基于降水技术在地铁深基坑施工中的应用

钟志强

摘要：随着社会经济的不断发展，我国的城市化进程的不断推进，取得了显著的成果。随着城市化建设，城市人口越来越多，城市的交通情况变得越来越拥挤，为了保证人民群众的正常出行，缓解出行压力，很多城市都已经建立了地铁，通过地铁交通的建立，有效缓解了交通道路的堵塞情况，优化了城市交通体系。但是在地铁建立施工的过程中，深基坑问题是地铁施工中的重要环节，本文从地铁深基坑施工入手，针对降水技术在地铁深基坑施工中的应用进行了研究与分析，希望能够减少深基坑降水问题的发生，保证地铁顺利施工，减少安全事故的发生，保证人民群众的出行安全。

关键词：降水技术;地铁;深基坑施工

在地铁建筑施工过程中，施工单位为了减少对地面建筑和周围环境的影响，会把地铁换乘车站所建立在地面较深的位置。由于地铁建立的位置较深，很容易就会出现地铁深基坑降水问题。地铁深基坑降水问题很容易造成施工安全事故的发生，对人民群众的生命财产安全造成严重的影响，对社会造成恶劣影响，不僅如此，还会对地铁深基坑的施工周期产生不良影响。

1 地铁深基坑降水施工技术应用案例

北京轨道交通亦庄线地铁就是通过大口径管井降水，科学运用了深基坑降水施工技术。亦庄线肖村桥站在宋庄站和小红门之间，位于南四环与成寿寺路交叉口的北面，在城外家具城的广场上，各种地铁线路复杂交错。这个坑基开挖深度为16.7m，宽 19.7m，基坑 192.4m，全部的建筑面积有10200m²，，建筑工程巨大。工程围护结构形式是挡土墙+钻孔灌注柱+3 道锚杆，一桩一锚，东段大里程处及盾构井段。围护结构形式为钻孔灌注桩+3 道钢支撑（斜撑）。挡土墙高 2.3m，护坡桩直径 800mm，间距 1.3m，桩长 19.661m，嵌固长度为 5m。锚杆长度为 27到30m。各种深基坑降水方式中有很多种类：深井降水是井口径较大能放人水泵或较大降水机械，降水量较大;管井降水是口径较小的钢管打入地下水位以下以负压抽取地沟或集水坑里的水使基础部位地下水位下。

深基坑降水施工技术计算公式如下：

Q为基坑涌水量（m³/d），k为渗透系数（m/d），H为潜水含水层厚度（m），S为水位降深（m），r₀为深基坑半径（m），R为引用影响半径。

2 基坑降水方案的设计

2.1 降水方法

为了保证降水效果，一般地铁基坑会进行封闭式管井降水，建筑结构施工后，结构承载力若能满足基坑抗渗流稳定验算可停止抽降，降水井应随主体结构底板施工拆除，封堵处理。建筑结构需要注浆加固时，要先注浆加固，后施工加固区降水井。可以基坑外侧设置水位观测孔，通过观测孔对地下水位进行及时的控制，调节泵型泵量，不仅能够实现对地下水情况的全面了解，更能够通过降水施工效果。

2.2 确定降水设计参数

基坑开挖范围内的土质主要为粘性土，会出现上层滞水的问题，对于这个问题，可以采用明沟排水的方式解决。另外，针对引起突涌的下部承压水或含水砂性土问题，可以通过管井降压疏干的方法进行解决。施工人员在设计时，要根据基坑内土层性质和体积情况，计算出总体涌水量，之后再根据降水井工艺、滤管和滤料等情况，设计好单井出水能力，计算好降水井的眼数，并把降水井均匀的分布在基坑周围。

3 降水施工技术在地铁深基坑中的应用

3.1 钻孔

施工时通常会采用BG旋式的钻孔机进行施工，减少成孔过程中各种问题的发生。钻孔的直径要超过80厘米，深度要超过30厘米，并且要做好数据记录工作和施工区域的土样进行收集工作。

