城市軌道交通地下車站深基坑降排水關鍵技術分析

閆雄偉

（太原軌道交通集團有限公司，山西 太原 030000）

在建筑工程的建設中，最重要的也是最基本的就是基礎工程，因為基礎工程的施工質量能夠直接影響建筑工程整體的施工質量，如果建筑工程整體建設質量良好，而基礎工程的施工建設出現的了一些問題，那么就會嚴重影響建筑工程整體質量，嚴重時甚至會因為基礎工程的質量問題，使建筑工程整體失去本該具有的作用，所以城市軌道交通地下車站深基坑間排水問題值得我們關注與重視。

1 深基坑存水的危害

1.1 承壓水對深基坑的危害

承壓水是深基坑中因為降排水技術質量出現問題，造成存水不能夠充分地排出去，這樣就會使一部分水存在深基坑中，經過積累就會形成承壓水。承壓水的形成對深基坑的整體質量會造成最大的危害就是深基坑中頂托和開挖面的危害，承壓水與一般的水源相比，對深基坑的危害更大，影響更劇烈，因為承壓水的主要來源是地下水，自身具有一定的壓力，所以相比于壓力較小的一些水源來講，承壓水的危害就會更大，更難以解決。另外深基坑中承壓水如果不能夠及時有效的處理，就會對深基坑頂托造成嚴重的損害，因為深基坑長期受到承壓水的影響，使得深基坑中的抗突涌系數下降，造成深基坑出現滲漏的現象，而經過長時間的滲漏，深基坑周圍就會形成流沙，出現深基坑頂托支撐減少，頂托的破壞非常嚴重。

1.2 潛水對深基坑的危害

潛水對深基坑的影響是非常大的，潛水層主要的材料就是細砂填料為主，所以潛水層具有較強的透水性，而且潛水層中包含著大量的透水性較差的淤泥，這樣就會造成潛水層的透水能力和儲存能力下降，但是仍不會對潛水層造成較大影響。在深基坑的施工過程中，如果沒有在施工周圍施加防滲措施或降排水措施，就會造成潛水層中大量水流入深基坑中，嚴重影響施工建設。如果不加以處理仍然強制施工，就會造成深基坑坑壁周圍出現水土流失的現象，影響深基坑的安全建設，引發安全事故，所以在深基坑施工前，就必須要充分考慮潛水對深基坑建設的影響，避免出現事故，影響深基坑的建設工作。

1.3 雨水對深基坑的危害

在深基坑施工中，除了承壓水對深基坑自身的造成嚴重影響外，雨水對深基坑的影響也是非常大的，因為大氣環境受到嚴重破壞，導致我國空氣中存在著大量的廢棄污染物，嚴重影響著人們的生活，當空氣中出現降雨時，空氣的污染物會隨著雨水降落到地面中，因為污染物的存在，使降落的雨水具有腐蝕性，對于深基坑形成嚴重腐蝕，降低深基坑的整體質量和使用年限。

而且經過雨水長年累月地腐蝕，會使深基坑出現頂部滲漏，加劇深基坑頂托的損害，所以在深基坑施工建設時，要在深基坑上方鋪砌防腐蝕材料，減緩雨水對于深基坑的腐蝕。另外，還要將降雨或者其他地表水及時排放出去，避免有水長期存在于深基坑上方，給深基坑的防腐材料造成破壞，降低防腐性能。

2 城市軌道交通深基坑施工問題

軌道交通是城市公共交通體系中的重要組成部分。在城市軌道交通的建設環節，深基坑施工具有極為重要的意義。不過，我國城市軌道交通建設環節還存在部分深基坑施工問題。

一方面，深基坑施工受到的制約越來越多。該工程的開展，不僅會受到城市用地開發政策的影響，還會受到管線搬遷和道路翻交的制約。而且，城市軌道交通深基坑施工還會受工程耐久性制約，目前，我國軌道交通工程的耐久性基準為100年，若無法創新技術實現性能優化，則難以突破此限制約。深基坑施工還會受到環境保護要求和換乘車站的制約，這些制約因素都在一定程度上對深基坑施工的有效性造成了阻礙。另一方面，城市軌道交通深基坑施工時需注意的工程要點較多。比如，施工時應提升深基坑的排水能力，做好地表監測和支撐維護工作，并選擇合理方式高質量完成土方開挖工作。

