地鐵基坑工程地下水問題及其處理對策

徐文博

摘要：地鐵工程項目建設過程中的基坑開挖非常重要，其涉及到很多方面的內容，光其是地下水排放問題處理至關重要。在復雜的工程項目施工建設過程中，一方面要綜合考慮基坑自身的強度、剛度和穩定性，另一方面還要注意地下水處理。本文以某地鐵工程項目為例，就如何積極應對基坑工程中的地下水問題，談一下個人的觀點與認識，以供參考。

關鍵詞：地鐵工程;基坑施工;地下水;處理

在地鐵基坑工程施工過程中，尤其是含水地層施工建設實踐中，因基坑圍護結構中止水設施失效，導致水與砂粒相互融合滲入基坑之中。在此過程中，若水土流失較為嚴重，則必然會對支護效果產生不利影響，嚴重時可能會形成空穴，地面突然出現塌陷問題。上述問題不僅會對圍護結構自身的穩定性產生不利影響，而且會對周邊道路、管線以及建筑物和構筑物等造成影響，因此應當加強地下水有效處理。

一、工況概述

以某地鐵站施工項目為例，站臺中心地下二層，共計14m深度;寬島式站臺，長度為321m，其中標準段的寬度為22.7m。該地鐵站出入口共計5個，地下一層為站廳層，地鐵站地下二層設計為站臺層，站臺中心里程位置頂板覆蓋土層的厚度約為3.65m。該地鐵站主體部分采用的是明挖法施工方法，局部位置因交通疏解而選擇蓋挖法施工方法。車站圍護結構部分施工時采用的是地下連續墻以及內支撐結構支護體系，附屬基坑是單層基坑，其深度設計為10m，主要通過明挖法進行施工作業，圍護結構施工時的鉆孔樁直徑設置為800mm。

二、地鐵基坑地下水有效處理措施和方法

基于本地鐵基坑工程項目特點以及所選擇的施工技術工藝和方法分析，筆者認為在處理基坑地下水時，應當從以下幾個方面著手。

（一）塞坑地下水整體處理思路

地下水對地鐵基坑工程項目施工建設會造成非常嚴重的影響，甚至部分地方處理不當造成塌陷。從整體上來講，地下水處理的基本思路如下：首先對于地鐵基坑外的高水位潛水采用止水法以及降水措施，根據工況條件選擇合適的止水帷幕對其進行阻止地下水滲透到基坑之中。降水施工過程中應當做好地面以及側面防水處理工作，保證坑底結構的穩定性，并且降低支護結構部分受到的土體側壓力;其次，卵石層內有潛水或者裂隙水滲出時，應當有效處理，否則會造成基坑開挖面潮濕。最后，為了能夠有效保證基坑地板混凝土澆筑施工質量，基底開挖過程中應當有效處理紅砂巖裂隙水。

（二）基坑工程地下水具體處理措施和方法

第一，止水處理。就本地鐵站而言，基坑工程項目施工過程中的開挖作業深度相對較大，而且地層中的土質層構成以及基坑工程項目建設過程中地質條件非常的復雜，而且地下水位相對較高。在止水處理過程中周邊需保護建筑物相對較多，加之地下水水位相對較高。如果在建筑時采用復合土釘墻施工方法進行支護加固處理，則很難有效滿足基坑變形控制要求，而且也不適于對變形要求嚴格控制的基坑。從實踐來看，雖然樁錨支護方法的使用能夠有效保障土體變形不超過允許的范圍，但是由于基坑周圍的高層建筑物較多，因此要求對變形進行嚴格管控;同時，本工程所在處的地下管線相對較多，樁錨支護法應用受限。通過對上述各因素的綜合權衡，筆者建議采用地下連續墻以及內支撐相結合的方法，該方式方法對變形控制有良好的效果，不受地層影響和限制。同時，利用鋼筋混凝土施工方法進行支撐加固，則可有效滿足變形防控要求;此外，地下連續墻施工技術工藝的選用，整體效果比較好，而且能夠達到截水以及防滲之目的。在地鐵基坑止水處理過程中，綜合考核各種技術工藝和方法以后，結合影響因素，最終選擇采用鋼筋混凝土以及地下連續墻支護結構，并且兼用止水帷幕。對于本工程項目而言，因其局部路段與高層建筑物比較近，地下連續墻的厚度設置為1.2m，其他位置的墻體厚度應當在1.0m范圍之內;地下連續墻施工深度在38m左右，混凝土等級選擇C40。

第二，排水處理。本地鐵基坑施工開挖過程中，地下水位之上的土層無需處理即可直接進行開挖作業;對于地下水位以下土層而言，應當采取有效的排水處理方法，工程項目施工時選擇坑內集水明排方法。同時，將集水井布設在坑內，用水泵從井中抽水并進行一邊開挖，基于管道將水排至市政管網系統之中。坑內布設三處集水井，并且利用鋼筋進行焊接加固，使其成為圓形鋼筋籠，在其外部覆蓋適量的稻草，起到過濾作用。基于該種技術工藝和方法的應用，可以有效避免沙子進入真空水泵洗盤內，保證后者正常運行。同時，坑外還應當澆筑適量的水泥砂漿并用作墊層，利用水泥砂漿封堵坑底滲水，并且在其上部位置布設適當的木板來有效滿足施工作業要求。地鐵基坑工程項目施工過程中，可以選用坑內積水明排方法，通過降低含水率來實現排水和開挖之目的。坑外排水過程中從降水井內抽水，并且在池坑內沉淀后經管道排入市政管網之中。

第三，地下水處理效果。在地鐵工程基坑地下水處理過程中，采用的是鋼筋混凝土與連續墻相結合的支護處理方法，可有效實現支護、止水之目的。然而，地下連續墻受施工技術工藝影響，槽段接頭與墻角轉折位置很容易滲漏，工程施工工序非常的復雜，各環節施工質量管控直接關系著成墻質量和效果。就本地鐵基坑處理效果來看，采用地下連續墻支護的效果非常的好，工字型接頭起到了很好的防滲作用。在地下水處理時，基坑墻角漏水漏砂，而且量較大，嚴重威脅基坑和周邊建筑物，需要進行技術的處理。對此，采用坑外管井處理方法進行降水，挖至卵石層以后地下水位一直處在卵石層以下，符合降水要求。同時，集水明排方法的應用，緩解了地鐵基坑嚴重積水問題，有利于開挖作業的順利進行。

三、結束語

總而言之，地鐵基坑地下水處理過程中的影響因素較多，采用連續墻技術進行處理時應當注意接縫、混凝土澆筑施工質量管控，避免出現連續窩泥或者墻夾泥等現象。基坑開挖過程中連續墻不均勻沉降會造成接縫處相對滑動，若接縫滲水將導致漏水加劇。工程施工時需注意細微之處的變化，嚴防滲漏問題發生。

參考文獻：

[1]張震.基坑降水在地鐵施工中的應用[J].建材與裝飾，2017（11）.

[2]朱彥鵬，楊校輝，周勇等.蘭州地鐵車站深基坑支護選型分析與數值模擬研究[J].水利與建筑工程學報，2016（14）：55-59.

[3]唐紅影.富水砂卵石地層深基坑設計與施工關鍵技術研究[J].鐵道建筑，2017（02）：33.