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摘要：地铁工程项目建设过程中的基坑开挖非常重要，其涉及到很多方面的内容，光其是地下水排放问题处理至关重要。在复杂的工程项目施工建设过程中，一方面要综合考虑基坑自身的强度、刚度和稳定性，另一方面还要注意地下水处理。本文就如何积极应对基坑工程中的地下水问题及其处理对策做出了探讨，以供参考。
关键词：地铁工程；基坑施工；地下水问题；处理对策
在地铁基坑工程施工过程中，尤其是含水地层施工建设实践中，因基坑围护结构中止水设施失效，导致水与砂粒相互融合渗入基坑之中。在此过程中，若水土流失较为严重，则必然会对支护效果产生不利影响，严重时可能会形成空穴，地面突然出现塌陷问题。上述问题不仅会对围护结构自身的稳定性产生不利影响，而且会对周边道路、管线以及建筑物和构筑物等造成影响，因此应当加强地下水有效处理。
1.地铁基坑工程地下水问题
1.1基坑突涌
当基坑开挖直接揭穿含承压水的粉土、粉砂层时，由于没有降低地下水位或降水水位没有低于基坑开挖深度，或基坑底以下黏性土厚度不能满足抗突涌演算，形成突涌。造成拟建地基破坏，基坑无法下挖，以及基坑周边的地面沉陷等事故。地铁区间隧道和车站基底埋深一般为16^-23 m，该深度在一级、二级阶地和过江段多为粉土、粉细砂，埋藏丰富的孔隙承压水，对地铁基坑施工影响最大，突涌问题是关系地铁基坑施工成功与否的关键。
1.2侧壁流土
当粉土、粉砂层处于基坑侧壁或基坑底部附近，没有帷幕、帷幕深度不能满足渗流稳定要求或帷幕有漏点时，可能形成流土、流砂。在一级阶地砂性土层顶部的过渡层土中的粉土、粉砂层，即使在降低地下水的情况下，由于过渡层土的垂向渗透系数较小，其水位下降明显滞后于抽降层位的水位下降，有时黏性土夹层较厚，降水很长时间后，过渡层中还存在具有承压性的层问水。如果出现渗流破坏，处理不及时，其发展速度较快，容易形成恶性事故。流土、流砂对基坑边坡及周围地面、已有浅基础建筑具有极强的破均、力，在几个小时或1 ~2天里，由于局部地层掏空引起上部土层下陷，导致建筑物地基破坏。另外，在粉土、粉砂层中施工锚杆时，如果锚孔孔壁保护措施不能防护砂层中的承压水，使承压水沿锚孔流入基坑，并形成流土、流砂，导致周边建筑物大量下沉。
1.3老黏性土遇水软化
在高阶地老黏土分布区，其顶部人工填土中的上层滞水、城市供排水管网的泄露以及各种管沟汇流的地表雨水，都可直接浸泡、入渗老黏性土。由于老黏性土不同于一般黏性土，是一种超固结土，在天然埋藏条件下承受着很高的前期固结压力。一旦开挖暴露，极易产生卸荷裂隙或干缩裂隙。此外，塑性指数高的老黏性土还可能具有一定的膨胀性，失水干缩，遇水膨胀，对支护结构会产生一定的膨胀压力。开挖揭露老黏性土层后，不进行支护或支护结构变位较大，导致侧向应力降低，或干缩使竖向裂隙剧烈开展和增多。其上部水会沿裂隙下渗，并浸泡软化，使老黏土强度急剧降低，土压力明显增大，可能导致支护结构破坏。若保护不当，使水分浸入，土体强度将迅速下降，容易发生崩塌、边坡失稳或增加对支护结构的压力。
1.4软质岩应力松弛
三级阶地区的地铁站存在志留系页岩、泥岩，页岩和泥岩是一种泥质岩石，在地质历史上经受过强烈的挤压褶皱作用，节理裂隙发育，开挖暴露后极易风化、软化，导致基坑事故的发生。同时，这些软岩与上部土层的结合地带往往较破碎，且节理、裂隙发育。该类地层中的基坑工程应特别注意对地下水的处理，必须防止任何水渗入边坡土体，以免造成土体软化，强度衰减，引发边坡失稳。
