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摘要:降水施工在地铁深基坑明挖施工中占据主导地位,它控制着施工进度与基础工程的安全。合理的设计和一流的成井质量是降水成功的关键因素。通过大井法计算承压水作用下基坑涌水量是可行的,能准确地确定井深、井数和井距布置。合理的设计思路和布井模式又是降水成本控制的重要环节。本文从地铁深基坑降水简述入手,对地铁深基坑降水技术应用进行了分析,希望能为相关的工作人员提供一定的参考。
关键词:地铁;深基坑;降水技术
引言
由于地铁深基坑施工位置通常在地表之下比较深的地方,因此,施工难度相对较大、施工环境比较恶劣,其中存在多种风险因素,安全事故的发生率很高,因此,要想确保施工过程顺利,既保障如期完工,又保证工程质量,就必须重视加强过程管理,促进施工技术的合理运用。降水施工技术是地铁深基坑施工中比较常用的技术之一,对于保障深基坑施工安全和改善施工效果都有着不容忽视的影响,因此,降水技术的合理应用必须引起施工单位的重视。
1地铁深基坑降水简述
地下水渗入基坑导致的后果是极为严重的,不仅会对地基承载力产生影响,还会导致施工环境恶化,严重者甚至会导致基坑不稳,因此,必须采取有效措施将水排出。但是,由于地铁施工环境较为复杂,降水施工必须慎之又慎,若技术应用不当,不仅会延误工期,还有可能导致安全事故的发生。因此,必须重视降水施工技术的科学应用,在明确降水的作用、方法之后,再依据科学原则,进行降水方案的优化设计。
1.1作用
针对地铁建设的特点,通常采用的方法是管井降水法。降水最重要的目的是防止基坑渗水问题的出现。其主要作用包括:确保基坑底部处于干燥状态,方便开展施工作业;降低水压,增强土体强度;避免基坑出现流砂或管涌的情况,防止深基坑发生坍塌,危害施工安全。
1.2方法
地铁深基坑施工中应用比较广泛的降水法包括集水明排、管井法等许多种,在施工中应依据工程降水深度和地层情况等具体条件进行合理选择。以管井法为例,其适用于降水深度在10米以上、地层为砾砂或粉质薪土等、渗透系数在6至10范围内的施工项目,是一种在大多数地铁深基坑施工中都比较适用的方法。降水可以分为坑内、外降水和坑内外降水。原则上来讲,井的位置设置在坑内、坑外没有太大区别。但是在实际的工程中,为了施工方便考虑,一般使用的是坑外降水的方法。当围护结构含水深度在3到6米之间、比含水层厚度小20%到30%的时候,通常坑内和坑外降水并没有过大区别,若将井设置在基坑外,那么过滤器顶部不能超出围护结构的底部;在围护结构的含水深度超过10米,或者达到含水层厚度的30%至80%之间,或者达到含水层底板以下时,通常使用的方法是坑内降水。
2地铁施工中降水井的施工工艺
2.1降排水施工方案
在对地铁深基坑进行施工的时候,由于地铁的大部分地段都有含水层,一旦进行开挖的话,如果不采取相应的降排水措施进行预防,那么不仅造成了大量的水资源流失,而且还对地铁深基坑的开挖施工造成了非常大的不便。因此,在进行地铁深基坑开挖之前,需要根据深基坑地质和水文的实际情况来设置相应的降排水施工方案。根据大量的实践经验表明,在进行深基坑降排水施工的时候,最有效的施工方案是在深基坑的坑内采用深井井点来进行降水减压降水,所采取的抽水设备以轴流式深井泵为最佳。并且为了更好地进行深基坑表面排水,还需要在基坑内设置相应的排水沟和集水坑,从而与深井降水一起组成更好的深基坑降排水系统。
2.2成孔
在进行成孔施工的时候,由于地铁施工土层的石粒较大,如果运用钻孔机进行钻孔的话就非常容易出现卡孔等问题的出现,这样不仅会影响工程施工的质量,同时还会延长工程完工的工期,这对于工程的正常施工是非常不利的。因此,在进行钻孔施工的时候,最好的方法是采用BG-20旋挖钻机来进行钻孔。钻孔的时候一定要确保孔径在705mm以上,并且对于钻井的实际深度要比设计的深度略深一些,一般深0.20m左右,这样能够防止在抽水期间由于沉淀物的沉积对工程施工造成相应的影响。最后,在钻孔的过程中,还需要对成孔进行详细地记录,以免发生错误。
