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摘要：降水技术是深基坑施工中比较常用的技术，对于保障施工安全有着重要作用。由于地铁施工环境比较复杂，降水技术的合理应用就成了施工过程中需要重点考虑的问题。本文就在此探讨地铁深基坑降水施工技术。
关键词：地铁工程；深基坑降水；施工技术
引言
随着我国城市地铁的大量兴建，深基坑开挖面积越来越大、深度越来越深，而开挖所遇到的地质环境也越来越复杂，这就给地铁深基坑降水施工提出了新的问题和挑战。地铁基坑施工过程中降水方法较多，降水方法有真空管井、深井井点、轻型井点、电渗井点、喷射井点等等。如能将降水方法合理利用，不仅能消除地下水对基坑的威胁，而且还能取得较好的经济效益。
1、基坑降水方案的设计
1.1降水方法
通常地铁基坑采用封闭式管井降水，以确保降水效果。当主体结构施工后，结构荷载满足基坑抗渗流稳定验算时可停止抽降；降水井随主体结构底板的施工逐渐废除，并进行封堵处理。若主体结构两端设注浆加固区，应先进行注浆加固，后施工加固区降水井。为了及时了解地下水情况及降水实施效果，在基坑外侧布置水位观测孔，根据观测孔的地下水位，及时调整泵型泵量，以确保良好的降水效果。
1.2降水设计参数的确定
对于基坑开挖范围内主要为黏性土，土体中含水主要为上层滞水的情况，采用明沟排水的降水方式。对可能引起突涌的下部承压水或含水砂性土情况，采用管井降压疏干的方式治理。在设计过程中首先根据基坑内土层性质及土体体积，计算出总体涌水量。根据降水井成井工艺、滤管及滤料等因素影响，确定设计单井出水能力，然后推算出降水井眼数，并均匀布置于基坑长度范围。
2、地铁深基坑降水施工工序
2.1钻孔
在具体的施工项目中，考虑到卵石往往粒径较大，钻孔时若采用的是反循环钻机，则有可能会导致产生斜孔，甚至还会出现卡钻等情况，影响施工的正常开展，为了避免出现上述情况，可以选择使用旋挖钻机。钻孔施工过程中，应保障实际孔径的大小合理，满足降水要求。
2.2清理
对于钻好的孔，在正式使用之前，应使用清水置换法对其进行彻底的清理。若其中存在沉渣，为保障使用效果，应使用砂石泵将其抽出，最后，测量降水井的实际深度。
2.3井管下放
地铁深基坑降水施工中使用的井管，最好是无砂硅滤管，在井管深入水下的部分应缠上滤网，井管下放速度不宜过快，在管口距离井口0.2米时，就可以将其与上节井管连接起来。另外，井管应比地面高0.2米以上，并使用防水布遮盖。
2.4填料
填料应在井管下放完成后立即进行，主要依靠人力操作。填料应尽量确保均匀，直到填至与井口距离1.5米为止，然后使用粘土对其进行夯实。
2.5洗井
洗井应在填滤料之后进行，洗井的主要目的在于防止井底出现沉渣堆积过厚或者孔隙堵塞等问题。洗井时应合理控制时间，一般要求洗至水清为止。洗井完毕之后，还应对水井进行抽水试验，如果其出水量没有达到预期，则应通过采取有效的处理手段，达到增加其出水量的目的。
2.6安装水泵
水泵应安装在距离水井底部1.5米左右的位置，安装完成后应连接电源，并对其抽水装置等进行全面的检查。
2.7试验
在洗井完成后，可以通过开展单井试抽的方法，明确每个井管的基本情况，如有必要，应重新进行洗井、试验。
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2.8安装排水管
排水管沟应合理设置在基坑边缘，并把各个井的排水管置入其中，以方便进行维护，另外，还应在排水管经过的部分合理设置保护套管，防止外力对其造成严重破坏。
3、施工注意事项
