中国水利水电第十四工程局有限公司
摘要:近几年,随着我国基础建设规模和数量不断增加,地铁工程建设也逐步发展起来,在建设过程中对于降水技术的要求也越来越高。虽然我国的基坑降水技术已经足够完善,但是对于复杂多变的工程周边施工环境,也常常会出现降水设计不完善的案例,致使基坑因结构安全性、稳定性不足发生失稳的事故。所以,合理的降水方案及严格的施工是基坑降水能否成功实施的关键。
关键词:地铁;深基坑;降水技术;施工要点
1 引言
对于地铁工程基坑排水,较多采用降排水以及隔渗技术进行,基于目前地铁施工地质复杂的特点,降水施工方法常见的有管井降水、井点降水、抽渗并用结合降水等[1]。采用管井降水技术简单但相对细颗粒地质含水层有疏干较弱不足;对于细颗粒浅含水层多使用井点降水。对于地铁车站埋施工,基坑深度大,如果是地下水丰富的粉质黏土大型基坑,很多施工方法效果不佳,而采用地连墙+止水帷幕技术却能达到较好的效果。
2 基坑降水施工设计的目标和基础方案
基坑施工设计作业分析中,以准确的施工作业模式,注重基坑地面以下空间的设计分配,结合地面施工作业面的实际情况,选择合理的坑井位置,加强基坑作业面的施工,确定作业设计的空间和设计标准。依据车站施工的整体过程和作用水平进行分析,确定排水法、堵水法等模式。按照必要的降水操作方法,加强对地下水面的整体效果处理,加强基坑施工作业的整体操作模式应用。基坑降水设计的目标是满足作业施工开挖范围内的必要含水和排水,避免出现流砂或渗漏现象,尽可能的满足基坑开挖整体作业的操作需求[2]。基坑降水测试方法主要有以下几种:①使用电渗透确定井点位置,但费用较高。一般不适合普通基坑的设置,适用于淤泥、黏土材质的测定。②轻型的井点测定,可以有效的降低水位。按照其深度,调整深挖的比例关系,确定基坑的位置和外侧标准。根据有效的加固土体模式操作,加强测定效果,但不适用与黏土层。③喷射井点的测定,一般适用于加高的土层,特别是砂土层,但出水量一般,适用于辅助性的降水效果操作。
3 地铁深基坑坑内降水处理中应考虑的因素
在基坑施工前,要从多个方面进行施工环境地质检测,要充分了解施工现场地下水的流动情况。综合考虑多方面影响因素,制定科学合理、最优化的基坑降水施工方案。施工方案的制定,还需要考虑施工成本和施工技术水平是否满足施工需求,要综合性的深入研究降水施工方案的可行性。地铁施工计划的前期也需要将深基坑降水考虑在内,规避后续可能出现的结构安全问题,确保整个工程的稳定性、安全性。
4 地铁深基坑降水施工技术具体应用
4.1 深基坑支护及降水方案的选取
(1)深基坑支护方案的选取。在深基坑施工中根据施工现场具体的工程地质选择合适的深基坑支护方案具有重要意义。工程基底土质为淤泥质粉质黏土,若使用锚杆支护则会影响周围的土体,从而产生一些严峻的安全隐患。工程支护主要采用钻孔灌注桩及搅拌桩作为支护结构[3]。(2)深基坑降水方案的选取。根据现场的具体情况,提出在工程的大部分地区采用轻型井点进行基坑预降水,并适当降低当地深基坑(电梯井、集水井)的主管道和真空泵的高度,以满足降水的要求。如遇特殊情况,则考虑在基坑内采用深井降水措施来达到降水目的。根据轻型井点影响半径,在基坑内再设置观察井,用于预降水阶段对水位进行观察。
4.2 下井
对于一部分大型地铁车站工程,在进行深基坑施工中如果井管类型是水泥砾石管,那么井管进入施工现场之后就需要认真细致检查井管使用情况,包括过滤器是否与设计标准相一致,以此防止质量问题而造成井管缝隙,避免对降水技术的应用造成影响。
