贺丽粉
中铁二十局集团第五工程有限公司 云南昆明 650000
摘要:随着城市化进程的加快,地铁已经成为了城市建设与发展的重要标志之一。由于地铁施工需要在地下进行,其与其他地面工程相比较而言,不仅施工难度大,而且施工工序也更加的复杂。特别是深基坑降水施工技术更是地铁工程施工的难点之一。所以,加强地铁深基坑降水施工技术研究的力度,对于促进地铁工程施工质量与效率的提升具有极为重要的意义。文章内容主要是以地铁深基坑降水控制技术与相关策略进行了简单的分析与探讨。
关键词:地铁工程;深基坑;施工技术
引言
根据建质【2009】87号文规定,基坑开挖深度超过5米(含5m)的通常将其称之为深基坑。由于上世纪80年代我国大多数基坑开挖的深度都在5米以内,所以应用一般的施工技术与降水控制技术就可以确保基坑施工的顺利进行。但是,随着社会的不断发展和进步,建筑工程施工过程中,有关于深基坑开挖的工程数量和规模越来越大。在这其中,地铁工程建设过程中深基坑开挖作为地铁施工的重要组成部分之一,其在施工过程中采取的基坑降水技术,不仅有效的利用了水分进行土体的固结,从而也实现了强化土体强度的目的。为地铁施工创造了优良的施工环境,提高了工作效率,较大程度上规避了施工风险,为建筑行业的蓬勃发展奠定了良好的基础。所以,加强地铁深基坑施工降水控制技术应用的研究,对于地铁工程建设的顺利进行具有极为重要的意义。
1、地铁深基坑降水技术的重要性
地铁工程在施工时,为了最大限度的降低工程施工对地面建筑物所产生的影响,地铁换乘车站都会选择距离地面较深的地点建设。从而也就导致地铁深基坑施工过程中,不可避免的会遇到基坑降水的问题。经过深入的调查研究发现,由地铁深基坑降水不到位而导致的施工安全事故,已经成为了影响地铁工程建设顺利进行的重要原因。这些都充分的说明,采取科学合理的深基坑降水控制技术,是确保地铁工程施工顺利进行的关键所在。因此,施工企业在地铁工程施工时,由专业设计单位根据地质勘察报告进行降水设计,并严格按照要求做好深基坑降水施工,才能在促进地铁工程施工质量有效提升的基础上,降低地铁工程施工的成本。
2、地铁降水设计原则
地铁工程与一般建筑工程相比较而言,其在施工过程中基坑降水施工的难度也相对更高。所以,在进行地铁工程施工时,必须做好以下几方面的工作:(1)施工企业必须以地铁工程降水施工的特点为基础,严格的按照施工质量第一、安全之上的原则开展地铁工程基坑降水施工,才能确保地铁工程基坑降水施工的顺利进行。(2)施工企业在设置降水井时,必须充分重视降水井对施工现场周边环境所产生的影响,同时尽可能的减少降水施工的工作量,降水井的布置应该尽可能的远离地下建筑物、管线,确保其与周边建筑物之间保持足够的安全距离,才能确保基坑降水施工的安全顺利进行。(3)施工企业在基坑降水施工时,必须采取切实可行的措施,最大限度的降低基坑降水施工对地下水环境产生的影响。(4)在深入分析基坑降水施工可操作性的基础上,运用成熟的施工技术,减少基坑降水施工的成本投入。(5)基坑降水施工结束后,施工企业必须严格按照相关要求和规定,对施工机械进行严格的处理,避免由于处理不当而影响到后续施工环节的顺利进行。
3、地铁深基坑降水施工技术特性
3.1工程施工难度较大
一般情况下,地铁工程施工过程中应用深基坑降水施工技术的施工区域,大多都在地下十几米甚至几十米的区域。正是因为施工现场距离地面较深,所以不仅增加了降水施工的难度,而且在地下交叉区域施工的过程中,各个交叉地点的距离较近也是影响降水施工顺利进行的主要原因。这些问题不仅增加了深基坑降水施工技术应用的难度,同时也影响了工程施工的进度。
3.2技术要求较高
多层潜水作为地铁深基坑降水施工过程中最常见的问题之一,这一问题已经成为了影响地铁深基坑降水施工质量与效率的重要因素。比如,地铁深基坑降水施工中存在两层潜水的话,那么这一施工区域内必定存在疏干卵石潜水问题,再加上降水施工区域内数量众多的管道也对降水施工也产生了一定程度的影响,所以,遇到此类问题时,必须采用先进的技术,才能确保降水施工的顺利进行。
3.3风险因素多
因为地铁施工大多在距离地面较深的地下进行,其地质环境相对复杂,所以,工程施工过程中,发生安全事故风险的几率也相对较大。另外,由于地铁工程施工过程中,采用的辅助技术必须配合主体施工的进行,所以导致工程施工周期的增加,而这些问题都是导致地铁工程施工过程中,出现深基坑降水问题的重要原因。
4、深基坑降水施工技术的实际案例探讨
4.1工程施工特点
西安地铁五号线二期镐京车站工程深基坑降水施工情况如下:
镐京站为西安地铁5号线二期工程中间站。本站位于昆明二路和复兴大道十字交叉路口处,沿昆明二路东西向布置。本站为地下二层岛式站台车站,车站总长216.0m,自大里程2‰坡向小里程。标准段宽19.7m,底板埋深约17米。车站采用明挖顺作法施工。
