邊 文 超

(鄭州建工集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000)

談地鐵基坑坑內(nèi)管井降水施工

邊 文 超

(鄭州建工集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000)

結(jié)合某工程的地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)了某坑坑內(nèi)管井降水方案，主要對(duì)井位測(cè)量放樣、成井、清孔換漿、井管安裝等降水井施工工藝進(jìn)行了闡述，同時(shí)歸納了施工的技術(shù)要點(diǎn)，以采取有效的地下水控制措施，確保基坑的穩(wěn)定性。

地鐵，降水，管井，止水帷幕

地鐵工程因其快捷、方便、準(zhǔn)時(shí)等諸多優(yōu)點(diǎn)，已成為市內(nèi)交通的重要方式，我們?cè)S多大中城市已陸續(xù)走入地鐵時(shí)代。但地鐵施工受到地質(zhì)條件、地下水、周邊環(huán)境影響而顯得尤為謹(jǐn)慎和復(fù)雜，車站基坑工程的穩(wěn)定和安全成為大家最關(guān)注的問題，地下水控制是否得當(dāng)直接影響工程安全和進(jìn)度。本文以鄭州地鐵工程為例對(duì)管井降水的施工工藝和質(zhì)量控制進(jìn)行探討。

1 工程概況

1.1 地質(zhì)條件

新龍路站為鄭州地鐵2號(hào)線一期工程中間站，位于三全路與鄭花公路交口，順花園路呈南北走向布置，新龍路車站主體結(jié)構(gòu)是地下2層的雙跨閉合箱形鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，采用了傳統(tǒng)的明挖法施工。新龍路站總長(zhǎng)度為186.5 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬約18.7 m，主體基坑深度約為17.2 m，圍護(hù)采用鉆孔灌注樁的支護(hù)形式，樁間設(shè)置止水帷幕作隔水處理。

第①層：雜填土層底深度2.09 m。第②-1層：粉土，褐黃色，稍濕，稍密，層底5.08 m。第②-2層：細(xì)砂，飽和，中密～密實(shí)，層底9.03 m。第②-3層：粉質(zhì)粘土，可塑，層底14.11 m。第④-1層：粉土，濕，中密，搖振反應(yīng)中等，無(wú)光澤反應(yīng)，層底19.61 m。第④-3層：細(xì)砂，飽和，密實(shí)，層底26.45 m。第④-4層：中砂，密實(shí)，層底深度厚32.29 m。

淺層含水層以粉土、砂層為主，屬松散巖類孔隙水，地下水類型為潛水，直接接受大氣降水補(bǔ)給，受季節(jié)性影響明顯，水量較豐富，埋深4.3 m～5.8 m。

1.2 止水帷幕和降水設(shè)計(jì)方案

新龍路站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐，對(duì)地下水的控制采用三軸攪拌樁止水帷幕+坑內(nèi)管井降水。其中三軸攪拌樁需進(jìn)入隔水層，攪拌樁長(zhǎng)27 m，空樁3 m。止水帷幕采用φ850@600 mm三軸攪拌樁。

地下水位埋深4.2 m～6.8 m，地下水位線高于基坑底部約13 m，根據(jù)本車站地質(zhì)條件、施工環(huán)境、水位降深要求等因素，設(shè)計(jì)采用管井降水為主,必要時(shí)集水井明排為輔的方法。

2 降水井施工工藝

降水井施工流程：測(cè)量定位→安裝護(hù)筒和開挖泥漿池→鉆機(jī)設(shè)備和無(wú)砂管就位→開始鉆進(jìn)成孔和泥漿置換→安放無(wú)砂井管→管井填充濾料→安裝水泵洗井→正式開始抽水。

1)井位測(cè)量放樣。

降水井井位施放前，為了避免地下管線和地下不明障礙物的影響，必須進(jìn)行釬探，排除障礙物和管線，可以對(duì)照?qǐng)D紙，對(duì)井位置做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，避免將井位布置在梁、柱、施工縫和后澆帶等鄰近處。對(duì)降水井的位置做出合理布置。

