范文婷
中铁七局集团西安铁路工程有限公司 陕西省西安市 710032
摘要：随着我国经济的发展，地铁作为一种现代新型的交通出行方式在大中型城市被广泛建设并加以应用。由于地铁深基坑施工难度较大，对建造技术的要求较高，因此受到社会各界的广泛关注，本文主要对地铁深基坑降水施工技术进行科学系统化的分析，以期对广大工作者以启示。
关键词：地铁；深基坑；降水施工
引言
在现阶段的地铁建设过程中，先进的降水技术还是一个很难解决的问题，基坑降水技术虽已较为成熟，但受场地水文工程地质条件、周边环境等多种因素影响，降水设计及施工的不合理导致基坑失稳的事故屡见不鲜。因此，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。
1工程概况
太原地铁2号线缉虎营地铁站全长是268.6m，采用明挖法施工，车站主体为双柱三跨箱型框架结构，明挖地下两层岛式车站，根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）的有关规定及设计图纸明确，基坑安全等级属于一级，基坑变形控制保护等级为一级，支护结构重要性系数为1.1。施工期间进行基坑内降水。
2降水施工设计
该项目降水井由山西建筑设计院设计，抽水设备采用南京产的潜水泵，型号为QX6～30～1.5，功率为1.5kw、扬程30米、流量为10m3/h。口径为38mm。降水井的直径、井深、数量如表1：
表1降水井参数一览表
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降水井均采用无砂混凝土管。
3降水施工技术要点
3.1测量定位
按施工图放出井的中心点。正常情况下井位偏差不宜大于0.5m，因障碍物影响偏差过大时，应验算不利点降水。井位应设立显著标志，必要时用钢纤打入地面以下300mm，并灌石灰粉作标记。
3.2钻孔
3.2.1钻孔定位
以定好的井位点为中心，800mm为直径作圆，向下开0.50m作为井口。深度以见原状土为准，确认无地下管线及地下构筑物后放护筒，护筒外侧填粘土封隔好表层杂填土，以防钻井冲洗液漏失。
3.2.2钻机就位
钻机就位时需用水准仪找平，做到稳固、周正、水平，以保证钻进过程中的钻机稳定。起落钻塔必须平稳、准确。钻机就位偏差应小于20mm，钻塔垂直度偏差应小于1%。
3.2.3钻井
钻进过程中要随时观察冲洗液的流损变化，水的补充要随冲洗液的流损情况及时调整，一般应保持冲洗液面不低于井口下1米，当钻遇卵石层，冲洗液大量流失时，应加大补水量，必要时应投入适量的泥土形成一定粘度的泥浆以控制冲洗液漏失，防止塌孔事故。在以粘土为主的地层中钻井时，由于钻井自造浆较稠，钻进效率低，此时可排走一部分泥浆，补充清水，调整泥浆密度到适宜状态。钻进中发现塌孔、斜孔时应及时处理。缩孔时应经常提动钻具修扩孔壁，每次冲击时间不宜过长，防止卡钻。用反循环钻机向下钻孔，钻至要求深度。
①、正循环是将压缩空气通管路送至气水混合室，使其与钻杆内的水掺混，从而形成比重小于1的掺气水流。在钻杆外侧水柱压力的作用下，钻杆内掺气水流挟带泥浆不断上升，将泥浆水排出井外。
②、钻进时要不断向孔内大量供水，使孔内水位高出地下水位，利用水位差所产生的静水压力保持孔壁稳定。
③、从加接钻杆的数量和入水深度判断钻进深度。
④、估摸达到设计深度并深入0.50m～1m时，停止钻进。
3.2.4换浆
钻孔至设计深度后（一般应大于设计深度的0.5m～1.0m），反循环钻进应将钻头提高0.5m左右，然后注入清水继续启动反循环砂石泵替换泥浆，冲击钻则用抽筒将孔底稠泥掏出，并加清水稀释，直到泥浆密度接近1.05g/cm3，粘度为18～20s。现场观察一般以换浆后泥浆不染手为准。替浆过程中，应按排泥浆的清运或排放工作。
3.3下井管及滤管
下管前注入清水置换全井孔内泥浆，用砂石泵抽出沉渣并测定孔深。替浆过程中，安排好泥浆及渣土的清运工作。
