顧杰

（蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司，江蘇 蘇州 215004）

1 工程概況

蘇州市軌道交通某車站為地下兩層島式車站，車站結(jié)構(gòu)總長186.3m，結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段寬度為30.2m，端頭井處結(jié)構(gòu)寬度為32.55m，車站采用明挖法施工（局部采用蓋挖法施工），基坑標(biāo)準(zhǔn)段開挖深度約19.19m，東西端盾構(gòu)接收井開挖深度約20.74m。車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐支護(hù)體系，地下連續(xù)墻墻厚0.8m，地墻接縫采用工字鋼接頭，基坑標(biāo)準(zhǔn)段地墻深35.1m，盾構(gòu)接收井地墻深37.5m，豎向設(shè)置五道支撐，其中第一道支撐為鋼筋混凝土支撐，其余均為鋼管支撐。

2 工程周邊環(huán)境

根據(jù)現(xiàn)場踏勘，擬建場區(qū)周邊較為空曠，車站西北象限為桂苑村：主樓2～6 層，基礎(chǔ)形式柱下獨立基礎(chǔ)，距離車站主體基坑最近約29.0m，其斜象限均為拆遷區(qū)，已完成拆遷。車站東側(cè)為古塘河，距離車站端頭井最近約20.0m，西側(cè)為朱家河，距離車站最近約20.4m。影響車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工的地下管線在地下連續(xù)墻施工前遷改出基坑范圍外。

3 場地水文地質(zhì)條件

3.1 工程地質(zhì)條件

擬建場地屬長江三角洲沖湖積平原，根據(jù)勘察結(jié)果，地基土均為第四系松散沉積物，由于受沉積環(huán)境及海侵、海退、海陸交互之作用影響，各地基土層分布變化相對較復(fù)雜，地基土層存在著不均勻性及不連續(xù)性，場地地表下70m 深度內(nèi)所揭示的地基土為第四系全新統(tǒng)～下更新統(tǒng)的沖湖積相、海陸交互相沉積物，巖性除填土外，主要為黏土、粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂等土層。車站土層分布情況見圖1，各地基土物理力學(xué)參數(shù)見表1。

表1 地層物理力學(xué)參數(shù)表

3.2 水文地質(zhì)條件

本工程場區(qū)地下水主要分為孔隙潛水、微承壓水及承壓水三類。

孔隙潛水主要賦存于淺部填土和黏性土層中，受區(qū)域地質(zhì)、地形及地貌等條件的控制。潛水穩(wěn)定水位埋深為1.16～2.50m，標(biāo)高為1.19～1.63m。蘇州地區(qū)降雨主要集中在6～9月份，在此期間，地下水位一般最高；旱季為12 月份至翌年3 月份，在此期間地下水位一般最低，年水位變幅為1.00m。據(jù)區(qū)域水文資料，蘇州市歷年最高潛水位標(biāo)高2.63m，最低潛水位標(biāo)高為-0.21m，年3 ～5 年最高潛水位標(biāo)高為2.50m。

微承壓水含水層主要為3T 層砂質(zhì)粉土層中（呈透鏡狀分布），經(jīng)觀測微承壓水穩(wěn)定水頭埋深為2.50m，標(biāo)高為0.4m。

承壓水頭埋深在3～5m 左右，年變幅在1m 左右。承壓水含水層主要為5-2 粉砂夾粉土、7-2 粉砂夾粉土層。經(jīng)測量，承壓水穩(wěn)定水頭標(biāo)高為-1.55m。

