地铁深基坑降水技术探讨

地铁深基坑降水技术探讨 摘要随着地铁规模的不断扩大，对深基坑开挖面积和深度的要求 也不断提高，为了能够在深度不断增加的情况下做好基坑施工，需要技术 设计和施工单位对其进行深入研究。文章就地铁降水施工的一些经验，与 大家共同对地铁降水技术进行一些探讨。 关键词地铁；深基坑降水；施工技术；研究 Abstract with the continuous expansion of the scale of the subway, also increasing requirement of deep foundation pit area and the depth of excavation, in order to be able to do foundation pit construction in depth increases unceasingly in the situation, technical design and construction units to conduct in-depth studies. Some experience in the construction of subway precipitation, and we work together to explore the subway dewatering technology. Keywords metro; deep foundation; construction technology; research 中图分类号U231. 1文献标识码A文章编号2095-2104 2013 随着中国地铁建设的高速发展，与地铁施工紧密的深基坑降水、区间 降水越来越受到重视，如何准确计算、预测地下水对地铁施工的影响，设计 科学、合理、有效的降水方案,避免降水施工对周边道路、管线及建筑物 的破坏是地铁降水施工面临的一个重要课题。 一、地铁车站施工中降水施工的重要性 在地下水位较高的地区开挖深基坑，由于含水层被切断，在压差作用 下，地下水必然会不断地渗流入基坑，如不进行基坑降排水工作，将会造 成基坑浸水，使现场施工条件变差，地基承载力下降，在动水压力作用下 还可能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象，因此，为确保基坑施工安全， 必须采取有效的降水和排水措施，亦称降水工程。 地铁降水施工需要达到以下目标 1、降低坑内土体含水量，提高坑内土体强度，减少坑底隆起和围护 结构的变形量，防止坑外地表过量沉降； 2、疏干开挖范围内土体中的地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工 作业； 3、提高边坡稳定性，防止土层纵向滑坡； 4、及时降低下部承压含水层的承压水水头高度，防止基坑底部突涌 的发生，确保施工时基坑底板的稳定性； 5、严格控制承压水降压，减少不均匀沉降，防止围护墙水平位移过 大，造成变形； 6、防止承压水降压导致较大地面沉降，危及周边建筑物安全。 二、降水方法 常用的基坑降水方法有集水明排、轻型井点及多级轻型井点、电渗井 点、真空井点、管井（深井）等方法，采用哪种方法与渗透系数、降水深度 及适应地层有关。管井（深井）降水降深一般大于10m,渗透系数大于6〜10, 适合粉质黏土、砂质黏土、各类砂土、砾砂、卵石等地层，在地铁施工中 广泛使用。 地铁基坑降水一般分坑内降水、坑外降水及坑内外结合。基坑围护不 设止水帷幕，群井设在坑内或坑外无明显差别，为施工方便一般采取坑外 降水。当带有止水帷幕的围护结构深入降水目的的含水深度小于3m〜6m, 并小于含水层厚度的20〜30, 一般坑内、外降水差别不大，当群井放在坑 外时过滤器顶部应放在围护结构底部以下；当止水帷幕的围护结构深入降 水目的的含水层深度达10m〜15m或15m以上，或占含水层厚度的30〜80 时，或当止水帷幕的围护结构深入降水目的的含水层底板以下，一般采用 坑内降水。 三、降水方案的设计 降水方案的设计一般分为制定阶段、优化阶段、运行阶段。在降水方 案的制定阶段，应搜集已有的地质、水文资料,根据基坑情况（面积、深度、 支护形式、施工时间和周期）、周边环境（周边建筑物情况、管线、排水等）， 并结合临近工区类似降水情况制定降水方案。进入优化和实施方案阶段应 通过现场抽水实验取得实测的水文地质参数,一般应通过单孔抽水或布置 1个和多个观测孔的非稳定流抽水实验来获取含水层的参数，作为优化的 设计依据。根据优化的设计方案，进行部分降水井的群井抽水，将实测资料 和设计资料比较，调整参数，并根据群井抽水的环境监测资料，制定运行方 案。 四、降水效果控制措施 1、材料的选用 为控制降水井运行效果，我们首先从材料进场入手，保证管材第一 要符合强度要求，第二要具有规范要求的渗透性，要求管材必须有强度 报告和透水性试验报告；滤网选用60目优质滤网，并经过有关部门的检 验达到要求方可进场使用，滤料选用要进行筛分实验，保证含泥量、级配 等指标符合要求。 2、加强降水效果监测 1 在降水工作启动之前，统一测量井内的水位。降水工作启动后， 动水位和出水量的测量时间在抽水开始后每lOmin各测量一次水位和水 量。当水位和水量趋于稳定时可每隔2〜3h观测一次，当水位趋于设计 水位后可每天测量一次。 2 当降水井中的水位趋于稳定尚不能达到水位下降值，加大水泵 出水量，以达到设计降深值。 3 对水位、水量观测记录进行整理，绘制流量与时间和水位降深 与时间过程曲线图，分析水位下降趋势，预测达到设计降水深度的时间。 4 降水监测为确保降水不影响周边环境安全，降水作业应均衡进 行，抽水连续，不得采用突击降水；并对周边建筑物做好监测，对地面一 定范围内实施监测保证安全。由于降水期较长，降水使场区地下水均衡关 系发生较大变化，必然对周边环境产生影响。 3、质量问题的处理 1 当基坑开挖遇到突然出现的不明外来水时，应立即停止开挖，做 引流回填，控制因出水带出地层颗粒形成地层扰动坍塌，然后查明外来水 补给源，采取寻源断流措施；对出水范围的基坑壁，必须采用特殊加固措 施，比如小导管注浆、局部土钉补强等方法，稳定后再继续下步开挖。 （2）车站降水基本都要将开挖范围内的潜水含水层疏干，由于受潜水 含水层底板凹凸不平的影响，以及含水层中存在不透水或弱透水粘性土夹 层的影响，要完全疏干潜水实际上是不可能的，在局部粘性土夹层或潜水 含水层底板处会出现潜水残留渗水面,这部分水若处理不好将带出地层中 大量细颗粒物质，使车站或隧道开挖面地层土扰动并可能发生坍塌。出现 这种情况时，应放慢挖土速度，及时在坑壁做盲管导流，并在槽边挖盲沟集 水，再将集水排走。导流盲管一般采用长0. 5m的0 25mm塑料管，做成花 管并缠80目尼龙纱网。盲沟一般贴坑壁挖，宽300mm,深300mm。为 了防止土块掉落将导流盲沟堵塞，防止水流将基坑底细颗粒物质带走造成 基底土扰动，应在盲沟中填 ①4mm〜①6mm砾石，并在沟底做防水处 理。 四、减压降水引起的地面沉降控制措施 1、临近建筑物和地下管线的减压井抽水时间应尽量缩