井管采用无砂混凝土滤水管，同时水位以下包缠1层80目尼龙网，缓缓下放，当管口与井口相差200mm时，接上节井管，接头处用尼龙网裹严，以免挤入泥砂淤塞井管，为了保证井管不靠在井壁上和保证填砂厚度，在滤水管上下部各加一组扶正器，保证环状填砂间隙厚度大于150mm。吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨污水、泥砂或异物落入井中，井管要高出地面不小于200mm，并加盖板或捆绑防水雨布临时保护。
3.4填料
安装完井管后，在无砂滤水井管外侧与井壁之间填砾料。
（1）砾料应缓慢填入，防止冲歪井管，一次不可填入过多。
（2）接近井口1.50m处，用粘土封严，以防地面水、雨水流入。
（3）井管下入后，及时在井管与土壁间填充砂砾填料。粒径应大于滤网的孔径，一般为3～8mm的细砾石。砂砾滤料必须符合级配要求，将设计砂砾上、下限以外的颗粒筛除，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%；不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防分层不均匀和冲击井管，填料要一次连续完成。
3.5洗井
冲击成孔的降水井一般都采用泥浆钻进，洗井应在下管填砾后8小时内进行，以免时间过长，影响降水效果。
（1）将空压机空气管及喷嘴放进井内，先洗上面井壁，然后逐渐将水管下入井底。工作压力不小于0.7mpa，排风量大于6m3/min。
（2）管周围填砂滤料后，安设水泵前应按规定先清洗滤井，冲除沉渣。一般采用压缩空气洗井法，其原理是当压缩空气通到井管下部时，井管中为气水混合物，密度小于1，而井管外为泥水混合物，密度大于1，这样管内外就产生了压力差，井管外的泥水混合物，在压力差的作用下流进管内，于是井管内就变成了气、水、土三相混合物，其密度随掺气量的增加而降低，三相混合物不断被带出井外，滤料中的泥土成分越来越少，直至清洗干净。当井管内泥砂多时，可采用“憋气沸腾”的方法，即采取反复关闭、开启管上的气水土混合物的阀门，破坏井壁泥皮。在洗井开始30min左右及以后每60min左右，关闭一次管上的阀门，憋气2～3min，使井中水沸腾来破坏泥皮和泥砂与滤料的粘结力，直至井管内排出水由浑变清，达到正常出水量为止。洗井应在下完井管，填好滤料，封口后8h内进行，一气呵成，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果。
3.6降水井封井
在基坑开挖至设计标高后，在底板施工时，需考虑井管外底板防水问题，需在无砂管外加设一根钢套管，套管直径0.5m，壁厚10mm。套管应设置止水翼环，翼环宽100mm，采用5mm厚钢板制作，套管与止水翼环采用焊接。封井措施如下图1所示。
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图1降水井封井示意图
降水井采用抗渗微膨胀混凝土填充工艺封堵，具体封井步骤如下：
（1）填充C45P10微膨胀混凝土至井管口。
（2）套管采用钢扪板进行收口，钢扪板与套管之间螺栓+橡胶密封圈进行封口。
（3）封口后，采用防水水泥砂浆填入孔洞四周抹平，封井工作完毕。
4总结
总而言之，在地铁深基坑施工过程中，降排水施工是一个非常重要的环节，且具有很强的技术性及系统性，对基础工程安全和施工进度均有较大的影响。因此，相关施工单位要深入调查清楚现场的水文地质情况，制定合理可行的降水方案，确保整个地铁项目施工高效优质的开展。
参考文献
[1]冀利强. 地铁深基坑降水施工关键技术[J]. 低碳世界, 2020(6):171-172.
[2]李晓阳. 地铁深基坑降水施工技术要点分析[J]. 建材与装饰, 2019(36):266-267.