地鐵車站工程深基坑管井降水施工技術

摘要：在介紹成都地鐵6號線犀浦站的工程概況、水文地質情況以及對周圍建筑物保護措施的基礎上，詳細闡述了深基坑降水管井施工技術措施、深基坑降水管井施工工序以及降水和監測要求，可供從事深基坑管井降水工程施工技術人員參考。

關鍵詞：地鐵車站;深基坑;管井降水;施工技術

1" "工程概況

犀浦站為成都地鐵6號線一、二期工程的第9個車站，與2號線的犀浦站可換乘。犀浦站位于紅光大道、成灌高速鐵路的西南側，沿著浦發街的西南-東北方向，其基坑的挖掘深度為11.7～19.7m。浦發街現狀為斷頭路，道路紅線寬度為20m。犀浦站的外緣平行于成灌鐵路線K20+108的郫顯高架特大橋，犀浦站的結構邊緣與該鐵路橋墩承臺邊的最小距離為11.99m，該鐵路橋的樁基端到其橋墩頂端之間的最小距離為10.79mm。

2" "水文地質

擬建犀浦站場地東北方向有一條配套溝渠馮家堰，起于沱江河，止于金牛支渠，其矩形斷面寬4.5m、深3.5m，河水寬4.5m、深2.5m，已基本上按人工重建，河床水深、流量和洪水水位都由人為控制，河內水的梯度很小，地表水和地下水之間的水壓連接較弱。

根據成都市水文地質數據，犀浦站的施工區域地下水主要有2種類型：一是存儲在土壤層以上的填充層中的具有粘性的上層滯水，二是砂及卵石層的第四系孔隙潛水。

上層滯水以晶狀體的形式分布在地表，并賦存在黏土的上填土中，水的量變化很大且不穩定。上層滯水的主要來源是大氣降水和附近居民的排水，而水排放的主要途徑是沿含水層邊緣的蒸發和滲漏。

第四系孔隙潛水存在的卵石層較厚且分層，局部有薄薄的沙層。第四系孔隙潛水在卵石層形成，主要來源是大氣降水、區域表層水和地下水，其水位高、水量大，對車站基坑的開挖有很大影響。

調查結果表明，地下水深度為3.5～3.6m，海拔為529.88～530.29m。基坑流入的水，主要是犀浦站基坑周圍卵石和砂中流入的。計算結果表明，現場基坑水流入約為22823m³/d。

3" "周圍建筑物保護措施

犀浦站的基坑盡頭位于成灌高鐵附近。基坑圍護結構與成灌高鐵橋樁的最小凈距離為13.8m。根據水文地質情況，在犀浦站的基坑周圍設置了露天排水溝。犀浦站28～33軸基坑因臨近成灌高鐵犀浦高架橋，采用咬合樁止水措施對該高架橋進行保護。在基坑與成灌高鐵犀浦高架橋之間凈距離13.48m之處安裝了3個補給井，補給井之間的間隔約為32.66m。在高架橋周圍設置了4口觀察井，用于觀察地下水位變化。

4" "深基坑降水管井施工技術措施

4.1" "管井布置

在深基坑降水管井施工前，仔細研究和驗證施工現場地下管線的分布情況，若遇到不能確定的情況，可以采用人工探挖方法予以確定，以保證降水位置無管線，只有在確認地下沒有各種管道后才能進行施工[1]。

基坑開挖前，降水管井應沿著基坑周圍邊坡上緣2m左右環形布置，可局部調整管井間距，以避免各種故障。基坑范圍內設置8口降水管井，在施工期間應采取保護措施，其周圍的土方應在以后降水期間手動清理。如果管井內的潛水泵在降雨期發生故障，應及時修復或更換。要根據基坑范圍內的土方開挖進度情況，逐漸降低管井口的高度，直至基坑底部。

4.2nbsp; "成井

選擇沖擊鉆井方法完成井孔。對成孔后濾水材料的要求如下：井孔底部含水土層中的碎石濾料應具有一定的圓度，顆粒直徑為3～8mm;含水土層的碎石濾料可以適當降低圓度和顆粒尺寸，禁止使用片狀或針狀石片。避免井孔底部的過濾器管產生偏差，以及過濾材料出現漏孔、包裹不均勻現象。管井清洗后，應及時添加過濾材料，有效填充量應不小于理論計算值的95%。

4.3" "洗井

洗井時，要求水和沙子清潔。在井管安裝到井孔內、濾料完成填充后，立即進行管井清洗，從完成井管安裝到清洗管井之間的間隔時間不得超過8h。泥漿中含有大量泥沙，可先撈出泥沙再進行清洗。

4.4" "管井抽水

基坑開挖到地下水位標高之前，應當已經抽水不少于14天，即地下水位的高度在基坑開挖之前的超前抽水時間不少于14天。抽水的沙含量不得大于十萬分之一，以防因降水帶來細微顆粒損失而造成地層下陷。對每口管井每天抽水的沙含量，使用含沙量計進行2次監測，后續可適當降低監測頻率。

