地鐵深基坑降水施工技術(shù)的應(yīng)用分析

1、<p>　　地鐵深基坑降水施工技術(shù)的應(yīng)用分析</p><p>　　摘要：地鐵施工過程中，降水對(duì)工程質(zhì)量和工期都起著至關(guān)重要的作用，管井降水是一種有效的方法，但一定在降水前做好周邊管線調(diào)查、地質(zhì)勘察。降水維護(hù)與動(dòng)態(tài)觀測是深基坑降水工作的重點(diǎn)。降水施工前應(yīng)綜合考慮，對(duì)可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行預(yù)測、預(yù)防并制定切實(shí)可行的應(yīng)急預(yù)案。降水中遇到突發(fā)事件，應(yīng)排查起因，確定合理的處理方案，確保深基坑自身、及周邊環(huán)境安全。

2、 </p><p>　　關(guān)鍵詞：地鐵 深基坑 降水 </p><p>　　中圖分類號(hào)：U231+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　正文： </b></p><p><b>　　一、工程概況 </b></p><p>　　1.某地鐵站工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

3、</p><p>　?。?）工程地質(zhì)該地鐵站工程從地面以下 45m 勘探范圍內(nèi)的土層劃分為人工填土層、新近沉積層和第四紀(jì)晚更新世沖洪積層三大類。并按地層巖性及其物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)一步分為 6 個(gè)大層及若干亞層，從上至下依次如下。 </p><p><b>　　1）人工填土 </b></p><p>　　①雜填土；①1砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土素填土；①3細(xì)

4、砂素填土；第一層分布范圍 34.98～38.60 m。 </p><p>　　2）新近沉積②砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土；②1粉細(xì)砂；③卵石、圓礫；③2細(xì)中砂；③3砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土；第二層分布范圍 31.15～34.16 m，第三層分布范圍 25.79～28.18 m。 </p><p>　　3）第四紀(jì)晚更新世沖洪積 </p><p>　?、苈咽?，亞圓形；④1粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)

5、粘土；④2細(xì)中砂；⑤卵石；⑤1粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土；⑤2細(xì)中砂；⑥卵石；未鉆穿⑥1粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土；⑥2細(xì)中砂，含云母及少量圓礫。第四層分布范圍 13.01～15.98 m，第五層分布范圍 2.81～4.48 m，第六層未鉆穿。其中④1、⑤1為粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土，可塑，透水能力差，對(duì)降水施工不利。 </p><p>　　（2）水文地質(zhì)地下含水層分三層： </p><p>　　第一層地下水主

6、要分布在第④層卵石中，屬潛水；第二層地下水主要分布在第⑤層卵石中，屬潛水；第三層地下水主要分布在第⑥層卵石及第⑥2層細(xì)砂中，類型為承壓水。各層地下水特征如表 2 所示。車站主體結(jié)構(gòu)貫穿第一潛水層卵石④層，結(jié)構(gòu)底板處于卵石⑤、⑤1、⑤2層第二潛水層中。 </p><p>　　表2 該地鐵站工作區(qū)地下水位特征 </p><p><b>　　2.工程周邊環(huán)境 </b><

7、;/p><p>　　車站地面現(xiàn)狀為高層住宅區(qū)及部分高層辦公樓：車站東北側(cè)為小區(qū)；西北側(cè)為商業(yè)大廈；東南側(cè)為某高層建筑物；西南側(cè)為電話局。地下鄰近其他地鐵線，最近處僅 6m；管線較多、密集，主要有通信、電力管溝、雨、污水管、燃?xì)夤軠?、上水管等?</p><p><b>　　3.降水設(shè)計(jì) </b></p><p>　　該地鐵站采用管井降水，沿車站四周

8、一圈布設(shè)降水井，配合施工部位分為三期進(jìn)行降水施工，一期為豎井暗挖段降水，二期為東基坑降水，三期為西基坑降水，全過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。明挖基坑降水井間距 7.0 m，井深 36 m。 </p><p>　　二、降水施工特點(diǎn)分析 </p><p><b>　　1. 施工難度大 </b></p><p>　　此換乘車站最大埋深 29.804 m，埋深較大

9、，且距離四號(hào)線結(jié)構(gòu)僅 6m，交叉位置很難形成封閉的區(qū)域，施工難度大。 </p><p><b>　　2. 風(fēng)險(xiǎn)因素多 </b></p><p>　　地質(zhì)條件復(fù)雜，降水工程應(yīng)配合主體施工，降水周期時(shí)間長，風(fēng)險(xiǎn)因素多，每個(gè)因素出現(xiàn)紕漏都可能導(dǎo)致降水環(huán)節(jié)失效甚至整個(gè)工程的失敗。3. 技術(shù)要求高工程場地涉及兩層潛水，本次降水主要目地是疏干卵石④層潛水，該層厚約 4.2m，并降