3.2 清孔

现阶段我国采用的清孔方法就是通过清水来进行清洗和置换工作，把深基坑中的泥浆抽空清除，保证降水井顺利的放入降水管中，方便地铁深基坑施工工作的顺利开展^[1]。

3.3 井管下放

为了保证深基坑降水效果，施工中需要的滤管最好是选择无砂硅滤管，使用时在水下井管的部分缠上滤网，控制好井管下放速度，在管口和井口距离为0.2米时，要把井管与上节井管相互连接。需要注意的是，井管最后应该比地面高出0.2米，为了保证降水效果，可以用防水布进行遮挡^[2]。

3.4 填料

在安装好降水管之后，就要开始进行添加滤料的环节，在添加滤料时一般采用人工添加的方法，施工人员需要随降水井周围所有区域进行填料工作，需要较多的人力才可以完成。添加好滤料之后，为了提高降水效果，施工人员可以滤料上面添加一定数量的黏土并对其进行压实。

3.5 洗井

为了减少降水井底部沉淀现象的发生，保证降水效果，施工人员要选择合理的时间开展洗井工作。洗井过程中，施工人员要根据实际情况设置不同的清洗时间，进行多次的清洗，直到清洗过后的水还是干净清澈，洗井工作才是顺利完成。在清洗过程中，施工人员要不定时的对降水井中的水进行检测，保证降水井的水符合标准，满足施工需求^[3]。

4 基坑降水施工问题及预防措施

4.1 降水无法达到标准

在施工过程中，降水后的水位仍然无法满足基底下1m要求的情况很容易发生。这种问题的产生原因一般就是降水井的滤料质量较差或者是洗井工作没有到达到标准，或者是降水井的深度没有在标准范围之内造成的。为了保证降水施工的顺利进行，减少无法满足施工标准情况的出现，施工人员在施工时，要选择高质量的滤料，对多种滤料进行试验检测，保证滤料粒径小于50毫米。在使用滤料之前，施工人员首先要清洗滤料碎石，根据设计方案，控制好滤料回填的时间和回填的高度，保证施工效果。施工人员在洗井时，可以应用活塞往复洗井的方法，将孔内沉渣有效的清理出来，提高清洗效果，提高洗井工作的质量。在通过水泵开展抽水工作时，施工人员要控制好井管的出水排水量，降水井完成施工后进行检查，保证井深满足相关设计要求^[4]。

4.2 水位差异较大

深基坑降水施工常会发生降水井和基坑水位差问题，通常表现为降水井的水位低，基坑水位高。原因主要有两个，一方面是降水井的水渗入量无法满足抽水泵的需求，水井抽空，进而导致水位减低情况的发生;另一方面是基坑附近的管道某些部位可能出现了破损的情况，导致其他地方的水流通过破损部位流入基坑。为避免此类问题的发生，施工时应选择大功率水泵进行抽水作业，当抽水量接近施工要求时，改用小功率水泵。另外，降水施工中要及时对附近的管道进行检查，发现破损问题应及时处理^[5]。

5 结语：

为了提高地铁建筑的质量安全，施工单位都科学的应用了降水施工技术，降水施工技术是解决地铁深基坑降水问题的重要技术手段，能够保证地铁施工的顺利进行，保证地铁高质量高效率的完成。

参考文献：

[1]陈俊霖.探讨降水技术在地铁深基坑施工中的应用[J].建筑工程技术与设计，2015，（36）：964.

[2]南婷婷.地铁深基坑降水施工技术要点分析[J].哈尔滨职业技术学院学报，2019，（4）：125-127.

[3]彭小丹.地铁车站深基坑降水施工工艺分析[J].建筑工程技术与设计，2018，（13）：2129，2165.

[4]郭宝政.地铁深基坑降水控制技术与策略探讨[J].四川水泥，2019，（10）：330.

[5]史晓欧.成都地铁锦城大道站降水施工工艺研究[J].建筑工程技术与设计，2017，（10）：2076.