沈陽市地鐵二號線會展中心站的降水設計與施工

丁世春

遼寧省礦產勘查院，遼寧 沈陽110032

0 引言

本文介紹了沈陽市地鐵二號線會展中心的工程概況以及水文地質條件，分析其工程特點、地質特征，提出其基坑降水方案和降水施工需注意的問題。按該方案順利完成該車站的基坑降水工作。

1 工程概況

會展中心站位于沈陽市營盤南街和銀卡路交口處，營盤南街與渾河大街之間的綠地內，綠地寬45 m。車站跨路口設置，沿營盤南街呈南北走向。渾河大街道路紅線寬53 m，高出地面約3～4.5 m，營盤南街道路紅線寬24 m，銀卡路道路紅線寬30 m。路東北角為1～3 層國際會展中心，路口東南角為汽車城，以二層建筑為主。該站為地下雙層島式站臺車站，站臺寬10 m，左右線間距為13 m。主體結構采用一柱兩跨雙層混凝土框架結構，結構總寬18.50 m，縱向柱距一般為8 m。頂板至底板高13.21 m。車站中心里程處覆土厚度2.68 m。車站兩端設置盾構施工調頭井。車站共設出入口3個，其中3號入口預留；車站共設風道兩個；車站主體及附屬風道、出入口均采用明挖法施工。

2 場地水文地質概況

本車站地下水類型為第四系松散巖類孔隙水，主要賦存于中粗砂、礫砂及圓礫層中，主要含水層厚度24.3～27.5 m。單井單位涌水量1 816 m3/d·m，屬水量極豐富區。

地下水的補給來源主要為側向徑流。總體是由北東向南西徑流，局部由于水源井的開采形成小圍的降落漏斗。主要排泄方式為人工開采，次為側向徑流排泄。

會展中心站附近進行了穩定流抽水試驗，含水層綜合滲透系數及影響半徑計算結果見表1。

3 降水方案設計

依據勘察報告闡述的水文地質條件，結合本站點各部位結構底板標高分析，為滿足結構施工無水作業條件，需降低孔隙潛水。

3.1 降水方法

（1）對站體及兩端加深部分明挖基坑單獨采用

表 1 含水層綜合滲透系數及影響半徑計算結果表Table 1 Calculating results of comprehensive aquifer permeability coeffi cient and the infl uence radius

表 2 會展中心站降水設計主要技術參數表Table 2 Main technical parameters of falling groundwater level design of convention and exhibition center

封閉管井降水方案；

（2）對1號風井風道和2號風井風道分別單獨封閉降水，根據施工順序可借用站體部分降水井；

（3）對1、2號出入口通道的橫通道部分及加深部位進行降水，采用干擾降水方法。

分別對站體和1、2號風井風道以地下結構施工范圍內和槽底處水位降深在結構底板以下不小于0.5m為約束條件，利用群井抽水計算模型，進行群井抽水情況下分別對站體和1號風井風道降水預測，預測結構滿足降水要求。

3.2 降水設計參數

會展中心站設計主要技術參數詳見表2。

鉆孔：在鉆孔過程中應保證孔內泥漿液面高度與孔口平，嚴防塌孔。在地層條件允許的情況下，盡量使用地層自造泥漿液面高度與孔口平，嚴防塌孔。在地層條件允許情況下，盡量使用地層自造泥漿成孔，若鉆孔通過易塌孔的流砂層或泥漿漏失嚴重的地層時，可采用人工造漿護壁鉆進，泥漿相對密度調至1.1～1.3。為提高鉆井效率，應盡量使用反循環鉆井工藝成孔（圖1）。

4 降水施工方法及技術要求

定井位：根據降水設計方案提供的井位圖、地下管線分布圖及甲方提供的坐標控制點，并參照車站永中線控制點施放降水井井位。正常情況下井位偏差≤50 mm，若遇特殊情況（比如地下障礙、地面或空中障礙）需調整井位時，應及時通知技術人員在現場調整。為保證安全，定井位后應挖探坑以查明井位處有無地下管線、地下障礙物，挖探坑的平面尺寸應和鉆孔鋼護筒相近（稍大一點），深度必須以挖（或釬探）到地層原狀土為準。

埋設護筒：為避免鉆井過程中循環水流將孔口回填土沖塌，鉆孔前必須埋設鋼護筒。護筒外徑1.0 m，深度視地層情況而定。在護筒上口設進水口，并用粘土將護筒外側填實。護筒必須安放平整，護筒中心即為降水井中心點。

鉆機就位、調整：鉆機就位時需調整鉆機的平整度和鉆塔的垂直度，對位后用機臺木墊實，以保證鉆機安放平穩。鉆頭對位偏差應小于50 mm，鉆孔垂直度偏差小于1%。

圖 1 反循環鉆進工藝原理圖Fig.1 The principle diagram of the reversed circulation drilling technology

換漿：鉆孔至設計嘗試以下0.5 m左右，將鉆頭提高0.5 m，然后用清水繼續反循環操作替換泥漿，直到泥漿粘度約為20 S為止。

下管：下管前應檢查井管是否已按設計要求包纏尼龍紗網；鋼筋濾水管接口處要包嚴，以保證井管的垂直度。

填濾料：填料必須采用動水填礫法從井四周均勻緩慢填入，避免造成孔內架橋現象，洗 井后若發現濾料下沉應及時補充濾料，填料高度必須嚴格按設計要求執行。

洗井：采用壓風機或鉆機自帶設備洗井，若井內沉沒比不夠時應注入清水。若成井過程中粘土使用過多，洗井不及時時，應加入膠磷酸鈉藥液浸泡不少于6 h（或根據產品說明執行），然后再洗井，洗井必須洗到水清砂凈為止。

5 結語

通過對現場水文地質特征分析，提出降水設計方案及降水井施工方法和技術要求后，依此方案順利地完成了車站基坑降水工作。需要指出是由于現場條件的限制，個別降水井實際施工位置與設計位置不一致，但總井數保持不變，降水效果滿足施工需要。

[1] 姚天強,石振華.基坑降水手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2006.

[2] 中國地質調查局.水文地質手冊[M].北京：中國地質出版社，2007.