5" "深基坑降水管井施工工序

5.1" "施工準備

5.1.1" "確定井位

根據降水專項方案進行井位測量放線。放線完成后，標記井位，便于后續管井施工。如果井位處有地面障礙物，先消除清障礙物，以方便鉆井。如果難以清除地面障礙物或受到其他施工條件的影響，無法在井位鉆井，則應采取調整措施。例如及時與監理工程師和業主聯系，經同意后適當挪移井位。

5.1.2" "埋設護口管

埋設井位護口管時，將護口管的底部插入原狀土壤層中，并用粘性土密封該管，以防止在施工過程中該管返回泥漿。護口管的上部位于地面上方0.1～0.3m。

5.1.3" "安裝鉆機

要確保鉆機安裝的垂直度和穩定性。在安裝鉆機時應將鉆機移動到井口位置，并使用枕木穩定底座，用倒鏈滑車交叉對稱擰緊，以避免鉆機在工作過程中發生位移或下沉。鉆頭的中心和直徑置于井位的中垂線上。為確保正確的鉆井位置和垂直度，最大偏差不得超過50mm。

5.1.4" "檢查鉆具

在鉆孔之前，檢查、復核鉆頭直徑、鉆桿長度和垂直度，計算鉆桿在鉆機上的剩余尺寸，并逐個記錄，以確保鉆孔的直徑、垂直度和深度。

5.2" "成孔

降水管井選用SR200C型沖擊鉆機及其配套設備，進行鉆孔和成孔。管井的上部鉆進采用小幅慢擊方法，成孔采用孔內自然造漿方法。鉆孔時，泥漿密度應控制在1.10～1.15g/cm³;在鉆頭提起或停止過程中，應在孔中充滿泥漿，以防止孔壁塌陷。

5.3" "清洗孔壁

在鉆到預定井深之后，將鉆頭從井孔中提出，用泵管泵送沙子以清除孔壁上的碎屑。同時，將孔壁上的泥漿密度逐漸調節到1.1g/cm3，將井孔底部的淤積厚度減少到30cm以下，并觀察從井孔中提取的水中不含泥漿。

5.4" "安裝井管

在混凝土井管預制完成后，逐個測量并記錄井孔深度，逐個測量和記錄用于井孔底部的過濾器及其過濾孔隙是否滿足設計要求。根據地層富水情況，分別下入纏繞絲網的過濾管和井管。為了確保過濾管在管孔中心，在過濾管兩端設置直徑小于5cm的扶正器，用于扶正過濾管。

5.5" "填充濾料

用3～8mm的碎石填充井管和井壁之間的環形間隙，填充碎石的厚度必須大于120mm。填充碎石時要在井管和井壁周圍充滿，以防止碎石架空。在填充礫石時測量礫石填充的高度，直到礫石材料落到預定位置。

5.6" "洗井

洗井采用壓縮空氣清洗和活塞清洗的聯合清洗方法。先采用壓縮空氣清洗，再采用活塞清洗。每個井管的清洗，壓縮空氣清洗不應少于2個位置，活塞清洗不應少于2次，每次活塞抽水不應少于2小時。通過上述清洗，確保井管光滑、清洗用水變得清澈，水中沉淀物的體積比小于十萬分之一。完成上述步驟后，回灌井進入待機狀態，回灌量根據實際降水情況確定。

5.7" "安裝潛水泵和排水管路

安裝前，檢查潛水泵電動機和相關零部件，確保電動機運轉正常、安全可靠，電纜、電纜接頭的絕緣性能良好，保護開關靈敏可靠;檢查潛水泵泵體，確保其抽水性能良好;檢查所有排水管接頭，確保其密封可靠無泄漏。

每個降水管井的排水管與其他降水管井的排水管連接成排水管路，從降水管井里抽出的水可用作建筑用水，剩余的水可用于回灌井，或排入市政排水系統。排水管路上安裝水表、閘門、單向閥，便于控制和管理。

6" "降水和監測要求

清洗井孔、潛水泵和排水管路安裝完畢之后，即可進行試抽水。每個降水管井在試抽水成功后，代表該管井完成施工，可以正式投入使用。

在降水開始之前，應先測量自然水位。抽水開始后，應每天測量3次水位，直到地下水降至基坑地基以下0.6m的預期深度。當水位下降到預期深度并趨于穩定后，可每天測量1次水位，水位控制的精度為±1cm。

指定專人負責降水監測，及時監測降水數據，繪制水位降深值-時間曲線，分析和預測達到預期降水深度所需的時間，根據水位監測記錄和所繪曲線，分析降水過程中出現異常情況的原因，及時采取措施，確保降水正常進行。

7" "結語

綜上所述，在犀浦站的深基坑中設立降水管井系統后，可及時抽取地下水，監測地下水位狀況、掌握降水參數，實現了地下水位的施工全過程控制，可根據降水參數指導工程施工。深基坑降水系統的設置，為確保地鐵車站深基坑開挖期間成功控制地下水位、順利進行土方開挖和主體建筑工程施工發揮了重要作用，取得了良好效果。

參考文獻

[1] 鄭立志，范東振，謝申舉.泉域地區地鐵車站超深基坑管井降水設計及施工[J].建筑技術，2018（11）：1143-1145.