根裾现场调查情况分析,区间场地地下水位标高介于370. 66~374. 65m,静止水位埋深14.50~16.80m,为确保施工基坑开挖顺利进行,需疏干施工范围内的中砂层,以满足不同部位的结构施工需要,从而达到基坑开挖前水位降至底板下1m的目的;现场采用井管施工工艺,通过设置22口降水井进行降水,井直径0.7米,井深32m,设定在围护结构外侧3米处,采用深水泵强制抽水以及水管集中排水。降水井构造如图所示。
降水井结构图
4.2分析基坑突起稳定性
根据施工现场勘察报告对工程的实际情况进行深入的分析后发现,该工程的第一、二层承压水水位压都以9.25米为基础,如果以平均值19.5KN/m3进行计算的话,那么根据计算结果就可以发现,在深基坑施工过程中,必须在含水层处采取设置降压降水井的方式,使用钢管进行施工,然后在确定含水层承压水稳定性,再确定减压井的深度,才能确保深基坑降水施工的顺利进行。
4.3降水井施工中的注意事项
(1)在进行地铁深基坑降水施工时,在降水井管放入之前,必须严格的按照要求做好清孔工作,才能保证基坑降水管道的畅通。一般情况下,在进行置换施工时,必须采用清水完成,同时使用泥浆泵将泥浆抽出,并在抽浆施工完成后,进行后续施工工序。在这一过程中,必须确保所使用的滤水管高出地面大约0.2米。填滤料的施工,必须在下井管施工完成后立即进行,同时为了确保高出施工质量,填滤料施工大多需要人工完成,同时在深基坑周边进行填滤料的间断处理,才能确保填滤料施工的顺利进行。(2)洗井施工作业必须在填滤料施工完成后进行,才能避免因为填滤料施工结束后,井底产生过多的沉渣,而影响到深基坑降水井后期作用的充分发挥。一般情况下,为了保证洗井处理的效果,大多将清洗时间控制在3个台班,在清洗施工完成后,确保水基本保持清澈状态后,再采取抽水试验的方式,对抽水井的性能进行检验,确保其满足工程施工的需求后,才能开展后续施工工序。
4.4地铁深基坑降水控制
第一,施工材料的选择。为了确保降水井达到工程施工要求的降水效果,施工企业必须对施工材料的选择和使用予以充分的重视。在施工过程中尽可能的选择符合降水井施工规范和强度要求的建筑材料,才能确保降水井施工的质量符合工程设计要求。第二,进行降水井施工。在进行降水井施工时,必须严格的按照施工设计图纸的要求施工,在施工过程中,井深与井身结构必须控制在±20mm的范围中。由于深基坑含水层滤料对于材料的磨圆度提出了较高的要求,所以在选择降水井井管填料时,如果含水层上方是砂砾的话,则可以根据实际情况适当的降低滤料的磨圆度要求。同时在填料过程中,必须确保各个区域保持均匀的速度,避免滤管出现偏移的现象,才能确保填料施工作业的顺利进行。第三,密切监测降水控制效果。首先,在降水作业开始前,施工人员必须对井内水位进行统一的监测,然后在降水作业开始后,每间隔十分钟对再对动水位与出水量进行全面的监测。如果在实际监测过程中发现出水量状态稳定的话,则可以每间隔2-3个小时进行一次观测。其次,如果降水井水文已经处于稳定状态,但是却没有达到水位下降值要求的话,则可以采取增加水泵或更换大功率水泵的方式予以有效解决。最后,为了最大限度的降低,地铁工程深基坑施工对周边建筑物的安全产生的不利影响,在进行降水施工时,必须确保整个施工过程中,始终在均衡的状态下进行,采取连续抽水的方式,避免因为抽水中断,而对深基坑降水作业产生影响。第四,施工问题处理。如果地铁深基坑开挖过程中,突然遇到不明外来水的话,必须立即停止深基坑开挖施工,同时做好引流回填工作,才能避免出现地层坍塌的现象,确保深基坑开挖施工的顺利进行。
4.5加强对降水施工周围建筑物的保护
在运用深基坑降水施工技术进行地铁工程施工时,可以采取注浆止水的方式,确保深基坑降水施工的顺利进行。在土方开挖施工时,施工人员应尽可能的缩短围岩与空气接触的时间,同时加强施工现场监控与施工过程内容测量的力度,才能将地铁深基坑降水施工对地面建筑所产生的影响降至最低。
结束语
总而言之,随着城市化进程的不断加快,加快地铁建设的步伐,已经成为了缓解城市交通压力的重要手段。但是,由于地铁工程施工大多需要在地下施工,再加上其与一般工程建设相比,不仅面临的施工环境更加的复杂,而且工程施工的难度也相对较大。如果地铁工程深基坑施工过程中出现了降水工程施工不到位的现象,那么必然会影响到地铁深基坑施工的安全顺利进行。所以,施工企业必须根据地铁工程施工的特点,加强地铁深基坑降水施工技术研究的力度,确保深基坑的安全施工,才能实现促进地铁工程施工质量不断提升的目的,为我国社会经济的发展保驾护航。
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论文作者:贺丽粉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/4
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