基于降水技術在地鐵深基坑施工中的應用

鐘志強

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，我國的城市化進程的不斷推進，取得了顯著的成果。隨著城市化建設，城市人口越來越多，城市的交通情況變得越來越擁擠，為了保證人民群眾的正常出行，緩解出行壓力，很多城市都已經建立了地鐵，通過地鐵交通的建立，有效緩解了交通道路的堵塞情況，優化了城市交通體系。但是在地鐵建立施工的過程中，深基坑問題是地鐵施工中的重要環節，本文從地鐵深基坑施工入手，針對降水技術在地鐵深基坑施工中的應用進行了研究與分析，希望能夠減少深基坑降水問題的發生，保證地鐵順利施工，減少安全事故的發生，保證人民群眾的出行安全。

關鍵詞：降水技術;地鐵;深基坑施工

在地鐵建筑施工過程中，施工單位為了減少對地面建筑和周圍環境的影響，會把地鐵換乘車站所建立在地面較深的位置。由于地鐵建立的位置較深，很容易就會出現地鐵深基坑降水問題。地鐵深基坑降水問題很容易造成施工安全事故的發生，對人民群眾的生命財產安全造成嚴重的影響，對社會造成惡劣影響，不僅如此，還會對地鐵深基坑的施工周期產生不良影響。

1 地鐵深基坑降水施工技術應用案例

北京軌道交通亦莊線地鐵就是通過大口徑管井降水，科學運用了深基坑降水施工技術。亦莊線肖村橋站在宋莊站和小紅門之間，位于南四環與成壽寺路交叉口的北面，在城外家具城的廣場上，各種地鐵線路復雜交錯。這個坑基開挖深度為16.7m，寬 19.7m，基坑 192.4m，全部的建筑面積有10200m²，，建筑工程巨大。工程圍護結構形式是擋土墻+鉆孔灌注柱+3 道錨桿，一樁一錨，東段大里程處及盾構井段。圍護結構形式為鉆孔灌注樁+3 道鋼支撐（斜撐）。擋土墻高 2.3m，護坡樁直徑 800mm，間距 1.3m，樁長 19.661m，嵌固長度為 5m。錨桿長度為 27到30m。各種深基坑降水方式中有很多種類：深井降水是井口徑較大能放人水泵或較大降水機械，降水量較大;管井降水是口徑較小的鋼管打入地下水位以下以負壓抽取地溝或集水坑里的水使基礎部位地下水位下。

深基坑降水施工技術計算公式如下：

Q為基坑涌水量（m³/d），k為滲透系數（m/d），H為潛水含水層厚度（m），S為水位降深（m），r₀為深基坑半徑（m），R為引用影響半徑。

2 基坑降水方案的設計

2.1 降水方法

為了保證降水效果，一般地鐵基坑會進行封閉式管井降水，建筑結構施工后，結構承載力若能滿足基坑抗滲流穩定驗算可停止抽降，降水井應隨主體結構底板施工拆除，封堵處理。建筑結構需要注漿加固時，要先注漿加固，后施工加固區降水井。可以基坑外側設置水位觀測孔，通過觀測孔對地下水位進行及時的控制，調節泵型泵量，不僅能夠實現對地下水情況的全面了解，更能夠通過降水施工效果。

2.2 確定降水設計參數

基坑開挖范圍內的土質主要為粘性土，會出現上層滯水的問題，對于這個問題，可以采用明溝排水的方式解決。另外，針對引起突涌的下部承壓水或含水砂性土問題，可以通過管井降壓疏干的方法進行解決。施工人員在設計時，要根據基坑內土層性質和體積情況，計算出總體涌水量，之后再根據降水井工藝、濾管和濾料等情況，設計好單井出水能力，計算好降水井的眼數，并把降水井均勻的分布在基坑周圍。

3 降水施工技術在地鐵深基坑中的應用

3.1 鉆孔

施工時通常會采用BG旋式的鉆孔機進行施工，減少成孔過程中各種問題的發生。鉆孔的直徑要超過80厘米，深度要超過30厘米，并且要做好數據記錄工作和施工區域的土樣進行收集工作。

