1、地铁车站深基坑降水施工摘要：基坑降水是深基坑工程施工中的一项重要技术措施,它能起到挥发土壤中的水分,促使土体固结,提高土体强度,改善施工条件和缩短工期的作用。城市地铁车站多位于繁华的市区,受场地和交通条件的影响,基坑降水大多只能采用基坑内降水的施工技术。然而在地铁车站深基坑降水施工的过程中往往会存在一系列的问题，所以，本文主要结合实例论述了地铁车站深基坑降水施工技术。 关键词：地铁车站，深基坑，降水，施工技术 中图分类号：TU74 文献标识码： A 一、引言 城市地铁建设的全面铺开带来了深基坑工程的飞速发展。基坑降水是深基坑工程施工中的一项重要技术措施,并取得了丰硕的成果。随着我国经济技术的发
2、展以及对地下空间的开发利用,降水技术作为一种经济有效的技术手段在全国各地普遍应用和推广,并有很多成功的例子。由于各地各区域的工程地质、水文条件不尽相同,因此基坑降水设计、具体施工工艺也有所区别。文章结合某地铁站基坑降水实践,详细介绍了某地铁站基坑降水施工技术 。 二、工程概况 本地铁车站为地下双层 12m 岛式车站,车站总长 544150m(包含停车线长度),标准段宽 2015m,站台为 12m 双柱岛式站台。车站的覆土厚度为2181-317m,车站顶板覆土厚为 2193m,车站有效站台中心处轨面埋深14143m(轨面绝对标高 61703m),车站两端的轨面埋深为 141300-151200m
3、；车站标准段地下连续墙深 2514m,入土比约 016。车站基坑标准段沿深度方向设置四道钢支撑。第一道支撑采用609、壁厚 12mm钢管,其余各道支撑采用609、壁厚 16mm 钢管；钢管支撑水平间距215m 左右。 三、工程地质与水文地质概况 1、 工程地质概况 本车站场区地形平坦,场地覆盖层除表层人工填土外其余均为长江 I级阶地冲积层,上部为粘性土,下部为砂土(含土砾、卵石),呈典型的二元结构,下伏基岩为志留系中统坟头组泥岩。 2、水文地质概况 地下水按埋藏条件,本工程地下水主要为上层滞水、孔隙承压水和基岩裂隙水三种类型。上层滞水主要赋存于人工填土(Qm l)层,无统一自由水面,大气降水、
4、地表水和生产、生活用水渗入是其主要的补给来源。勘察期间测得其初见水位埋深为 017-411m,稳定水位埋深为 210-319m。在勘察期间,在 Jz-ZSGY-W1 号抽水试验孔中测得承压水水头在地面下 711m,相当于绝对标高 13189m(黄海高程),据在汉口地区不同地段不同时期长期观测结果表明,汉口地区长江 I 级阶地承压水测压水头标高最高为 2010m左右,承压水头标高年变化幅度在 310-410m 之间。 四、降排水施工方案的确立 1、降排水施工方案 根据场地工程地质、水文地质条件及本工程的特点,可知车站基坑施工时坑底大部分地段揭露承压含水层,因此在基坑开挖期间需要降低承压水头。根据
5、勘察、设计单位提出的要求及建议,经过综合考虑、反复论证,拟采用坑内深井井点降水减压降水,抽水设备采用轴流式深井泵。开挖过程中在基坑内设置临时排水沟及集水坑,进行表面明排水,与深井降水组成降排水系统。 2、降水设计 (1)地质、水文情况 根据招标文件地质资料显示,本场地孔隙承压水为赋存与第四系全新统冲积(4-1)粉细砂层、(4-2)细砂层中,承压含水层底板为(4-2a)粉质粘土层,平均位于地下 42m,承压含水层顶板为弱透水层可视为承压含水层顶板,平均厚度为 915m,承压含水层厚度 3215m。承压水水头位于地下 3-4m间,降水设计保守考虑承压头为地下 2m,因此基坑水位降深为 18m。 (
6、2)基坑涌水量估算 汉口地区承压水水文地质参数一般取 K=15.5m/d,R=160m。采用大井法求算基坑涌水量,根据该地区基坑支护技术规程(DB42/159-2004),本工程基坑涌水量计算公式如下:Q= 2K0SR0, K0=K(S+0.8L)/HK0 为修正后的渗透系数；S 为承压水水位下降设计值；K 为含水层渗透系数；H 为从含水层底面起算的承压水水位高度；L 为含水层顶面与设计下降水位的高差；R0 为基坑等效圆半径,R0=0.565F1/2,F 为基坑面积K0=15.15(18+0.811.5)/40=10.54；R0=100.3；基坑总用水量Q=210.5418100.3=1200
