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1、 地鐵深基坑降水施工技術探析 摘要:降水技術是深基坑施工中比較常用的技術,對于保障施工安全有著重要作用。由于地鐵施工環(huán)境比較復雜,降水技術的合理應用就成了施工過程中需要重點考慮的問題。本文就在此探討地鐵深基坑降水施工技術。關鍵詞:地鐵工程;深基坑降水;施工技術引言隨著我國城市地鐵的大量興建,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環(huán)境也越來越復雜,這就給地鐵深基坑降水施工提出了新的問題和挑戰(zhàn)。地鐵基坑施工過程中降水方法較多,降水方法有真空管井、深井井點、輕型井點、電滲井點、噴射井點等等。如能將降水方法合理利用,不僅能消除地下水對基坑的威脅,而且還能取得較好的經濟效益。1、基坑降
2、水方案的設計1.1降水方法通常地鐵基坑采用封閉式管井降水,以確保降水效果。當主體結構施工后,結構荷載滿足基坑抗?jié)B流穩(wěn)定驗算時可停止抽降;降水井隨主體結構底板的施工逐漸廢除,并進行封堵處理。若主體結構兩端設注漿加固區(qū),應先進行注漿加固,后施工加固區(qū)降水井。為了及時了解地下水情況及降水實施效果,在基坑外側布置水位觀測孔,根據觀測孔的地下水位,及時調整泵型泵量,以確保良好的降水效果。1.2降水設計參數的確定對于基坑開挖范圍內主要為黏性土,土體中含水主要為上層滯水的情況,采用明溝排水的降水方式。對可能引起突涌的下部承壓水或含水砂性土情況,采用管井降壓疏干的方式治理。在設計過程中首先根據基坑內土層性質及
3、土體體積,計算出總體涌水量。根據降水井成井工藝、濾管及濾料等因素影響,確定設計單井出水能力,然后推算出降水井眼數,并均勻布置于基坑長度范圍。2、地鐵深基坑降水施工工序2.1鉆孔在具體的施工項目中,考慮到卵石往往粒徑較大,鉆孔時若采用的是反循環(huán)鉆機,則有可能會導致產生斜孔,甚至還會出現卡鉆等情況,影響施工的正常開展,為了避免出現上述情況,可以選擇使用旋挖鉆機。鉆孔施工過程中,應保障實際孔徑的大小合理,滿足降水要求。2.2清理對于鉆好的孔,在正式使用之前,應使用清水置換法對其進行徹底的清理。若其中存在沉渣,為保障使用效果,應使用砂石泵將其抽出,最后,測量降水井的實際深度。2.3井管下放地鐵深基坑降
4、水施工中使用的井管,最好是無砂硅濾管,在井管深入水下的部分應纏上濾網,井管下放速度不宜過快,在管口距離井口0.2米時,就可以將其與上節(jié)井管連接起來。另外,井管應比地面高0.2米以上,并使用防水布遮蓋。2.4填料填料應在井管下放完成后立即進行,主要依靠人力操作。填料應盡量確保均勻,直到填至與井口距離1.5米為止,然后使用粘土對其進行夯實。2.5洗井洗井應在填濾料之后進行,洗井的主要目的在于防止井底出現沉渣堆積過厚或者孔隙堵塞等問題。洗井時應合理控制時間,一般要求洗至水清為止。洗井完畢之后,還應對水井進行抽水試驗,如果其出水量沒有達到預期,則應通過采取有效的處理手段,達到增加其出水量的目的。2.6
5、安裝水泵水泵應安裝在距離水井底部1.5米左右的位置,安裝完成后應連接電源,并對其抽水裝置等進行全面的檢查。2.7試驗在洗井完成后,可以通過開展單井試抽的方法,明確每個井管的基本情況,如有必要,應重新進行洗井、試驗。2.8安裝排水管排水管溝應合理設置在基坑邊緣,并把各個井的排水管置入其中,以方便進行維護,另外,還應在排水管經過的部分合理設置保護套管,防止外力對其造成嚴重破壞。3、施工注意事項首先,降水井位施放時必須詳細調查核實場區(qū)地下管線分布情況,當無法確定時可采用人工開孔的方法,當確認地下無各種管線后方可施工。為避開各種障礙物,降水井間距可作局部調整,且降水井總量不得減少。對于明挖基坑施工,應
