地鐵超深基坑坑內(nèi)降水及降水井封堵施工

張海東

摘要：深基坑降水是滿足地鐵結(jié)構(gòu)施工安全的前期主要準(zhǔn)備工作，深基坑內(nèi)降水井在結(jié)構(gòu)施工完成后需要進(jìn)行封堵，其封堵后要滿足地鐵防水施工的要求。在地下水資源寶貴的今天，既要降低地下水，又不浪費(fèi)資源是地鐵結(jié)構(gòu)防水施工的最佳效果。本文結(jié)合工程實(shí)例，探討解決上述問題經(jīng)濟(jì)合理、行之有效的施工方法。

關(guān)鍵詞：基坑內(nèi)降水防水降水井封堵

中圖分類號：TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、工程概況

1.1風(fēng)井工程概況

關(guān)莊站～望京西站區(qū)間風(fēng)井為地下4層3跨箱形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)寬度約為18.6m，長度約為21m，高為26.7m，頂部覆土約4.7m。采用明挖法施工，基坑深約31.6m，局部（泵房處）基坑深約34.3m，采用鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，局部采用混凝土擋墻。

1.2工程地質(zhì)

風(fēng)井結(jié)構(gòu)主要位于第四紀(jì)全新世沖洪積層和第四紀(jì)晚更新世沖洪積層，穿越地層有粉土質(zhì)素填土①層、雜填土①1層、粉細(xì)砂③層、粉土④2層、細(xì)中砂⑥3層、中粗砂⑦1層、粉細(xì)砂⑦2層、粉土⑧、⑦圓礫卵石，底板為圓礫卵石層，本風(fēng)井工程場地范圍內(nèi)無不良地質(zhì)作用。

1.3水文地質(zhì)概況

本區(qū)間風(fēng)井勘察深度范圍內(nèi)分布3層地下水。分別為潛水（二）、層間水（四）、承壓水（五），其中對區(qū)間風(fēng)井基坑開挖有影響的為潛水（二）和層間水（四），詳細(xì)情況如下：

潛水（二）：水位埋深：4.65～7.40m，水位標(biāo)高：34.82～32.02m，含水層為粉細(xì)砂④3層、粉土④2層。

層間水（四）：水位埋深：25.78～26.70m，水位標(biāo)高：13.79～12.89m，含水層為粉細(xì)砂⑦2層、圓礫卵石⑦層。

承壓水（五）：水位埋深：34.81m，水位標(biāo)高：4.61m，含水層為卵石圓礫⑨層、中粗砂⑨1層，水頭高約4.0m。

二、降水方案

區(qū)間風(fēng)井開挖至地下30m左右，進(jìn)入圓礫卵石層內(nèi)，發(fā)生透水情況，且水量較大，基坑周邊降水井不能有效降低地下水位，且風(fēng)井底板設(shè)有廢水泵房，需要局部深挖2.4m，因此采用基坑周邊和基坑內(nèi)布置降水井相結(jié)合的方法，在基坑內(nèi)廢水泵房周邊設(shè)置8眼降水井，在結(jié)構(gòu)底板施工完后再進(jìn)行封堵。降水井深為底板墊層以下3m，進(jìn)入粉質(zhì)粘土層，井間距3.5~6m。具體井位詳見附圖。降水周期為自基坑施工起至風(fēng)井結(jié)構(gòu)施工完畢；降水作業(yè)完成后，須采用水泥砂漿封閉井點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場水文地質(zhì)條件和類似的工程的降水經(jīng)驗(yàn)，采用無砂水泥管井降水方案。

風(fēng)井基坑內(nèi)增設(shè)降水井平面布置圖

三、井點(diǎn)降水井施工要求

（1）地下水位應(yīng)降至基坑底最低高程1m一下。

（2）每個(gè)集水井應(yīng)配備1臺水泵，做到隨集隨排，嚴(yán)禁排出的水回流入基坑；至少配備1臺備用水泵。

（3）降水作業(yè)持續(xù)至主體結(jié)構(gòu)頂板回填完畢。

（4）施工中發(fā)現(xiàn)地下水情況與設(shè)計(jì)資料不符，應(yīng)及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)以便調(diào)整降水方案。

