地铁深基坑降水控制技术与策略研究论文_赵睿

地铁深基坑降水控制技术与策略研究论文_赵睿

天津市地下铁道集团有限公司 天津市 300380

摘要: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。

关键词:地铁深基坑;降水控制技术;策略;

引言

城市交通压力越来越大,地铁可以缓解城市交通压力。地铁工程建设应当在地面进行,与一般工程相比,他们的脸更复杂的施工环境,施工难度大,施工的深基坑降水是更重要的是,所以需要提高他们的注意力。如果深基坑的降水过程中地铁工程建设不到位,将负面影响在地铁深基坑的安全,这将影响整个项目的安全。因此,地铁工程建设单位需要增加地铁深基坑降水控制技术的应用,确保深基坑的安全性,确保工程质量。

一、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。地铁深基坑施工是城市地铁工程建设中的关键环节之一,地铁深基坑施工质量直接关系着地铁车站后期施工的稳定性与安全性。在地铁车站深基坑施工中的降水设计是否科学、合理,对施工效率与质量有直接影响。受城市环境与地质条件影响,地铁车站深基坑施工往往需要在较为复杂的条件下进行,因而深基坑降水设计必须综合考虑各项影响因素,优化设计方案,为地铁车站深基坑施工提供有效的技术支持。

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。

二、深基坑降水风险

若不采取合理措施降低其含水量,造成开挖面积水,将会直接影响基坑开挖面上的施工。较高的含水量还会影响开挖土体的稳定性,容易引发坑内流水、流砂,放坡失稳等问题。当坑底下有承压水存在,开挖基坑减小了含水层上覆不透水层的厚度,当它减少到一定程度时,承压水的水头压力能顶裂或冲破基坑底板,造成突涌。突涌的表现形式为:①基底顶裂,出现网状或树状裂缝,地下水从裂缝中涌出,并带出下部的土颗粒;②基坑底发生流砂现象,从而造成边坡失稳和整个地基悬浮流动;③基底发生类似于“沸腾”的喷水现象,使基坑积水,地基土扰动。

三、地铁深基坑降水控制技术应用

1、施工材料的选择。

为了使得降水井可以达到理想的降水效果就必须要重视建筑材料的选择。选择满足降水井施工规范的建筑材料,保证建筑材料能够满足降水井的强度需求。所选择的管材、滤网等所有建筑材料都需要达到相关部门的质量要求方可进入施工贡献出。

2、进行降水井施工。降水井的施工要严格按照施工设计图纸进行,井深与井身结构应该严格控制在±20mm的范围中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆降水井的管井填料方面,深基坑含水层滤料需要具备一定的磨圆度,如在含水层上方的砾料则可以适当降低滤料的磨圆度要求,但切忌使用尖锐物体。各个区域在填料过程中要保持均匀的速度,避免滤管产生偏移,滤料在孔洞内架桥的情况。在完成下管与填料施工后要第一时间进行洗井工作。一般情况下会选择隔离塞分段洗井,假如井中泥浆泥沙含量过多则可以先开展捞渣处理后再洗井。如一般洗井技术难以达到理想效果则可以适当添加洗井剂浸泡一段时间后再清洗。

3、加强降水监控

通过与自动化水位采集与监测系统相结合,当自动化水位采集与监测系统监测到备用井水位出现异常时,及时发送相应的指令控制备用井的自动启动,降低了减压降水运营风险。在减压降水运行过程中做到按需降水。降水运行时,随开挖深度的逐渐加大,逐步降低承压水头,以尽量减少减压降水对环境的影响。现场采用2种深度48m和45m的降压井,在深坑位置布置48m降压井并配置50t水泵,在基坑周围和分隔墙附近布置45m降压井并配置25t水泵,这既能满足不同区域对于不同降水深度的要求,符合降水后“漏斗状”的分布,又能对周边建筑物和重要管线的沉降提供有利保护。降水过程中严格监控围护及周边建筑物的沉降、位移及地面沉降,减少和控制降水对周边环境的影响,避免因过度降水造成基坑塌陷、管线破坏、周边建筑物出现不均匀沉降等情形。

4、基坑降排水技术要求

为保证基坑施工的安全及地下室地基换填处理的施工,坑内采用大口径钢筋笼降水井结合明水明排方式降水,降水设备选用真空泵、自吸泵和污水泵;降水井施工、疏干、排水工作必须提前进行,且应保持连续供电;降水后基坑水位控制低于基坑底0.5m;滤网形状宜采用圆形、亚圆形,网眼0.5-2cm;井点降水应经常检查,其出水规律应“先大后小,先浑后清”,若出现异常,及时进行检查;⑥严禁过量抽降地下水,以免对周边产生不利影响,全过程监测地下水变化。严格按照专家论证的专项施工方案和相关的法律行政法规进行施工;现场应设置专职技术人员做日常维护工作,动态监测观测井水位变化、排水管有无漏水、边坡稳定性等相关信息。若出现问题,及时反馈,以便采取相应措施。

5、做好降水应急防范方案

根据施工方案确定的降水泵数量、扬程、流量等来备用相应功率的柴油发电机(至少一台),做到两路电源供电,确保降水施工的连续性。因深基坑降水可能会危及到基坑或周边建筑物的安全,宜采用截水或回灌技术。由于截水后,深基坑中的水量会较大或水压较大,宜采用坑内降水的方法。基坑降水过快或过慢、深基坑工程的降水周期长及雨期施工都可能会出现滑坡或塌方情形。此时可以根据地勘报告中的土层参数选取相应的临时支护方法,如使用排桩、水泥土墙、锚杆、土钉等。

结束语

降水施工是深基坑施工安全、周边环境影响的关键所在,承压水减压不足,容易造成基坑突涌和坑底隆起,会给项目带来无可挽回的经济损失;降水过度,容易造成周边道路、管线、建筑物沉降、倾斜、开裂,经济损失和社会影响都不可估量。本文主要分析了地铁深基坑降水控制的必要性及风险,探讨了实际地铁深基坑降水控制的措施,以期提高工程经济效益和社会效益。希望上述施工方法和管理方法可以给今后类似项目予以参考与借鉴。

参考文献

[1]刘帅君.深基坑降水开挖引发的地面沉降及其控制措施研究[D].上海交通大学,2015.

[2]程子龙.太原地铁中心街车站深基坑降水开挖对周边地面变形影响研究[D].太原理工大学,2015.

[3]冯波.考虑含水层渗透系数各向异性的深基坑降水优化设计[J].路基工程,2014,02:53-56.

[4]黄鑫磊,何晔,占光辉.深基坑减压降水设计优化与止水帷幕隔水效应分析[J].上海国土资源,2014,02:25-27+61.

论文作者:赵睿

论文发表刊物:《基层建设》2017年2期

论文发表时间:2017/4/17

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