3 深基坑工程建設中降排水的特點

深基坑工程的承壓水能力受到其特點的影響，降排水的施工情況會影響到地鐵的實際建設。目前，地鐵施工中主要存在著以下幾個降水施工特點。

1）施工難度大，地鐵車站往往建設在城市地底，具有較長的長度和寬度，且部分地鐵的深度較大，占據地底的面積大。在施工中不同的聯絡通道主要采用兩端明挖和中間暗挖相結合的方式，從而形成地鐵隧道的貫通。這樣的施工方式難度較大且交叉的位置較多，在實際施工過程中困難較多；2）建設風險多，地鐵工程建設主要是在城市地下，城市地面往往要承載樓房和道路行車等重物的重量，所承受的壓力較大。再加上地底開挖建設，地質條件復雜，不同的施工場地在不同的季節時，地下水位也會發生變化。地鐵工程建設極容易受到地下水或者是地形條件等周邊因素的影響，所存在的風險因素較多；3）技術難度大，地鐵施工所要面對的建設環境較為復雜，所以相應的在技術要求上也會比較嚴格。在城市地底建設中，會遇到不同的地質條件或者是水文條件，地下水位的不同也要求有著不同的建設技術；4）建設工期長，地鐵建設雖然主要的建設工程是在地底下進行，但是對周邊環境也會產生影響。有的地鐵建設會影響周邊居民的出行和居住，甚至影響周邊建筑物的建設。因此，地鐵建設往往要求在較短的工期內高效地完成地鐵建設工作。

4 地鐵深基坑降排水施工技術要點

4.1 施工之前的準備工作

在對地鐵深基坑進行施工之前要先對于施工現場進行勘測，根據深基坑的地質和水文的實際情況，結合電滲、噴射、輕型和管井等幾種方式來進行對比分析，從而選擇相應的降排水施工方案。在具體勘察過后，要依據施工設計的目的對整個施工方案進行調整，從而滿足施工建設的要求。

4.2 鉆孔與清孔技術

在確定好施工方案后，要結合施工現場的實際狀況來進行鉆孔和清孔工作。就成孔來講，需要選用適合當地地質條件的鉆孔機進行鉆孔，從而有效避免因為地下土層石粒較大而出現的卡孔問題，保證好工程的質量。在當前的實踐中，旋挖鉆機的鉆孔能力最為出色。這樣有利于井管的設置和對井管深度的檢測。如果發現孔深不符合要求時，要重新進行成孔工作。

4.3 下井管

通過對孔的深度進行檢測后，要按照預先設計的方案將井管進行排列組合。下井管往往采用無砂混凝土過濾管，如果井管要設置在水位以下，還要用尼龍濾網進行包纏，阻絕泥沙進入管道中。在放置下井管的時候，要保證好入孔過程平穩且順滑，應緩慢進行，注意井管之間的連接要保持好無空隙。要利用好過濾設施對縫隙進行清洗，阻隔泥沙。同時，要進行防水工作，保護好下井管。

4.4 填料、洗井與水泵安裝

在下井管安放好后，要及時地進行填料和洗井工作。濾料填充作業中必須注意施工的連續性，在井孔的四周均勻填入濾料，并根據該地的實際情況考慮濾料填充的厚度。完成濾料填充之后要迅速地進行洗井工作，防止管孔堵死或井底沉渣過厚的情況出現。洗井工作可重復多次進行，直至水清為止。清洗結束后，要對下井管進行相應的抽水試驗，將實際抽水量與預計水量進行對比，確保管道的效率。

