关于地铁深基坑降水施工主要技术探析

发表时间:2020/9/4   来源:《建筑实践》2020年39卷第9期   作者:邓明军
[导读] 深基坑施工中降水作为重要环节之一,

         摘 要:深基坑施工中降水作为重要环节之一,大多基坑相关的事故都和降水脱不了关系。怎样才能在施工现场初中复杂的条件下,保证有效降水并避免降水施工对于周围管线建筑物及道路造成破坏,作为深基坑工程必须满足的技术规范、计划周期得以落实的基础条件。本文重点分析地铁深基坑降水工程的施工技术,旨在保障施工质量的有效提高。
         关键词:地铁工程 深基坑 降水施工技术
1.降水施工技术的特点分析
1.1降水困难
         在降水的流程中,降水之后水位无法符合基地一下1米要求,所以降水工作非常困难,形成此种状况的具体因素有:(1)降水井使用的滤料质量较差、洗井工作不够彻底,引发降水井的不达标;(2)降水井深度不足、井径过小或是井距较大,引发降水之后水位难以达成预先设计的标准高度。
1.2风险较多
         如果在地铁深基坑施工过程种遇到地质条件比较复杂的情况,即使施工前对地质进行了详细调查,但具体施工中,无法避免得就是出现一些超出预期问题,威胁到降水施工结构,如分析地质土层的厚度不符合实际,极易导致预先准备好的施工材料及工艺等无法符合施工需求,若没有发现并及时调整,强制施工很容易发生坍塌事故,造成无法挽回的后果。
1.3技术要求较高
         由我公司施工的某地铁车站,该工程的地质水文比较复杂,涉及到两层承压水层与潜水层,水层的厚度为5米,使得降水施工位置基础厚度较高,这就对施工技术提出了非常严格的要求,在深基坑开挖中,含水层被迫中断,在压力的作用下,水分会在深基坑中渗入,导致严重事故发生,因此,深基坑降水施工技术的应用尤为重要,但面临复杂地质条件与水文条件,降水施工技术必须有效性较强与精准度较高,这样才能实现降水施工技术水平的提高。
1.4施工质量无法获得保障
         因深基坑工程挖方量较大,土层当中原有的天然应力释放也会随之扩大,让基坑周边环境不均匀的沉降可能性加大,基坑周边建筑物发生不利张拉力,地下管线局部集中出现力等,都会造成在复杂环境下,深基坑应用降水施工技术受许多风险因素的侵害,使得其质量无法获得保障。
2.降水方案的设计
2.1拟定降水方式
         在对降水原因进行分析与研究的基础上,将现场的地质条件相结合,合理比较管井井点、轻型井点、喷射井点、电渗井点、深井井点等几类降水方法的经济效益,同时对考虑降水方法对于挖孔桩与开发基坑的影响度,决策使用管井工法来降水。由于管井工法具有广泛地适用范围及使用的降深面积较大等优势,通常为8-50m左右。
         基本路径就是将潜水的水位到开挖面之下的0.5-1.0m左右,并将施工现场的地下水疏干。需达成以下要求与目标:
         (1)将基坑开挖面积内土层之中的地下水疏干,保证基坑开挖时,控制地下水位至开挖面之下的0.5-1.0m左右,符合基坑无水挖掘的施工要求。
         (2)降水作为提升土壤层土体的强度,以此来实现土体水平抗力的提升,降低基坑的位移与周边地基以及建筑物沉降,以便机械施工。
2.2布置井点的方式
         该工程基坑的平面是长方形,可以设置为两侧平行:按照降水曾具体分成基坑底层潜水含水层而且降水的深度较大,适合使用基坑外部进行降水。优势为对于日后各道施工工序的影响较小,完成施工结构后无需考虑到封井的问题。在具体布置管井时,为确保路面能够正常的通车与施工周期免受影响,同时尽量为完成主体结构的施工后,创造有利的入口基坑开挖与附属风道条件,布井时出入口位置、风道、两侧头盾构井处的降水井距离应该加深加密。


