地鐵車(chē)站基坑外降水及側(cè)壁滲水引流施工方法

方成亮

摘 要：隨著我國(guó)城市的發(fā)展，地鐵施工項(xiàng)目越來(lái)越多。地鐵車(chē)站基坑開(kāi)挖、基礎(chǔ)工程及主體結(jié)構(gòu)防水施工時(shí)，基坑側(cè)壁、基坑底能否保持干燥，無(wú)滲水、無(wú)積水，是工程施工進(jìn)度和質(zhì)量得以順利實(shí)施的關(guān)鍵。本文以城市軌道交通工程明挖車(chē)站施工為例，著重闡述地鐵車(chē)站基坑外降水及側(cè)壁滲水引流聯(lián)合施工方法。

關(guān)鍵詞：地鐵車(chē)站 基坑外降水 側(cè)壁滲水 引流施工方法

引 言

由于地鐵工程的周?chē)h(huán)境十分復(fù)雜，因此在基坑施工時(shí)，一般需要使用降水技術(shù)在一定程度上排除坑內(nèi)地下水，達(dá)到一定的無(wú)水狀態(tài)才能施工，所以對(duì)于基坑降水的設(shè)計(jì)在施工過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。地鐵車(chē)站基坑降水設(shè)計(jì)需是根據(jù)不同城市的地質(zhì)條件，以及周邊的環(huán)境，確定合理的設(shè)計(jì)方案。

一、地鐵車(chē)站的基坑降水類型

1.1降水蓄水層的水幕隔離（降水井在坑內(nèi)）。這種類型的基坑降水工程是由于降水帷幕插入降水含水層的隔水地板之中很深，并相應(yīng)地堵塞了基坑內(nèi)外含水層之間的水力連接。如果降水目的的含水層是封閉含水層，則降水先減少，然后排干;如果是潛水含水層，則為直接疏干降水。基坑外的地下水位不受影響，降水效果非常明顯，對(duì)周?chē)h(huán)境的影響小。

1.2隔水帷幕底位于承壓含水層隔水頂板中（降水井在坑外）。該方法是為了在一定程度上降低基坑開(kāi)挖面以下承壓含水層的水位，防止基坑底板隆起或泛濫，并滿足基坑開(kāi)挖安全的需要，是一種典型的減壓降水。隔水帷幕位于含水層上方，不將基坑內(nèi)外的封閉含水層隔開(kāi)，基坑內(nèi)外的降水作用基本相同。為了基坑內(nèi)施工方便，可以在基坑外設(shè)置水井。該降水的影響較大，但降落漏斗平緩，抽水地面均勻沉降。

1.3隔水帷幕底位于承壓水含水層中（降水井在坑內(nèi)）。該類型是由于水幕深入降水含水層，基坑內(nèi)外的部分水力連接被切斷。因此無(wú)論是在基坑內(nèi)外設(shè)置降水井，都必須阻斷基坑內(nèi)外含水層中的地下水流動(dòng)。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要用三維滲流計(jì)算來(lái)分析計(jì)算酸堿。對(duì)于含水層厚度大和周?chē)h(huán)境復(fù)雜的地區(qū)，通常采用這種方法來(lái)控制地下水位。在基坑內(nèi)降水時(shí)，基坑內(nèi)外常常存在較大的水位差異。

二、基坑外降水施工方法

2.1操作要點(diǎn)。

2.1.1施工準(zhǔn)備。（1）井位定位。根據(jù)地層分布及現(xiàn)場(chǎng)勘察情況，本車(chē)站東端無(wú)地下水、西端有地下水，故車(chē)站主體外布置降水井9眼，其中主體西端頭南邊為6眼，北邊為3眼，井間距為15.0m，井深17.5m，編號(hào)為JS01-JS09。采用全站儀定位出降水井位置，并做好降水井井位標(biāo)識(shí)標(biāo)志，對(duì)其加以保護(hù)。布設(shè)降水井點(diǎn)時(shí)，如果本車(chē)站場(chǎng)地內(nèi)存在有障礙物，須清除障礙物;如果障礙物不容易清除或受其他施工條件影響，無(wú)法布設(shè)降水井點(diǎn)時(shí)，可對(duì)降水井井位作適當(dāng)調(diào)整。（2）埋設(shè)護(hù)口管。護(hù)口管埋設(shè)時(shí)，將護(hù)口管底壓入原狀土層中，護(hù)口管頂部須外露出地面0.10m-0.30m，管外須采用粘性土填封。（3）鉆機(jī)安裝。鉆機(jī)安裝后其底座頂部須平穩(wěn)，鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)降水井井孔中心。