同时井管质量满足施工要求后,要准确测量孔深,保证其与设计标准相符合。在施工前期,需要捆绑井底座和管槽,在固定两者后遵循平稳原则来施工,在保证管身的整体性和牢固性的前提下,才能确保降水技术应用效果的良好性。
4.3 洗井
该施工关节需要选择合适的时间段展开,当添加滤料压实后,便可进行,很大程度上能够降低井底沉降发生的概率,确保降水井的结构安全性。在进行洗井作业过程中,不能一次性清洗,要进行多次。当井内清洗的水较为干净时,即确定洗井工作已经完成[4]。在整个洗井施工作业过程中,要在不同的时间段进行井内水样的抽检,目的是确定降水井中的水是否达到施工需求。
4.4 降水结果的分析
降水操作过程中,需要及时调整井口、地面的高度位置,确定静态水的位置和测定模式。按照有效的抽水配置设备标准,确定试运行的操作电缆系统和管道位置,确保抽水系统整体的正常运行。按照抽水和排水的实际情况,采用合理的采集系统,逐步提高现场排水、过滤的效果,尽可能的避免水从局部渗透出去,对降水造成影响。尽可能的减少雨水将入深坑的情况,减少大气降水渗透的处理过程。基坑开挖前,需要确保10d左右的降水。降水需要保证正常的基本顺序,注重基坑开挖的整体数据操作,密切做好数据的监控分析,确保水位开挖的作业面合理性。基坑开挖操作过程中,需要调整降水的间歇性,逐步增加泵量和井位标准。在降水操作过程中,需要调整水泵,做好修复,调整井点位置,做好观察分析,做好记录。
4.5 加强深基坑施工中降水技术应用的措施
(1)全方位监测降水效果。在深基坑工程应用降水技术的时候,需要全方位监测降水效果,测量井点水位,并且详细记录出水量和水位高度,通过固定的时间段测量和记录水文高度和出水量。还要对测量数据结构进行系统化分析,合理控制测量数据关系与变化趋势,确保降水过程处于均衡的状态下,有效避免对周围环境的不良影响,防止安全事故的发生。(2)严格按照施工流程来施工。应用降水技术时,要严格按照施工流程进行施工,特别在进行土方开挖和支护作业时必须按照流程实施[5]。在施工之前工作人员要到施工现场全方面勘察了解地质数据和四周环境,考虑可能发生的意外事故,提出与之相应的应对策略。(3)严格控制施工材料质量。原材料对于工程来说至关重要,在应用降水技术时需要较为严格的把握控制降水材料质量,保证材料规格与施工设计要求相符合。同时施工人员要通过试验检测部分管道,确保管道与施工标准相符,出现质量问题要及时更换和调配。
5 结束语
随着改革开放的进行,科技迅猛发展,人们的日常出行量增大,道路的交通负荷日趋增加。在这种情况下,众多省份和城市开始地铁建设,但在建设中出现众多的安全问题,如基坑降水等问题。基于此,地铁超渗透基坑坑内降水较成功,完全达到了降水作业的质量目标。在地铁超深基坑降水工程中具有推广应用价值,期待今后地铁工程遍及全国,让更多地区的人民交通便利,也期待本文可以成为地铁建设的参考资料,为我国的地铁建设做出贡献。
参考文献:
[1] 王军.地铁车站深基坑内井点降水施工技术的选择与应用[J].居舍,2018(03):35.
[2] 徐剑旋. 既有地铁车站暗挖扩建施工安全性影响研究[D].石家庄铁道大学,2018.
[3] 王振武. 青岛地铁车站深基坑变形规律研究及工程应用[D].青岛理工大学,2018.
[4] 张杰.邻近地铁的大型群坑深基坑降水技术研究[J].建筑施工,2017,39(06):750-751.
[5] 卞荣森. 逆作法基坑开挖及降水对邻近地铁车站和隧道结构的影响研究[D].云南大学,2017.