4 地下水控制設(shè)計

擬建場區(qū)內(nèi)影響本工程施工的地下水主要是淺層潛水、微承壓水和承壓水。車站承壓水層深厚，5-2 粉砂夾粉土、7-2 粉砂夾粉土承壓含水層聯(lián)通，地下連續(xù)墻深入7-2 粉砂夾粉土層，但未隔斷7-2 粉砂夾粉土承壓含水層，采用懸掛式止水帷幕，采用降灌結(jié)合的降水方案，坑內(nèi)分別設(shè)置設(shè)疏干井和減壓井、坑外設(shè)置觀測井、回灌井。標(biāo)準(zhǔn)段需降承壓水水頭10m，端頭井需降承壓水水頭12m。根據(jù)地下水降深及基坑防突涌要求，對基坑內(nèi)涌水量及單井出水量進(jìn)行估算，布置降水井、減壓井，本車站基坑降水井、減壓井布置方案見表2。

表2 降水井、減壓井布置參數(shù)表

5 降水井施工工藝

5.1 工藝流程

本工程降水井成井采用正循環(huán)施工，其施工工藝流程如圖2 所示。

圖2 降水井施工工藝流程圖

5.2 施工方法

5.2.1 測量放樣

根據(jù)深化后的降水方案井位布置圖，采用全站儀現(xiàn)場測放井位，井位測放誤差不大于5cm。同時井位應(yīng)避開結(jié)構(gòu)梁、柱、墻等構(gòu)件。

5.2.2 鉆機(jī)就位、整平

降水井成孔采用M-100 型工程鉆機(jī)及其它配套設(shè)備，采用正循環(huán)鉆機(jī)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)成孔的施工工藝。鉆機(jī)就位時，需對鉆機(jī)回轉(zhuǎn)平臺進(jìn)行調(diào)平，支腿安裝牢固，鉆頭應(yīng)與孔位中心嚴(yán)格對中，未對井不得開孔，鉆桿須保持豎直狀態(tài)，鉆進(jìn)過程中隨時注意觀察，發(fā)現(xiàn)傾斜時及時調(diào)整，不得使用已彎曲的鉆桿。

5.2.3 鉆進(jìn)、成孔

降水井成孔必須保證孔徑一致，鉆進(jìn)過程中不得更換鉆頭；采用緩慢鉆進(jìn)的方式鉆進(jìn)，鉆桿施壓采用自然下壓方式，防止開孔鉆進(jìn)時鉆頭偏移，保證井孔垂直度。泥漿護(hù)壁利用地層內(nèi)粘土自然造漿，在砂層中鉆進(jìn)時可摻入一定比例膨潤土漿液，鉆孔過程中孔內(nèi)泥漿比重控制在1.15～1.2之間。應(yīng)盡量減小施工過程中不必要的停歇，開孔后因故停止施工時須提出鉆頭，防止埋鉆，孔內(nèi)泥漿保持循環(huán)，防止塌孔。

5.2.4 清孔換漿

井孔鉆進(jìn)至設(shè)計深度后，進(jìn)行清孔換漿，換漿采用低密度泥漿對孔內(nèi)泥漿進(jìn)行置換，清孔后孔內(nèi)泥漿比重不應(yīng)大于1.1，孔底沉渣厚度不大于5‰孔深，同時返出的泥漿內(nèi)不再含有泥塊為合格。

5.2.5 下井管

井管采用φ273×3mm 鋼管，底端設(shè)置沉淀管長度不小于1m，用鋼板圍焊封堵。降水井井管管節(jié)間采用焊接方式連接，井管接頭采用承插口式套接型，承插口長20mm，上節(jié)管能順利插入下節(jié)管內(nèi)，接口部位焊接牢固，焊縫均勻、不得有砂眼、漏焊，焊縫厚度不小于6mm。濾水管周邊應(yīng)纏繞兩層濾網(wǎng)，目數(shù)不小于80 目。

5.2.6 圍填中粗砂

降水井濾料采用中粗砂，不得采用礫石或瓜了片，防止抽水過程中出砂，沿井管周邊均勻回填至設(shè)計高度。疏干井濾料沿井身均勻回填，減壓井濾料依據(jù)承壓含水層厚度按設(shè)計圖紙要求進(jìn)行回填，需保證承壓含水層內(nèi)充滿濾料；降壓井井結(jié)構(gòu)填埋濾料后，用測繩確定其埋深，達(dá)到設(shè)計要求后，填埋黏土球，用測繩確定黏土球填埋量，保證密封效果，達(dá)到設(shè)計要求后，再換普通粘土回填井孔至地面。