6、先施工支護結構后施工降水井,建議采用反循環(huán)成井,當采用其他成井方式時,必須保證洗井效果。施工時要確保濾層填料的粒徑與級配,同時井管外還要用尼龍網包裹好,避免泥沙進入井管形成堵塞。原則上在基坑開挖前需將坑內的積水及時排除或降至基底以下0.51.0m,確保施工過程中基坑底部的干燥,保證基坑底部的強度和穩(wěn)定性不受積水的破壞。為了達到這個目的,除在基坑開挖前應該做好降、排水系統(tǒng)外,并且要保證降、排水施工伴隨整個基坑開挖乃至土建全過程;這就要求在基坑開挖過程中做好對降水井的保護??觾冉邓刹捎脙深惤邓活惤邓疄槿诪V管的疏干井,管材采用無砂混凝土管,隨開挖深度的增加逐步拆除,不影響開挖作業(yè),基坑
7、開挖至設計高程后即可封井;另一類降水井需要在基坑底板施工完后繼續(xù)抽水,開挖過程中需要保留,管材采用鋼管,在基坑底板附近設置實管,便于后期封井。4、常見基坑降水施工問題及預防措施4.1降水不能達到標準要求在基坑降水的施工過程中,很容易出現降水后的水位仍然不能滿足基底下1m要求的情況。主要原因一是降水井的濾料質量不過關,洗井質量沒有達到相關的標準要求,導致降水工作出現問題;另外一點是降水井的深度沒有達到要求。為了避免這種問題的發(fā)生,在選擇濾料時,一定要進行篩選,濾料粒徑不能大于50mm。在進行濾料填充前,要對所篩選的濾料碎石進行清洗,嚴格按照設計方案對濾料回填的時間以及高度進行控制。為了保障洗井的
8、質量,可以采取活塞往復洗井的方式,這種方法可以有效的將孔內沉渣清理出來。最后再利用水泵進行抽水工作,同時觀察井管的出水量及排水情況。降水井的施工完成后,一定要有專人進行測量,保證井深滿足相關設計要求。4.2基底浸水有些地鐵基坑在開挖至基底時,由于基底土層含水量大或滲透性好,止水措施未能完全隔斷水源補給,在基坑內外水頭差作用下,基底“回水”速度快,造成土體含水后泥濘或呈“橡皮土”狀,影響機械開挖和底板施做。這種現象的產生往往是因為初期降水完成后,在基坑開挖時,未對降水井進行保護,直接將降水井挖除或破壞,造成降水總時效不夠。對于這種基底“回水”情況,除了后期增設降水井外,建議參考上述“3施工注意事
9、項”中提及的方法。同時對于部分未封井的降水井,可在基坑底板以下設置濾管,基坑底板附近設置實管,在基坑底板施工完后繼續(xù)抽水運行,可同時解決結構澆筑過程中的抗浮問題。4.3水位相差過大在對基坑降水施工過程進行測量時,常常會出現降水井的水位很低,但是基坑水位卻很高的情況,經過詳細分析后發(fā)現,引起這個問題的原因也可以總結為兩點,一點是降水井的水滲入量不能滿足抽水泵的需求,導致水井抽空,水井的水位因此而下降;另外一點是基坑附近的管道有被破壞的部位,其他地方的水流通過這些部位進入基坑。為了避免這種問題發(fā)生,在進行抽水時一定要首先選擇大功率的水泵進行工作,當抽水接近滿足需求時,再選擇小功率的水泵進行工作,這樣循環(huán)使用大小功率水泵的方式可以有效提高降水效果。在基坑降水施工前,還要對施工附近的管道進行詳細的檢查,如果發(fā)現受到損害的部位,要及時修復,防止其他地方的水流進基坑,影響施工。結束語為了保障基坑降水的施工質量,在進行降水方法設定時,一定要結合施工現場的地質水文條件,同時將電滲、輕型和管井等降水方式進行對比分析,選擇最為合理的降水方法。參考文獻1楊磊.地鐵深基坑支護方案的優(yōu)化探討D.武漢理工大學,20112馬譜文.地鐵車站深基坑降水設計J.工程建設與設計,2015(02):68-70. -全文完-