7、00m3/d。 (3)降水井数量确定 降水井设计为承压非完整井,由于降水井所抽取的地下水主要为砂层中的地下水,根据该层颗粒特征、含水层渗透性能及经济分析,以及类似工程经验,降水井单井抽水量可设计为 80T/h。降水井数量N=120000802463 口。由于考虑降水过程可能出现降水井故障、局部降水深度加深、设置一定数量的观测井等因素,水量设置 11.2 的安全系数,故本基坑共设计降水井 75 口。 (4)降水井结构设计 降水井为承压非完整井,井径为550mm,井深 40m,井管为300mm 钢管,基坑开挖面以下为滤管。滤管部分用钢筋焊接骨架,外包孔眼 32 亩滤网。井壁回填滤管部分采用 2-5
8、mm 沙砾石,其上部分采用粘土球回填密实。 五、降水井施工 1、 施工工艺流程 井点测量定位)井口路面破除、安装护筒)钻机就位)钻孔)回填井底砂垫层)吊放井管)回填井与孔壁间的砂砾过滤层)洗井)井管内下设水泵、安装抽水控制电路。 2、降水井施工方法 (1) 根据降水井布置图,测放出降水井、观测井井位。(2) 采用泥浆护壁冲击成孔。(3) 井管安装前检查成井的圆顺度和深度,孔底沉淀物采用潜水泵清洗。(4) 井管制作严格按设计要求制作,底部 1m 为沉淀管,中间 16.5m 为过滤管,上部为井管至井口。井管采用 250mm4mm 钢卷管和包网填砾过滤管,填砾规格为 2-5mm。(5) 井管采用吊车
9、分节焊接下放。(6) 井管安装至设计标高后,填砾。填筑滤料时应沿井管连续均匀填入,并测量记录其位置和数量,发现中间卡塞时应及时处理并保证填筑密实。(7) 滤料填充到位后,采用粘土球封闭至井口,再用活塞洗井至流水通畅为止。(8) 最后安装潜水泵抽水至清水为止,同时检验出水的含砂率,按设计要求,前 30min 含砂率小于 1/50000,保证长时间运行时含砂率小于1/100000。 3、降水排水网络布置 (1) 沿基坑南侧设置一条排水总渠,排水渠采用地面下砖砌明渠,兼做场地内排水沟。排水渠排至市政管网。(2) 降水井至排水总渠排水管道采用893mm 焊管连接。 六、降水施工及运行质量保证 1、确保
10、降水井深度、严格控制滤料质量 降水井钻孔完毕后由专人进行量测，确保井深满足要求，保证接触面积进而保证降水井透水性能和效果。同时还要严格控制滤料回填的时间及高度、质量。 2、洗井要彻底 洗井是成井工艺中重要的一道工序。一口井能否发挥作用，取决于洗井的质量。在滤管四周填滤料后立即进行洗井，清除停留在孔内和透水层中的泥浆与孔壁的泥浆。疏通透水层，并在井周围形成良好的反滤层。洗井过程中观测水位及出水量变化情况。 3、做好试抽工作 试抽应连续进行，不应中途间断。需要维修或更换水泵时，应逐一进行。抽水开始后，应逐一检查单井出水量、出水含砂量。当含砂量过大，可将水泵上提，如含砂量仍然较大，应重新洗井。 4、
11、提前降水 按照施工进度计划，在基坑开挖前 15 天提前进行降水，以保证能及时降低基坑内的地下水位。 5、降水维护与动态监测 降水工程施工结束后，是较长时间降水运行阶段，维护与动态观测是此阶段的工作重点，降水运行期间，做好各井的水位观测工作；现场实行 24 h 值班制，值班人员要认真做好质量记录，做到准确齐全；对降水运行的记录，及时分析整理，绘制各种必要图表，以动态指导降水工作，提高降水运行的效果。 七、结束语 总之，地铁深基坑开挖面积越来越大、深度越来越深，而开挖所遇到的地质环境也越来越复杂。然而，地铁基坑施工过程中降水方法较多，实际工作中往往方法应用较单一，既解决不了实际问题，又费时费力费钱。如将多种降水方法有机综合利用，不仅能消除地下水对基坑的威胁，而且还能取得较好的经济效益。 参考文献： 1 刘均红 张保圆：地铁车站深基坑坑内降水方案设计 ， 铁道勘察 ，2009 年 01 期 2 汪其泉 王志和：某地铁站深基坑降水施工设计 ， 浙江建筑，2009 年 02 期 3 谭少晰：地铁车站深基坑降水施工工艺 ， 企业科技与发展,2007 年 03 期 4 李钟：深基坑支护技术现状及发展趋势 ， 岩土工程界 ，2008 年 01 期
