地鐵超深基坑坑內降水施工技術

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摘要：以某地鐵盾構區(qū)間為工程背景，圍繞地鐵超深基坑坑內降水及降水井封堵施工技術展開探討，總結了坑內降水處理中應考慮的因素，并從具體施工流程以及施工工藝要點等方面對其進行分析，以期為類似工程提供參考。

關鍵詞：超深基坑；降水作業(yè)；降水井封堵

1工程概況

18號線土建2標盾構區(qū)間段長14910.928m，車站及風井總長1160.5m，在換刀或取石區(qū)域打設6口降水井，盾構機前采用PVC降水井，其余位置降水井則為鋼管型，鋼管為Φ300的管徑，Φ800的成孔孔徑，對排水井的水位進行測量，以確保水位低于隧道底板1m。

2地鐵超深基坑坑內降水處理中應考慮的因素

在地鐵項目的施工作業(yè)中，進行超深基坑坑內降水作業(yè)這一工序時，有以下幾個方面需深度考量：（1）施工前需對施工環(huán)境地質進行檢測，熟悉施工場地地下水的流動情況，而后依據實際項目施工方案及超深基坑坑內降水的建設需求制定出最佳的施工方案，并逐步進行超深基坑的施工作業(yè)，使超深基坑能夠達到方案需求標準，達到效益最大[1]；（2）施工方案需結合施工費用及實際技術水平等因素制定，從多方面對超深基坑坑內降水進行深度探究，而后以實際理論為基礎結合項目具體情況，使施工方案更加合理、細化，最大程度保證該工序施工質量符合整體施工標準要求；（3）為了盡可能避免出現結構性安全隱患問題，需要把超深基坑坑內降水研究融合到前期作業(yè)中，為地鐵施工計劃的安全進行奠定基礎。

3降水施工

降水井具體施工工藝流程：現場踏勘→施工準備→井位施放→埋設護筒→泥漿及泥漿循環(huán)系統(tǒng)配備→鉆機安裝→成孔→測量孔深、直徑、傾斜度→清孔→下井管→清運泥漿，起拔護筒、鉆機移位→填濾料→洗井→做檢查井→清運渣土→埋設排水聯(lián)絡管線→下泵抽水→清理現場→恢復原地面。需要注意的施工技術要點如下：（1）勘測放井位置：按照井位平面布置示意圖勘測出放井位置。當地面障礙物以及施工條件對井位產生影響時，可對現場進行合理改動。在施工開始前，必須探查地下管道，防止其他管道在施工中被破壞[2]。（2）預埋護口管：護口管底口應插入原狀土層，管外用黏土和草編填塞密封，防止作業(yè)過程中泥漿返出管外，護口管的上部應與地面有0.3~0.5m的距離。（3）鉆機安裝：鉆機安裝應平穩(wěn)。吊鉤應與孔中心對齊，吊鉤、轉盤和孔中心應對齊。（4）鉆進成孔：降水井孔徑為800mm，一徑到底。當鉆入開口孔時，應將鉤絲繩懸掛并輕輕按下，以確保開口孔內鉆入的垂直程度。在建造孔洞時，用制漿機制漿，將黏土置于孔洞中，形成泥覆蓋物。鉆井過程中，泥漿密度控制在1.10~1.15之間。當提起鉆桿或停止工作時，必須在孔上涂上泥漿，以防止墻壁倒塌[3]。（5）清理、灌漿：鉆到設計標高時，把鉆桿抬到距孔底0.5m處。通過沖壓去除孔內雜質，直至孔內泥漿密度達到1.10，且底部淤泥厚度＜30cm，回返的泥漿沒有泥塊。（6）井下管道：井下管道進入現場后，需要查看過濾器間隙是否符合設計要求?？椎纳疃缺仨氃谙鹿苤斑M行測量。當井深達到設計要求后，開始下井管。首先需在過濾管兩頭分別安裝1個符合型號的扶正器，以此來保證過濾管能夠處于正中的位置。在進行井管焊接的過程中需保證焊接質量符合標準，焊接位置準確。（7）填充濾料：在填充濾料之前，將鉆桿插入井管中0.30~0.50m，然后使用堵頭將井管密封。泥漿從鉆桿中流出，進而邊打邊注入清水，使泥漿稀釋到一定程度，此時孔內的泥漿會由于壓力而從過濾管及管縫中逐漸溢出，孔內泥漿密度上升[4]。當泥漿稀釋至1.05后，依據井的實際建設結構需求，進行濾料的填充作業(yè)，填充量需達到標準設定的位置。（8）井口封閉：使用優(yōu)質黏稠土填充濾料填充表面。為防止填土過程中出現“造橋”現象，在填土前應將黏土搗碎（顆粒尺寸＜5cm）。進行灌裝作業(yè)時，需注意灌裝的速度及量，進行井管周圍的灌裝時需降低速度、減少數量。灌裝完成后還需進行管外的密封作業(yè)，保證密封性。（9）洗井：工程主要運用聯(lián)合洗井的方式進行作業(yè)，主要流程如下。①在填海工程完成后，井中的泥沙首先由空氣壓縮機清洗。將空氣壓縮后送入氣管內，到達排水管下方后，會使管內密度變?yōu)樗c空氣結合體，小于排水管外的泥漿和水混合物的密度，這樣管內和管外的壓力就有了差別。排水管外混濁水的密度由于輸入空氣量的上升而下降，進而使混合物排至井外，最終使濾料中土壤含量不斷減少，直到被清洗。若井內的泥沙量較大，可運用保持氣體沸騰的方式來降低泥皮與泥沙的結合性。②活塞洗井。運用活塞的方式需將活塞由下而上拉出過濾管，使水溢出井。對于出水量小的井，活塞可在過濾位置上下移動，沖擊孔壁表皮。此時，應將活塞拉到井的注入側。拔出活塞時，應能聽到活塞拔出后伴有明顯的爆破聲，并且有很多的氣水混合物涌出。否則，應更換活塞的橡膠圈。（10）安泵試抽：在降水井內安裝完潛水泵后開始試抽水。（11）水井采用排水系統(tǒng)運行。主管運用直徑Φ219的鋼管，分管運用直徑Φ100的鋼管。從降水井抽水后，由支管聚集至干管再至沉淀池，經沉淀后排入到城市的排水系統(tǒng)。

