城市地下管廊基坑降水施工技術研究

王圣鑒

中交三航局第三工程有限公司 江蘇南京 210000

1 工程概況

本標段包含1條干線管廊（橫江大道干線管廊GL4+686～GL7+241.154），總長約2555m；1條支線管廊（紫創路支線GL0+000～GL0+214.859），總長約215m。綜合管廊于GL6+210、GL6+820處穿越新建地下通道，管廊頂板與地下通道底板共結構；管廊于GL6+400處下穿規劃河道，河底標高1.58m，管廊頂板距離河底不小于1m。GL6+690-GL6+740范圍下穿園騰路隧道，管廊頂板與隧道底板共結構。

2 防水層降水施工

2.1 地質情況分析

本區地下水水位高，較難疏干。場地孔隙潛水穩定水位埋深0.40m～1.50m(水位3.32m～4.66m)，承壓水水頭在地面以下1.38m～2.02m，水位2.83m～3.06m，常年有水，水頭低于潛水穩定水位。地下水位隨季節不同有升降變化，雨水期水位會略有提高[1]。

根據地勘報告，本工程區域地下水分為松散巖類孔隙潛水、松散巖類孔隙承

壓水、基巖裂隙水。松散巖類孔隙潛水分布廣泛，均勻。主要存在于①層填土和全新世②-1、②-2層。①層填土弱透水，該土層的大孔隙往往成為地下水的賦存空間；全新世沉積黏性土、淤泥質粉質黏土，局部粉砂、粉土飽含地下水，但富水性弱，透水性弱。其滲透性和富水性差，水量貧乏，單井出水量一般小于50m3/d。松散巖類微承壓水主要存在于②-3層粉砂夾粉土、②-5層粉細砂、③-1層粉細砂、③-2層粉細砂、④-1層中粗砂、④-2層含卵礫石中粗砂含水層。該層總體厚度大，滲透性和富水性良好，單井涌水量在500～1000m3/d。基巖裂隙水為碎屑巖類裂隙水，含水巖組巖性為白堊系浦口組的碎屑巖類組成，線路沿線分布廣泛。由于場地基巖埋藏較深，基巖裂隙水對擬建工程實際影響較小。

孔隙潛水主要補給來源為大氣降水、地表水入滲、灌溉水回滲，因區內地勢平坦，地下水徑流比較滯緩，排泄方式以自然蒸發、向長江等地表水體排泄以及少量的人工開采為主。

微承壓水主要補給來源為上部孔隙潛水下滲和長江水的側向滲流，與長江水有一定水力聯系，排泄方式以徑流及向長江水體側向滲流為主。碎屑巖類裂隙水主要接受上部承壓水主的入滲補給，排泄方式主要為徑流。孔隙潛水主要分布于淺部厚層填土層及②-2 層軟土中。穩定水位埋深0.40m～4.00m(水位3.29m～4.46m)。潛水水位受季節及氣候影響明顯。承壓水水頭在地面以下 1.38m～2.66m，水位 2.83m～3.06m，常年有水，水頭低于潛水穩定水位，地下水位隨季節不同有升降變化。

本項目基坑降水采用管井降水，孔徑為 700mm，降水井間距16m，管井深

入基坑開挖面以下 6m 處，并避開樁基布設。在基坑外側暫布一定數量的回灌（觀測）井，觀測坑外水位變化，兼做回灌井。具體數量、位置及工作屬性視情況綜合確定。

降水井井點構造如圖1所示：

圖1 降水井構造示意圖

基坑降水嚴格執行“按需降水”的降水運行原則，避免過量降低地下水位。當基坑開挖至設計深度后，應根據坑內地下水的補給條件或水位恢復特征，采取合適的封井措施對降水井進行有效封閉。暗埋段降水井應在上部覆土完成后，才能停止降水及封井。

2.2 施工安排

安排在基坑開挖前 20 天開始，以保證有效降低基坑開挖深度范圍內的地下水位標高以及被開挖土體的含水量，保證能夠疏干。基坑開挖前地下水位應控制在坑底以下 1.0m。基坑降水須連續進行，確保任何情況下不中斷，并滿足排水要求。安排 1 支專業降水隊伍進行基坑降水[2]。

2.3 工藝流程

基坑降水施工工藝見圖2。

圖2 基坑降水施工工藝流程圖

2.4 鉆井

按施工圖布設的井位坐標測放井位，采用鋼筋做顯著標志，對井位處的地面標高進行測量，根據設計井底標高，確定井深。按設計井位，根據南京地區地下地層情況，施工時設置護筒，避免泥漿浸泡、沖刷導致孔口坍塌。采用反循環潛水鉆機成井，井徑不小于700mm，井孔保持圓正垂直。

