浅析地铁车站深基坑降排水施工技术

浅析地铁车站深基坑降排水施工技术

高宇航

身份证： 120225199503240038  天津  300110

摘要:在地铁车站施工过程中，开展地下水控制工作是重中之重。通过降水可以为深基坑施工提供一个干燥的作业环境，并且在一定程度上提升地基稳定性和安全系数，从而防止了在实际施工过程中出现流砂、管涌等不良现象。本文主要就地铁车站深基坑降排水施工技术进行了分析。

关键词：地铁车站；深基坑；降排水；施工技术

引言

随着城市化进程加快，为缓解交通压力，地铁修建得越来越多。修建地铁车站通常采用明挖法施工，势必会出现深基坑工程。基坑事故绝大部分与地下水有关。因此，城市地铁车站深基坑施工中，若不对地下水进行有效处理与控制，将造成严重的工程事故，给人民生命财产安全带来危害。尤其对于东部地区软土地层来说，地下水丰富，水位高，且含有承压水，对深基坑施工产生的影响更大。

1地铁车站深基坑降排水施工必要性分析

深基坑开挖过程中常会遇到地下水问题，若地下水不能有效控制，则将出现基坑支护结构失稳、承压水下坑底突涌、周边建筑倾斜等严重的工程事故。因而，需对地下水进行有效控制，以便于施工的安全顺利进行。地铁车站深基坑降排水的作用主要表现在以下几个方面：疏干开挖范围内土体中的地下水，便于挖掘机械和工人施工作业；降低基坑内土体含水量，提高基坑内土体强度，减少基坑底部隆起和围护结构的变形量，防止基坑外地表沉降过大；及时降低下部承压含水层的水头高度，防止基坑底部突涌的发生，确保基坑底部土体的稳定性。

2深基坑降排水方法

结合现有深基坑降排水施工经验，常用的降排水方法有井点降水法、集水明排法和截水法三种。根据实际工程需要，可以采用单一降水方法，也可以采用多种降水方法相结合的形式，进而利于制订科学合理的深基坑降排水方案。

2.1井点降水法

井点降水法是在深基坑开挖前，在其四周等间距敷设一定数量的降水井，降水井可单独敷设，也可以通过井点连接共同降水。地下水汇入降水井，然后通过抽水设备将地下水抽出。井点降水法设备简单且适用范围广，井点降水法常采用的井点类型有:轻型井点、管井井点、深井井点等。

2.2集水明排法

集水明排法是在深基坑两侧或四周设置排水沟，并按一定间距设置集水井，地下水通过排水沟汇入集水井，然后通过水泵将水抽走。集水明排法施工成本低，适用于粗粒土层和渗水量小的黏土层，且通常要和其他降水方法结合使用。

2.3截水法

截水法是在深基坑四周设置特定的地下阻挡支护体系，常用的阻挡体系有:地下连续墙、混凝土搅拌桩等。截水法对周围建筑物及地下设施影响较小，故常用于建筑物密集、地下管线复杂的深基坑施工环境。

3深基坑降排水技术施工工艺

在深基坑降排水工程中，应针对不同的施工环境合理选择降水、排水和截水措施。综合现有深基坑降排水经验，井点降水法凭借机具简单、适用性广等优点被广泛应用于各项深基坑降排水工程中。以井点降水法为例，浅述深基坑降排水降水施工工艺。

3.1成井施工

在深基坑井点降水施工技术应用过程中，一般可总结成以下步骤。(1)定位成孔:在明确地下管线及地下建筑物的分布后，工程技术人员按降水设计方案布置井点坐标。搭建相应泥浆池，调整钻机位置，控制泥浆指标，并按规范完成钻孔作业。(2)清孔换浆:当钻孔深度满足设计高度时，往钻孔中注入清水。在清理钻孔内部杂物的同时，降低孔内泥浆密度，控制泥浆比例在1．05～1．10及沉渣指标符合设计要求。(3)井管埋设:测量孔深无误后，进行井管埋设。埋设的井管底部密闭且管身连接牢靠，采用吊车垂直下放至指定位置，并校核井管使之居中。(4)滤料回填:井管埋设好后，马上开展回填滤料工作。保持井管垂直的同时，沿井管四壁均匀密实回填，动态检测以保证滤料的回填高度。(5)洗井:在滤料回填8h内用空压机洗井，按要求自上而下分段进行，直到井内部出现清水为止。(6)试抽:在距井底1．0m以上安装水泵进行试抽，安装前需对水泵工作状态进行检查，安装过程中要谨慎，防止磕碰，确保设备安全。当试抽结果满足设计要求时，降水井才能投入使用。

