地鐵車站基坑降水及排水施工技術(shù)

摘 要：當(dāng)前時期，國內(nèi)的基建速度不斷增快，城鎮(zhèn)化歷程快速增進，在地鐵工程建設(shè)過程中，深基坑降排水施工技術(shù)是十分關(guān)鍵的因素，深基坑降排水施工技術(shù)與工程建造品質(zhì)、施工活動的安全程度有特別緊密的聯(lián)系，是項目保質(zhì)保量完工的保障，是風(fēng)險事件發(fā)生概率下降的重要舉措，地鐵深基坑降排水在近幾年的發(fā)展過程中不斷提高與完善，支護等技術(shù)逐步提高，與此同時也不斷變革，為項目牢固性打下了夯實的根基。

關(guān)鍵詞：地鐵車站 深基坑 降排水施工 技術(shù)

Precipitation and Drainage Construction Technology of the Foundation Pit of the Subway Station

YANG Guoping

（Tiangong Fangyuan Construction Group Co.， Ltd.， Xinyu， Jiangxi Province， 338000 China）

Abstract： In the current period， the domestic construction speed increasing， urbanization rapidly， in the process of subway engineering construction， deep foundation pit drainage construction technology is a key factor， deep foundation pit drainage construction technology and engineering construction quality， the safety of construction activities， is the guarantee of project quality and quantity completion， is an important measure of the probability of risk events， the subway deep foundation pit drainage in recent years， constantly improve and improve， support technology gradually improve， and laid a solid foundation for project firmness.

Key Words： Subway station; Deep foundation pit; Drainage and drainage construction; Technology

地鐵建設(shè)里基坑是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，現(xiàn)場的水文、地質(zhì)環(huán)境比較繁雜并且?guī)в休^強的隱秘性，為此施工的困難系數(shù)較高，對施工工藝有較高的要求。深基坑降排水的施工工藝與建設(shè)期間的安全、項目的建造品質(zhì)均有緊密的關(guān)聯(lián)，并且可以確保項目建造質(zhì)效，盡可能減小安全風(fēng)險產(chǎn)生的概率。

1地鐵車站深基坑降排水施工必要性

地鐵工程建造期間會出現(xiàn)很多施工降水，如果未科學(xué)處置，會導(dǎo)致城市地下水資源失去平衡。另外，施工降水是比較寶貴的水資源，如果沒有有效運用，僅將其排放掉，會導(dǎo)致水資源得不到有效利用，與我國當(dāng)前所提倡的可持續(xù)發(fā)展思想相背離，也會導(dǎo)致污水處理費用和排水費用增高[1]。近些年，地鐵施工降水回收的形式不斷增多，比如農(nóng)業(yè)灌溉、城市綠化等。在降排水施工以前，應(yīng)當(dāng)全方位考慮地鐵項目周邊的排水體系，比如灌渠、明渠等，利用當(dāng)前已有的河道，使用滲透地下水的方法對地下水加以補充或者利用灌區(qū)實現(xiàn)農(nóng)作物澆灌，能夠加快城市排水體系改進進程，節(jié)約農(nóng)業(yè)水資源，有助于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者收入的增多[2]。

2地鐵車站基坑工程降排水施工技術(shù)

2.1輕型井點降水

在實施降排水的前期活動中，應(yīng)當(dāng)配備高壓水泵沖孔，也應(yīng)當(dāng)給水管進行持續(xù)供水。以定位控制點和降水的具體要求為依據(jù)，對井點的標高和位置進行明確，準備好輕型井點降水需要用到的設(shè)施設(shè)備，保證滿足工程建設(shè)的標準和要求。通過水沖法開展施工活動，為保證工程可以順利推進，應(yīng)當(dāng)嚴格根據(jù)有關(guān)的操作規(guī)范開展施工活動[3]。以設(shè)計的要求為依據(jù)，在現(xiàn)場進行井點的布設(shè)和放線定位等工作。沿線的區(qū)域需要開挖溝槽主要是讓后續(xù)的井點管的布設(shè)更加順利。

2.2噴射井點降水

噴射井點的施工重點和難點就是對于埋管后的真空度的把握，應(yīng)當(dāng)確保真空度保持在93.3kPa以上，讓正常的抽水需要得到更好的滿足。為防止噴射器被損壞，開泵壓力應(yīng)當(dāng)在0.3kPa以內(nèi)。在安裝噴射井管的前期活動中，對有關(guān)的設(shè)備進行清洗，定期更換水，降低對水泵葉輪或者噴嘴的磨損。在抽水的時候，應(yīng)當(dāng)對井點管的真空度進行實時監(jiān)測，保證在合理的范圍內(nèi)[4]。