2)成井。

因?yàn)槭┕?chǎng)地較為寬敞，地質(zhì)情況比較好，所以采用了反循環(huán)鉆機(jī)，鉆機(jī)就位以后，對(duì)樁位和鉆機(jī)水平進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)鉆機(jī)的水平度和鉆桿的垂直度進(jìn)行檢查，確定準(zhǔn)確無(wú)誤以后，開始鉆進(jìn)(井口易塌方時(shí)，須預(yù)埋護(hù)筒)。成孔直徑為50 cm，成孔深度28 m，超鉆0.5 m。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)該保證孔內(nèi)漿液高度與孔口水平，以防止孔壁坍塌。并對(duì)鉆進(jìn)的施工情況進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)與地勘資料不符的要及時(shí)調(diào)整井的深度和井的距離。

3)清孔換漿。

成孔以后要及時(shí)的進(jìn)行清孔換漿，這項(xiàng)工作至關(guān)重要，鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)高程的位置以后，將鉆頭上提一定的高度，進(jìn)行清水反循環(huán)操作置換，將孔內(nèi)的泥漿比重達(dá)到1.05，泥漿粘度達(dá)到20 s為止。

4)井管安裝。

井管設(shè)計(jì)采用無(wú)砂混凝土濾水管，在水位線以下的無(wú)砂混凝土濾水管上包裹一層密目尼龍網(wǎng)，關(guān)節(jié)處使用密目尼龍網(wǎng)包裹嚴(yán)實(shí)，并使用竹條和鐵絲固定好無(wú)砂混凝土濾水管，使無(wú)砂混凝土管與井中心垂直。另外要求無(wú)砂混凝土管要高于地面，防止地面上的雜物落入井中，或者使用雨布覆蓋捆綁。

5)填濾料封堵孔口。

井管安裝以后立即在井管周圍保持均勻連續(xù)填入濾料。在回填濾料的時(shí)候，應(yīng)該隨時(shí)回填濾料隨時(shí)測(cè)量濾料的回填高度。當(dāng)理論的用量和實(shí)際用量不一致的時(shí)候，應(yīng)該查找原因?；靥顣r(shí)要用人工使用鐵鍬回填，保證均勻連續(xù)回填。洗井后濾料如果下沉量過大，要及時(shí)的補(bǔ)充濾料到井口位置，如果回填時(shí)遇到棚堵的現(xiàn)象可以采用水沖的辦法處理。

6)洗井。

下管填料完畢以后,盡快安裝潛水泵進(jìn)行洗井工作，成井到洗井最多不能超過1 d的時(shí)間，時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)影響洗井的效果，如果泥漿中的含砂率過大要先撈泥渣再進(jìn)行洗井的相關(guān)工作。可以采取分段洗井，使得上下水層貫通，要求水質(zhì)清澈無(wú)砂為宜。過程中要時(shí)刻關(guān)注動(dòng)水位的情況和出水量的情況。洗井完畢后在井管內(nèi)填入0.5 m高的干凈濾料封堵井底，防止井底出現(xiàn)涌泥透砂。

7)試抽水。

管井施工完成以后，每一口降水井安裝一臺(tái)足夠功率的潛水泵進(jìn)行抽水，并鋪設(shè)排水管進(jìn)行排水，抽水水泵與排水管道安裝完畢以后，立即展開試抽水的相關(guān)工作。電路系統(tǒng)與管道系統(tǒng)在施工時(shí)要合理的規(guī)劃和安裝，每個(gè)水泵應(yīng)按照規(guī)范要求做到一機(jī)一箱一閘，應(yīng)避免在施工使用時(shí)因不合理設(shè)置而造成損壞。這些工作完成以后就可以進(jìn)行試抽水的相關(guān)工作。首次開始抽水時(shí)，因出水量大，所以按照隔一開一的方法逐個(gè)開啟水泵，抽水開始后，要針對(duì)每一個(gè)降水井檢查每一個(gè)井的出水量、水中含砂量。

