摘要：由于各地区存在较大的地质差别，所以地下水呈现各异的形态，为地铁暗挖施工工程增加难度。基于此，本文提出了注浆加工技术、集水井设计、抽水设计、引排系统四种富水砂卵石层暗挖地铁车站地下水处理施工技术，解决地铁暗挖过程中地下水的问题。
关键词：富水砂卵石层；地铁站；地下水处理
引言：富水砂卵石底层的特点是结构松散、空隙率大、容易坍塌，为暗挖地铁车站带来较大的难度，需要技术人员对地下水处理技术进行研究，了解当地的水文地质情况，控制地表沉降量，确保地铁的安全开通。
一、富水砂卵石层暗挖地铁车站地下水处理的重要性
随着经济的增长，城市人口数量与日俱增，为缓解交通压力，各个城市均选择修建地铁，以提高城市形象，目前在修建过程中，存在地质情况复杂的问题，导致施工环境恶劣，在进行富水砂卵石层暗挖施工过程中，需要工作人员对地下水进行处理。首先，施工人员需要对施工场地的地质水文情况进行了解，富水砂卵石层主要由卵石、粉土、强风化砾岩等几种物质组成，其中卵石层为主要含水层，施工人员需要对其水位埋深、标高进行测量。其次，地下水架构中的上中部位一般处于砂卵层，其下部在砾岩层，其中的透水层与不投谁曾都在井内，施工人员难以作出准确的判断，所以会出现难以抽排地下水的情况，并且在施工过程中，容易出现渗流现象，增加施工难度。最后，在开挖过程中，如果工作人员没有提前做好防范措施，一旦遇到地层较差、穿越风险多的地点，则容易造成坍塌事故，出现安全隐患，不但影响整个工程的进度，还会对施工单位的企业形象带来影响。所以在进行富水砂卵石层暗挖地铁车站工程时，工作人员应提前对当地的水质情况进行研究，并对地下水进行妥善的处理，为施工安全与工程质量提供保障[1]。图1富水砂卵石。
图 1 富水砂卵石
二、富水砂卵石层暗挖地铁车站地下水处理主要施工技术
（一）注浆加工技术
注浆加工技术是富水砂卵石层暗挖地铁车站地下水处理主要施工技术之一。第一，深孔注浆。工作人员需要准确的判断出注浆的范围和孔位的布置，一般采用“梅花形”，运用由上至下隔空跳跃后退式的施工方式，需要工作人员根据当地的施工条件进行设计。第二，确定注浆参数。1.选择浆液类型。施工人员应运用AC液体及水泥-水玻璃双液浆，易于施工人员的控制，并且能够在水流条件下固结；2.注浆压力。针对深孔，工作人员应将初压设置在0.3Mpa左右，终压设置为0.75Mpa左右。例如，由中铁十一局集团施工的成都地铁6号线盾构机成功下穿正在运营中的地铁3号线，并实现“零沉降”。这是我国地铁施工中首次实现在富水砂卵石地层条件下成功下穿既有线。据中铁十一局技术人员介绍，成都市地下大多属于富水砂卵石地层，即在细小沙粒中夹裹着坚硬的卵石，强度不均，同时地下水丰富、水位高。盾构机在这样的地层中施工难度大，尤其是沉降不易控制，安全风险极高。中铁十一局技术人员说，此次施工中，盾构机始发仅8米后就要下穿运营中的地铁既有线，下穿部位距离既有线仅有4米。为控制沉降，他们创新采用高精度管棚技术和自主研究的注浆施工法，穿越期间累计沉降仅为0.1毫米，大大低于累计沉降不超过1厘米的设计要求[2]。
（二）集水井设计