2.1.2成孔施工。（1）成孔。鉆孔施工采用降水井井孔內(nèi)自然造漿，泥漿相對(duì)密度控制1.09-1.11;當(dāng)提升鉆機(jī)或停工時(shí)，須保持降水井孔內(nèi)具有規(guī)定的水位及要求的泥漿相對(duì)密度，防止孔壁坍塌。開(kāi)孔時(shí)須輕壓慢轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，以保證井孔垂直度、孔徑符合相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范要求。（2）清孔。鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，須對(duì)孔徑、孔深和孔垂直度進(jìn)行檢驗(yàn)，符合相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范要求后方可清孔。在清孔排渣時(shí)，須保持井孔內(nèi)水位防止孔壁坍塌。清孔后孔內(nèi)泥漿相對(duì)密度控制1.06-1.08，井孔底沉淀厚度小于300mm。（3）井管安裝。井管采為φ200mm鋼管，外包2層60目尼龍網(wǎng)。井管進(jìn)場(chǎng)前須對(duì)井管過(guò)濾器縫隙進(jìn)行檢查驗(yàn)收，符合設(shè)計(jì)要求后方可使用。井管安裝前，須對(duì)井孔深、井管濾水管進(jìn)行實(shí)測(cè)實(shí)量;須對(duì)井管焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查，焊接接頭須焊接牢固、焊縫均勻、無(wú)砂眼，焊縫堆高不小于6mm。使用厚度不小于4mm鐵板對(duì)沉淀管底部進(jìn)行封堵，保證沉淀管底部封堵牢靠。（4）正式抽降水。基坑開(kāi)挖至地下水位標(biāo)高前須進(jìn)行不少于20天的抽水;地下水位沒(méi)有降至設(shè)計(jì)深度前，須進(jìn)行每天三次水位觀測(cè);地下水位降至設(shè)計(jì)深度后，須進(jìn)行每天一次水位觀測(cè)。水位觀測(cè)時(shí)須記錄水位、流量、含砂量等指標(biāo)參數(shù);抽降水過(guò)程中，還須對(duì)抽水機(jī)械的電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、電流及電壓等項(xiàng)目進(jìn)行檢查。為防止因降水帶出地層細(xì)顆粒物質(zhì)造成地面沉降，管井抽出水含砂量須控制：半小時(shí)內(nèi)≤1/10000、正常運(yùn)行時(shí)≤1/50000。

2.2維護(hù)降水期地下水觀測(cè)。降水抽水前須對(duì)井孔內(nèi)地下水水位進(jìn)行靜止觀測(cè)，抽水初期須進(jìn)行每天一次水位觀測(cè);水位穩(wěn)定后須進(jìn)行每天二次（早晚各一次）水位觀測(cè);基坑開(kāi)挖至基坑底后須進(jìn)行每周一次水位觀測(cè)，直至基坑工程施工完畢。在雨季、雨后等特殊情況下，須進(jìn)行每日二次以上水位觀測(cè)，直至特殊情況結(jié)束。

2.3地面沉降控制。（1）降水施工前須對(duì)本車(chē)站場(chǎng)地周?chē)延薪ㄖ镞M(jìn)行實(shí)地踏勘。按國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求布設(shè)建筑物沉降觀測(cè)點(diǎn);降水施工期間須對(duì)建筑物進(jìn)行每天一次沉降觀測(cè)，沉降速率、累積沉降量須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行控制。如有異常情況須停止降水作業(yè)，并及時(shí)上報(bào)研究建筑物保護(hù)方法。（2）抽水過(guò)程須做到降水范圍宜小不宜大、降水時(shí)間宜短不宜長(zhǎng)、降壓深度宜淺不宜深。（3）基坑開(kāi)挖過(guò)程中，須提高基坑開(kāi)挖施工效率、縮短開(kāi)挖時(shí)間、減少抽水時(shí)間，減少降水對(duì)周邊環(huán)境影響。（4）對(duì)本車(chē)站場(chǎng)地周?chē)孛妗⑧徑ǎ?gòu)）物底面進(jìn)行位移監(jiān)測(cè)，建立信息化管理，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題須及時(shí)處理，并調(diào)整抽水井及抽水量。（5）每天須及時(shí)整理基坑開(kāi)挖和降水時(shí)水位觀測(cè)資料，繪制相關(guān)圖表、曲線。