5 深基坑綜合的降排水技術

5.1 設置降水井位

在深基坑中，設計降水井位排水是一種十分常見的排水方式，他主要是利用現代鉆井技術鉆取降水井，在施工前按根據所需井位的大小選購合適的井管，在鉆井過程中，時刻注意要加固井壁，避免出現一些意外事故，當達到所需深度時，安裝混凝土管道，遵循由淺至深的原則。另外，在井位鉆取過程中，必須要正確使用鉆井設備，避免因為設備的操作不當導致井位坍塌，造成嚴重后果。

5.2 設置明溝排水

在深基坑常用的排水措施除了設置降水井外，還有一個便是建造明溝進行深基坑排水工作，通常在深基坑建造完成后，積水水位會明顯下降，這時采用明溝排水，不僅僅施工難度低額，而且投資費用也比較低，修建明溝后，將積水自動引流排出，對于基坑中一些殘留積水可以采用水泵進行抽水，如果基坑中存在的殘留積水較多，則可以在明溝周圍重新挖取渠道，通過借助外力的方式將殘留積水排出。

5.3 其他控制措施

在深基坑的施工建設過程中進行降排水工作，會出現堵塞的現象，所以在抽水前，提前將管道進行徹查，觀察管道中是否出現滲漏或者堵塞的現象，如果發生堵塞現象，確定好堵塞的位置，然后進行現場維修，維修合格后方可使用。優化深基坑施工方案，在深基坑施工前，對深基坑周圍的土質環境、水文環境和地形等大量因素進行充分結合考慮，設計出滿足需求且符合地質要求的深基坑，在建設過程中，設置觀測點，能夠實時觀察周圍的環境變化，提前做好準備，避免造成嚴重損失，所以優化設計方案，實地勘察結合能夠提升工程質量，增強深基坑降排水的效果。

6 其他控制要點

在深基坑降排水的施工建設中，提升降排水能力，首先就是要避免出現深基坑堵塞的現象，給降排水工程增加難度，施工人員在進行降排水的抽水過程中，可以聽過聲音辨別深基坑內部是否有堵塞或者深基坑表面腐蝕的現象，這樣能夠幫助施工人員根據具體的情況施工建設，采取一些解決方法，提升施工質量。另外，在深基坑施工建設前，必須要對施工建設的位置進行實際勘測然后制定降排水方案，這樣既能夠提升深基坑工程的整體質量，還能夠減少施工時長，保證深基坑能夠更早的投入使用。在深基坑的施工建設過程中，必須要加強施工建設的監管力度，提升抗突涌系數，然后根據實地考察結果，制定合理方案，增加深基坑降排水質量，這樣才能夠從根本上解決深基坑的降排水問題。

7 城市軌道交通深基坑工程施工技術

目前，城市軌道交通深基坑施工中應用的最為廣泛的技術就是逆作施工技術。所以，筆者在下文中對該技術的工藝原理、種類以及應用方法進行了簡要論述。

7.1 工藝原理

逆作施工技術是實現工地施工支撐的有效方法，在我國的深基坑支護工作中應用得十分廣泛。這種方法擁有受力合理性，而且其圍護結構的變形量績極小，在使用中并不會對周邊的建筑物產生影響。應用這種方法時，施工人員需要將支撐樁柱防止在建筑物的地下室軸線、施工地下墻、支護結構和建筑內部的隔墻相交部分；在底板封板之前，放置好的支撐樁或柱體將發揮支撐上部結構自重和施工荷載的承重功能。同時，施工人員應該在開挖土方達到地下室一層的底面標高時，完成該層的梁板樓面結構施工，而后逐層完成土方開挖和地下結構澆筑工作；按照這種施工方式，可以同時開展地上和地下施工，極具高效性。

