城市軌道交通地下車站深基坑降排水關(guān)鍵技術(shù)分析

閆雄偉

（太原軌道交通集團有限公司，山西 太原 030000）

在建筑工程的建設(shè)中，最重要的也是最基本的就是基礎(chǔ)工程，因為基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量能夠直接影響建筑工程整體的施工質(zhì)量，如果建筑工程整體建設(shè)質(zhì)量良好，而基礎(chǔ)工程的施工建設(shè)出現(xiàn)的了一些問題，那么就會嚴重影響建筑工程整體質(zhì)量，嚴重時甚至會因為基礎(chǔ)工程的質(zhì)量問題，使建筑工程整體失去本該具有的作用，所以城市軌道交通地下車站深基坑間排水問題值得我們關(guān)注與重視。

1 深基坑存水的危害

1.1 承壓水對深基坑的危害

承壓水是深基坑中因為降排水技術(shù)質(zhì)量出現(xiàn)問題，造成存水不能夠充分地排出去，這樣就會使一部分水存在深基坑中，經(jīng)過積累就會形成承壓水。承壓水的形成對深基坑的整體質(zhì)量會造成最大的危害就是深基坑中頂托和開挖面的危害，承壓水與一般的水源相比，對深基坑的危害更大，影響更劇烈，因為承壓水的主要來源是地下水，自身具有一定的壓力，所以相比于壓力較小的一些水源來講，承壓水的危害就會更大，更難以解決。另外深基坑中承壓水如果不能夠及時有效的處理，就會對深基坑頂托造成嚴重的損害，因為深基坑長期受到承壓水的影響，使得深基坑中的抗突涌系數(shù)下降，造成深基坑出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象，而經(jīng)過長時間的滲漏，深基坑周圍就會形成流沙，出現(xiàn)深基坑頂托支撐減少，頂托的破壞非常嚴重。

1.2 潛水對深基坑的危害

潛水對深基坑的影響是非常大的，潛水層主要的材料就是細砂填料為主，所以潛水層具有較強的透水性，而且潛水層中包含著大量的透水性較差的淤泥，這樣就會造成潛水層的透水能力和儲存能力下降，但是仍不會對潛水層造成較大影響。在深基坑的施工過程中，如果沒有在施工周圍施加防滲措施或降排水措施，就會造成潛水層中大量水流入深基坑中，嚴重影響施工建設(shè)。如果不加以處理仍然強制施工，就會造成深基坑坑壁周圍出現(xiàn)水土流失的現(xiàn)象，影響深基坑的安全建設(shè)，引發(fā)安全事故，所以在深基坑施工前，就必須要充分考慮潛水對深基坑建設(shè)的影響，避免出現(xiàn)事故，影響深基坑的建設(shè)工作。

1.3 雨水對深基坑的危害

在深基坑施工中，除了承壓水對深基坑自身的造成嚴重影響外，雨水對深基坑的影響也是非常大的，因為大氣環(huán)境受到嚴重破壞，導(dǎo)致我國空氣中存在著大量的廢棄污染物，嚴重影響著人們的生活，當空氣中出現(xiàn)降雨時，空氣的污染物會隨著雨水降落到地面中，因為污染物的存在，使降落的雨水具有腐蝕性，對于深基坑形成嚴重腐蝕，降低深基坑的整體質(zhì)量和使用年限。

而且經(jīng)過雨水長年累月地腐蝕，會使深基坑出現(xiàn)頂部滲漏，加劇深基坑頂托的損害，所以在深基坑施工建設(shè)時，要在深基坑上方鋪砌防腐蝕材料，減緩雨水對于深基坑的腐蝕。另外，還要將降雨或者其他地表水及時排放出去，避免有水長期存在于深基坑上方，給深基坑的防腐材料造成破壞，降低防腐性能。

2 城市軌道交通深基坑施工問題

軌道交通是城市公共交通體系中的重要組成部分。在城市軌道交通的建設(shè)環(huán)節(jié)，深基坑施工具有極為重要的意義。不過，我國城市軌道交通建設(shè)環(huán)節(jié)還存在部分深基坑施工問題。

一方面，深基坑施工受到的制約越來越多。該工程的開展，不僅會受到城市用地開發(fā)政策的影響，還會受到管線搬遷和道路翻交的制約。而且，城市軌道交通深基坑施工還會受工程耐久性制約，目前，我國軌道交通工程的耐久性基準為100年，若無法創(chuàng)新技術(shù)實現(xiàn)性能優(yōu)化，則難以突破此限制約。深基坑施工還會受到環(huán)境保護要求和換乘車站的制約，這些制約因素都在一定程度上對深基坑施工的有效性造成了阻礙。另一方面，城市軌道交通深基坑施工時需注意的工程要點較多。比如，施工時應(yīng)提升深基坑的排水能力，做好地表監(jiān)測和支撐維護工作，并選擇合理方式高質(zhì)量完成土方開挖工作。