3.2 清孔

現階段我國采用的清孔方法就是通過清水來進行清洗和置換工作，把深基坑中的泥漿抽空清除，保證降水井順利的放入降水管中，方便地鐵深基坑施工工作的順利開展^[1]。

3.3 井管下放

為了保證深基坑降水效果，施工中需要的濾管最好是選擇無砂硅濾管，使用時在水下井管的部分纏上濾網，控制好井管下放速度，在管口和井口距離為0.2米時，要把井管與上節井管相互連接。需要注意的是，井管最后應該比地面高出0.2米，為了保證降水效果，可以用防水布進行遮擋^[2]。

3.4 填料

在安裝好降水管之后，就要開始進行添加濾料的環節，在添加濾料時一般采用人工添加的方法，施工人員需要隨降水井周圍所有區域進行填料工作，需要較多的人力才可以完成。添加好濾料之后，為了提高降水效果，施工人員可以濾料上面添加一定數量的黏土并對其進行壓實。

3.5 洗井

為了減少降水井底部沉淀現象的發生，保證降水效果，施工人員要選擇合理的時間開展洗井工作。洗井過程中，施工人員要根據實際情況設置不同的清洗時間，進行多次的清洗，直到清洗過后的水還是干凈清澈，洗井工作才是順利完成。在清洗過程中，施工人員要不定時的對降水井中的水進行檢測，保證降水井的水符合標準，滿足施工需求^[3]。

4 基坑降水施工問題及預防措施

4.1 降水無法達到標準

在施工過程中，降水后的水位仍然無法滿足基底下1m要求的情況很容易發生。這種問題的產生原因一般就是降水井的濾料質量較差或者是洗井工作沒有到達到標準，或者是降水井的深度沒有在標準范圍之內造成的。為了保證降水施工的順利進行，減少無法滿足施工標準情況的出現，施工人員在施工時，要選擇高質量的濾料，對多種濾料進行試驗檢測，保證濾料粒徑小于50毫米。在使用濾料之前，施工人員首先要清洗濾料碎石，根據設計方案，控制好濾料回填的時間和回填的高度，保證施工效果。施工人員在洗井時，可以應用活塞往復洗井的方法，將孔內沉渣有效的清理出來，提高清洗效果，提高洗井工作的質量。在通過水泵開展抽水工作時，施工人員要控制好井管的出水排水量，降水井完成施工后進行檢查，保證井深滿足相關設計要求^[4]。

4.2 水位差異較大

深基坑降水施工常會發生降水井和基坑水位差問題，通常表現為降水井的水位低，基坑水位高。原因主要有兩個，一方面是降水井的水滲入量無法滿足抽水泵的需求，水井抽空，進而導致水位減低情況的發生;另一方面是基坑附近的管道某些部位可能出現了破損的情況，導致其他地方的水流通過破損部位流入基坑。為避免此類問題的發生，施工時應選擇大功率水泵進行抽水作業，當抽水量接近施工要求時，改用小功率水泵。另外，降水施工中要及時對附近的管道進行檢查，發現破損問題應及時處理^[5]。

5 結語：

為了提高地鐵建筑的質量安全，施工單位都科學的應用了降水施工技術，降水施工技術是解決地鐵深基坑降水問題的重要技術手段，能夠保證地鐵施工的順利進行，保證地鐵高質量高效率的完成。

參考文獻：

[1]陳俊霖.探討降水技術在地鐵深基坑施工中的應用[J].建筑工程技術與設計，2015，（36）：964.

[2]南婷婷.地鐵深基坑降水施工技術要點分析[J].哈爾濱職業技術學院學報，2019，（4）：125-127.

[3]彭小丹.地鐵車站深基坑降水施工工藝分析[J].建筑工程技術與設計，2018，（13）：2129，2165.

[4]郭寶政.地鐵深基坑降水控制技術與策略探討[J].四川水泥，2019，（10）：330.

[5]史曉歐.成都地鐵錦城大道站降水施工工藝研究[J].建筑工程技術與設計，2017，（10）：2076.