3.降水施工技术在地铁深基坑工程中的应用策略
3.1精选滤料
         滤料需要进行精心筛选,选择合适粒径等级的碎石,通常粒径为≤50mm,选用的滤料碎石必须经过清洗,并对滤料的回填时间以及回填高度严格控制好;使用活塞往复洗井方式,通过活塞往复形成的运动压力清除孔内的沉渣,而后下泵抽水,抽水中需要注重观察,时刻关注井管的出水量以及排水状况,抽水直到水清沙净即止。
3.2提升降水效果
         降水井完成钻孔后,通过专人测量,保证井深符合标准;增加井径以实现接触范围的增加,能够实现其透水功能的有效改善;在地下水较为丰富的同时,降低井距能够促进降水效果全面提升。
3.3成孔
         在降水施工中,成孔属于一项基本的施工环节,因此成孔质量对降水施工技术质量具有直接的影响,所以该换乘站的地质结构中的卵石数量较大,并且其的体系很大,若使用反循环钻机成孔,很容易造成孔斜或者卡钻情况,拖慢施工速度,由于在成孔中,势必会遭受地质沉积层当中不明沉积物所影响,所以成孔施工中,需要设定成孔的深度为大于规划深度的20厘米数值,为确保成孔质量并给后续容易发生的问题做好预防准备工作,需要全面且准确的记录成孔工作,并收集成孔施工周边的土层,将成孔前和成孔后的土层进行分析比较,以防事前判断错误而造成的成孔操作中问题的发生。
3.4清孔与下井管流程
         降水管再放入成孔之前需要进行清孔处理,具体使用清水和泵,完全清除成孔内部存在的沉渣,避免阻碍到降水管;所使用的下井管必须是无砂类混凝土滤水管,并于水位下包裹上尼龙滤网,避免其长时间浸泡在水下受到腐蚀,在下井管流程中,需要注意的是速度不能太快,并保证上方需要超过地面高度的20厘米以上,确保通过地表就能对水管的位置进行准确判断。
         (1)填滤料与洗井流程。下完降水管之后的另一项操作就是填滤料,为确保填滤料流程符合实际状况,可以使用人工式填滤料方法,降水管周围也要同步进行,滤料应维持填充到井口下方的100厘米,在其上方使用粘土夯实,确保滤料更加稳定。在完成填滤料操作后需及时洗井,以防降水管的底层出现大量废物沉积,对其正常降水流程造成影响,因此必须严格操作洗井工作,通常的洗井时间应该维持在三个台班,直至完成清洗后清洗用水依然清澈即止。
         (2)抽水试验以及周边建筑物维护安装流程。通常而言,抽水试验就是检查洗井流程,在试验前需要对水泵进行科学安装,一般安装水泵的深度为地下1.5m深度,不仅有益于人工操作地表,还能提升抽水效率,若抽水试验证明降水管与施工要求完全相符,那么完成抽水试验后,进行后期的安装,若抽水试验与要求不符,需要重新落实洗井操作与抽水试验,直到抽水试验可以符合要求即止。在地铁深基坑降水技术的施工中,处于对周边大量管道与地表建筑物的大量分布,避免施工对其结构产生影响,因此在安装中,需对其进行针对性维护,如缩减管道在外的暴露时间,增加监控测量程度,搞好风险的预控准备工作等,因为降水施工一般位于地下很深的位置,在受到地下复杂的环境影响下,因此在施工中必须将风险的预测工作做好,促进地铁深基坑降水施工质量的全面提升。
结束语:
         总之,通过上述分析发现,深基坑运用降水技术的难度较大、风险因素较多,技术要求较高,施工周期压力较大,对于人力、物力、财力方面的投入力度需求都很大,因此在实际运用中,需要将相关的准备工作做好,通过技术熟练、经验丰富的操作者落实,并严格掌控实施的每个步骤,并做到科学规范,力求规避因人才操作失误导致的经济损失。我们相信在未来伴随经济的持续发展,施工技术的不断深化,深基坑规模定会不断扩大,因此深基坑降水施工技术应保证逐渐优化,才能符合现实需求。
参考文献:
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[3]王学加. 关于建筑深基坑降水施工技术探析[J]. 低碳世界, 2018, 000(008):196-197.
[4]张科. 地铁深基坑降水施工技术分析[J]. 建材与装饰, 2018, 000(013):248-249.
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