3.2降水运行

在降水井施工完成后，依次进行单井试抽。通过试抽测定降水井流量和水位变化，当测定结果满足设计要求时，降水井方可投入使用。在降水运行过程中，降水施工应早于基坑开挖15～20d，工程技术人员应根据井内水位变化灵活调整抽水间隔，同时完成详尽的数据记录工作。并安排专人通过观测井对地下水位进行动态监测，实时掌握周边环境的变化，防止因抽水量过大而引起地面沉降等工程问题。

3.3降水井的后期处理

作为辅助工程的降水结构在降水施工完成之后应及时封井，在断电情况下完成对潜水泵、井下电缆的拆除。用中粗砂、微膨胀混凝土对坑外降水井、坑内降水井进行密实回填，并用钢扪板对坑内降水井的上方进行封堵［14-15］。对深基坑外部进行场地平整恢复，在深基坑内部合理敷设排水管线和电力系统，坑内特殊区域应做好警示防护措施。

4降排水施工及运行质量保障

4.1严格控制滤料质量

在填滤料过程中，其质量与地铁深基坑降水排水质量密切相关。因此，在选择滤料的过程中，有必要确保其规格和级配满足工程要求。过滤材料的颗粒尺寸应小于5cm，选择适当的过滤材料工具，清洁过滤材料以确保其清洁度。

4.2确保清井彻底

清井的质量决定了深基坑的排水效果。在洗井过程中，严格按照相关要求进行操作，确保排水井发挥作用。洗井工作是否满足要求，主要取决于孔内和孔壁上的泥浆情况，以确保泥浆清洁，洗井工作完成。

4.3降水支护

场地的工程地质条件、地层性质、基坑开挖形式应与周边地铁对象相关，明确周边地铁对象的基础形式和埋深、地下水和降水方法。应模拟基坑开挖后的潜在危险。根据水文地质参数、基坑尺寸等数据资料，根据设计要求和区域实践选择支护方案，确保方案施工可靠、经济合理。

4.4动态监测及降水维护

地铁基坑实施降排水施工时，需加强动态监测，抽调专业人员对降水运行状态进行记录分析，且将相关数据结果以图表形式呈现，为以后降水施工做指引，不断提升深基坑降排水施工水平。降排水施工完成后，需进行后期维护，确保地铁工程运行具有可靠性。

4.5施工注意事项

施工中应时常检查以及配备备用设备；若发生渗漏应及时修补；若发生基底突涌，应及时启动大泵量连续抽水，在抽水无效时，应向基坑注水或回填土方，直至消除突涌。针对围护结构渗水应及时封堵，必要时可在基坑外设置降水井以降低水位。此外，应根据变形监测数据与现场情况及时通知相关单位，分析原因，制订加固、悬吊、隔离、跟踪注浆等措施并加强监测，同时调整施工流程，减小损失。悬挂式止水帷幕基坑内降水，基坑内外存在水力联系且具有一定水头差，加之周边环境复杂，需确保地下连续墙体无渗漏，还应采用人工监测与自动化监测相结合的降水风险控制措施。

结束语

深基坑工程降排水是否合理是深基坑施工质量的关键。降排水工程的质量直接影响基坑开挖、支护等后续工程。因此，有必要全面分析影响降排水工程质量的因素，研究工程质量管理措施，提高降排水工程施工质量，为人民出行安全提供保障，促进经济稳定发展。

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