4降水井封堵

（1）在抽水作業(yè)中，將坑底下500mm的井壁（孔和井管之間）虛土處理干凈，之后用C15混凝土填實。（2）把降水井中的水泵拿出，下注漿管（Φ50鋼管），下入深度離井底大概300mm，將球閥安裝在坑底附近注漿管上。（3）井管內填充Φ10~20礫石，礫石高度h＜H-L-0.5（H為坑底至井底距離，m；L為擋水器長度，m）。（4）將安全氣囊放在坑底下方≥300mm的位置，然后充氣，氣囊使整個排水井充滿。并在48h后，將氣囊上部殘留的水處理掉，然后將管子切斷到設計高度。（5）井口用Φ210mm的鋼板焊絲，完成后方可進行注漿作業(yè)，調制泥漿水與灰的最佳比例為0.5∶1。注漿結束后馬上關掉球閥，之后將注漿管截斷，讓井口成為一個平面，最終將井口到墊層頂標高位置用混凝土澆筑[5]。

5注意事項

降水井施工及降水過程中應注意：（1）成孔：成孔過程中孔位偏差和垂直度一定要把控好，垂直度偏差控制在1%內。（2）下管：保證下管垂直。（3）填礫料：濾料的含泥量需嚴格把控。（4）洗井：需控制好沉沒比，做到水清砂凈。（5）下泵：下泵前要認真查看泵體有無漏電現象，下到位后需固定好位置。（6）水位觀察：降水過程中要時刻查看水位變化情況。（7）排水：作業(yè)時要提防水回流和水管被泥沙堵塞。

6結語

綜上所述，地鐵超滲透基坑坑內降水和降水井封堵較成功，完全達到了防水作業(yè)的質量目標。降水井封堵因為技術簡單、作業(yè)方便，因此可以將施工成本降低。在地鐵超深基坑降水工程中具有推廣應用價值。

參考文獻：

[1]張永樂，張進，孫中昕，等.深基坑降水井封堵施工技術[J].施工技術，2015（S1）：85-88.

[2]李亞飛.復雜地質地鐵車站超深基坑降排水施工技術[J].石家莊鐵道大學學報（自然科學版），2017（S1）：148-150.

[3]黃鋒.地鐵深基坑降排水施工技術[J].工程建設，2017（3）：84-86.

作者：鄧青 單位：中國水利水電第七工程局有限公司