結合案例對地鐵深基坑降排水施工中存在問題分析

1.杭州市地鐵集團有限責任公司 310000；2.杭州市地鐵集團有限責任公司 310000

摘要：隨著交通的不斷發展，城市地鐵建設也進入了一個高速發展期，在各大城市中都能夠看到城市地鐵的運行，與此同時，城市地鐵的普及也帶動了深基坑工程的發展。基坑降水是當前地鐵施工中深基坑技術中的一項重要技術措施，其主要目的是為了揮發土壤中的水分，進而提高土壤的強度。但由于各種原因，地鐵基坑降排水的施工中往往存在各種問題，使得地鐵建筑的安全受到威脅。基于此，本文首先介紹了地鐵深基坑降排水施工的重要性，然后提出了施工原則，最后以工程實例探討了地鐵深基坑降排水施工技術。

關鍵詞：地鐵，深基坑，基坑降排水，降排水施工。

一：地鐵深基坑降排水施工的重要性

在地鐵工程施工中，會產生大量的施工降水，若不進行妥善處理勢必會對城市地下水資源的平衡造成嚴重影響。同時，由于施工降水屬于寶貴的水資源，如果對其進行簡單的排放，又會極大地浪費水資源，甚至會增加市政排水以及處理污水的成本費用。所以，必須在地鐵工程施工的過程中采取有效的降排水措施，以在確保地鐵工程質量的前提下，提高水資源的利用效率。近年來，隨著降排水施工技術的不斷發展，地鐵施工降水回用的方式種類也在不斷增多，如可用于城市綠化、農業灌溉等。在采取降排水施工技術之前，必須考慮地鐵工程的就近排水系統，如運河、明渠、灌渠、細河、渾河等，通過利用已成型的水系和河道，采取滲透地下水的方式進行回補地下水，或者通過灌渠對農田進行灌溉。如此一來，降排水施工不僅有利于推動城市排水系統、環境水系用水系統的改造，還可以減少農業用水量，提高農業經濟效益。此外，城建部門和環衛部門也可以在降水點進行取水，將其作為道路清潔、環境綠化之用，既節省了用水設施投入資金，又有利于倡導國家保護水資源的號召。

二：地鐵深基坑降排水施工原則

要想提高地鐵工程深基坑降排水施工質量，提高降排水工程的經濟效益和社會效益，必須遵循以下原則：其一，對地鐵的施工方案進行認真審核，避免存在抽升地下水的情況，從而在根源上遏制地下水的流失；其二，若地鐵工程的區段降水與城市水系或雨水系統距離較近，則可以通過利用已有的排水系統對施工降水進行就近排放，既能夠降低新修排水工程的成本費用支出，又能夠提高已有排水系統的利用效率；其三，對于具備回灌條件的施工地段而言，可采取地下水回灌措施，以達到降低外排水量的目的；其四，對于不具備回灌條件的施工地段，應當選取最短的施工距離建設排水管渠，將其納入到城市排水系統中；其五，地鐵工程新建的降排水管渠要與區域排水改造、站點排水遷移、排水長期規劃、城市排水規劃相結合，避免城市排水系統的重復性投資和建設，力求提高降排水系統的使用效益；其六，合理利用地鐵工程現有的雨水灌渠，如地鐵各號線可利用已修建完成的降排水管道，降低降排水施工的成本支出。

三：地鐵深基坑降排水施工技術

以某城市某地鐵工程為例，對其降排水施工技術進行分析。由于該地鐵工程的施工場地較小，降水量較大，加之地下構建物的情況較為復雜，所以采取了管井與輻射井相結合的施工技術，高質量地完成的降排水作業目標，能夠確保地鐵工程擁有良好降水效果，對于確保地鐵工程質量，提高地鐵運行安全性具有重要意義。

3.1 工程概況

該地鐵工程呈南北走向，范圍內地下水分為上層滯水，潛水和承壓水。滯水含水層為粉土層、粉質粘土層，埋深3.60～6.00m；潛水含水層為卵石圓礫層、中粗砂層，埋深17.20～20.10m；承壓水含水層為卵石圓礫層，埋深23.80～26.60m。施工降水采用在沿線道路兩側園林綠地內打設封閉式管井結合輻射井的降水方式。