2.3深井井點降水

深井井點降水主要涵蓋了降水的試運行和正式運行。在降水實際運行之前，仔細測量井口的地面標高，保證有關(guān)的測量數(shù)據(jù)是準確的。然后安排相應(yīng)的抽水設(shè)施設(shè)備以及排水管道、電纜開始試運行，保證抽水系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。需要把抽出的水排放到臨時的給水系統(tǒng)中。通過提升泵的應(yīng)用，把水排到工程建設(shè)場外，防止發(fā)生回滲情況[5]。

2.4電滲井點降水

電滲井點主要指的是對井點和噴射井點管進行埋設(shè)的時候，應(yīng)當(dāng)留存電滲井點陽極位置。在降水沒辦法滿足降水需求時，埋設(shè)電滲陰極改善降水的效果。在對陽極進行埋設(shè)時，通常采用鋁棒或者鋼筋、鋼管等，把陽極埋設(shè)在井點管內(nèi)部，且需保持平行交錯的排列狀態(tài)。井點管應(yīng)當(dāng)與陽極保持一定的距離。在通電之前，應(yīng)當(dāng)把金屬棒的導(dǎo)電物質(zhì)進行清理，保證地面是干燥的，可通過抹上一層瀝青，達到絕緣的目的[6]。

2.5砂（礫）滲井降水

這種降水方式主要是通過豎向排水管道把基坑內(nèi)的上層滯留水和地面水全部抽排到基坑里面。這種方法在上層含水量比較少，很難排出的情況下比較適用。下部含水層的水位可以通過抽降或自排的方式讓基坑內(nèi)的水位降低。需要先開展鉆井操作，再回填粗砂。在施工的時候，導(dǎo)滲井應(yīng)穿透整個滲層進入到下部的含水層。

3工程相關(guān)概述

某市一地鐵車站起訖里程K34+636.997～K34+933.097，全長296.1m，標準段寬23.1m，有效站臺長186m，站臺寬14m。施工現(xiàn)場的拱頂覆土厚度不均，主要集中在5.9～9.3m。主體結(jié)構(gòu)采取的是地下兩層直墻三連拱結(jié)構(gòu)，采用管井降水的方法，以減小地下水對施工的干擾。

該區(qū)段的水位標高是1～13m，通常情況下地下水埋深是1～3m。沿線的地表水比較豐富，地下水構(gòu)成主要是通過地表水下滲。

該地鐵車站勘察范圍當(dāng)中全部鉆孔都遇見地下水，線路的沿線地下水水位埋藏的深淺不一，初見的地下水通常埋深是0.4～2.4m。通常情況下，穩(wěn)定地下水埋深是0.91～3.1m。利用觀測分層水位可以看到，各個透水層的地下水水位標高相同，個別的局部填土內(nèi)上層的滯水水位比較高。水位的年變化幅度是1～1.5m。根據(jù)地區(qū)傳統(tǒng)經(jīng)驗，滲透系數(shù)通常是0.5～1m每天。基巖裂隙水是承壓水，許多個含水層之間有著一定水力聯(lián)系。

4地鐵車站基坑降水和排水施工工藝應(yīng)用

4.1降水方案設(shè)計

按照地質(zhì)勘察的結(jié)果，根據(jù)此項目的特點，制定科學(xué)的降水方案，選取管井降水方案，管井能夠沿著地鐵基坑的縱向進行布置，確保臨近的管井間距是20m左右，邊開挖邊來降水和排水。在基坑的內(nèi)側(cè)設(shè)置降水井，每一次降水的深度在基坑開挖面之下1m?；拥耐鈧?cè)能夠按照實際狀況來設(shè)置回灌井，進而有效地避免了水位大大降低。該車站應(yīng)用了管井井點降水，降水井的井點設(shè)置到了基坑當(dāng)中。按照設(shè)計圖紙和水溫地質(zhì)相關(guān)資料來對降水井布置方案進行確定。車站的主體結(jié)構(gòu)要在施工過程中不斷進行基坑當(dāng)中的排水、降水。在施工過程當(dāng)中，需要確?？觾?nèi)的地下水位比開挖面1m之下要低，并且保持到了車站主體回填完成。

4.2降水井的布置

基坑的開挖廣泛含有混合花崗巖的殘積土，土層碰到水之后容易發(fā)生崩解。此次施工過程中應(yīng)用了管井降水法。降水井是通過直徑1.2m旋挖鉆成孔，各個降水井的間距大約范圍是20～30m。它通過直徑0.8m的鋼管連接的。鋼管側(cè)面存在鋼孔，外面含有3層的尼龍布包裹而成。井內(nèi)的填充物是濾水層，降水井鉆過了基底4m，并且使用6mm的厚鋼板封底，降水井沿著基坑進行布置。