在存在砂岩、泥岩、砾岩等碎屑岩的地铁站实施边坡工程时，必须注意岩层产状、裂隙面产状及泥岩软夹层的产状，并研究它们与边坡的关系；同时应对环境水进行整治，防止泥岩遇水软化，引起可能的顺层滑动。
2.地铁基坑工程地下水问题处理对策
2.1降低地下水位
一级阶地中下部孔隙含水层具有承压性，且渗透系数较大。目前，主要的地下水降低方式是管井井点降水。经过多年工程实践，目前管井井点降水多采用非完整井，一般井深30^-40 m左右，习惯称为“中深井”。井的平面间距20^-30 m0按地方标准的规定，设计时仍套用完整井公式以简化计算，但要求通过相似深度管井的抽水试验求取计算参数。一般渗透系数概化值取15 ^-18 m/d，引用影响半径R=200^-250 m。
2.2隔渗帷幕
隔渗，即通过一定厚度的抗渗帷幕，阻止地下水流入基坑或延长渗流路径，增加基坑的渗流稳定。一般分为竖向隔渗（落底式帷幕、悬挂式帷幕）和坑底水平隔渗。落底式竖向隔渗在一级阶地一般需要50 m左右深度的帷幕，嵌入不透水岩层中。悬挂式帷幕则不同，其深度一般15 ^-20 m，用以阻断浅部粉土层或承压水含水层上段过渡性土层中地下水的侧向补给。目前，在一般基坑工程中主要采用多排相互搭接的深层搅拌、高压旋喷隔渗体。而对于地铁工程主体车站大多采用钢筋混凝土地下连续墙、一些附属结构工程采用SMW水泥土地下连续墙、支护排桩外侧采用多排相互搭接的深层搅拌、高压旋喷隔渗体等。也有在支护排桩之问加设止水桩（如旋喷桩、深层搅拌桩等）。周底隔渗是悬挂式竖向帷幕与坑底水平帷幕同时使用，完全阻断基坑与其周围含水层的水力联系。一般基坑工程不采用此法，由于此方法费用较高。但是对于个别开挖深度大的或环境保护要求十分严格的地铁站工程，仍应限制降水，以完全隔渗（落底式隔渗，周底隔渗）为首选措施。
2.3降水与隔渗共同使用
由于完全隔渗成本高，施工质量难以保证，单纯降水又难免对环境造成不利影响，目前采用中深井降水与上部悬挂式隔渗帷幕配合使用的工程较多。中深井降水用于解决坑底承压水突涌问题，而侧向帷幕则既可防止侧壁涌水流土，也可延缓浅部土层的固结沉降。采用侧壁帷幕的作用一方面是避免由于浅部水位下降滞后而引起侧壁涌水流土。另一方面是有利于环境保护。目前，对于一级阶地中下部孔隙承压水具有突涌的地铁工程基坑工程车站和附属结构，基本上都是采用降水与隔渗相结合，即，基坑侧壁采用大多采用钢筋混凝土地下连续墙（兼作主体结构用）、SMW水泥土地下连续墙（兼作主体结构支护用）、深层搅拌或高压旋喷隔渗体，再在半封闭或全封闭帷幕内进行“中深井”管井降水。实践证明，此方法是成功的，且对周边环境影响较小。由于地下连续墙槽段接头部位较薄弱，容易产生渗漏，因此，一般要在地下连续墙槽段接头处采用高压旋喷加固，防止地下连续墙槽段接头处出现渗漏。实践证明，该方法效果明显。
2.4老黏性土分布区上层滞水的处理
以上措施都是对一级阶地而言的。对三级阶地的老黏性土中的上层滞水不可能降水，而只能在查明情况的基础上采取妥善的疏导措施。但是，上层滞水分布往往是隐蔽的，事先很难全部查明，而只能在开挖过程中根据暴露的情况采取应急措施。如果发现老黏性土已经受到浸润，应大幅度降低其强度参数，尽快加强支护，确保稳定，控制变形。目前，地铁工程基坑工程对于杂填土中的上层滞水的处理，多采用高压旋喷做止水帷幕，防止上层滞水渗入。
结语
在环境条件及地质条件一定的降水工程中，充分掌握场区的水文地质条件，充分利用地下水运动的规律，合理安排施工，如减少降水幅度、减少抽水量、缩短降水延续时问，必要时设置侧壁隔渗帷幕等措施，就可以在一定程度上减少降水对环境的影响。
参考文献：
[1]张震.基坑降水在地铁施工中的应用[J].建材与装饰，2017（11）.