馬海波

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，一般地面公共交通運(yùn)輸已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了人們出行需求，地鐵建設(shè)以其運(yùn)行速度快、運(yùn)輸能力大正在大中型城市興起。本文旨在對(duì)地鐵車站深基坑降水施工技術(shù)及常見(jiàn)問(wèn)題簡(jiǎn)要論述。

關(guān)鍵詞：車站；深基坑；降水

前言

地鐵是我國(guó)大中型城市公共交通運(yùn)輸最主要方式之一，以其運(yùn)行速度快、運(yùn)輸能力大，基本不受各種氣候條件的影響等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為公共交通運(yùn)輸主導(dǎo)。地鐵車站是供旅客乘降、換乘和候車的場(chǎng)所，車站深基坑安全有效開(kāi)挖是地鐵施工的重點(diǎn)，深基坑降水施工則是保證車站施工的重中之重。

1.降水目的及方法

為保證車站深基坑開(kāi)挖施工以及深基坑開(kāi)挖時(shí)基底干燥，在土石方開(kāi)挖期間利用降水井對(duì)深基坑進(jìn)行降水作業(yè)?；娱_(kāi)挖前二十天須進(jìn)行坑內(nèi)疏干降水，以提高土體的抗剪強(qiáng)度。原則上在深基坑內(nèi)布置兩排縱向降水井，為避開(kāi)結(jié)構(gòu)底板梁位置，進(jìn)行左右交叉布置。

2.施工降水方案概況

施工降水采用深井管井降水，井孔為鋼絲繩磨盤(pán)鉆成孔，管井深以場(chǎng)地標(biāo)高為準(zhǔn)，管井外露地面50cm。

（1）管井為鋼管井管，孔內(nèi)填1至5mm綠豆砂。抽水井周圍必須充填有一定級(jí)配和磨圓度較好的中粗石英砂或綠豆砂。嚴(yán)格控制填濾料的規(guī)格，保證水井出清水，防止水井淤塞和坑外掏空。

（2）鉆進(jìn)時(shí)盡量采用清水和稀泥漿，保證水井的出水量。成井后應(yīng)立即進(jìn)行冼井，可用空壓機(jī)自下而上冼至水清、井底不存在泥砂為止，冼井后安裝水泵并進(jìn)行單井試抽，并做好工作壓力、水位、抽水量的記錄。

（3）水泵每口井應(yīng)選用不少于兩臺(tái)水泵，水泵應(yīng)置于設(shè)計(jì)深度，水泵吸水口應(yīng)始終保持在動(dòng)水位以下。

（4）降水單位在深基坑開(kāi)挖期間應(yīng)每天測(cè)報(bào)抽水量及坑內(nèi)地下水位。每日觀測(cè)水位的變化。

（5）管井位置應(yīng)避開(kāi)工程樁、柱、地梁、墻及小型承臺(tái)等，如相矛盾，經(jīng)設(shè)計(jì)人員同意后作適當(dāng)移位。

3.其他降排水施工措施

車站主體冠梁上擋土墻高出地面20cm，防止地表水流入深基坑。深基坑土方開(kāi)挖過(guò)程中，當(dāng)由于下雨等原因造成深基坑表面積水時(shí)，加大降水力度，并在深基坑內(nèi)采用挖排水溝、集水井的方法積水，然后用水泵將水抽出。

4.工藝流程

降水井工藝流程：定位探管、鉆機(jī)對(duì)中、成孔、井管安裝、填充濾料、洗井、試抽、正式抽降水、水位及含砂量觀測(cè)、停泵拔管

5.常見(jiàn)的質(zhì)量通病和防治方法

5.1深基坑地下水降不下去

現(xiàn)象：深井泵（或深井潛水泵）的排水能力有余，但井的實(shí)際出水量很小。

原因分析：井深、井徑和垂直度不符合要求，井內(nèi)沉淀物過(guò)多，井孔淤塞。洗井質(zhì)量不良，砂濾層含泥量過(guò)高，孔壁泥皮在洗井過(guò)程中尚未破壞掉，孔壁附近土層在鉆孔時(shí)遺留下來(lái)的泥漿沒(méi)有除凈，使地下水向井內(nèi)滲透的通道不暢，嚴(yán)重影響單井集水能力。濾管的位置、標(biāo)高以及濾網(wǎng)和砂濾料規(guī)格未按照土層實(shí)際情況選用。水文地質(zhì)資料與實(shí)際情況不符，井管濾管實(shí)際埋沒(méi)位置不在透水性能較好的含水層中。

預(yù)防措施：

（1）鉆孔應(yīng)大于井管直徑300至500mm，井深應(yīng)比所需降水深度深3至6m；井管垂直放在井孔當(dāng)中，四周均勻填濾料，用鐵鍬下料。濾料填至井口下1m，然后用不含砂的粘土封口至井口面。

（2）洗井。在清理孔內(nèi)泥漿后，用泥漿泵沖清水與拉活塞相結(jié)合洗井，借以破壞深井孔壁泥皮，并把附近土層內(nèi)遺留下來(lái)的泥漿吸出。然后立即單井試抽，使附近土層內(nèi)未吸凈的泥漿依靠地下水不斷向井內(nèi)流動(dòng)而清洗出來(lái)，至地下水滲流暢通。抽出的地下水應(yīng)排放到深井抽水影響范圍以外。

（3）在鉆孔過(guò)程中，應(yīng)對(duì)每一個(gè)井孔取樣，核對(duì)原有水文地質(zhì)資料。在下井管前，應(yīng)復(fù)測(cè)井孔實(shí)際深度。結(jié)合設(shè)計(jì)要求和實(shí)際水文地質(zhì)情況配井管和濾管，并按照沉放先后順序把各段井管、濾管和沉淀管依次編號(hào)，堆放在井口附近，避免錯(cuò)放或漏放濾管。