4.3施工方法和流程

降水井施工過程中指定專門人員對進料進行負責(zé)，工程人員詳細核查現(xiàn)場，保證過濾管、井壁管以及黏土等較高的質(zhì)量。對于不符合基本要求的需要禁止實行開挖工作。井點管埋設(shè)方法是：利用防線測量來對各個降水井點位置進行確定，管井埋設(shè)使用泥漿的護壁沖擊鉆來進行成孔。當(dāng)鉆孔的深度在設(shè)計深度后，需要有效地進行清孔作業(yè)，把鉆孔內(nèi)渣土進行清理干凈，接著下入到井管。濾水井管放置在孔中心，在井管四周需要使用粗砂來填充。當(dāng)井管距離地面低于1m的時候，需要使用黏土來進行回填。在這施工過程當(dāng)中需要選取分層回填手段，每次回填大約20cm，壓實一次，并且檢測壓實度，當(dāng)符合要求之后再次對上一層進行壓填。為了確保管井的內(nèi)部清潔，沒有雜物，此次工程在清理井管過程當(dāng)中選取空氣壓縮機來清洗，多次進行清理，一直到有清水流出為止。對抽水設(shè)備進行安裝，在清理完井管后，需要使用潛水泵來抽水，將管線連接在規(guī)定水池內(nèi)。

4.4降水運行

4.4.1 試運行

為了確保試運行效果，首先要全面測量各井口、地面標高。對設(shè)計標準、要求進行確認之后，才可以實行試運行。在開挖基坑前，將基坑內(nèi)地下水下降到開挖標準面1m之下，實現(xiàn)這個標準之后先對抽水進行暫停，對井內(nèi)出水量進行觀察，確認出水量是不是滿足降水設(shè)計標準，當(dāng)符合設(shè)計標準之后，就需要進行下道施工工序，當(dāng)不符合標準的時候，就需要繼續(xù)進行抽水。

4.4.2 避免地面沉降

在降水操作的時候，需要預(yù)防地面沉降量超出允許的標準值，進而確保四周建筑工程的地基基礎(chǔ)、地下管線施工安全性。除此之外，在基坑外側(cè)設(shè)置水位觀察井，實時監(jiān)控地下水位。

4.4.3 井點管封孔

在結(jié)束基坑井點降水之后，封閉鉆孔的過程中需要存在監(jiān)理工程人員來進行監(jiān)理，然后對井點管封孔進行拆除，并且充分做好詳細的記錄。全部沒有安裝設(shè)施的鉆孔需要根據(jù)一定配比的水泥漿來進行封孔。水泥漿需要應(yīng)用導(dǎo)管輸入鉆孔底，進行密實的灌注。在農(nóng)田、風(fēng)景區(qū)域水泥漿的回灌高度需要離地面距離1m，剩余孔洞選擇合理大小的土塊來進行填充。

4.4.4 基坑排水

在基坑之外，也需要科學(xué)設(shè)置集水井或排水溝，預(yù)防雨季的雨水給圍護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能帶來影響。在此工程項目施工過程當(dāng)中，設(shè)置寬度是0.3m的排水溝，集水井每間隔20～40m就需要設(shè)置一個排水溝，平均布置到基坑的四周。同時，集水井直徑需要在0.8m左右進行控制。

4.5優(yōu)化項目管理

在深基坑排水工作中要對每個環(huán)節(jié)都確定主要的負責(zé)人，有利于提升排水的效率，縮短工程的時間，保障整體建筑的質(zhì)量。但是也需要合理控制工程的進展，降排水會對地基產(chǎn)生一定的影響，要監(jiān)督管理施工處深基坑的降排水工作，在施工環(huán)節(jié)的一開始就要開展此項目，對建筑工程進行控制性的施工和管理，分階段性的監(jiān)督綜合降水在深基坑的過程中。具體施行的做法是，在工程中實現(xiàn)分階段的監(jiān)督和管理，對工作內(nèi)容要恰當(dāng)?shù)恼?，按照工作的?nèi)容將職責(zé)進行劃分明確，保障深基坑綜合排降水的進程，按時交工。

5結(jié)語

地鐵基坑項目降排水是基坑項目的主要內(nèi)容，降排水舉措科學(xué)與否是深基坑施工質(zhì)量達標與否的重點，降排水項目的質(zhì)量好壞會在一定程度上影響到基坑掘進、支護，應(yīng)當(dāng)對降排水項目質(zhì)量的所有影響要素進行全面的剖析，歸納降排水項目建設(shè)經(jīng)驗，深入分析項目質(zhì)量管控舉措，提高降排水施工品質(zhì)，提升工程安全水平，推動經(jīng)濟平穩(wěn)增長。

參考文獻

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作者簡介：楊國平（1980—），男，大專，工程師，主要從事公路與橋梁方面的工作。