3 施工要點(diǎn)與技術(shù)措施

1)濾料回填時(shí)要嚴(yán)格控制濾料質(zhì)量，濾料磨圓度要符合質(zhì)量要求，濾料含泥量不大于3%，粒徑3 mm～5 mm，對(duì)含水層以上的濾料質(zhì)量可以適當(dāng)降低要求。嚴(yán)禁使用針片狀的石屑?；靥顬V料時(shí)，濾料沿井管外四周均勻填入，隨時(shí)回填隨時(shí)檢查回填高度，保持連續(xù)。如果濾料含泥量大，那么降水井工作時(shí)，降水的效果不明顯，會(huì)造成過濾通道堵塞。

2)井管采用無(wú)砂混凝土濾水管，水位線以下的無(wú)砂混凝土濾水管采用密目網(wǎng)包裹。在無(wú)砂混凝土管底部設(shè)置木質(zhì)的底托，并在管子中間的底托上設(shè)置中間限位器，使安放管道位置與井中垂直，安放井管時(shí)，當(dāng)管口高于井口高度的時(shí)候，才能接下一節(jié)井管，井管接頭處采用尼龍網(wǎng)包裹好，以免擠入泥砂淤塞井管。

3)洗井。成井完畢后采用下水泵試抽水洗井，用潛水泵反復(fù)的抽洗，要求水質(zhì)清澈無(wú)砂為止，另外要及時(shí)的觀察水位變化情況，如果洗井的時(shí)候發(fā)現(xiàn)含泥量過大，應(yīng)該先撈渣再洗井，另外如果常規(guī)的洗井效果不好的時(shí)候，可以在洗井的時(shí)候加洗井液浸泡后洗井。在洗井結(jié)束以前要再清理一次井底泥沙。

4)在降水施工期間，一定要有一套備用的電源，一旦發(fā)生電路問題，另一套電路能立即切換，不能導(dǎo)致水泵停機(jī)，一定要保持水泵連續(xù)工作，保證降水工作能順利實(shí)施。由于降水井施工質(zhì)量得到有效控制，避免了各種質(zhì)量隱患，因此降水效果理想。

4 結(jié)語(yǔ)

1)基坑自2013年12月開挖開始，到2014年4月底開挖結(jié)束，土方開挖順利，未出現(xiàn)基坑積水現(xiàn)象和突涌現(xiàn)象，止水帷幕防滲效果較好，從而共同確保了基坑施工的順利進(jìn)行。

2)當(dāng)然降水深度并非越快越好，而是根據(jù)工期計(jì)劃，有計(jì)劃有選擇確定啟用的降水井，做到始終保持地下水位降至開挖面1 m左右，這樣盡可能減少地下水資源的過分流失，又節(jié)約了電力消耗。

3)在降水運(yùn)行過程中，要及時(shí)檢查潛水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)運(yùn)行過程產(chǎn)生的故障和隱患，并對(duì)排水管道的泥沙要定期的清理，保證排水暢通。

4)當(dāng)雨季來(lái)臨時(shí)，應(yīng)加大抽水力度，并及時(shí)監(jiān)測(cè)水位。降水井運(yùn)營(yíng)中應(yīng)重點(diǎn)保證電源供應(yīng)，電路應(yīng)采用雙路電源，并配備發(fā)電機(jī)，防止因停電事故造成的基底水位上升事故。

5)降水施工期間應(yīng)進(jìn)行24 h值班制度，不間斷監(jiān)控降水信息，確保降水正常運(yùn)行。

[1] 宋建學(xué)，周乃軍，鄧 攀.基坑降水引起的環(huán)境變形研究[J].建筑科學(xué),2006,22(3)：43-44.

[2] 陳志濤.大型建筑物深基坑降水方案設(shè)計(jì)[J].水科學(xué)與工程技術(shù),2008(4)：16-17.

Discussion on dewatering construction inside subway foundation pit tube well

Bian Wenchao

(ZhengzhouConstructionEngineeringGroupLimitedCompany,Zhengzhou450000,China)

Combining with the geological condition of a project, this paper designed the dewatering scheme inside subway foundation pit tube well, mainly elaborated the well location measurement lofting, well drilling, hole cleaning for pulp, tube well installation and other dewatering well construction technology, and summarized the technical key points of construction, so as to take effective underground water control measures, ensured the foundation pit stability.

subway, dewatering, tube well, waterproof curtain

2015-02-05

邊文超(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)11-0059-03

TU471

A