摘要：随着城市交通运行量增大的,城市拥堵现象成为现代化城市规划要解决重要项目之一。在这种形势下,地铁项目建设不断加快,成为缓解交通压力的重要途径。因此,研究地铁建设相关课题成为重要项目。对地铁项目而言,基坑工程建设属于重要项目,其质量好坏直接影响着整个地铁项目质量。而基坑工程中的地下水问题,始终都是地铁项目中重要难题之一,所以探讨地下水问题具有现实价值。文章以北京轨道交通基坑工程为例,探究其地下水问题,结合当地实际地下水设计现状提出处理问题对策建议,以期为相关研究人士提供参考与借鉴。
关键词：地下水；处理；基坑；地铁
引言
在实际施工过程中，不仅要充分考虑到基坑的刚度、强度及稳定性的要求，还必须要涉及到防范地下水的问题。在含水地层中，因基坑围护结构中止水设施失去效果，会导致大量水夹带着砂粒渗入基坑，如果水土流失严重必定会影响支护效果，可能在墙后形成一些空穴，然后突然出现地面塌陷。这些现象不但会影响围护的结构稳定性，还会对周边管线、道路及建筑物造成严重影响，甚至还会影响作业人员安全、施工进度及增加建设成本等。
1地下水对基坑工程的影响分析
1.1潜水影响
该车站项目潜水的水位埋深处于4.5~5.6m，开挖基坑的深度大约为10m，即便坑外不降水都可能造成坑内水头过大，极易发生管涌、流砂、坑壁土体坍塌等各种危害。高水位潜水极易造成围护结构的内外出现高水位差,从而破坏基坑的底部渗流；水位差过高极易产生较大侧向压力，对支护结构造成较大影响。如果抽降坑外的潜水，必定会造成基坑周围的地面出现不均匀沉降，如果沉降严重还会造成周边建筑物发生倾斜或者开裂，给周围环境带来巨大风险。
1.2裂隙水和坑内积水的影响
由于本工程中第三系为红砂岩，这种材质属于相对不透水层，但是挖开到红砂岩层时，就会发生像蘑菇状渗水现象。随着挖掘深度不断增加，冒水股数增多、冒水量增多，由此表明红砂岩里包含了非常丰富的裂隙水。在基坑围护中有多种水源汇集在坑内，包含渗漏水、降雨、原地层潜水及裂隙水等，让坑内的积水非常严重。红砂岩的胶结构层程度弱，一旦遇水就崩解泥化，其水理性质差。如果不处理这些积水,必定会让坑内砂岩层处于泥化状态，从而对开挖施工与底板浇筑造成影响。
2地下水的处理措施
2.1处理地下水的思路
从前面分析来看，地下水对基坑工程施工造成严重影响，因此必须要采取相应的处理措施。其处理思路主要从如下几个方面入手:①对于坑外的高水位潜水，应该采用止水与降水的模式，选择一些比较适宜的止水帷幕去阻止或延缓地下水渗透到基坑。对于降水，可以做好地面和侧面的防水，确保坑底工作的稳定性，降低支护结构受到土体的侧压力；②卵石层中有潜水、裂隙水渗出，都会导致基坑的开挖面不能保持干燥状态，故必须抽排基坑内的积水;③为确保基坑结构地板浇筑混凝土的质量，在开挖基底时就必须要处理基底的红砂岩中的裂隙水。
2.2处理地下水的方法
（1）止水处理。由于这个车站基坑的开挖深度比较大，并且地层里包含各种土质层，主要有黄土状土、红砂岩及砂卵石层，工程地质条件较为复杂，地下水的水位比较高。而且周边需要保护的建筑物比较多，并且距离地下水水位较高。该区域建筑中常常使用复合土钉墙的支护模式,极难满足变形要求，不适用对变形控制要求比较严格的基坑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然采用桩锚支护能确保土体变形在一定范围之内，但是因该基坑附近存在较多高层建筑，需要严格控制变形，而且地下管线比较多，所以所用桩锚支护形式受到限制。目前比较常用的方法为地下连续墙+内支撑方式，采用这种方式控制变形的效果比较好，而且不会受到地层的限制；采用钢筋混凝土方式支撑可更好地满足控制变形的要求；采用地下连续墙方式，整体性比较好，可达到防渗、截水的目的。因此，在实际处理时通过综合考核，结合各种影响因素，采用钢筋混凝土+地下连续墙为支护结构，同时兼具止水帷幕作用。由于车站项目局部路段靠近高层建筑，因此采用厚度为1.2m地下连续墙，其他地方的墙体厚度控制在1.0m,地下连续墙的深度控制在38m，设计混凝土强度的等级是C40。