5.2.7 洗井

洗井采用空壓機(jī)氣舉法洗井，洗井時將排水管沿井壁緩慢插入至井底，排水管下部設(shè)三通口，將壓縮空制壓入排水管，利用空氣的舉升力，將井孔內(nèi)泥漿、沉渣沿排水管抽出井孔，直到水清不含砂為止。

5.2.8 安泵試抽

降水井成井后，下放水泵進(jìn)行試抽水工作，對出水量、含砂率進(jìn)行測量，如出水量不足，可含砂率超標(biāo)，及時采取補救措施。

6 降水井封井

6.1 降水運行終止前，施工單位應(yīng)會同建設(shè)單位及監(jiān)理單位、設(shè)計單位、陣水專業(yè)單位等共同確定降水終止條件。

6.2 降水工程結(jié)束后應(yīng)將基坑內(nèi)外降水井全部封閉：當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部出現(xiàn)滲漏或基坑底部未隔斷承壓水層補給量較大時，宜每600～800m2預(yù)留一口泄壓孔，待結(jié)構(gòu)施工完成后再進(jìn)行封井。

6.3 坑內(nèi)疏干井井管應(yīng)隨挖隨割，在墊層澆筑前用黏土或混凝土回填，并隱蔽至混凝土墊層下。

7 施工注意事項

降水井施工過程中要嚴(yán)把工序質(zhì)量關(guān)，成井質(zhì)量是基坑地下水控制成敗的關(guān)鍵，施工過程中應(yīng)注意以下幾點：

7.1 降水施工前應(yīng)委托有經(jīng)驗、有資質(zhì)的專業(yè)單位對降水方案進(jìn)行深化設(shè)計，編制專項施工方案并組織專家評審，方案經(jīng)審批后實施。

7.2 降水井成孔前各井位應(yīng)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐、內(nèi)部結(jié)構(gòu)梁、柱、墻等構(gòu)件進(jìn)行核實，確保不發(fā)生沖突。

7.3 降水井井管回填濾料前應(yīng)先進(jìn)行換漿，避免因泥漿粘度大造成濾料間孔隙淤堵，造成成井出水量不足，影響降水效果。

7.4 下井管前應(yīng)對井管進(jìn)行質(zhì)量檢查，除濾管外，鋼井管不得有孔洞，砂眼，井管接頭焊接牢固，每焊接一個接頭經(jīng)檢查無誤后下放，特別是減壓井接頭，防止井管接頭滲水。

7.5 疏干井、減壓井濾料須采用中粗砂進(jìn)行圍填，必要時可摻不大于50%瓜子片，以增加透水性，確保管井出水量，同時能減小抽水中出砂機(jī)率。

7.6 減壓井濾料層上封井采用優(yōu)質(zhì)粘土球，粘土球回填高度不得低于設(shè)計高度，回填之前應(yīng)作遇水崩解試驗，以確定回填高度比，回填需沿井管周邊均勻回填，防止基坑開挖過程中井管周邊滲水、反水。

7.7 基坑正式開挖前必須做生產(chǎn)性抽水試驗，對降水、減壓效果進(jìn)行驗證，如不能滿足，則需對降水方案進(jìn)行重新設(shè)計、論證、實施。

8 結(jié)論

本工程地鐵車站基坑地層條件復(fù)雜，多個地層夾粉砂，針對復(fù)雜的水文地質(zhì)條件，優(yōu)化降水設(shè)計方案，基坑疏干井成井質(zhì)量控制要求高，對成井過程中全過程質(zhì)量控制，采用正循環(huán)成孔、換漿清孔、圍填中粗砂等措施，順利對基坑地下水進(jìn)行控制，可為類似工程提供借鑒。