（4）在井孔內(nèi)安裝或調(diào)換水泵前，應(yīng)測(cè)量井孔的實(shí)際深度和井底沉淀物的厚度。如果井深不足或沉淀物過(guò)厚，需對(duì)井孔進(jìn)行沖洗，排除沉渣。

5.2深基坑地下水位降深不足或降水速度慢

現(xiàn)象：觀測(cè)孔水位未降低到設(shè)計(jì)要求；在預(yù)定時(shí)間內(nèi)達(dá)不到預(yù)定降水深度；深基坑內(nèi)涌水、冒砂，施工困難。

原因分析：深基坑局部地段的深井量不足。深井泵（或深井潛水泵）型號(hào)選用不當(dāng)，深井排水能力低。因土質(zhì)等原因，深并排水能力未充分發(fā)揮。水文地質(zhì)資料不確切，深基坑實(shí)際涌水量超過(guò)計(jì)算涌水量。

預(yù)防措施：

（1）先按照實(shí)際水文地質(zhì)資料計(jì)算降水范圍總涌水量、深井單位進(jìn)水能力、抽水時(shí)所需過(guò)濾部分總長(zhǎng)度、點(diǎn)井根數(shù)、間距及單井出水量。復(fù)核深井過(guò)濾部分長(zhǎng)度、深井進(jìn)出水量及特定點(diǎn)降深要求，以達(dá)到滿足要求為止。深井的井距一般15至20m，滲透系數(shù)小，間距宜小些；滲透系數(shù)大的，間距可大些。在深基坑轉(zhuǎn)角處、地下水流的上游、臨近江河等的地下水源補(bǔ)給一側(cè)的涌水量較大，應(yīng)加密深井間距。

（2）選擇深井泵（或深井潛水泵）時(shí)應(yīng)考慮到滿足不同降水階段的涌水量和降深要求。一般在降水初期因地下水位高，泵的出水量大；但在降水后期因地下降深增大，泵的出水量就會(huì)相應(yīng)變小。

（3）改善和提高單并排水能力，可根據(jù)含水層條件設(shè)置必要長(zhǎng)度的濾水管，增大濾層厚度。對(duì)滲透系數(shù)小的土層，單靠深井泵抽水難以達(dá)到預(yù)期的降水目標(biāo)，可采用另加真空泵組成真空深井進(jìn)行降水；真空泵不斷抽氣，使井孔周圍的土體形成一定的真空度，地下水則能較快的進(jìn)入井管內(nèi)，從而加快了降水速度。

（4）深基坑降水深度大于8m時(shí)，可根據(jù)分層挖土的情況采用二道以上濾管分層取水。一般深井濾水管設(shè)在底部，抽水先抽濾管部位的下層水，上層水由水的重力作用通過(guò)土體的空隙往下慢慢滲透，從而降低地下水位，減少土體的含水率；這樣土層越厚，降水需要的時(shí)間越長(zhǎng)。采用多道濾管則可縮短降水時(shí)間，但要注意每道濾管挖土暴露后要立即用毛氈或其他材料將其封閉，防止影響抽水效果。

6.降水井質(zhì)量保證措施

（1）成孔時(shí)精心施工，杜絕塌孔事故發(fā)生，防止因塌孔而危及周圍建筑物安全；成孔保證孔徑上下一致，圓順垂直，防止井孔縮徑、傾斜。

（2）各節(jié)井管焊接時(shí)上下管應(yīng)對(duì)準(zhǔn)，保證上下同心、焊接嚴(yán)密，不透水、不漏氣；降水設(shè)備的管道、部件和附件等，在組裝前必須經(jīng)過(guò)檢查和清洗，濾管在運(yùn)輸、裝卸和堆放時(shí)應(yīng)防止損壞濾網(wǎng)。

（3）抽水前統(tǒng)一測(cè)一次各井靜止水位，抽水開(kāi)始后，水位未達(dá)到設(shè)計(jì)降水深度以前，每天觀測(cè)三次水位（根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)繪制水位降深值S與時(shí)間t過(guò)程曲線圖分析水位下降趨勢(shì)，預(yù)計(jì)降水深度要求所需時(shí)間）。達(dá)到以后每天觀測(cè)一次，做好記錄進(jìn)行分析，確定抽水量及強(qiáng)度。

（4）控制單井出水量及抽水強(qiáng)度，減少降水影響范圍。

（5）根據(jù)水位、水量觀測(cè)記錄，查明降水過(guò)程中的不正常狀況及其產(chǎn)生的原因，及時(shí)提出調(diào)整補(bǔ)充措施，確保達(dá)到要求的降水深度。

（6）抽水設(shè)備定期保養(yǎng)，降水期間不得隨意停抽；降水井點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)雙電源供電，除采用市政電力外，配備發(fā)電機(jī)組，市政停電時(shí)采用發(fā)電機(jī)組供電。

（7）注意保護(hù)井口，防止雜物掉入井內(nèi)，經(jīng)常檢查排水溝沉淀池，嚴(yán)禁滲漏。

（8）更換水泵時(shí)測(cè)量井深，掌握水泵安裝的合理深度，防止埋泵。

總結(jié)語(yǔ)

深井降水施工對(duì)地下水源較豐富的工程的地下水位控制非常適用，效果明顯，降水井相對(duì)位置及井深的選擇至關(guān)重要，直接影響降水效果，井體材料及濾網(wǎng)的選擇很大程度上決定降水井的適用壽命，要確保降水井的降水效果，一定要從細(xì)節(jié)入手，以取得最佳效益，更好的為工程施工服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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