魏精瑞
重庆川东南工程勘察设计院有限公司 重庆 400030
摘要:近年来,城市化进程加快,很多城市都实施了轨道交通建设。轨道交通工程的建设虽然加快了城市现代化发展的步伐,完善了城市交通设施,但其为深基坑工程,施工过程中经常会受到地下水水位的影响,导致深基坑施工存在坍塌的风险。影响了基坑的稳定性与安全性。而深基坑支护技术的应用中,降水设计可以有效克服地下水对深基坑施工的干扰。基于此,文章以某轨道交通工程为例,分析了该工程中的降水设计,有利于保障施工的质量,最大程度上保障工程效益。
关键词:轨道交通:深基坑工程;支护施工:降水设计
0引言
基坑开挖时,基坑支护和降水是最重要的两个部分,尤其在地下水位较高的土层,基坑开挖前,必须进行基坑降水,为接下来施工创造一个安全干燥的环境。结合某工程实例,对基坑支护和降水分别进行了探讨,可为类似基坑工程的设计与施工提供参考。近年来,深基坑施工呈现基坑深度逐步增大、施工日益复杂的特征。在城市现代化的发展中,深基坑工程基本上是所有城市建筑施工的重要环节,其在实际的施工过程中,包含基坑开挖、降水与排水、基坑支护、围护结构设计等诸多环节,每个施工环节都可能面临一定的风险。而支护与降水是提高深基坑稳定性、避免地下水等水体对基坑不利应用的有效途径,因此各工程项目都需要从实际情况着手,选用科学的支护与排水技术。
1工程概况
某地区轨道交通系统内的某站点位于青年中路与城市路交叉路口下方,站有效站台中心线的里程为右ZK10+668.000,起点里程为右CK10+592.2,终点里程为右CK10+860.1;车站全长267.9m,有效站台长度为120m,标准段基坑宽度为19.7m,基坑深度为18.5m,盾构段基坑深度为20.72m。该站基坑采用明挖法施工,河下局部逆作顶板,局部半盖挖施工。车站相邻区间采用盾构法施工,小里程端盾构均提供双线始发,大里程端左线盾构始发,右线盾构平移始发。综合该工程的区域环境,采用地下连续墙支护结构。车站周边道路下方有污水、给水、燃气、通信、雨水、排水等管线,宝塔河从场地中部南北向穿过,且该区域内的地下水丰富,在深基坑支护施工过程中,需采用必要的措施进行基坑降水处理,否则会引发严重的施工事故。
2深基坑降水施工的方法与作用
2.1深基坑降水施工的主要方法
在深基坑降水处理上,主要包含了以下的处理方式。(1)截水。对城市内部的基础工程建设而言,如果深基坑工程处于城市管网密集的区域内,在施工过程中,施工人员需充分考虑降水处理对周边环境、建筑物等造成的影响。如果降水处理会造成土壤沉降、建筑物稳定性不足,需采用必要的截水手段,将地下水控制在深基坑施工影响范围以外。(2)降水法。降水法的应用主要是对地下水位实施井点控制,将地下水水位控制在安全范围内。在实际的应用中,在深基坑施工现场进行井点管的埋设,并配置相应的抽水泵等抽水设备,使得在保障基坑结构稳定性、土壤结构安全性的基础上,抽走基坑内多的地下水,将深基坑地下水水位控制在合理的范围内。这种降水处理方式在管涌、流砂问题的处理上极为有效。
2.2深基坑支护中降水的作用
在深基坑工程中,降水设计与施工具有重要的作用。
(1)有效实现了深基坑底部与坡面渗水现象的预防,为深基坑开挖创造了相对干燥的环境,避免了基坑开挖过程中土层流失情况的发生。当深基坑开挖深度达到地下水位以下时,地下水会随着开挖作业的进行逐步渗流入基坑内部,进而影响深基坑总体结构的稳定性。(2)深基坑施工中的降水处理,有效降低了基坑周边、内部土体的含水量指标,优化了土层的力学性能,使得支护结构能够发挥其作用,保障土体的强度。
3深基坑支护中的降水设计
3.1降水方案选择
结合易家桥站的工程特点,在该工程深基坑施工范围内包含潜水含水层,开挖面以下存在承压水。综合分析,该工程的潜水采用坑内疏干降水、承压水采用坑内
减压降水的处理方式。在疏干降水处理上,主要包含了以下降水井类型。(1)疏干深井。这种管井的施工工艺发展相对成熟,在很多城市深基坑潜水处理上最为常用,在具体的抽水过程中,疏干深井将基坑围护结构形成一个相对独立的模块,有效避免了抽水对周边环境的影响,在降水处理上,可以依据开挖的深度来实现降水水位的灵活调整。(2)疏干减压混合深井。这种深井形式相对特殊,在两个或者两个以上含水层的处理上更为有效,在布设过程中需结合含水层的厚度来进行实管与滤管的交替布置。
3.2降水井布置
在该工程中,结合深基坑工程区域内地质地形情况的分析,为保障降水效果,相关人员需进行疏干井与降压井的科学布置。在疏干井的布置过程中,相关人员需结合工程围护结构的设计要求,降水井布设时,避开基坑主体结构,需始终维持均匀布设。疏干降水井的布置数量确定需结合疏干降水面积与单井有效疏干面积二者的比值来确定。而在降压井的布置过程中,由于其主要布置在承压含水层,存在基坑突涌的威胁,为保障布置的科学性,需做好专门的水文地质渗流计算、突涌稳定性计算。基坑降水过程中,坑内坑外的地下水水位始终保持同步状态,而坑内降水将同样引起坑外水位的降低,坑外可能存在地面沉降威胁。
4深基坑降水施工的技术要点控制
4.1采用回灌技术
在市政工程建设中,为保障深基坑降水与排水工作的顺利进行、提高建筑基础结构的稳固性,常常会应用回灌技术,以应对一些安全隐患。深基坑地下水管井回灌主要是将回灌井设置在抽水井与被保护建筑物之间,一般回灌井需设置一排,当在抽水处理的过程中坑外的地下水水位发生急剧的变化时,回灌井可以发挥其向地下灌水的作用,从而将深基坑周边区域内的地下水水位恢复到正常状态。
4.2采用砂沟或砂井回灌技术
虽然回灌技术的应用实现了对建筑物地下水量的科学控制,但应用回灌技术并不能完全保持建筑物的稳定状态,而利用砂沟与砂井技术,能够有效改善深基坑降水处理中周边建筑不稳定的问题。在很多工程中,砂沟与砂井技术得到了有效的应用,取得了理想的应用效果。在具体应用中,需在各个建筑物、降水井点之间进行砂井的布设,这些砂井可以在降水处理中发挥巨大的保护作用,而在砂井周边进行砂沟的布置,可以发挥砂井与砂沟的作用,及时将降水井内排出的水引入砂沟中。最终进入砂沟内的水将经由砂井进入地下,实现对建筑物地下水的补给,保持建筑物地下空间内水量的合理性。
5结束语
降水是深基坑施工的难点,由于不同的深基坑工程中常常存在着工程地质条件、水文条件的差异性,在降水设计与处理上,所采用的降水方式也有所区别。工程施工人员需结合工程现场的地下水分布情况,应用科学的降水技术,保障降水处理的效果,提高深基坑施工的安全性。
参考文献
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