地鐵站深基坑降水施工技術淺談

祝旻

摘 要：地鐵站深基坑工程規模龐大，技術復雜，安全性要求高。該文以某地鐵站深基坑降水工程為例，結合自己多年實際工作經驗，詳細介紹了深基坑降水施工技術、注意事項及相關控制措施，對類似的深基坑降水施工工程有一定的參考意義。

關鍵詞：地鐵站 深基坑 降水

中圖分類號：U231.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（a）-0035-01

工程界習慣上將開挖深度超過6 m的基坑列為深基坑。20世紀80年代以前，我國的基坑工程一般開挖深度小于5 m，采用常規方法進行開挖和降水也可以達到施工要求。隨著我國工程建設的迅速發展，各種需要開挖基坑的工程越來越多，開挖面積和開挖深度也大幅增加，隨之我們在開挖過程中遇到的地質環境也越來越復雜，深基坑工程施工技術難度也越來越大，基坑工程的安全也面臨越來越多的挑戰。地鐵站建設首先面臨的就是車站深基坑工程，深基坑工程施工的一個重要技術措施就是深基坑降水。深基坑降水技術不僅能夠揮發土壤中的水分以使土體固結，還可以加強土體的強度，有效的改善工程的施工條件。下面作者就以自己經歷過的一個地鐵站深基坑降水施工工程為例，對其中涉及到的深基坑工程施工方案與施工技術進行一次具體的分析與總結。

1 降水施工方案

1.1 工程概況

某地鐵站建筑面積120838.8 m2，其中地下二層建筑面積44938 m2，層高4.15 m；地下一層建筑面積69385 m2，層高5.35 m；地面層建筑面積6515.8 m2，平均層高4.4 m。根據勘察報告及各部位結構底標高分析，基坑開挖將受到地下水的影響，施工過程中必須采取有效的基坑降水和排水措施。最后確定本場區采用管井降水和基坑封閉降水的方案。

1.2 降水設計方案

本場區降水設計預計高峰排水量約為165000 m3/d，設計集水管采用Ф630 mm、Ф720 mm、Ф830 mm、Ф1000 mm鋼管。排水采用明鋪與暗排相結合方式。擬排入位于基坑東側市政管線。基坑開挖至地下水位以上0.5 m時進行坑內管井降水，施工過程中需保證地下水位不高于開挖面下0.5 m。地下主體結構封頂且完成頂板面覆土至設計地面標高后才能停止降水。

1.3 降水設計參數（見表1）

2 降水施工主要技術要求

（1）施工準備。①降水施工與結構施工密切協調，應提前詳細了解結構施工方法、施工段劃分、臨時設施與井位的關系、工期進度等施工部署。②施工前詳細調查核實場區地下管線、構筑物分布情況，井位施放后應采取人工探孔等方法進一步確定，當確認地下沒有各種管線、構筑物后方可施工。③降水井在結構維護樁施工后施工，避免維護樁施工時的泥漿、水泥漿等因素影響降水井的出水量。

（2）井管安置應對中，井深應滿足設計要求，管井井身結構誤差應控制在以下范圍：井徑誤差±20 mm，垂直度誤差≤1%。

（3）成井方法優先選擇反循環方式。

（4）管井填料。①含水層段濾料應具有一定的磨圓度，濾料含泥量（含石粉）≤3%。對含水層以上部分的礫料，在磨圓度和粒徑方面可適當降低要求，但嚴禁使用片狀、針狀的石屑。②各方位填料均勻、速度不得過快，避免造成濾管偏移及濾料在孔內架橋現象。洗井后濾料下沉應及時補充濾料，實際填料量不小于理論計算量的95%。

（5）洗井。①洗井要求達到“水清砂凈”。②下管、填料完成后立即進行洗井。在特殊情況下，從成井到洗井的間隔時間不應超過24小時。③采用隔離塞分段洗井。如果泥漿中含泥砂量較大，先進行撈渣后再進行洗井。④當常規洗井效果不好時，可加洗井劑浸泡后再洗井。

（6）抽水。①開挖前的提前封閉降水時間應不少于10天。②嚴格控制抽水含砂量。為防止因抽走地下水帶出地層細顆粒物質造成地面沉降，抽出的水含砂量必須控制在以下范圍：粗砂含量<1/5萬；中砂含量<1/2萬；細砂含量<1/1萬。③首次（洗井后抽水前）含砂量檢測合格后，在抽水期間間隔時間不超過3個月定期進行含砂量檢測，異常情況下應根據情況加密檢測次數。

3 施工監測及應急措施

（1）施工中要做好嚴格的監測管理工作，通過動態的信息管理，對監測數據及時處理并及時反饋以指導施工。如有異常情況，應及時通知有關各方采取有效的應急措施，防止工程事故的發生。主要監測項目有：①邊坡頂部、圍護結構樁頂部水平位移。監測點間距20～30 m，布置在坡頂或頂圈梁上。②邊坡頂部、圍護結構樁頂部豎向位移。與第1項共用監測點。③圍護樁側向變形（測斜）。監測點布置間距20～30 m。④水土壓力。監測點平面間距20～50 m，垂直間距3～5 m。⑤地表及坡面裂縫觀測。⑥地面沉降。每個沉降觀測剖面間距30～50 m，剖面延伸長度大于3倍基坑開挖深度，由內而外先密后疏，且每個剖面不小于5個監測點。⑦管線監測。監測點間距宜為15～25 m。⑧地下水位監測。（2）基坑工程施工前必須做出完整的監測方案。監測數據應及時報發包人、設計和監理。（3）施工現場應備有應急材料及設備如鋼筋、鋼管、水泥、噴漿機、砂袋及發電設備等。（4）如基坑開挖過程中，土體水平位移變化量達到監測預警值，應及時報警。（5）地面出現裂縫時，應及時灌漿修補，防止地表水滲入。（6）土體位移過大或者坑底出現隆起時，應立即停止開挖，馬上在坑底被動區堆疊砂袋或回填土方進行反壓，并對主動區上部土體進行卸土。

4 結語

自80年代以來，隨著城市建設的迅速發展，在深基坑工程的研究、設計、施工及監測等方面，我國取得了很大的進步，研發了一系列適應我國國情的施工技術。地下連續墻、SO工法、水泥攪拌樁、旋噴樁等成熟工藝得到廣泛運用，提高了施工效率，保證了施工質量。但由于深基坑工程具有施工難度高、不可預見因素多等特點，如設計、施工操作不當，會引起嚴重的后果。因此我們必須不斷加強學習，總結施工經驗，提高工藝水平，為今后類似的深基坑降水施工打下堅實的基礎。

參考文獻

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