地铁车站基坑降水施工技术研究

于金利

摘要：随着科技的发展，我国交通行业的建设也不断发展。就地铁而言，使得城市居民的生活便利程度大大增强。但在面对地铁的修建时，仍存在着一些难以解决的技术问题，其中一项就是地铁车站基坑降水施工问题。基坑降水技术在行业中的应用十分广泛，但其易受水文地质条件和环境影响，加之不合理的施工工序常常使基坑建设问题更为严重。因此，有效的施工方案和专业的技术是成功进行基坑降水施工的核心。

关键词：地铁车站;基坑降水;降水技术

地铁项目基坑内部排水主要是运用了基坑内降水和基坑内抽渗技术。考虑到地铁建设的地质条件并不明确，通常会采用井点降水、排水与降水相结合。尽管井点降水技术很已经很娴熟，但并不是适用于所有地质情况，如相对较细颗粒地质效果就不大明显。

1、工程概况分析

1.1工程简介

该项目位于西津东路与华林山路交叉口，东西方向布置，二号地铁线路是远期工程，二号线和该工程通过L型线路连接换乘。此处的地下车站的结构，按照两层三跨的框架结构展开，车站内设计有各路同行线、停车线、和渡线等。当前位置是位于道路南侧的两座高层建筑和绿地。建筑行业标准段的基础井深度为16.6 米，宽度为23.1 米。盾构井开挖的宽度为27.3 米，深度为20.22 米，主体的上表面有接近3 米的土壤层。地铁主要部分的隧道是为盾构设计的。主线设计有内部支撑和右侧连续的地下墙。

1.2地质、水位条件

1.2.1地质条件

地质条件是地铁工程必须着重分析的一个关键因素，应结合预建造区的地形条件，对施工方案进行更新调整。目前，根据现场开挖揭示的地层条件，该站属于黄河洪水所产生的冲击区。大约50 米深度以内的基底土壤主要为第四纪沉积物（Q4）所构成的土壤。

1.2.2水文地质条件

水文地质条件常会影响工程的耐久性，操作不当容易导致湿陷现象。据该地段的报告表明，该站附近的地表水主要是由两大水系构成;湖泊和河流，水深均为3.5米。该场地的上层大多是粉砂和粉质粘土，它们是渗透性较弱地层，施工过程中在河的底部配置了膨润土以防水渗透。

2、基坑降水设计方案

2.1基坑降水的目的

深层基础井的钻井和施工期间，管道和流沙经常会出现，这类问题会导致井壁坍塌，将会使得深层基础井的施工大打折扣，并對其构成威胁，甚至还会造成人员受伤。所以，施工的过程中应尽可能避免人员水下进行工作。然而，对于普遍的工程建设来说，地下水位通常会高于地基表面，为了能使项目顺利进行，也避免了后期沉降，就很有必要进行排水工作。该项作业的主要目的是保持井底干燥并提高操作环境，保证深层基础底部的稳定性; 改善深层基础土壤的有关性能指标，以便能够安全进行作业;充分增强深层基础土的固结度，以提高建筑基础的抗剪强度[1]。

2.2方案的确定

该地铁站的主要结构是采用完全封闭的地下连续墙所包围，以加强其稳定性。在地基井的钻井深度内，中断了潜水与其周围包含的地下水之间的联系。综上所述，地下水的补给可以不用纳入考量范围。主要任务是将井中的潜水水平降低到设计水平。图一是台站地质的纵向剖面图。根据本项目的拟定要求和基础井的钻井和支护多具有的专业特质。基坑首层开挖完毕后，保证疏干井到位。在基坑挖第一层土壤。地质研究表明，基坑的挖方期间会全部在含水层中进行。该地点拥有大量的地下水资源，现已对其采取阻塞措施。然而，在基坑的开挖被暴露之后，将会出现土壤侵蚀，沉积物运输以及其他对基坑稳定性的威胁。

2.3降水施工部署

2.3.1成井设备选型

施工过程采用适宜的钻机，钻孔使用重复旋转作业的钻头，该钻头使用带保径圈的钻头，这种钻头可以在施工过程中保证主体的稳定和作业效果[2]。

2.3.2成井施工技术要求

一、施工前准备。按照设计要求，组织安排物资和操作者。除此之外，使甲方与总承包商之间能够进行有效沟顺畅的通。

二、物料准备。物料的配备要防止错误和缺量。指定一个专人统筹物料的处理，之后再交由专业人员检查。

三、孔管的合理布置。找到并填充保护管，在现场完成“ 3个链接和1个级别”之后，让钻机进入现场。安置好后，必须将其主体固定在硬质粘土或碎石渣上。钻机需要保持稳定且水平，特别重要的是，要使管道的中心，抛光盘的中心和钩子九十度相交于同一条直线。掩埋的保护管必须垂直，并锤入10-20厘米的原始土壤中，外部充满粘土并压缩。钻孔之前，必须先安装好钻，整个钻孔壁必须是圆形且光滑的，并且不能使用弯曲的钻杆进行钻孔[3]。

四、进行钻孔工作。在钻井过程中，将泥浆之比稳定在1.08至1.15之间。此外，在整个钻孔过程中，拧紧吊钩，尤其是开口，然后将其缓慢插入，以免钻头弯曲一次。每个钻杆都需要重复钻探，并且在连接新钻杆之前，井中的泥浆需要清洗。钻后，必须彻底清洗钻，直到返回的泥浆不含泥浆且返回的泥浆含砂为止。当体积小于12%时，抬起钻头。

五、 井底管和过滤管。根据设计图，获取相对应的井深。井管是提前安排和组合的，当放低管以保持井高时，所有深井的底部都要严格控制高度。将井管缓慢地插入孔中，调平井管各部分中的两个端口，使下端保持四十五度倾斜角。必须从直线方向对称焊接两个焊管，以确保垂直无缝焊接。在滤水器管的顶部和底部增加了一对扶正器，以使井管不跟随井壁并确保砂子的厚度适宜，确保填充空间的厚度超过150毫米环形砂。桥式过滤器具有均匀的空间，圆孔过滤器的直径约10到15毫米。请自然降低并稍微旋转，不要用力按压，以免破坏。

六、 装沙。从中砂到粗砂缓慢均匀地填充井壁，并随时控制最高高度。垂直注砂的高度严格遵循设计图。

七、 洗井。要排空深井，必须使用空气压缩机清洁井。当压缩空气通过进气管并到达排水管的底部时，排水管中的气体和水混合物的密度低于外部泥浆和水混合物的密度。排水管之间以及管道的内部和外部之间存在压力差。排污管外部的泥水混合物在压力差的作用下流入排污管。随着通气量的增加，其密度降低。以达到减少过滤器中的污物量的目的。

3、 结束语

由以上得，建造地铁，常会存在许多施工安全问题。 因此，本文就此展开讨论与研究，希望能够为地铁建设提供一份理论依据。以促进交通运输行业的发展。

参考文献：

[1]苏莉莉.富水半成岩砂岩地层地铁车站深基坑支护结构优化设计研究[D].兰州交通大学，2017.

[2]程旭.地铁车站基坑内降水施工技术[J].价值工程，2017，36（09）：173-175.

[3]王淑艳.深基坑支护技术研究与工程应用[D].吉林大学，2017.

（作者单位：中交一公局集团盾构公司）