地鐵基坑工程地下水問題及其處理對策

梁新華

摘 要：地鐵工程項目建設(shè)過程中的基坑開挖非常重要，其涉及到很多方面的內(nèi)容，尤其是地下水排放問題處理至關(guān)重要。在復(fù)雜的工程項目施工建設(shè)過程中，一方面要綜合考慮基坑自身的強度、剛度和穩(wěn)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(yīng)對基坑工程中的地下水問題，談一下個人的觀點與認(rèn)識，以供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵工程;基坑施工;地下水;處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.075

在地鐵基坑工程施工過程中，尤其是含水地層施工建設(shè)實踐中，因基坑圍護結(jié)構(gòu)中止水設(shè)施失效，導(dǎo)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(yán)重，則必然會對支護效果產(chǎn)生不利影響，嚴(yán)重時可能會形成空穴，地面突然出現(xiàn)塌陷問題。上述問題不僅會對圍護結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，而且會對周邊道路、管線以及建筑物和構(gòu)筑物等造成影響，因此應(yīng)當(dāng)加強地下水有效處理。

1 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(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(jié)構(gòu)部分施工時采用的是地下連續(xù)墻以及內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)支護體系，附屬基坑是單層基坑，其深度設(shè)計為10m，主要通過明挖法進行施工作業(yè)，圍護結(jié)構(gòu)施工時的鉆孔樁直徑設(shè)置為800mm。

2 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(shù)工藝和方法分析，筆者認(rèn)為在處理基坑地下水時，應(yīng)當(dāng)從以下幾個方面著手。

2.1 基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(shè)會造成非常嚴(yán)重的影響，甚至部分地方處理不當(dāng)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(jù)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(yīng)當(dāng)做好地面以及側(cè)面防水處理工作，保證坑底結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并且降低支護結(jié)構(gòu)部分受到的土體側(cè)壓力;其次，卵石層內(nèi)有潛水或者裂隙水滲出時，應(yīng)當(dāng)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(zhì)量，基底開挖過程中應(yīng)當(dāng)有效處理紅砂巖裂隙水。

2.2 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(yè)深度相對較大，而且地層中的土質(zhì)層構(gòu)成以及基坑工程項目建設(shè)過程中地質(zhì)條件非常的復(fù)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(fù)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(yán)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(yán)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(yīng)用受限。通過對上述各因素的綜合權(quán)衡，筆者建議采用地下連續(xù)墻以及內(nèi)支撐相結(jié)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(xù)墻施工技術(shù)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(shù)工藝和方法以后，結(jié)合影響因素，最終選擇采用鋼筋混凝土以及地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)，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(xù)墻的厚度設(shè)置為1.2m，其他位置的墻體厚度應(yīng)當(dāng)在1.0m范圍之內(nèi);地下連續(xù)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(yè);對于地下水位以下土層而言，應(yīng)當(dāng)采取有效的排水處理方法，工程項目施工時選擇坑內(nèi)集水明排方法。同時，將集水井布設(shè)在坑內(nèi)，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(wǎng)系統(tǒng)之中。坑內(nèi)布設(shè)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(shù)工藝和方法的應(yīng)用，可以有效避免沙子進入真空水泵洗盤內(nèi)，保證后者正常運行。同時，坑外還應(yīng)當(dāng)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(shè)適當(dāng)?shù)哪景鍋碛行M足施工作業(yè)要求。地鐵基坑工程項目施工過程中，可以選用坑內(nèi)積水明排方法，通過降低含水率來實現(xiàn)排水和開挖之目的?？油馀潘^程中從降水井內(nèi)抽水，并且在池坑內(nèi)沉淀后經(jīng)管道排入市政管網(wǎng)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(xù)墻相結(jié)合的支護處理方法，可有效實現(xiàn)支護、止水之目的。然而，地下連續(xù)墻受施工技術(shù)工藝影響，槽段接頭與墻角轉(zhuǎn)折位置很容易滲漏，工程施工工序非常的復(fù)雜，各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量管控直接關(guān)系著成墻質(zhì)量和效果。就本地鐵基坑處理效果來看，采用地下連續(xù)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(yán)重威脅基坑和周邊建筑物，需要進行技術(shù)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(yīng)用，緩解了地鐵基坑嚴(yán)重積水問題，有利于開挖作業(yè)的順利進行。

3 結(jié)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(xù)墻技術(shù)進行處理時應(yīng)當(dāng)注意接縫、混凝土澆筑施工質(zhì)量管控，避免出現(xiàn)連續(xù)窩泥或者墻夾泥等現(xiàn)象?；娱_挖過程中連續(xù)墻不均勻沉降會造成接縫處相對滑動，若接縫滲水將導(dǎo)致漏水加劇。工程施工時需注意細微之處的變化，嚴(yán)防滲漏問題發(fā)生。

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