（2）排水处理。在基坑开挖时，处于地下水位以上的土层不需要处理就可以直接开挖；但地下水位以下的土层必须要采取排水处理，本次工程中采用坑内集水明排。将集水井设置到坑内，一边用水泵抽水井中的水一边开挖，最后通过管道把水排到市政管网。本工程坑内总共设置了3处集水井，先采用钢筋焊接，形成一个圆形钢筋笼，而且在外面覆盖了一层稻草，主要发挥过滤作用，这样就能有效防范沙子进入真空水泵的洗盘中，确保真空泵能够正常工作。同时，还在坑外浇筑了水泥砂浆，用作垫层，采用水泥砂浆将坑底部分渗水堵住，在上面铺上木板来满足施工操作的要求。工程项目中采用坑内积水明排方式，随着含水率不断降低，基坑内红砂岩的强度逐渐提高,从而提高了施工开挖的速度。本工程项目坑外排水主要是坑外降水井抽出的水，在池坑中经过沉淀后再利用管道排放到市政管网中。
3施工问题及反思
3.1施工问题处理
从前面的分析来看，在施工中出现了连续墙的墙角渗漏问题。本工程中就此问题及时进行了处理，用双液注浆技术封堵渗漏处。这种方法就是在渗漏处钻孔，寻找出帷幕中的渗漏通道，将一定浓度的水泥浆与水玻璃混合液快速注入到渗漏通道，水泥浆与水玻璃混合液就会快速凝结，将渗漏通道迅速封堵，发挥隔水作用。当开展双液注浆时，第一次打入钢管位置距离地面为12.5m，距离墙外大约为80cm处，因为浆液没有得到较好凝固，浆液就从注浆的周边流出来。第2次打入钢管位置距离地面17m，距离墙外大约为75cm处，钢管水平，但是注浆液依然会从墙角流出，因此堵漏效果不理想。第3次打入钢管时，其位置距离地面大约17m，距离墙外大约120cm，钢管朝下倾斜为450，注浆位置距离地面约18m处，但是仍然不能彻底止住水。经过双液注浆3次依然不能完成堵漏工作，水仍然会从渗漏点渗出，而且还有浆液流出。但是通过观察可知，渗漏处的涌水量还是有一定程度的降低。因双液注浆没有发挥出应有的堵漏作用，所以就在墙角处设置堵漏钢板，在钢板和墙角的夹缝处浇筑水泥砂浆。通过这种导水管与钢板堵漏方式处理渗漏点，取得了显著效果，确保基坑完成顺利开挖。
3.2思考及建议
通过该工程处理地下水问题，可以得出一些思考。
（1）要想有效处理基坑工程的渗漏，预防非常关键，必须要制定完善的突发险情应对机制，加强预案演练，充分准备应急物资。一旦发生险情时，必须要在短时间调配人力物力，快速控制险情。如果在开挖中频发出现渗漏，应该采用止水帷幕进行补强处理。
（2）在施工中，影响地下水渗漏的因素较多，而且这种原因在众多事故中占比较大，所以连续墙施工时，就要注意处理接缝、浇筑混凝土级接头位置，防治发生连续窝泥及墙夹泥现象，给渗漏埋下隐患。开挖基坑时，连续墙发生不均匀沉降必然会导致接缝处出现相对滑动。如果接缝渗水，必将加深漏水程度。开挖施工时，就应该遵循快挖快撑、时空效应，要控制维护结构发生变形。
参考文献
[1]曾筱波,刘鑫鑫,曾超华,张旭波,罗正东.地铁基坑工程的地下水问题及处理措施探析[J].河南建材,2018(04):81-83.
[2]潘星羽.地铁车站深基坑开挖施工过程对周边环境的影响研究[D].长沙理工大学,2013.
论文作者:马彪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：基坑论文; 地下水论文; 砂岩论文; 水位论文; 工程论文; 裂隙论文; 地铁论文; 《基层建设》2019年第3期论文;