（5）降水過程中須嚴(yán)密監(jiān)控周邊環(huán)境變化，若影響較大時(shí)，應(yīng)采取回灌措施。

四、施工工藝及施工方法

4.1降水井施工

4.1.1工藝流程

場地平整—測量施放井點(diǎn)—鉆機(jī)就位-成孔—充填濾料—洗井—下放水泵—抽水。

降水施工工藝流程圖

4.1.2主要施工方法及技術(shù)要求

1、測量定井位：根據(jù)降水設(shè)計(jì)方案提供的井位圖及設(shè)計(jì)圖的坐標(biāo)控制點(diǎn)，施放降水井井位。井位偏差≤50mm，若遇特殊情況(比如地下障礙、地面或空中障礙需調(diào)整井位時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知技術(shù)人員在現(xiàn)場調(diào)整。為保證安全，定井位后應(yīng)挖探坑以查明井位處有無地下障礙物，挖探坑的平面尺寸應(yīng)和鉆孔鋼護(hù)筒相近(稍大一點(diǎn))。

2、成孔：采用直徑600mm反循環(huán)鉆機(jī)成孔，泥漿比重〈1.05。下管前保證井底沉渣厚度不大于20cm，方可下放濾管。

3、井管安裝：井管安放嚴(yán)格按現(xiàn)場技術(shù)交底進(jìn)行，用4根竹片，10號雙鐵絲捆綁；管口內(nèi)壁不錯(cuò)位，選擇透水性良好的濾管安裝于含水層對應(yīng)部位。

4、填礫：填礫前井管必須居中，使填礫厚度均勻，濾料應(yīng)從井管兩側(cè)慢慢對稱填入，以防濾料中途卡塞及井管錯(cuò)位。在填濾時(shí)如發(fā)生井口反礫現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)停止填礫，查明原因進(jìn)行處理。

5、洗井：洗井為關(guān)鍵性工藝，在濾料充填完之后，要立即進(jìn)行洗井，洗井采用井管外注清水循環(huán)法工藝，抽、停交替，直至水清砂凈為止。洗井結(jié)束前測量井深，清理井底，使井底沉淀小于0.3-0.5m。

6、下泵：下泵前將井底鋪20cm~50cm濾料，水泵直接坐落的濾料層上。

7、井點(diǎn)保護(hù)：降水井施工完成后，降水井井管應(yīng)高于地坪20—50cm，并加井蓋予以保護(hù)，避免雜物落入井內(nèi)，以免破壞。

8、觀測記錄：應(yīng)及時(shí)、準(zhǔn)確地記錄觀測井水位，以此檢驗(yàn)施工方案的正確性。必要時(shí)對方案作適當(dāng)調(diào)整，以確保基坑降水效果。

4.2降水井封堵

由于本工程地下水量較大，基礎(chǔ)底板澆筑混凝土?xí)r須連續(xù)抽水，考慮采取分階段進(jìn)行封堵。防水層施工前封堵井口，結(jié)構(gòu)澆筑后在封堵抽水管。

（1）在基礎(chǔ)墊層施工前封堵

將無砂管井壁剔除到墊層標(biāo)高，在井口部位用鋼板加工封口板，中間穿洞，保證抽水管穿過，防水卷材包住抽水管，并用卡環(huán)扣緊，以防地下水從管壁流出，上部設(shè)防水法蘭和閥門，防水法蘭盤上下各設(shè)一層防水加強(qiáng)層，閥門后接管排水，此處排水管應(yīng)為細(xì)管，并焊有止水法蘭盤，澆筑完墊層砼，底板防水卷材采用法蘭可靠的封口。

（2）基礎(chǔ)底板施工前封堵

由于此時(shí)基坑內(nèi)還有降水井在抽水，地下水不會上漲影響結(jié)構(gòu)施工，底板鋼筋綁扎完成后，抽水管周邊1m2范圍底板砼分兩層澆筑，第一層澆筑至抽水管閥門下方，不少于500mm厚位置，待整個(gè)風(fēng)井結(jié)構(gòu)全部施工完成后，停止抽水并將閥門關(guān)閉，切斷閥門以上水管，立即澆筑該部位底板混凝土，連同抽水泵一起封入井內(nèi)，完成封井。

降水井分步封堵做法圖

5、結(jié)論

遇到水量很大地層的深基坑，采取坑內(nèi)坑外降水相結(jié)合，可以有效降低地下水，保證結(jié)構(gòu)在無水條件下施工。但在結(jié)構(gòu)施工完成后，對降水井的封堵是一個(gè)較為關(guān)鍵的施工技術(shù)，本工程根據(jù)現(xiàn)場情況、施工條件采取既經(jīng)濟(jì)合理又行之有效的方案很好的達(dá)到防水目的。