10、低卵石⑤、⑤1、⑤2層潛水位 1～3.7m，降水層位多，降深幅度大；鄰近高層建筑物和既有地鐵線，而降水井位布置又受到場地、管線的限制，施工技術(shù)要求較高。 </p><p><b>　　4. 工期壓力大 </b></p><p>　　站廳兩端盾構(gòu)段需為區(qū)間盾構(gòu)提供接收或始發(fā)條件，工期壓力大，因此，及時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)基坑降水效果是確保安全、高效、如期的完成此項(xiàng)工程的前提。 &l

11、t;/p><p>　　三、降水井施工工藝 </p><p><b>　　1. 成孔 </b></p><p>　　該段地層中卵石粒徑較大，反循環(huán)鉆機(jī)施工有可能會(huì)產(chǎn)生斜孔或卡鉆導(dǎo)致無法施工，因此，此次采用 BG-20 旋挖鉆機(jī)鉆孔。確?？讖讲恍∮?705mm，考慮抽水期間沉淀物沉積的影響，成井深度略大于設(shè)計(jì)深度 0.20 m。鉆孔過程中做好成孔記錄，

12、并采集土樣， 核對(duì)含水層所在部位和土的顆粒組成。 </p><p><b>　　2. 清孔 </b></p><p>　　井管下入前進(jìn)行清孔作業(yè)， 清孔采取注入清水置換，利用砂石泵抽出沉渣，并測定井深。 </p><p><b>　　3. 下井管 </b></p><p>　　井管采用無砂砼濾水管，

13、在預(yù)制混凝土管鞋上放置井管，同時(shí)水位以下包纏尼龍濾網(wǎng)，緩緩下放，當(dāng)管口與井口相差 200mm 時(shí)，接上節(jié)井管。井管要高出地面不小于 200mm，并加蓋防水雨布臨時(shí)保護(hù)。 </p><p><b>　　4. 填濾料 </b></p><p>　　下管后立即填入濾料。采用人工方法沿井孔四周均勻連續(xù)填入。濾料填至井口下 1m 處，其上用粘土回填夯實(shí)。 </p>

14、<p><b>　　5. 洗井 </b></p><p>　　回填濾料完成后，要及時(shí)進(jìn)行洗井，防止井底沉渣厚度過大或無砂管孔隙堵死；洗井時(shí)間不少于3 個(gè)臺(tái)班，要求基本達(dá)到水清。洗井結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行單井試抽水試驗(yàn)，當(dāng)出水量小于預(yù)計(jì)水量時(shí)，應(yīng)采取其它處理措施以增大出水量，必要時(shí)應(yīng)重新施工降水井。 </p><p><b>　　6. 水泵安裝 </b

15、></p><p>　　將潛水泵及泵管吊放至井底以上 1.5 m 處。安裝并接通電源，做到一井一泵一閘一漏，檢查水位繼電制動(dòng)抽水裝置和漏電保護(hù)系統(tǒng)。 </p><p><b>　　7. 試抽 </b></p><p>　　洗井后，對(duì)井管進(jìn)行單井試抽，如有異常情況，重新洗井，并再次進(jìn)行抽水試驗(yàn)。 </p><p>&

16、lt;b>　　8. 排水 </b></p><p>　　管路安裝沿基坑邊緣設(shè)置排水管溝，將每個(gè)降水井的排水管匯入排水管溝，利于維修、監(jiān)控；管路過路段設(shè)置保護(hù)套管，避免重車碾壓破壞管路，造成滲漏。 </p><p>　　五、 降水施工及運(yùn)行質(zhì)量保證 </p><p>　　根據(jù)降水井設(shè)計(jì)要求，土方開挖前在東西基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)分別施工 24、28 眼降水

17、井，與一期暗挖段建成的降水井封閉成環(huán)，為保證后期降水效果，降水井施工及運(yùn)行過程中嚴(yán)格控制降水井施工質(zhì)量。 </p><p>　　1. 確保降水井深度 </p><p>　　降水井鉆孔完畢后由專人進(jìn)行量測，確保井深滿足要求，保證接觸面積進(jìn)而保證降水井透水性能和效果。 </p><p>　　2. 嚴(yán)格控制濾料質(zhì)量 </p><p>　　降水井采用