3.2 降水方案

車站降水井22 口，距基坑邊1～2m 設置，區間64 口，在沿線道路兩側園林綠地內打設，場地受限時輻射井替換。其中封閉式管井為600mm 無砂管，反循環回旋鉆機施工；輻射井（包括豎井和水平孔，深25m，內直徑3.4m），采用沉井法配合雙壁鉆桿水力反循環工藝施工。

3.3 輻射井施工

3.3.1 豎井施工

1）管件制做。底件整件制作，壁厚250mm，高2.0m。井壁外側上部1.0m 比下部向內縮50mm，設凹槽便于上下管節連接。下部設5cm 寬刃腳，刃角尖鋼筋加固并包角鋼，采用木模型內模制作。上件制作方法與底件相同，壁厚250mm，高2.0m。按圓桶狀支模澆筑，底部有凸牙，對接下件凹槽。

2）沉井下沉。定位：平整場地，放線確定底件放置中心并畫線。井壁地表圍護：沿井壁圍護埋設鋼板圍板，防止地面土層坍塌和破壞泥漿套。圍護圈高2m。頂部高出地面0.5m。

3）沉井下沉施工糾偏。入土不深的沉井，可在刃腳高的一側除土，刃腳低的一側支墊，隨著沉井的下沉糾正。或在井頂強加水平力牽引，同時井內配合除土糾偏。

4）封底。沉井滿足設計標高后，清理并混凝土封底。封底后如有漏水現象，進行壓漿處理。

3.3.2 水平孔和管井施工

輻射井的水平孔采用雙壁鉆桿水力反循環工藝施工。鉆機安裝：將鉆機置于厚10mm 的鋼板上，用升降機將鉆機下入豎井內水平孔施工的深度，然后固定鋼板。調整好水平孔位置和鉆孔延伸方向后，利用豎井壁將鉆機固定。水平孔定位：施放水平孔井位和確定鉆孔延伸方向，正常情況下井位偏差續小于30mm。

套管鉆進：通過雙壁鉆桿利用高壓水將孔內渣土從鉆桿內排出，鉆進過程中根據出渣量的情況控制水壓力和鉆進速度。放入濾水管：鉆進到設計深度后停鉆，利用高壓水正循環方式將套管內的殘渣清理干凈，然后將濾水管緩緩推進，濾水管接口部位要連接平整牢固，避免刮蹭套管，濾水管出口段要安裝節門。

起拔套管：起拔套管前需下入一根頂桿將套管內濾水管頂住，然后逐段拔出套管。拔套管期間要防止將濾水管帶出。定井位：根據設計井位、地下管線分布及坐標控制點施放降水井井位。遇特殊情況（比如地下障礙、地面或空中障礙）時，及時通知技術人員現場調整。

四、結語

在深基坑降排水設計和施工過程中，應注意以下幾個方面：

（1）降排水方案設計時，應充分考慮相應的應急預案或處理措施。無論其降排水方案多么周密、完善，在基坑土方開挖與支護的過程中，出現局部地質變異性大、局部流砂或涌水、積水現象也是在所難免的，因此充分考慮相應的應急預案或處理措施是十分必要的。

（2）降水井數量和間距的確定一定要參考相應站點的工程地質報告，同時在圍護結構施工時要結合圍護結構施工過程中的土層記錄，確保數據真實、準確。

（3）采用管井降水時，井壁材料的選擇、濾料的選擇等應優先選擇在當地類似工程中應用效果較好的材料。

（4）成井過程中洗井質量至關重要。洗井質量直接影響到整個基坑降水的效果，必須保證洗井成功。

（5）當采用三軸攪拌樁做止水帷幕時，對攪拌樁施工質量，尤其是施工冷縫的處理應在基坑開挖前完成，確保降水前止水帷幕的完整性。

（6）在正式抽水之前認真做好單井試驗性抽水，確定計算滲透系數K 的取值，使得設計降水井的數目能達到基坑降水的預期效果。

（7）基坑開挖過程中出現側壁滲漏水時，應快速封堵，避免滲漏水帶走樁后土體中的細顆粒，使圍護結構產生較大變形。

（8）局部降水困難時，可以多種降水方法綜合利用，以盡量減少降水時間，避免長期降水對周邊環境產生較大影響。

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