北京市地质工程勘察院 北京 100048
摘要：城市地铁网络已出具规模，新增加线路往往运行较长且穿过城市繁华区域，在施工过程中施工作业空间极其有限，多采用暗挖法施工。而地铁降水成为施工的关键制约因素，因而导洞内管井降水施工成为复杂工况下替代地面降水最好的方法。
关键词：城市地铁；导洞；管井降水；替代地面降水；
0引言
随着城市日新月异的发展，地面交通不能满足城市居民出行需求，迎来了地铁建设的发展高峰期。但地面高楼林立，建筑物繁多，地下构筑物、管线错综复杂，城市地铁多采用暗挖，而暗挖的关键之一就是地下水治理。因此一种有效的降水方式——导洞降水被引入实际施工中，并施工方法日趋完善，发挥着不可或缺的重要作用。
本文以北京王府井站降水工程为例，说明由于地面环境无法施工降水井降水的情况下，进行导洞内降水施工，顺利进行了车站及正线的初支开挖，降水效果良好。
1 工程概况
拟建王府井站主要施工任务包含车站及盾构竖井，位于王府井大街与东长安街的交叉口，车站主体沿王府井大街呈南北方向布置。车站为三层三跨岛式车站，有效站台宽16m，车站采用洞桩法施工，车站主体结构总长177m，宽度为25.3m，拱顶覆土厚度约为9.3m，车站有效站台中心处轨面高程14.25m，底板埋深约30.6m（下导洞最深处埋深约32m）。车站两端相接均为矿山法区间。本站是8号线与已建成的地铁1号线的换乘站。盾构井基坑采用顺做法施工，基坑宽度12.2m，深35.86m。区间暗挖段仅限于跨长安街。
2工程地质、水文地质
勘察的控制性勘探孔最大深度为 69.00m，主要有人工堆积层和第四纪沉积层。主要岩性特征有黏质粉土、砂质粉土、卵石、圆砾、粉质黏土。
地下水类型为上层滞水、层间水、潜水～承压水、承压水。地下水特征表（见表1）
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表一 地下水位特征表
3 导洞降水设计方案
受环境条件限制，车站绝大部分区域不具备打设地面降水井的条件，包括该站整个西侧、南侧、北侧、区间下穿线西南、西北及东北象限。因需施作地下降水导洞，以保证地下水位降深得到充分的保证。
全站降水导洞分3个区域设置，主体西侧降水导洞位于车站西侧，南北两端岩层布置，站体北端采用封闭布井形式，站体南端采用延长布井形式，保证下穿段降水效果，车站东侧3b施工通道设置降水导洞，向东延长布设降水井。区间盾构井设置降水导洞沿既有一号线东西方向布延长布设。
降水导洞后期降水工作结束后，进行回填处理。
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注：灰色井位为地上井位，蓝色条框为降水导洞
4导洞降水施工方案
1）施工机器具选择
为节能环保，减少投入，最小化施工降水导洞以节约成本，王府井站降水导洞剖面图如下:
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图1车站南北及盾构井标准段断面图
图2车站西侧标准段断面图
为保证降水工程顺利施工，2013年8月我单位生产研制的改进8JH-80型水井钻机，于地铁东四站进行打井实验针对本工程导洞内施工特点，定制了电力驱动、体积较小的反循环钻机为本工程施工。
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表二 钻机参数表
定制的钻机由电力驱动节能环保、噪声污染较小、成井效率较高、成井质量较好、体积小能满足狭小空间施工需求。适用于本工程降水施工。
2）洞内降水施工流程
按降水导洞开挖施工进度，西侧导洞将优先具备施工条件，导洞初支完成，具备降水井施工条件时，立即组织施工人员、机械进入现场开始施工。与此同时西侧降水导洞北侧可以正常开挖作业。随着导洞开挖施工，继续降水井施工作业。继而保证开挖工作连续不间断施工。之后钻机转运
至3A通道，即车站东南角部位，进行钻孔作业。降水井成井流程图如下：
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由于施工作业位于地下导洞内，分析本工程的重点和难点有如下几个方面：
（1）本标段结构埋深较大，地下水丰富，重点是采取合理的施工工艺，保证成井质量，确保水位降深达到设计要求。（2）为防止周边建筑及路面发生过大沉降，必须采取措施严格监控施工沉降，确保环境安全。
（3）降水维护期用电量相当大，抽水维护是连续运行，稳定的供电保障及突发性停电事故的应急措施尤为重要。
（4）降水工程的施工需要机械钻孔施工得以实现，为此机械、人身安全成为了安全事故防范重点。
（5）洞内地下施工存在钻机及相关机器具的的吊装；井管及滤料的井下运输。因此吊装及物料运输为防范重点
（7）要提前熟悉钻机，适当的对钻机做出改型，保证本施工工程的适应性。
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（8）洞内降水井开口，因已处于原状土地层，不再需要人工探孔，但需要破除已经文成的初期支护，并做好相应的措施。
（9）洞内需要先将排水引流至洞内集水池，然后通过二扬系统，排至沉淀池。
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表三 导洞内降水井参数表
5 降水效果
在降水导洞降水施工结束后，整个车站同区间统一抽排，形成围降，18d后，整个施工区域地下水位达到设计要求。其中，盾构井最深处为底板标高为7.61（深36.89m），其在含水层厚度约为16.7m。目前盾构井及下穿既有1号线施工已经完成，车站二层已经完成，整体降水效果优秀，不存在明水，保证土建施工有序实施。