工作人员在设计富水砂卵石层暗挖地铁车站地下水处理中的集水井时，需要注意以下几个方面：首先，施工人员在开挖竖井过程中需要收集参数，施工人员应进行三次测试，然后取用最大值，从此项数值中计算出横通道和小导洞的最大抽水量。其次，施工人员需要保证开挖面的水量趋于零，在开挖过程中如果出现有水的情况，需要在中导洞通过横通道和小导洞积水井进行抽排。最后，工作人员在设置集水井过程中，在一般情况下，井深应设置为2米，并运用1米直径的钢护筒，采用无砂水泥管，并在管外包裹一层120目尼龙网。另外，在进行排水系统的设计时，工作人员应采用每小时20立方米的潜水泵，需要在每个抽水设备中都设置一套抽水泵。以北京地铁8号线三期为例，其横通道设计的注浆量时770.50立方米，竖井开挖最大参数为每平方米每小时3.97，开挖标高为14.772.横通道为16.722，计算得出横通道和小导洞的抽水量为1.10m3/m2/h。施工人员在第五层横通道进洞15米后进行集水井工程，并在集水井内设置了潜水泵进行排水，同时在每13米左右的地方建设一个集水井。并在每个出入口下方的位置均设置一道横截沟及一个集水井，集水井内设置2台抽水泵，然后通过管道与埋设在地表的市政雨水管相接。
（三）抽水技术
地下水在流动过程中容易在不透水层形成残留水，为了避免流水侵入开挖面，施工人员需要设置排水装置，主要运用井侧壁截排水法，避免地下水入侵，有效的确保开挖面保持干燥，隔水界面较高、具有多层不透水层的地点同样适用于此种方法。例如，兰州地铁1号线主要穿行于黄河河漫滩及一、二级阶地下部砂卵石及第三系砂岩层中，地层中卵石含量高、粒径大，透水系数大。就卵石地层而言，兰州的地质条件是中国乃至世界最复杂、最不利的卵石地层。在进行地下水处理过程中，隧道设计的渗水量为每米每分钟不超过0.2升，渗出的水流到底部的泄水沟中，汇集到泵站的集水坑中，通过吸水机从竖井中抽出，以此降低海水对隧道的破坏。根据现场的水量设置不同注浆参数，将超细水泥、硫铝酸盐水泥等材料制作的浆液注入围岩中，降低裂隙渗透海水的可能性，增加围岩的稳定性，还配以土工布、防水板等材料，降低渗水量。运用井侧壁截排水法进行有效的排水。
（四）引排系统
在进行基面处理过程中，如果仍然有大量的地下水渗出，会为施工带来极大的影响，如果渗水量较小，施工人员可以采用注浆的方式进行封堵，如果渗水较多，则需要进行引排，施工人员应在底板处，纵向切割多道引流槽，并在集水坑处安装水泵，进行抽排。例如，青岛地铁1号线海底隧道顺利贯通。这条长度达8.1公里的海底隧道，是我国首条地铁海底隧道，由它所牵起的东西两岸的联系今后也将愈加紧密，通过大量的模拟试验，工程项目部建立了集注浆实时流量、压力、现场施工视频于一体的信息化互通注浆监控平台，可以准确控制注浆中浆液扩散的距离、裂隙填充的密实度，确保工作面前方岩层的加固效果，使裂缝填充密实。金师傅表示“井管内装入一个潜水泵，之后再将排水管道铺设进去。同时要装入电缆，对整个系统安装完成后开始抽水。在这里需要注意的是整个管路中的真空度要大干60千帕，这样才能确保整个抽水可以到达预期的效果；降水运行，在整个地铁工作中，整个真空管在抽水的过程中，必须要对整个过程进行密切的监测。”
结语：综上所述，通过运用注浆加工、引排系统等技术，能够有效的解决地下水处理的问题，并且保证地铁运行的通畅，工作人员应根据不同的施工地点、水情、工况，采用合适的应对措施，克服地下水对于施工的影响。
参考文献：
[1]杨亚天.北京直径线富水砂卵石地层暗挖施工技术分析[J].建筑机械化，2014，35（04）：85-87.
[2]孙风革.富水砂卵石隧道暗挖施工工艺[J].山西建筑，2009，35（22）：315-316.
论文作者:陈晨曦
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：卵石论文; 地铁论文; 地下水论文; 过程中论文; 施工人员论文; 注浆论文; 水处理论文; 《基层建设》2019年第15期论文;