3 深基坑工程建設(shè)中降排水的特點

深基坑工程的承壓水能力受到其特點的影響，降排水的施工情況會影響到地鐵的實際建設(shè)。目前，地鐵施工中主要存在著以下幾個降水施工特點。

1）施工難度大，地鐵車站往往建設(shè)在城市地底，具有較長的長度和寬度，且部分地鐵的深度較大，占據(jù)地底的面積大。在施工中不同的聯(lián)絡(luò)通道主要采用兩端明挖和中間暗挖相結(jié)合的方式，從而形成地鐵隧道的貫通。這樣的施工方式難度較大且交叉的位置較多，在實際施工過程中困難較多；2）建設(shè)風險多，地鐵工程建設(shè)主要是在城市地下，城市地面往往要承載樓房和道路行車等重物的重量，所承受的壓力較大。再加上地底開挖建設(shè)，地質(zhì)條件復(fù)雜，不同的施工場地在不同的季節(jié)時，地下水位也會發(fā)生變化。地鐵工程建設(shè)極容易受到地下水或者是地形條件等周邊因素的影響，所存在的風險因素較多；3）技術(shù)難度大，地鐵施工所要面對的建設(shè)環(huán)境較為復(fù)雜，所以相應(yīng)的在技術(shù)要求上也會比較嚴格。在城市地底建設(shè)中，會遇到不同的地質(zhì)條件或者是水文條件，地下水位的不同也要求有著不同的建設(shè)技術(shù)；4）建設(shè)工期長，地鐵建設(shè)雖然主要的建設(shè)工程是在地底下進行，但是對周邊環(huán)境也會產(chǎn)生影響。有的地鐵建設(shè)會影響周邊居民的出行和居住，甚至影響周邊建筑物的建設(shè)。因此，地鐵建設(shè)往往要求在較短的工期內(nèi)高效地完成地鐵建設(shè)工作。

4 地鐵深基坑降排水施工技術(shù)要點

4.1 施工之前的準備工作

在對地鐵深基坑進行施工之前要先對于施工現(xiàn)場進行勘測，根據(jù)深基坑的地質(zhì)和水文的實際情況，結(jié)合電滲、噴射、輕型和管井等幾種方式來進行對比分析，從而選擇相應(yīng)的降排水施工方案。在具體勘察過后，要依據(jù)施工設(shè)計的目的對整個施工方案進行調(diào)整，從而滿足施工建設(shè)的要求。

4.2 鉆孔與清孔技術(shù)

在確定好施工方案后，要結(jié)合施工現(xiàn)場的實際狀況來進行鉆孔和清孔工作。就成孔來講，需要選用適合當?shù)氐刭|(zhì)條件的鉆孔機進行鉆孔，從而有效避免因為地下土層石粒較大而出現(xiàn)的卡孔問題，保證好工程的質(zhì)量。在當前的實踐中，旋挖鉆機的鉆孔能力最為出色。這樣有利于井管的設(shè)置和對井管深度的檢測。如果發(fā)現(xiàn)孔深不符合要求時，要重新進行成孔工作。

4.3 下井管

通過對孔的深度進行檢測后，要按照預(yù)先設(shè)計的方案將井管進行排列組合。下井管往往采用無砂混凝土過濾管，如果井管要設(shè)置在水位以下，還要用尼龍濾網(wǎng)進行包纏，阻絕泥沙進入管道中。在放置下井管的時候，要保證好入孔過程平穩(wěn)且順滑，應(yīng)緩慢進行，注意井管之間的連接要保持好無空隙。要利用好過濾設(shè)施對縫隙進行清洗，阻隔泥沙。同時，要進行防水工作，保護好下井管。

4.4 填料、洗井與水泵安裝

在下井管安放好后，要及時地進行填料和洗井工作。濾料填充作業(yè)中必須注意施工的連續(xù)性，在井孔的四周均勻填入濾料，并根據(jù)該地的實際情況考慮濾料填充的厚度。完成濾料填充之后要迅速地進行洗井工作，防止管孔堵死或井底沉渣過厚的情況出現(xiàn)。洗井工作可重復(fù)多次進行，直至水清為止。清洗結(jié)束后，要對下井管進行相應(yīng)的抽水試驗，將實際抽水量與預(yù)計水量進行對比，確保管道的效率。

5 深基坑綜合的降排水技術(shù)

5.1 設(shè)置降水井位

在深基坑中，設(shè)計降水井位排水是一種十分常見的排水方式，他主要是利用現(xiàn)代鉆井技術(shù)鉆取降水井，在施工前按根據(jù)所需井位的大小選購合適的井管，在鉆井過程中，時刻注意要加固井壁，避免出現(xiàn)一些意外事故，當達到所需深度時，安裝混凝土管道，遵循由淺至深的原則。另外，在井位鉆取過程中，必須要正確使用鉆井設(shè)備，避免因為設(shè)備的操作不當導(dǎo)致井位坍塌，造成嚴重后果。

