地鐵車站深基坑開挖降水技術(shù)探討

王紅

【摘 要】地鐵車站深基坑項(xiàng)目比較龐大和繁雜，受到的影響原因比較多，運(yùn)用計(jì)算與解析的效果和變形機(jī)理，能夠預(yù)判施工中可能呈現(xiàn)的每種引起事故的原因，運(yùn)用土壓力公式可以最大限度的確保計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)性。

【關(guān)鍵詞】地鐵站；深基坑；開挖；降水施工

0 引言

跟著國民經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)展，科技水準(zhǔn)日益提高，當(dāng)代工程項(xiàng)目的規(guī)模與數(shù)量日益增加，深基坑項(xiàng)目的任務(wù)量與施工難度大大增加。深基坑降水則是深基坑土方工程施工中的一項(xiàng)主要技能方法，能起到揮發(fā)土壤中的水分，促使土體固結(jié)，從而提升土體的強(qiáng)度，完善施工條件，縮短工程工期。

1 工程概況

1.1 車站概況

地下雙層12m島式車站是本地鐵車站，544150m（包含停車線長度）是車站的總共長度，2015m是規(guī)范段的寬度，站臺是12m雙柱島式站臺。2181-317m是車站的覆土深度，2193m是車站頂板覆土深度，14143m（軌面絕對標(biāo)高61703m）是車站有用站臺中間處軌面深埋，141300-151200m是車站2端的軌面埋深度；車站規(guī)范段地下接連墻深2514m，016是入土比。車站基坑規(guī)范段沿厚度目標(biāo)裝置4道鋼支柱。？椎609、壁深12mm鋼管是第一道支柱運(yùn)用的，其它每道支柱使用？椎609、壁深16mm鋼管；鋼管支柱水平間距215m左右。

1.2 地質(zhì)條件

地下水依埋藏為前提，本項(xiàng)目地下水重要為上層滯水、孔隙承壓水與基巖裂隙水3種類別。重要賦以于人工填土（Qm l）層，沒有合并自由水面是上層滯水，其重要的補(bǔ)給根源就是大氣降水、地表水與生產(chǎn)、生活用水滲入。在勘測期間，在Jz-ZSGY-W1號抽水檢驗(yàn)孔中檢測得知承壓水水頭在地面下711m，相當(dāng)于十足標(biāo)高13189m（黃海高程），按在漢口地區(qū)不一樣地段不一樣時期長期察看效果說明，2010m左右是漢口地區(qū)長江I級階地承壓水測壓水頭標(biāo)高的最高，在310-410m之間是承壓水頭標(biāo)高年轉(zhuǎn)變的幅度。

2 施工要點(diǎn)

2.1 對沿線建筑物、未拆除的管線、道路實(shí)在動工前要實(shí)行體系觀察的。如果降水作、監(jiān)因降水造成圍護(hù)構(gòu)造外側(cè)失水過多，旁邊建筑物穩(wěn)定被影響到時，要使用井點(diǎn)回灌技術(shù)彌補(bǔ)基坑外側(cè)地下水，一排井點(diǎn)是即在降水井點(diǎn)與要保障的建（構(gòu)）筑物之間打設(shè)的，在降水井點(diǎn)抽水的同步，經(jīng)過回灌井點(diǎn)向土層內(nèi)灌入相當(dāng)數(shù)量的水，變成一道隔水帷幕，從而防止或減少回灌井點(diǎn)外側(cè)被保障的建（構(gòu)）筑物地下的水消逝，讓地下水位基礎(chǔ)維持不變，這樣就不會兇降水讓地基自重應(yīng)力增多而引發(fā)地面沉降。井點(diǎn)回灌依監(jiān)測效果在影響區(qū)域內(nèi)實(shí)行，回灌點(diǎn)孔深通常5～8m，為0.5個大氣壓的是灌水壓力。

2.2 開挖完成基坑后，要依據(jù)降水原委中的水位、水量監(jiān)測記載和解析構(gòu)造確定能不能停止相當(dāng)井點(diǎn)降水，對不可以停止的井點(diǎn)要維持降水，直到構(gòu)造圬工結(jié)束為止。構(gòu)造圬工結(jié)束停止降水后，對井點(diǎn)實(shí)行封塞，封塞的規(guī)律是先使用黏土基底以下降水井孔，而后按次施作混凝土墊層，搭接架設(shè)防水層，細(xì)部防水解決的事務(wù)。

3 降水施工技術(shù)

3.1 降水方案及設(shè)計(jì)原則

采用坑外大直徑井管降水，降水井沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)保證基坑在沒有明水的條件下開挖土方和進(jìn)行地鐵結(jié)構(gòu)施工。及時降低基坑下部承壓含水層的承壓水水頭，防止基坑底部突涌的發(fā)生，以確保施工時基坑底板的穩(wěn)定。

3.2 排水量計(jì)算

在粘土隔水層上是該地鐵站的底板，經(jīng)過受力計(jì)算，不可以抵抗承壓水壓力的是粘土層厚度，所以降水動工時要運(yùn)用減壓井對承壓水層實(shí)行泄壓。降水開頭，依狹長集水廊道側(cè)壁與坑底進(jìn)水前提計(jì)算；降水后期，當(dāng)水位下降到設(shè)計(jì)水位時，依狹長集水廊道側(cè)壁進(jìn)水前提計(jì)算。

