长江漫滩区地质条件下深基坑降水施工技术

谢文星,狄烁,余果

摘要：在城市化进程不断推进的当下，越来越多的建筑工程项目面临周边环境复杂、可用场地紧张、交通组织困难等难题，给其深基坑阶段的施工开展带来一定的挑战。在周边环境复杂的深基坑项目施工过程中，基坑四周面临的环境可能各不相同，单一的基坑围护设计形式逐渐难以满足多样化的需求，若仍采用统一的围护形式，可能因过于保守的设计而导致高昂的造价成本，性价比不高；也有可能因安全系数不够而使基坑工程存在潜在安全隐患。因此，对同一基坑项目采取多种围护组合的形式已得到越来越普遍的应用。

关键词：长江漫滩区地质条件；深基坑；降水施工技术

引言

近年来，许多学者已经对地处富水砂层地铁车站的深基坑地下水处理方案进行了缺陷量分析通过分析基坑围护结构地下连续墙的渗漏和涌沙涌水等事故的原因和后果，提出了针对性的防治措施，为相似的工程施工提供了参考。通过分析地铁发生基坑渗漏的监测数据、变形规律等，得出了其变形原理，提出了相应的治理措施和建议。

1工程概况

1.1总体概况

某地铁车站位于交叉路口，地势较为平坦，多为城市道路及居住、商业及办公楼，附近主要为河流、道路及房屋。场区西南侧、西北侧为技术学院、居民小区，东侧为商业大楼，楼层较高，道路路面标高与建筑群标高基本相同。车站站台中心里程为DK8+032.22，起止里程为DK7+940.92～DK8+123.52，全长182.6m，标准段宽度22.3m，基坑深度约19.1m，端头井基坑宽度为31.5m，端头井基坑深度约21.2m。本车站为地下基坑工程，采用明挖顺作法施工，车站两端接盾构区间，本站由主体站房、I～IV号四个出入口及两个风亭组成，顶板覆土约3.3m，采用地下两层两跨（端头井段为两层三跨）的钢筋混凝土箱型结构

1.2水文地质情况

拟建工程范围内地下水以第四系孔隙潜水及基岩裂隙水为主。第四系孔隙潜水主要赋存于人工填土中，水量微弱。勘测阶段地下水位埋深1.4m～4.1m，主要接受大气降水、灌溉水等垂直渗漏补给，排泄方式为蒸发、向下补给和人工抽降地下水。拟建工程区内地下土层均为泥质砂岩、泥岩，其富水性及透水性能较弱，因此基岩裂隙水总体较少。通过周边情况调查和勘察结果可知，车站周围环境较为复杂，降水过程中稍有不慎就会造成较大的安全隐患。为了有效缓解地下水对车站施工造成的影响，确保基坑降水施工中的安全，减小基坑降水施工对周围环境的影响，需要对车站基坑降水施工技术进行分析研究，并严格控制降水施工时周边地表沉降情况，保障周围高层建筑安全。

2下水控制重难点分析

本工程位于长江漫滩区，地层多为富水砂层，具有透水性好、地下水位高等特点，且基坑较深、水头大，如何控制地下水是该工程面临的主要问题。故对本工程降水难点进行分析总结，结果如下：①基坑北侧紧邻长江，长江增强了基坑地下水的渗漏，加大了深基坑降水的难度，此外，基坑降水井较深、单井的出水量大，故如何设计降水井的井深、间距、井径等参数保证基坑降水效果是本工程的难点；②由于采取坑内降水，故基坑开挖后基坑内外水头差大，而且地层多为富水砂层，地下水补给充分，水力联系紧密，基坑降水相对困难，一旦地连墙接缝位置止水效果不佳，在外部水头压力作用下，地下水将携砂土颗粒流入基坑，造成土体损失，导致基坑变形，甚至发生基坑渗流、突涌等灾害。

3深基坑降水施工技术控制要点

3.1基坑降水设计

根据设计要求，本工程坑内降水采用自流深井降水和基坑明沟排水方案。基坑开挖范围内地基土层以填土和粉土粉砂层为主，渗透性较大，须采取降排水措施；本基坑通过设置在坑内的自流深井进行降水。坑外设控制性降水井。基坑正式开挖前，需提前7d进行降水，确保坑内地下水位在开挖面以下不少于1.0m。对于外地表水，在基坑边坡顶部四周设置截水沟，采用砖砌的300mm×400mm排水沟，并每隔30m左右设置集水坑。降水停止的时间应在基坑回填后且满足结构抗浮设计要求。

3.2降水运行

（1）降水试运行之前，应准确测定各疏干井口的地面标高、静止水位，然后开始试运行，以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。（2）疏干井应随着成井进度即刻开始运行，并尽可能保证在基坑正式开挖前20d开始抽水，且应配合土方开挖进度要求，确保降水深度始终控制在每层挖土标高以下1m。降水过程中可不必启动全部的抽水井，应根据观测的地下水水位来确定启动抽水井数量。降水应结合基坑开挖及主体施工按需降水。（3）当地下底板结构施工完毕，且强度满足抗浮要求（底板至少养护一周），并由结构设计单位复核结构自重可以抵抗地下水浮力后可停止抽水。降水停止并提泵后应及时将井封闭，补好盖板。

3.3搅拌式锚杆

（1）锚杆定位和钻进角度应准确，可制作相应模具辅助定位。阳角区搅拌水泥土锚杆有交叉处，施工锚杆时上下错位5°～10°。各类设备应就近安装固定管线，不宜过长，以防压力和流量消耗。（2）浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始压注，并应在注浆过程中不停缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液的初凝时间。浆液在泵送前应经筛网过滤。当钻机停钻时，应停止注浆，以免浆液堵塞注浆孔。（3）应注意检测注浆泵的流量和钻进速度是否匹配，通过核准每根锚杆的水泥用量，检查是否达到了设计的注浆量。注意观察注浆机的压力表，防止注浆管路堵塞导致发生爆裂。（4）若锚杆位置与三轴搅拌桩止水帷幕相冲突，可通过与设计方确认，采取锚杆长度缩减、增加锚杆根数的方式进行处理。

3.4疏干井封井处理

对于基坑内部降水井来说，停水之后发生的水位回升，会对基坑的安全造成较大影响，所以在完成降水之后，需要对使用完成的疏干井进行封闭处理。当底板施工完毕且满足主体结构的抗浮要求后，封堵降水井，留三分之一降水井做为泄水孔，封井要求如下：①垫层施工完后，切掉上部滤水管，焊上φ219钢管，离垫层约15cm高处，在钢管壁焊上一道止水翼；②封井前预拌足量的混凝土；③用抽水泵将井内水位抽至井底；④迅速拔除抽水泵；⑤用砂砾填孔至垫层以下约1.0m；⑥观察井内渗水情况，必要时再次下泵抽出余水；⑦浇灌混凝土到底板面，捣实混凝土；⑧混凝土初凝后，用钢板焊牢井口，至此封井完毕。

结束语

随着地下轨道工程建设的发展，地下车站工程的重要性凸显。地铁车站建设过程中最重要的内容之一就是车站基坑施工，基坑施工过程中常常会遭遇较高水位，影响基坑的稳定性。周围复杂环境下深基坑降水的施工方法，对今后类似的车站基坑降水施工提供一定参考和帮助，对于提升车站基坑稳定性具有现实意义。

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