5.2 設(shè)置明溝排水

在深基坑常用的排水措施除了設(shè)置降水井外，還有一個便是建造明溝進行深基坑排水工作，通常在深基坑建造完成后，積水水位會明顯下降，這時采用明溝排水，不僅僅施工難度低額，而且投資費用也比較低，修建明溝后，將積水自動引流排出，對于基坑中一些殘留積水可以采用水泵進行抽水，如果基坑中存在的殘留積水較多，則可以在明溝周圍重新挖取渠道，通過借助外力的方式將殘留積水排出。

5.3 其他控制措施

在深基坑的施工建設(shè)過程中進行降排水工作，會出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，所以在抽水前，提前將管道進行徹查，觀察管道中是否出現(xiàn)滲漏或者堵塞的現(xiàn)象，如果發(fā)生堵塞現(xiàn)象，確定好堵塞的位置，然后進行現(xiàn)場維修，維修合格后方可使用。優(yōu)化深基坑施工方案，在深基坑施工前，對深基坑周圍的土質(zhì)環(huán)境、水文環(huán)境和地形等大量因素進行充分結(jié)合考慮，設(shè)計出滿足需求且符合地質(zhì)要求的深基坑，在建設(shè)過程中，設(shè)置觀測點，能夠?qū)崟r觀察周圍的環(huán)境變化，提前做好準備，避免造成嚴重損失，所以優(yōu)化設(shè)計方案，實地勘察結(jié)合能夠提升工程質(zhì)量，增強深基坑降排水的效果。

6 其他控制要點

在深基坑降排水的施工建設(shè)中，提升降排水能力，首先就是要避免出現(xiàn)深基坑堵塞的現(xiàn)象，給降排水工程增加難度，施工人員在進行降排水的抽水過程中，可以聽過聲音辨別深基坑內(nèi)部是否有堵塞或者深基坑表面腐蝕的現(xiàn)象，這樣能夠幫助施工人員根據(jù)具體的情況施工建設(shè)，采取一些解決方法，提升施工質(zhì)量。另外，在深基坑施工建設(shè)前，必須要對施工建設(shè)的位置進行實際勘測然后制定降排水方案，這樣既能夠提升深基坑工程的整體質(zhì)量，還能夠減少施工時長，保證深基坑能夠更早的投入使用。在深基坑的施工建設(shè)過程中，必須要加強施工建設(shè)的監(jiān)管力度，提升抗突涌系數(shù)，然后根據(jù)實地考察結(jié)果，制定合理方案，增加深基坑降排水質(zhì)量，這樣才能夠從根本上解決深基坑的降排水問題。

7 城市軌道交通深基坑工程施工技術(shù)

目前，城市軌道交通深基坑施工中應(yīng)用的最為廣泛的技術(shù)就是逆作施工技術(shù)。所以，筆者在下文中對該技術(shù)的工藝原理、種類以及應(yīng)用方法進行了簡要論述。

7.1 工藝原理

逆作施工技術(shù)是實現(xiàn)工地施工支撐的有效方法，在我國的深基坑支護工作中應(yīng)用得十分廣泛。這種方法擁有受力合理性，而且其圍護結(jié)構(gòu)的變形量績極小，在使用中并不會對周邊的建筑物產(chǎn)生影響。應(yīng)用這種方法時，施工人員需要將支撐樁柱防止在建筑物的地下室軸線、施工地下墻、支護結(jié)構(gòu)和建筑內(nèi)部的隔墻相交部分；在底板封板之前，放置好的支撐樁或柱體將發(fā)揮支撐上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的承重功能。同時，施工人員應(yīng)該在開挖土方達到地下室一層的底面標高時，完成該層的梁板樓面結(jié)構(gòu)施工，而后逐層完成土方開挖和地下結(jié)構(gòu)澆筑工作；按照這種施工方式，可以同時開展地上和地下施工，極具高效性。