18、潔凈的濾料從井底向上至地表以下3m，在井管與孔壁之間的空隙均勻圍填。濾料規(guī)格為含水層篩分粒徑的 5～10 倍，且最大粒徑≤5cm，級(jí)配良好。濾料按照設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格篩選，選取粒徑合適的級(jí)配碎石，反復(fù)清洗干凈；嚴(yán)格控制濾料回填的時(shí)間及高度。 </p><p><b>　　3. 洗井要徹底 </b></p><p>　　洗井是成井工藝中重要的一道工序。一口井能否發(fā)揮作用，取決

19、于洗井的質(zhì)量。在濾管四周填濾料后立即進(jìn)行洗井，清除停留在孔內(nèi)和透水層中的泥漿與孔壁的泥漿。疏通透水層，并在井周圍形成良好的反濾層。洗井過程中觀測水位及出水量變化情況。 </p><p>　　4. 做好試抽工作 </p><p>　　試抽應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不應(yīng)中途間斷。需要維修或更換水泵時(shí)，應(yīng)逐一進(jìn)行。抽水開始后，應(yīng)逐一檢查單井出水量、出水含砂量。當(dāng)含砂量過大，可將水泵上提，如含砂量仍然較大，應(yīng)重

20、新洗井。 </p><p>　　5. 提前降水按照施工進(jìn)度計(jì)劃，在基坑開挖前 15 天提前進(jìn)行降水，以保證能及時(shí)降低基坑內(nèi)的地下水位。 </p><p>　　6. 降水維護(hù)與動(dòng)態(tài)監(jiān)測 </p><p>　　降水工程施工結(jié)束后，是較長時(shí)間降水運(yùn)行階段，維護(hù)與動(dòng)態(tài)觀測是此階段的工作重點(diǎn)，降水運(yùn)行期間，做好各井的水位觀測工作；現(xiàn)場實(shí)行 24 h值班制，值班人員要認(rèn)真做好質(zhì)

21、量記錄，做到準(zhǔn)確齊全；對(duì)降水運(yùn)行的記錄，及時(shí)分析整理，繪制各種必要圖表，以動(dòng)態(tài)指導(dǎo)降水工作，提高降水運(yùn)行的效果。 </p><p>　　四、局部滲漏采取的措施 </p><p>　　在土方開挖過程中，西基坑西側(cè)坑壁上地面以下 10m 處出現(xiàn)局部滲漏現(xiàn)象。立即停止開挖，并對(duì)地質(zhì)情況、周邊管線進(jìn)行調(diào)查。觀察發(fā)現(xiàn)漏水點(diǎn)比較小，滲水速度慢，漏水點(diǎn)處的地層為粘質(zhì)粉土，滲水為清水，且此范圍無給、排水管

22、線。分析原因可能是粘性土層中透水困難，處理方法為：做盲管導(dǎo)流至附近降水井處，并采用速凝型漿體材料封堵滲漏點(diǎn)，止水作用快速、明顯。 </p><p>　　（1）應(yīng)放慢挖土速度，及時(shí)在坑壁做盲管導(dǎo)流，并在槽邊挖盲溝集水，再將集水排走。導(dǎo)流盲管采用長 0.5 m 的 Ф25 mm 塑料管做成花管，纏 80 目尼龍紗網(wǎng)。盲溝貼坑壁挖，寬 300 mm，深 300 mm。為了防止水流將基坑底細(xì)顆粒物質(zhì)帶走造成基底土擾動(dòng)，應(yīng)

23、在盲溝中填 Ф4～6 mm 礫石。 </p><p>　　（2）在廢水池出基坑范圍內(nèi)，開挖三眼淺井，管井、淺井組合降水，盲溝明排水，用來排干基底下 1 m 范圍內(nèi)粘土層中潛水，保持土方開挖過程中基面干燥。澆筑底板墊層時(shí)將淺井進(jìn)行封堵處理。通過采取以上措施，監(jiān)測結(jié)果顯示水位下降，獲得了滿意的效果。 </p><p><b>　　五、 結(jié)語 </b></p>

24、<p>　　換乘地鐵車站明挖深基坑的施工，施工降水是個(gè)很值得探討的課題，其成功的降水經(jīng)驗(yàn)在類似的地質(zhì)情況下，類似的工程施工中有許多值得借鑒的東西。整個(gè)基坑在開挖過程中降水效果良好，沒有產(chǎn)生不良現(xiàn)象，保證了基坑的順利開挖。同時(shí)降水運(yùn)行費(fèi)用較少，驗(yàn)證了此次降水方案的正確性和合理性。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]劉