地铁深基坑降水控制技术与策略研究论文_王思农

地铁深基坑降水控制技术与策略研究论文_王思农

中铁十九局集团轨道交通工程有限公司 上海市 200000

摘要:地铁是城市中重要的交通工具,其规模在伴随着城市发展建设不断扩大。而地铁工程施工中深基坑的开挖面积与深度也在伴随着地铁规模的扩大而不断增加,为了切实保障地铁深基坑的施工安全,则需要对深基坑工程中关键的降水控制技术与策略进行分析。现文章主要针对地铁深基坑降水控制技术与策略进行研究。

关键词:地铁;深基坑;降水控制

通常来说基坑开挖深度大于6m则被成为深基坑。在上个世纪80年代时期我国基坑开挖工程深度一般都在5m以内,应用一般施工技术设备以及降水控制技术均满足使用需求。然而伴随着建筑工程的需求变化以及施工技术的进步,各种开挖深基坑的工程越来越多。其中,在地铁施工建设中深基坑是不可避免的施工内容。在深基坑开挖过程中深基坑降水是十分关键的技术之一,其不仅能够利用水分来固结土体,同时还能够强化土体的强度。因此,针对地铁深基坑降水控制技术与策略进行研究十分有必要。

1地铁深基坑降水控制技术的特点阐述

与其他类型的建筑工程项目比较,地铁的施工作业,特别是深基坑降水方面,要比普通建筑深基坑降水控制技术的要求更加复杂。其中,最明显的特点可以表现在以下几点:

首先,难度相对较大。地铁工程在实际施工作业的过程中,降水控制技术的操作难度很大。由于地铁施工的区域处于地下深处,所以,交叉地点接近的问题很容易出现,使得深基坑降水施工难度随之增加。

其次,降水控制技术含量较高。对于地铁深基坑降水控制技术而言,在实际施工当中经常会遇到多层潜水的问题,如果工程的降水区域相对较厚且管道相对复杂,那么将直接干扰深基坑降水控制的施工作业效果。在这种情况下,必须要合理地运用高技术含量的施工技术。最后,风险系数较高。对于地下深度较深的地区,施工地质环境也更加复杂。其中,在施工的整个过程当中,安全风险的种类也更多,对深基坑降水控制技术的应用产生了一定程度的影响。

2地铁深基坑使用降水控制技术的必要性

地铁是国家重要的基础设施之一,地铁的建设与施工与人民群众的切身利益密切相关。在地铁施工过程中如需要在地下水位较高的施工区域挖深基坑就会使得地下含水层被切断,在伴随着水压的影响导致地下水进入深基坑中,给地铁建设的施工埋下安排隐患。如果不及时开展降水排水处理则会使得深基坑中出现严重积水,施工环境恶化,长此以往还会导致地铁地基的承载能力下降,从而导致管涌、流砂等各种安全事故出现,对地铁深基坑施工安全有着巨大的影响[1]。因此,地铁工程建设要重视深基坑降水控制工作,始终秉持以下原则开展施工技术:第一,尽可能减少深基坑内的含水量,强化土体的强度,避免地铁深基坑外的土层出现严重沉降的情况。第二,疏导地铁深基坑中含有的地下水,为地铁机械设备施工创造良好、安全的工作环境。第三,全面提高深基坑边坡的稳固性,避免深基坑边坡土层出现滑落的情况。第四,完善地铁深基坑承压降压工作,避免地铁深基坑地面存在不均匀沉降现象以及对地铁深基坑周边的建筑物的安全造成危害。

3地铁深基坑施工中应用降水控制技术的背景

在我国,地铁属于国家基础设置,而地铁建设以及施工同样关乎群众利益。为此,在开展地铁施工的情况下,若要求在高地下水位施工地区开挖深基坑,很容易切断地下的含水层。随后,将在水压影响与作用下,地下水渗透到深基坑当中,增加地铁建设施工的安全隐患。若无法及时处理降水排水的问题,必然会导致深基坑内部积水严重,使得施工环境更加恶化。在这种情况下,地铁地基承载能力也会随之降低,增加了管涌与流砂等诸多安全事故发生的几率,严重影响地铁深基坑施工作业的安全。为此,在地铁工程项目建设过程中,必须要提高对深基坑降水控制工作的重视程度。