7.2 施工技術(shù)類別

目前，逆作施工方法可依據(jù)其施工內(nèi)容以及方式的不同，被分為以下四類。

1）全逆作法。應(yīng)用此方法可同時實現(xiàn)逆作地下和地上結(jié)構(gòu)施工。實踐中，施工人員應(yīng)利用地下每一層的鋼筋混凝土肋形樓板，為四周維護結(jié)構(gòu)提供水平支撐；2）半逆作法?；诎肽孀鞣?，施工人員只能完成地下結(jié)構(gòu)施工。實踐中，施工人員同樣會利用地下各層的鋼筋混凝土肋形樓板，但是會選擇用其澆筑完成的交叉格形肋梁來給予維護結(jié)構(gòu)水平支撐。在土方開挖以后，會實現(xiàn)肋形樓板的二次澆筑；3）部分逆作法。應(yīng)用此方法將在部分結(jié)構(gòu)中采用逆作法，部分結(jié)構(gòu)中采用順作法。實踐中，施工人員應(yīng)在基坑內(nèi)部保留局部土方，為四周維護結(jié)構(gòu)提供水平抵擋，避免出現(xiàn)位移；4）分層逆作法。在開展四周圍護結(jié)構(gòu)施工時，施工人員應(yīng)優(yōu)先選擇分層逆作法。這種方法并非一次性成型，而需要以分層逆作的方法逐步完成。在實踐中，可使用土釘墻，這樣不僅可以降低施工成本，更能提高施工速度，實現(xiàn)高質(zhì)量施工。

7.3 各類型施工技術(shù)的應(yīng)用方法

作業(yè)時，相關(guān)工作人員應(yīng)逐層施工，在每一層都做好水平內(nèi)支撐建設(shè)工作，并在完成最下層施工后先澆筑混凝土底板，然后做好側(cè)墻和疊合柱的混凝土澆筑工作，完成地下結(jié)構(gòu)施工。其次，應(yīng)用半逆作法施工時，也需要先做好支撐施工，為施工開展提供基礎(chǔ)圍護。需要注意的是，如果施工人員在群樁基礎(chǔ)之上建立了地下室地板，那么施工人員必須先完成樁基施工。然后，施工人員應(yīng)在樁柱的截面中心位置，設(shè)置臨時立柱支撐結(jié)構(gòu)。在澆筑混凝土時，應(yīng)先將地下一層T形樓蓋的肋梁部分混凝土澆筑完，施工時應(yīng)保證肋梁的交叉點位于臨時支撐樁柱之上。施工人員應(yīng)確保邊梁與圍護結(jié)構(gòu)相連后組成第一道框格式水平內(nèi)支撐。而后，沿著這樣的施工順序開展地下二層施工，做好第二道框格式水平內(nèi)支撐的建設(shè)工作。當上述工序完成后，施工人員才可以在完成底板混凝土澆筑后收工。再次，應(yīng)用部分逆作法施工時，應(yīng)先做好地下室四周的圍護工作。在開展土方工程時，施工人員需要對土方開挖面積進行合理計算，在作業(yè)時不開挖邊跨土方，以實現(xiàn)圍護樁支撐。然后建設(shè)地下室的支撐柱以及其基礎(chǔ)，在完成地下室柱子建設(shè)后，澆筑其頂蓋混凝土。施工人員需要澆筑頂蓋混凝土后，其可與四周的圍護墻相結(jié)合，為后續(xù)施工提供水平支撐。隨后將保留的土方挖除，并開展混凝土澆筑工作，實現(xiàn)底板和側(cè)墻混凝土的澆筑，完成城市軌道交通深基坑的地下結(jié)構(gòu)施工。最后，應(yīng)用分層逆作法施工時，相關(guān)工作人員還是應(yīng)該先做好基礎(chǔ)支撐工作，合理地設(shè)置中間支撐柱。施工人員可沿基坑四周5m左右開挖土方；土方工程結(jié)束后，應(yīng)建設(shè)地下一層的土釘墻，并完成噴錨網(wǎng)使用。在做好土釘墻防水工作以后，工作人員可以開展地下室一層的樓板混凝土澆筑和側(cè)墻混凝土澆筑工作。在澆筑地下室頂層樓板時，施工人員必須在其四周頂緊土釘墻，而且應(yīng)做好樓板取土洞的預(yù)留工作；施工人員還需要保證樓板和側(cè)墻的相連處擁有預(yù)留澆灌孔，以便于在其后開展側(cè)墻混凝土澆筑工作。應(yīng)在完成地下室一層施工后，再開展地下室二層施工，而且地下各層的施工工序與方法都應(yīng)相同。但施工時必須保證樓板與側(cè)墻的緊密相連，直至澆筑底板后完工。

8 結(jié)語

綜上所述，在工程建設(shè)階段，深基坑是一種常見的基礎(chǔ)工程，所以在深基坑施工建設(shè)過程中，必須要控制好深基坑的降排水問題，這樣才能夠使深基坑工程質(zhì)量過關(guān)，所以在深基坑工程的施工建設(shè)中，必須要對降排水技術(shù)的每一個細節(jié)在施工中都要嚴加控制，避免因為一些細節(jié)原因造成降排水技術(shù)出現(xiàn)問題，嚴重影響深基坑工程的整體質(zhì)量，這對城市的發(fā)展也非常的不利，希望在施工中真正做好深基坑的降排水工作，促進城市的穩(wěn)定發(fā)展。