2.3清孔
在成孔操作完成之后,还需要进行相应的清孔工作,主要是通过向孔内注入清水来对成孔进行清洗,并对井深进行相应的测量,从而保证在将井管送入地下的时候,不会出现任何的问题。
2.4下井管
下井管一般采用的是无砂砼滤水管,对于处于水位以下的井管需要用尼龙滤网进行包缠,这样能够防止下井管出现堵塞的情况。
在放置下井管的时候,需要慢慢的进行,并且当下井管的管口与降水井的井口相差200mm的时候,需要接上相应的节井管。对于井管的高度要控制在地面200mm以上,并且需要加盖相应的防水雨布,从而起到相应的保护作用。
2.5填滤料和洗井
在下井管工作完成之后,还需要进行填滤料和洗井的工作。在填滤料的时候,需要保持施工的连贯性。一般需要在下管之后就填入滤料,在填滤料的时候需要在井孔的四周均匀的填入,一般当填充的高度达到3m左右需要进行相应的夯实工作。当夯实工作完成之后,需要立即进行洗井的工作,这样能够有效的防止井孔被堵死的现象出现。在进行洗井操作的时候,需要保证洗井的水变得清澈了为止。洗井工作完成之后,需要进行相应的抽水试验,以保证施工的质量达到规定的要求。
2.6水泵安装
最后,对于降水井还需要安装相应的潜水泵,潜水泵的安装位置位于降水井井底上方的1.5m处。要保证每一个降水井都安装到位,并做好相应的继电保护和漏电保护措施。
3降水施工及运行质量保证
根据降水井设计要求,土方开挖前在东西基坑围护结构外侧分别施工24,28眼降水井,与一期暗挖段建成的降水井封闭成环,为保证后期降水效果,降水井施工及运行过程中严格控制降水井施工质量。
3.1确保降水井深度
降水井钻孔完毕后山专人进行量测,确保井深满足要求,保证接触而积进而保证降水井透水性能和效果。
3.2严格控制滤料质量
降水井采用洁净的滤料从井底向上至地表以下3m,在井管与孔壁之间的空隙均匀围填。滤料规格为含水层筛分粒径的5~10倍,且最人粒径5cm,级配良好。滤料按照设计要求严格筛选,选取粒径合适的级配碎石,反复清洗干净;严格控制滤料回填的时间及高度。
3.3洗井要彻底
洗井是成井工艺中重要的一道工序。一口井能否(发挥作用,取决于洗井的质量。在滤管四周填滤料后立即进行洗井,清除停留在孔内和透水层中的泥浆与孔壁的泥浆。疏通透水层,并在井周围形成良好的反滤层。洗井过程中观测水位及出水量变化情况。
3.4做好试抽工作
试抽应连续进行,不应中途间断。需要维修或更换水泵时,应逐一进行。抽水开始后,应逐一检查单井出水量、出水含砂量。当含砂量过人,可将水泵上提,如含砂量仍然较人,应重新洗井。
3.5提前降水
为了保证地铁深基坑的开挖工作能够更好地进行,需要按照施工的进度提前15天对深基坑进行降排水工作,这样能够有效的降低深基坑内的地下水位,保证地铁工程的施工质量。
3.6降水维护与动态监测
在对地铁深基坑进行降排水施工的时候,还需要做好相应的监测工作。在进行动态监测的时候,需要保证24小时有人对降水运行的情况进行记录和分析,并且对于分析的情况需要绘制成相应的图表,这样能够对以后的降水施工起到相应的指导作用,以不断提高地铁深基坑降排水施工的效果。当降排水施工完工之后,还需要进行相应的维护工作,从而以确保地铁工程的运行质量。
结束语:
总的来说,近年来,地铁工程建设的数目越来越多,其规模也变得越来越大,如果地铁工程施工出现问题,那么所造成的影响是非常巨大的。特别是地铁工程是在地下建设的,地下水资源和雨水对工程地基所造成的影响是很大的,如果不采取相应的措施进行解决,那么会使得地基的土质变软,严重威胁到地铁工程的运行安全。因此,我国相应的技术人员和管理人员需要不断进行学习和总结,从而不断提高降排水施工的质量,以确保人们的出行安全,推动经济不断快速的发展。
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