馬彥馳

中鐵二十二局集團(tuán)軌道工程有限公司（100040）

0 前言

地鐵工程是一個(gè)城市建設(shè)的重點(diǎn)工程，其建設(shè)質(zhì)量和里程數(shù)是衡量一個(gè)城市發(fā)展水平的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。地鐵建設(shè)工程中，面臨的一個(gè)重要問(wèn)題就是車站深基坑的設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)測(cè)等。一般，將開挖深度超過(guò)5 m 的基坑列為深基坑的范疇?；与S著開挖深度的增加，對(duì)降水及巖溶預(yù)處理技術(shù)提出了更高的要求。據(jù)文獻(xiàn)記載，我國(guó)已經(jīng)取得了數(shù)萬(wàn)平米超大型深基坑及深度30 m 的深基坑的設(shè)計(jì)與施工的成功經(jīng)驗(yàn)[1]。

地鐵車站一般都位于人流量和建筑物密集的城市中心地帶。在深基坑開挖過(guò)程中，由于存在大量的市政管線分布及道路載荷，加之部分城市地質(zhì)特征屬于飽水土質(zhì)，這些都給基坑開挖帶來(lái)了一定的困難。如何克服以上困難，作好基坑開挖過(guò)程中的降水及巖溶預(yù)處理，具有重要的工程指導(dǎo)意義。

1 工程項(xiàng)目概況

廣東珠三角城際軌道廣佛環(huán)線廣州南站至白云機(jī)場(chǎng)GFHD-02 標(biāo)工程為金融城站（不含）～設(shè)計(jì)終點(diǎn) （含）（里程范圍上行線DSK20+005-DSK46+746.6/下行線 DXK46+721.6），正線全長(zhǎng) 26.591 km。GFHD-02 標(biāo)二工區(qū)全長(zhǎng)2.193 km，包含DSK42+167～587 明挖隧道、DSK42+587～849 太和車站、DSK42+849～DSK43+670 明挖隧道及 DSK43+830～DSK44+360 明挖隧道土建工程。

其中太和車站為地下兩層車站，里程范圍DSK42+587～849，車站中心里程 DSK42+710，車站總長(zhǎng)度262 m，站臺(tái)有效長(zhǎng)度210 m。太和車站采用明挖順做法施工，基坑寬度為47.5～72.9 m，基坑底埋深20～28 m，為大跨度明挖深基坑工程，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻+3 道混凝土支撐形式，地下連續(xù)墻厚度為1 000 mm，采用工字型鋼接頭。車站范圍內(nèi)的線路縱坡及各層板的坡度為2‰。

隧道總長(zhǎng)度共計(jì)1 771 m，含站前明挖隧道DSK42+167～587 段，長(zhǎng)度為 420 m，基坑寬度 18.92～13.33 m，深度21.428～18.35 m；含站后明挖隧道兩段（分別為DSK42+849～DSK43+670，長(zhǎng)度為821 m；DSK43+830～DSK44+360，長(zhǎng)度為 530 m），基坑寬為13.1～19 m，深為 10.88～19.5 m；含單洞雙線帶隔離礦山法隧道 DSK43+670～830 段，長(zhǎng)度為 160 m。DSK42+587～+849 太和車站，長(zhǎng)度為 262 m。2018年8 月-2018年 12 月期間，對(duì)太和車站 DSK42+587～+849 段進(jìn)行地質(zhì)勘查，勘查資料揭示該區(qū)域共有溶洞土32 個(gè) (全線溶洞土共計(jì)117 個(gè)，其中最大7 500 m3，最小 2.96 m3) 。

2 地鐵車站深基坑開挖降水措施

2.1 降水措施

根據(jù)本工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)特點(diǎn)及土方開挖方案，本工程采用基坑內(nèi)管井降水技術(shù)。

