行計(jì)算，前兩區(qū)的計(jì)算結(jié)果如附表2所示。

依據(jù)計(jì)算結(jié)果不難看出，應(yīng)當(dāng)在含水層處設(shè)置降壓降水井，在施工中使用鋼管進(jìn)行施工，在確定含水層承壓水穩(wěn)后，再對(duì)減壓井的深度進(jìn)行確定。

（四）降水井施工中的注意事項(xiàng)

1.施工中要做好清孔工作，在放入降水井管前，必須要對(duì)深基坑中的降水管道進(jìn)行清孔。通常來(lái)說(shuō)，在置換工作中需要利用清水完成，并利用泥漿泵抽出泥漿，完成抽漿操作后，便可進(jìn)行下管操作。在這個(gè)操作環(huán)境過(guò)程中，使用的濾水管都應(yīng)當(dāng)為無(wú)砂泵濾水管，同時(shí)需要確保濾水管高比地面高出約0.2米。

填濾料操作，該環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)在下井管操作完成后立即開展，在實(shí)際施工中，為了確保施工質(zhì)量，通常填濾料工作都需要通過(guò)人工完成，并且要在深基坑周邊進(jìn)行間斷填濾料處理。通常填濾料應(yīng)當(dāng)在深基坑降水井井口下方左右，同時(shí)在填濾料過(guò)程中應(yīng)當(dāng)在濾料上方添加黏土，然后再進(jìn)行夯實(shí)處理。

2.洗井工作需要在填濾料完成后及時(shí)開展，避免填濾料操作后在井底產(chǎn)生過(guò)多的沉渣，從而對(duì)深基坑降水井在后期中的作用造成不良影響。通常情況下，為了確保洗井處理效果，在實(shí)際操作中需要確保清洗時(shí)間在3個(gè)臺(tái)班，在完成對(duì)清洗井的處理后，水基本可以保持清澈狀態(tài)。在完成對(duì)洗井的處理后，要針對(duì)降水井進(jìn)行抽水實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)抽水井的性能能否滿足施工需求。

3.在完成上述的各項(xiàng)操作之后，便可以進(jìn)行深基坑降水井抽水實(shí)驗(yàn)，若在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則需要重新進(jìn)行洗井操作，然后再進(jìn)行抽水實(shí)驗(yàn)操作，直到降水井能夠正常工作為止。在完成抽水實(shí)驗(yàn)操作后，則可以完成深基坑降水的管道安裝。

4.加強(qiáng)對(duì)降水施工周圍建筑物的保護(hù)。在地鐵施工中，可對(duì)深基坑降水施工技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，適當(dāng)?shù)厣w上注漿止水取得的效果；在本土開挖過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)盡量縮短圍巖與空氣的接觸時(shí)間，加強(qiáng)對(duì)施工情況的監(jiān)控以及在施工過(guò)程中涉及到的內(nèi)容的測(cè)量，并要做好信息反饋工作，使地鐵深基坑降水施工對(duì)地面建筑的干擾能夠降到最低。做好以上事項(xiàng)，可以提高工程質(zhì)量，縮短工期，降低工程成本。

綜上所述，我國(guó)城市交通面臨的壓力越來(lái)越大，地鐵可以緩解城市地面的交通壓力。地鐵工程施工需要在地下進(jìn)行，與一般工程相比，其面臨的施工環(huán)境更為復(fù)雜，施工難度更大，其中深基坑降水施工是比較重要的一項(xiàng)，因此需要提高對(duì)其的重視。如果在地鐵工程深基坑施工過(guò)程中降水工程不到位，一定會(huì)對(duì)地鐵深基坑的安全造成不良影響，進(jìn)而將會(huì)對(duì)整個(gè)工程的安全性造成影響。因此，地鐵工程施工單位需要增加對(duì)地鐵深基坑降水技術(shù)的應(yīng)用，確保深基坑的安全，保證工程質(zhì)量。

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附表1 降水方案

附表2 前兩區(qū)抗突涌安全水位計(jì)算（安全系數(shù)1.05）

[中圖分類號(hào)]TU

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1673- 0046（2016）1- 0150- 03