三、基坑內(nèi)側(cè)壁滲水引流

3.1測(cè)量放線。施工前對(duì)基坑側(cè)壁泄水管進(jìn)行實(shí)測(cè)實(shí)量，定位出豎（橫）向?qū)Я鞴芪恢茫⒃诨觽?cè)壁噴射混凝土基面上劃出豎（橫）向?qū)Я鞴芪恢镁€，豎向?qū)Я鞴芪恢镁€按對(duì)應(yīng)于泄水管正下方位置設(shè)置，橫向?qū)Я鞴芪恢镁€按1/1000坡度設(shè)置，確保泄水管內(nèi)地下滲水能沿豎向?qū)Я鞴堋M向?qū)Я鞴茏粤髦淋?chē)站兩端擴(kuò)大端集水井。

3.2基坑側(cè)壁開(kāi)鑿導(dǎo)流槽。豎（橫）向?qū)Я鞑鄯謩e按深70mm寬（高）70mm豎直（水平）方向設(shè)置。使用切割機(jī)沿豎（橫）向?qū)Я鞴芪恢镁€切縫，確保開(kāi)槽順直美觀，再使用風(fēng)炮機(jī)進(jìn)行一次性破除，并注意破除時(shí)不能破壞圍護(hù)樁鋼筋。

3.3埋設(shè)導(dǎo)流管。豎（橫）向?qū)Я鞴芊謩e采用內(nèi)徑φ38mm、φ50mmPVC軟管。軟管進(jìn)場(chǎng)時(shí)須檢查其管壁是否有破損和漏水，嚴(yán)禁使用破損和漏水軟管;沿導(dǎo)流槽分別埋設(shè)豎（橫）向?qū)Я鞴埽⒕o貼導(dǎo)流槽底，橫向?qū)Я鞴馨?/1000坡度埋設(shè)，豎向?qū)Я鞴馨簇Q直向埋設(shè);使用PVC管專用膠水封閉豎向?qū)Я鞴堋M向?qū)Я鞴堋⑿顾苓B接處縫隙，確保連接處無(wú)滲漏。

3.4切除并封堵泄水管口。將泄水管外露出基坑側(cè)壁噴射混凝土基面部分切除，采用聚合物水泥防水砂漿封堵泄水管口，封堵深度不超過(guò)豎向?qū)Я鞴苌烊胄顾軆?nèi)交叉口位置，能使泄水管內(nèi)地下滲水沿豎向?qū)Я鞴芰魅霗M向?qū)Я鞴埽傺貦M向?qū)Я鞴茏粤髦淋?chē)站兩端擴(kuò)大端集水井。

3.5砂漿抹平。使用聚合物水泥防水砂漿將導(dǎo)流槽空隙填充密實(shí)、抹平，確保導(dǎo)流軟管被砂漿包裹完全。填充和抹平導(dǎo)流槽時(shí)，嚴(yán)禁對(duì)導(dǎo)流軟管做過(guò)度擠壓，以防導(dǎo)流軟管后期鼓包導(dǎo)致砂漿突起，影響基坑側(cè)壁基面平整度。經(jīng)抹平后基坑側(cè)壁基面平整度，須滿足側(cè)墻鋪設(shè)防水卷材所需平整度要求。

結(jié) 語(yǔ)

車(chē)站在基坑開(kāi)挖和主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，基坑側(cè)壁、基坑底能保持干燥，保證工程施工進(jìn)度和質(zhì)量。對(duì)降水抽排水和側(cè)壁引流水可進(jìn)行灑水揚(yáng)塵治理、沖洗車(chē)輛等利用，節(jié)約水資源，對(duì)今后類似工程施工積累施工經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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