根據(jù)水文地質(zhì)條件，對(duì)地表水、地表徑流以及在雨季施工時(shí)，可利用場(chǎng)地周邊新建排水溝、基坑周圍截水溝，采用明排方法做好基坑外的排水、截水工作。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件及施工條件，結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn)，本工區(qū)擬采用基坑內(nèi)管井降水方案，降水深度為透水層或基坑最深處以下1.5 m?；觾?nèi)基巖層則采用基坑內(nèi)設(shè)置積水井與排水溝疏排水，縱向設(shè)置積水井沿兩側(cè)坑壁交叉布置，間距為30～50 m。排水溝沿基坑壁走向布置，對(duì)于基坑坑底匯水、側(cè)壁滲水、降雨雨水等統(tǒng)一引入積水井內(nèi)，采用潛水排污泵就近抽排至基坑外排水溝，最終匯入市政排水管網(wǎng)。

2.2 降水井設(shè)計(jì)

文章中，依據(jù)條形基坑潛水完整井預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)站前明挖區(qū)間、車站、站后明挖區(qū)間的涌水量。條形基坑潛水完整井預(yù)測(cè)模型可以用公式（1）表示為：

式中：Q表示涌水量（m3/d）；k表示滲透系數(shù)（m/d）；L表示條形基坑長(zhǎng)度 （m）；B表示條形基坑寬度（m）；H表示靜止水位至含水層底板的距離（m）；R表示影響半徑表示設(shè)計(jì)水位降深（m）。

表1 涌水量預(yù)測(cè)參數(shù)取值及計(jì)算結(jié)果

預(yù)測(cè)站前明挖區(qū)間、車站、站后明挖區(qū)間涌水量時(shí)，公式（1）中各參數(shù)取值及預(yù)測(cè)結(jié)果見表1。

根據(jù)以上計(jì)算出的涌水量，降水井?dāng)M采用直徑600 mm 管井，并按照“鉆進(jìn)成孔→清孔換漿→下井管→投濾料→洗井→安裝潛水泵及管路系統(tǒng)→試抽”等工序?qū)咏邓M(jìn)行處理，直到基坑內(nèi)降水水位降至基坑下1.5 m 時(shí)為止。在降水過(guò)程中，觀測(cè)降水抽出的地下水含泥量，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)渾濁時(shí)，分析原因及時(shí)處理，并要求其含砂率不大于1/200 000。

3 地鐵車站深基坑巖溶預(yù)處理措施

在巖溶預(yù)處理時(shí)，對(duì)明挖結(jié)構(gòu)應(yīng)遵循巖溶處理、基底處理、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、主體結(jié)構(gòu)、施工期涌水及運(yùn)營(yíng)期風(fēng)險(xiǎn)防治方案等方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一考慮的原則；影響工程安全的溶（土）洞均應(yīng)處理；工程影響范圍內(nèi)的非全填充溶（土）洞均應(yīng)處理，對(duì)于全填充溶（土）洞應(yīng)根據(jù)填充物性質(zhì)、地基承載力、周邊環(huán)境等情況確定處理方案；溶（土）洞處理由太和車站小里程向大里程進(jìn)行施工，單個(gè)溶（土）洞處理按照由外向內(nèi)的原則進(jìn)行處理[2]。素混凝土填充示意圖和太和站3 號(hào)溶洞平面示意如圖1 所示。

溶（土）洞處理形式及計(jì)算原則：溶(土)洞處理分為水泥漿填充、 素混凝土填充后水泥漿嵌縫處理。溶（土）洞填充量估算原則是：勘察報(bào)告繪制的溶洞平面面積×溶 （土） 洞范圍內(nèi)鉆孔揭示洞高平均值×填充率（空洞為1.2、半填充0.7、全填充0.3）。

圖1 素混凝土填充示意圖和太和站3 號(hào)溶洞平面示意

4 結(jié)語(yǔ)

地鐵車站深基坑開挖降水及巖溶預(yù)處理對(duì)于地鐵工程的高質(zhì)量建設(shè)具有重要的作用，只有采取合適的處理措施，才能最終確保工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行和建設(shè)質(zhì)量的達(dá)標(biāo)。因此，文章的方法具有一定的應(yīng)用價(jià)值，可以在類似工程項(xiàng)目中進(jìn)行推廣。