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4地铁深基坑降水控制技术与应用

通常情况下,真空井点、轻型井点以及管井都是基坑降水控制技术的常见形式。而在施工作业的过程中,必须要始终按照地铁深基坑的土质渗透系数以及降水的深度,同时还要考虑土层地质正确地选择降水控制技术。其中,如果降水的深度多出10米,且渗透系数处于6-10范围内的砂质黏土与粉质粘土等都能够选择管井技术实现降水控制的目的。下文以某地铁站为例阐述深基坑降水控制技术的应用。该地铁站建设于城市商业中心,是地下两层岛式站。其中,标准段主体是地下2层,三跨闭合框架结构。地铁站的主体部分建筑面积是8900平方米。而地铁车站的埋深是3米,底板埋深是17米,基坑开挖的深度是15.96-17.18米。因该工程项目施工场地的地质图层渗透系数较小,为此,选择使用了深基坑降水控制技术。而为了进一步增强降水控制的效果,应当注意以下几点:

4.1正确选择施工材料。为更好地提升降水井降水的效果,最关键的就是要正确地选择使用建筑材料。其中,要使用与降水井施工规范相吻合的建筑施工材料,确保可以达到降水井强度的要求。而选择使用的管材与滤网等建筑材料,必须要与相关部门质量要求相适应,进而进入到施工现场。

4.2降水井的施工作业。在开展降水井施工的过程中,必须要始终遵循施工设计图纸的要求开展工作,而且井深和井身结构最好被控制于-20~20毫米范围之内。对降水井管井填料而言,深基坑的含水层滤料应当具有磨圆度,像是位于含水层上方的砾料能够有效地减小滤料磨圆度的要求。需要注意的是,不允许使用过于尖锐的物体。另外,对于不同区域的填料作业,必须要保证速度的均匀,以免导致滤管偏移,亦或是滤料位于孔洞内架桥情况的出现。当下管和填料施工完成以后,需要及时开展洗井工作。通常来讲,洗井的方式就是隔离塞分段,如果井内部的泥浆含有过多的泥浆,需要首先进行捞渣作业,随后对降水经进行全面地清洗。

4.3对降水控制效果的实时监测。第一,降水工作开展前,应当统一监测井内水位,并且在施工作业的过程中,每间隔十分钟监测一次动水位和出水量。其中,出水位和动水量始终处于稳定的状态,则可以将监测的周期调整为2-3个小时。第二,要想确保地铁深基坑施工附近建筑工程项目安全程度,开展降水控制施工的过程中,就一定要确保处于均衡进行状态。与此同时,要连续抽水,但是不允许突然抽水。另外,还应当针对附近的建筑物进行定期检测,有效地规避地下水不平衡现象的发生,而对地质环境带来负面的影响。第三,如果降水井水位是稳定的,但却并未达到水位的下降值,那么则应当将水泵的出水量适当地增加,为满足降深数值奠定坚实的基础。

结束语

总的来说,地铁施工中深基坑施工质量直接关系着地铁的安全运营与使用。在地铁深基坑施工过程中降水控制技术则十分关键。地铁深基坑降水控制技术与策略在施工中运用应该及时根据施工环境进行优化改革,及时采取有效的效果监测手段,以保证降水控制技术可以发挥效用,保证地铁工程施工顺利进行。

[1]高永琪.宁波地铁深基坑围护结构变形控制研究[D].石家庄铁道大学,2014.

[2]刘耀凯,王绍君,张威.地铁站施工荷载对软土地表沉降的数值分析[J].防灾减灾工程学报,2013,S1:20-24.

[3]刘耀凯,王绍君,张威.地铁站施工荷载对软土地表沉降的数值分析[A].中国灾害防御协会、中国工程院土木水利与建筑工程学部、国家自然科学基金委员会工程与材料科学部、《防灾减灾工程学报》编辑部、哈尔滨工业大学.全国第二届防灾减灾工程学术会议论文集[C].中国灾害防御协会、中国工程院土木水利与建筑工程学部、国家自然科学基金委员会工程与材料科学部、《防灾减灾工程学报》编辑部、哈尔滨工业大学:,2013:5.

[4]佘佳贝.半逆筑法等施工技术在上海地铁10号线老西门车站中的应用[A].中国土木工程学会、上海土木工程学会、上海城建隧道股份有限公司.地下交通工程与工程安全——第五届中国国际隧道工程研讨会文集[C].中国土木工程学会、上海土木工程学会、上海城建隧道股份有限公司:,2011:7.

论文作者:王思农

论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/13

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