7.2 施工技術類別

目前，逆作施工方法可依據其施工內容以及方式的不同，被分為以下四類。

1）全逆作法。應用此方法可同時實現逆作地下和地上結構施工。實踐中，施工人員應利用地下每一層的鋼筋混凝土肋形樓板，為四周維護結構提供水平支撐；2）半逆作法?；诎肽孀鞣ǎ┕と藛T只能完成地下結構施工。實踐中，施工人員同樣會利用地下各層的鋼筋混凝土肋形樓板，但是會選擇用其澆筑完成的交叉格形肋梁來給予維護結構水平支撐。在土方開挖以后，會實現肋形樓板的二次澆筑；3）部分逆作法。應用此方法將在部分結構中采用逆作法，部分結構中采用順作法。實踐中，施工人員應在基坑內部保留局部土方，為四周維護結構提供水平抵擋，避免出現位移；4）分層逆作法。在開展四周圍護結構施工時，施工人員應優先選擇分層逆作法。這種方法并非一次性成型，而需要以分層逆作的方法逐步完成。在實踐中，可使用土釘墻，這樣不僅可以降低施工成本，更能提高施工速度，實現高質量施工。

7.3 各類型施工技術的應用方法

作業時，相關工作人員應逐層施工，在每一層都做好水平內支撐建設工作，并在完成最下層施工后先澆筑混凝土底板，然后做好側墻和疊合柱的混凝土澆筑工作，完成地下結構施工。其次，應用半逆作法施工時，也需要先做好支撐施工，為施工開展提供基礎圍護。需要注意的是，如果施工人員在群樁基礎之上建立了地下室地板，那么施工人員必須先完成樁基施工。然后，施工人員應在樁柱的截面中心位置，設置臨時立柱支撐結構。在澆筑混凝土時，應先將地下一層T形樓蓋的肋梁部分混凝土澆筑完，施工時應保證肋梁的交叉點位于臨時支撐樁柱之上。施工人員應確保邊梁與圍護結構相連后組成第一道框格式水平內支撐。而后，沿著這樣的施工順序開展地下二層施工，做好第二道框格式水平內支撐的建設工作。當上述工序完成后，施工人員才可以在完成底板混凝土澆筑后收工。再次，應用部分逆作法施工時，應先做好地下室四周的圍護工作。在開展土方工程時，施工人員需要對土方開挖面積進行合理計算，在作業時不開挖邊跨土方，以實現圍護樁支撐。然后建設地下室的支撐柱以及其基礎，在完成地下室柱子建設后，澆筑其頂蓋混凝土。施工人員需要澆筑頂蓋混凝土后，其可與四周的圍護墻相結合，為后續施工提供水平支撐。隨后將保留的土方挖除，并開展混凝土澆筑工作，實現底板和側墻混凝土的澆筑，完成城市軌道交通深基坑的地下結構施工。最后，應用分層逆作法施工時，相關工作人員還是應該先做好基礎支撐工作，合理地設置中間支撐柱。施工人員可沿基坑四周5m左右開挖土方；土方工程結束后，應建設地下一層的土釘墻，并完成噴錨網使用。在做好土釘墻防水工作以后，工作人員可以開展地下室一層的樓板混凝土澆筑和側墻混凝土澆筑工作。在澆筑地下室頂層樓板時，施工人員必須在其四周頂緊土釘墻，而且應做好樓板取土洞的預留工作；施工人員還需要保證樓板和側墻的相連處擁有預留澆灌孔，以便于在其后開展側墻混凝土澆筑工作。應在完成地下室一層施工后，再開展地下室二層施工，而且地下各層的施工工序與方法都應相同。但施工時必須保證樓板與側墻的緊密相連，直至澆筑底板后完工。

8 結語

綜上所述，在工程建設階段，深基坑是一種常見的基礎工程，所以在深基坑施工建設過程中，必須要控制好深基坑的降排水問題，這樣才能夠使深基坑工程質量過關，所以在深基坑工程的施工建設中，必須要對降排水技術的每一個細節在施工中都要嚴加控制，避免因為一些細節原因造成降排水技術出現問題，嚴重影響深基坑工程的整體質量，這對城市的發展也非常的不利，希望在施工中真正做好深基坑的降排水工作，促進城市的穩定發展。