3.2.1 上層潛水計(jì)算

1）計(jì)算初期上層潛水水量：

Q初期=6KS[（a+b）S+ab]/R=50522m3/d（1）

2）計(jì)算后期上層潛水水量：

Q后期=6K（a+b）S2/R=21269m3/d（2）

式中：K——滲透系數(shù)，104m3/d；a——車站長度，180.5m；b——車站寬，18.5m；S——基坑水位降深，12.2m；R——影響半徑，869m。

3.2.2 計(jì)算下層承壓水水量

Q井壁=6KS2（a+b）/R=6424m3/d（3）

式中：K——滲透系數(shù)，95m3/d；S——基坑水位降深，5.52m；R——影響半徑，538m。

3.3 計(jì)算降水井參數(shù)和布設(shè)

6m是設(shè)計(jì)降水井間距，沿基坑周圍布置，距圍護(hù)樁內(nèi)邊緣3m，共64口，800mm井徑，21m井深，900m3/d是單井出水量，64×900=57600m3/d>50522m3/d是排水量。使用抽水量為50m3/h、揚(yáng)程25m的水泵抽水，50×24×0.75=900m3/d（水泵功率按0.75折算）是每天的抽水量，滿意降水動工需求。

3.4 降水井、減壓井的結(jié)構(gòu)組成

1）井壁管。800mm是降水井與減壓井成孔的孔徑，直徑400mm的無砂水泥管是井壁管統(tǒng)一使用的。

2）濾水管。橋式濾水管是降水井與減壓井統(tǒng)一運(yùn)用的，濾水管外統(tǒng)一包一層100目尼龍網(wǎng)，濾水管與井壁管的直徑一樣。

3）沉淀管。過濾而不致因井內(nèi)沉砂阻礙而影響進(jìn)水的功能是沉淀管主要起的作用。積淀管接在濾水管下面，直徑和濾水管一樣，使用鐵板封住長1m管底口。

3.5 施工工藝

1）鉆孔。降水井開孔大小是800mm，一徑到底。鋼護(hù)筒在孔口安置，鉆至設(shè)計(jì)深度后用正輪回辦法清孔，動工中掌控孔斜偏差<1%。

2）換漿清孔。鉆孔到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將鉆桿提至離孔底0.5m是在提鉆前要做好的，實(shí)行沖孔根除孔內(nèi)積淀物，同步將孔內(nèi)的泥漿濃度漸漸調(diào)至1.1孔底沉淤<20cm、返出的泥漿不含積淀物為止。

3）下井管。井管入場后，檢驗(yàn)過濾器的縫隙與測量孔深，開始下井管必須要適合設(shè)計(jì)需求。在濾水管上下2端每設(shè)一套直徑小于孔徑5cm的扶正器是在下管時要做的，這樣來確保濾水管能在中間，井管焊接要穩(wěn)固、垂直，下到設(shè)計(jì)深度后，井口穩(wěn)固在中間。

4）填礫料。濾料在井管下入后馬上填入，5～10倍是其規(guī)格為含水層篩分粒徑，且≤5cm是最大粒徑，優(yōu)秀級配，沒雜質(zhì)泥土等。

4 降水施工和運(yùn)營質(zhì)量保障

4.1 確保降水井深度、嚴(yán)歷掌控濾料質(zhì)量

想要保證井深滿足需要，就一定要在降水井鉆孔結(jié)束后讓專人實(shí)行量測，保證接觸面積來保證降水井透水功能與結(jié)果。同步濾料回填的時間與高度、質(zhì)量還要嚴(yán)歷掌控。

4.2 要透徹洗井

成井工藝中主要的一道工序就是洗井。一口井是不是可以施展功能，決定于洗井的質(zhì)量。在濾管周圍填濾料后馬上實(shí)行洗井，滯留在孔內(nèi)于透水層中的泥漿以及孔壁的泥漿要清理。透水層要疏導(dǎo)，還要在井旁邊形成優(yōu)秀的反濾層。洗井原委中觀測水位與出水量轉(zhuǎn)變狀況。

4.3 試抽工作要做好

試抽應(yīng)接連實(shí)行，不能夠中途停掉。必要修理或更換水泵時，要一一實(shí)行。抽水開始后，要一一檢驗(yàn)單井出水量、出水含砂量。當(dāng)過大的含砂量時，要把水泵提高，像含砂量依然較大，要重新洗井。

4.4 降水要提前依照動工進(jìn)程規(guī)劃，降水要在基坑開挖前十五天實(shí)行，這樣才能確保可以及時降低基坑內(nèi)的地下水位。

5 結(jié)語

總之，地鐵深基坑開挖面積越來越大、深度越來越深，而開挖所遇到的地質(zhì)環(huán)境也越來越復(fù)雜。所以采用合理的降水方案，才能避免因降水問題而造成的事故，確保工程的施工進(jìn)度，提高工程的整體質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]李春蘭.淺談基坑深井降水[J].山西焦煤科技，2011（S1）：16-19.

[責(zé)任編輯：湯靜]