首先，降水井位施放时必须详细调查核实场区地下管线分布情况，当无法确定时可采用人工开孔的方法，当确认地下无各种管线后方可施工。为避开各种障碍物，降水井间距可作局部调整，且降水井总量不得减少。对于明挖基坑施工，应先施工支护结构后施工降水井，建议采用反循环成井，当采用其他成井方式时，必须保证洗井效果。施工时要确保滤层填料的粒径与级配，同时井管外还要用尼龙网包裹好，避免泥沙进入井管形成堵塞。原则上在基坑开挖前需将坑内的积水及时排除或降至基底以下0.5～1.0m，确保施工过程中基坑底部的干燥，保证基坑底部的强度和稳定性不受积水的破坏。为了达到这个目的，除在基坑开挖前应该做好降、排水系统外，并且要保证降、排水施工伴随整个基坑开挖乃至土建全过程；这就要求在基坑开挖过程中做好对降水井的保护。坑内降水井可采用两类降水井，一类降水井为全孔滤管的疏干井，管材采用无砂混凝土管，随开挖深度的增加逐步拆除，不影响开挖作业，基坑开挖至设计高程后即可封井；另一类降水井需要在基坑底板施工完后继续抽水，开挖过程中需要保留，管材采用钢管，在基坑底板附近设置实管，便于后期封井。
4、常见基坑降水施工问题及预防措施
4.1降水不能达到标准要求
在基坑降水的施工过程中，很容易出现降水后的水位仍然不能满足基底下1m要求的情况。主要原因一是降水井的滤料质量不过关，洗井质量没有达到相关的标准要求，导致降水工作出现问题；另外一点是降水井的深度没有达到要求。
为了避免这种问题的发生，在选择滤料时，一定要进行筛选，滤料粒径不能大于50mm。在进行滤料填充前，要对所筛选的滤料碎石进行清洗，严格按照设计方案对滤料回填的时间以及高度进行控制。为了保障洗井的质量，可以采取活塞往复洗井的方式，这种方法可以有效的将孔内沉渣清理出来。最后再利用水泵进行抽水工作，同时观察井管的出水量及排水情况。降水井的施工完成后，一定要有专人进行测量，保证井深满足相关设计要求。
4.2基底浸水
有些地铁基坑在开挖至基底时，由于基底土层含水量大或渗透性好，止水措施未能完全隔断水源补给，在基坑内外水头差作用下，基底“回水”速度快，造成土体含水后泥泞或呈“橡皮土”状，影响机械开挖和底板施做。这种现象的产生往往是因为初期降水完成后，在基坑开挖时，未对降水井进行保护，直接将降水井挖除或破坏，造成降水总时效不够。
对于这种基底“回水”情况，除了后期增设降水井外，建议参考上述“3施工注意事项”中提及的方法。同时对于部分未封井的降水井，可在基坑底板以下设置滤管，基坑底板附近设置实管，在基坑底板施工完后继续抽水运行，可同时解决结构浇筑过程中的抗浮问题。
4.3水位相差过大
在对基坑降水施工过程进行测量时，常常会出现降水井的水位很低，但是基坑水位却很高的情况，经过详细分析后发现，引起这个问题的原因也可以总结为两点，一点是降水井的水渗入量不能满足抽水泵的需求，导致水井抽空，水井的水位因此而下降；另外一点是基坑附近的管道有被破坏的部位，其他地方的水流通过这些部位进入基坑。
为了避免这种问题发生，在进行抽水时一定要首先选择大功率的水泵进行工作，当抽水接近满足需求时，再选择小功率的水泵进行工作，这样循环使用大小功率水泵的方式可以有效提高降水效果。在基坑降水施工前，还要对施工附近的管道进行详细的检查，如果发现受到损害的部位，要及时修复，防止其他地方的水流进基坑，影响施工。
结束语
为了保障基坑降水的施工质量，在进行降水方法设定时，一定要结合施工现场的地质水文条件，同时将电渗、轻型和管井等降水方式进行对比分析，选择最为合理的降水方法。
参考文献
[1]杨磊.地铁深基坑支护方案的优化探讨[D].武汉理工大学，2011
[2]马谱文.地铁车站深基坑降水设计[J].工程建设与设计，2015（02）：68-70.
论文作者:刘祥启
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/3
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