2.5 換漿

井管下入前注入清水置換，砂石泵抽出沉渣并測定井深。用水泵或撈砂管抽出沉渣，使井內泥漿密度保持在1.15～1.25g/cm3。

2.6 吊放井管

井管采用Φ400mm 鋼管濾水管，分節下放，濾水管外包多層土工布及中粗砂。井管要高出地面不小于200mm，并加蓋臨時保護。

2.7 填濾料

井管下入后立即填入中粗砂濾料。濾料沿井孔四周均勻填入，宜保持連續，將泥漿擠出井孔。填濾料時，應隨填隨測濾料填入高度，當填入量與理論計算量不一致時，及時查找原因。不得用裝載機直接填料，應用鐵鍬下料，以防不均勻或沖擊井壁。洗井后，如濾料下沉量過大，應補填至井口下2m處，其上用粘土封填濾料必須符合級配要求，合格率要大于90%，雜質含量不大于3%。

2.8 洗井

成井后，借助空壓機清除孔內泥漿，至井內完全出清水止，再用污水泵反復進行恢復性抽洗，抽洗次數不得少于3次。洗井應在成井4小時內進行，以免時間過長，護壁泥皮逐漸老化難以破壞，影響滲水效果。洗井后可進行試驗性抽水，確定單井出水量及水位降低能否滿足設計要求。

2.9 下泵抽水

潛水泵在安裝前，對水泵本身和控制系統作一次全面細致的檢查。檢驗電動機的旋轉方向，各部位螺栓是否擰緊，潤滑油是否加足，電纜接頭的封口有無松動，電纜線有無破壞折斷等情況，然后在地面上轉1min，如無問題，方可放入井中使用。深井內安設潛水電泵，可用繩吊入濾水層部位。潛水電動機、電纜及接頭必須有可靠的絕緣，每臺泵配置一個控制開關。主電源線路沿深井排水管路設置。安裝完畢應進行試抽水，滿足要求后始轉入正常工作。降水井在非使用期間內，井口地面以下2m范圍內用粘性土回填壓實，井管要高出地面0.2m，并在周圍立顯著標志和加井蓋予以保護。

2.10 降水封閉

根據實際施工情況和設計要求并且在保證抽水效果的前提下對降水井進行封井處理。封井有2種工況：1種是回灌井點，另一種是隧道底板下的井點。回灌井點：隨著隧道主體的向前推進，會有回灌回填，在確保橫向縱向穩定的情況下，經業主，設計，監理同意后，才能封井，封井采用混凝土。

隧道底板下的井點：開挖至坑底施工底板時，在井點管位置設置底板Φ450鋼管泄水孔，然后拆除井點管，待頂板覆土后方可封孔。泄水孔每600m2一個。封井方法如下：封井采用C40P8抗滲混凝土，在混凝土終凝后剔除頂部浮漿。在用加工成與鋼管內徑相同的6mm厚圓形鋼板與鋼管側壁滿焊。外側采用2道6mm厚φ500mm環形止水鋼板焊接，厚6mm，兩層鋼板間距應≤100mm。

圖3 降水井封井示意圖

3 質量保證措施

（1）確立以“精心施工、產品優良、顧客滿意、保護環境、健康安全、誠信守法、以人為本、預防為主、追求卓越”的質量方針，牢固樹立“百年大計、質量第一”的思想，視質量為企業的生命，健全質量保證體系，制定質量責任制，明確職責、任務和權限條款，成立工程質量創優領導班子及各方面的QC小組，明確課題和質量管理點。（2）嚴格按圖紙、圖集、技術規格書和技術規范施工。嚴格執行設計圖紙要求及技術規范、標準、法規，做好自身的施工監督檢查工作，設專職質量檢查員，建立嚴格的自檢制度[3]。（3）嚴格執行設計圖紙要求及技術規范、標準、法規，做好自身的施工監督檢查工作，設專職質量檢查員，建立嚴格的自檢制度。

4 結語

綜上所述， 防水降水施工是該工程的重點項目之一，做好防水、降水能夠在很大程度上確保工程項目的順利有序推進，并且保障工程質量，因此，在施工過程中，需要根據當地的實際情況，進行科學合理分析，并及時調整相應的施工組織方案，有效確保施工順利進行，保障工程工期如期完工。