中交铁道设计研究总院有限公司 北京市 100000
摘要：由于地铁工程的周围环境十分复杂，因此在基坑施工时，根据地质情况，一般需要使用降水技术在一定程度上排除坑内地下水，达到一定的无水状态才能施工，所以对于基坑降水的设计在施工过程中发挥着至关重要的作用。地铁车站基坑降水设计需是根据不同城市的地质条件，以及周边的环境，确定合理的设计方案。
关键词：地铁车站；基坑外降水；侧壁渗水引流；施工方法
某站是轨道交通5号线一期工程第16个站，为地下三层双柱三跨矩形框架岛式车站。车站主体围护结构为灌注桩+内支撑，采用明挖法施工。车站总长156.2m，标准段宽22.1m，基坑深约23.6m，车站顶部覆土约3.1m；基坑支护结构采用Ф1000mm@1300mm钻孔灌注桩+内支撑的支护形式；围护桩桩间挂网Φ8@150×150mm钢筋网、C20喷射混凝土、喷层厚度≥100mm。
1地铁车站的基坑降水类型
1.1基坑采用隔水帷幕隔离降水（降水井在坑内）
这种类型的基坑降水工程是由于止水帷幕插入降水含水层的隔水层之中，并相应地隔断了基坑内外含水层之间的水力连接。通过设置坑内降水井，将坑内地下水位降低至坑底以下，以便基坑开挖。基坑外的地下水位不受影响，降水效果明显，对周围环境的影响小。
1.2隔水帷幕未进入承压含水层，且承压水抗突涌不满足规范要求（降水井在坑外）
该方法是为了在一定程度上降低基坑开挖面以下承压含水层的水头，防止基坑底隆起，并满足基坑开挖安全的需要，是一种典型的减压降水。隔水帷幕位于含水层上方，不将基坑内外的封闭含水层隔开，基坑内外的降水作用基本相同。为了基坑内施工方便，可以在基坑外设置降压井。该降水的影响较大，但降落漏斗平缓，抽水地面均匀沉降。
1.3无隔水帷幕基坑降水（降水井在坑外）
该类型基坑的区域通常不设置止水帷幕。要求周边环境条件较好，没有重要的管道和建筑物，并且地下水不丰富。降水设计的主要目的是降低水位，对地下水流动的影响不明显，降水范围较大，而不考虑对环境的影响。
2基坑外降水
2.1施工准备
（1）井位定位。根据地层分布及现场勘察情况，本车站东端地下水位在基坑以下、西端地下水位高于坑底，故车站主体外布置降水井9眼，其中主体西端头南边为6眼，北边为3眼，井间距为15.0m，井深17.5m，编号为JS01～JS09。采用全站仪定位出降水井位置，并做好降水井井位标识标志，对其加以保护。布设降水井点时，如本车站场地内存在有障碍物，须清除障碍物；如障碍物不容易清除或受其他施工条件影响，无法布设降水井点时，可对降水井井位作适当调整。（2）埋设护口管。护口管埋设时，将护口管底压入原状土层中，护口管顶部须外露出地面0.10m～0.30m，管外须采用粘性土填封。（3）钻机安装。钻机安装后其底座顶部须平稳，钻机对准降水井井孔中心。
2.2成孔施工
（1）成孔。钻孔施工采用降水井井孔内自然造浆，泥浆相对密度控制1.09～1.11；当提升钻机或停工时，须保持降水井孔内具有规定的水位及要求的泥浆相对密度，防止孔壁坍塌。开孔时须轻压慢转钻进，以保证井孔垂直度、孔径符合相关施工技术规范要求。（2）清孔。钻孔深度达到设计高程后，须对孔径、孔深和孔垂直度进行检验，符合相关施工技术规范要求后方可清孔。在清孔排渣时，须保持井孔内水位防止孔壁坍塌。清孔后孔内泥浆相对密度控制1.06～1.08，井孔底沉淀厚度小于300mm。（3）井管安装。井管采为φ200mm钢管，外包2层60目尼龙网。井管进场前须对井管过滤器缝隙进行检查验收，符合设计要求后方可使用。井管安装前，须对井孔深、井管滤水管进行实测实量；须对井管焊接质量进行检查，焊接接头须焊接牢固、焊缝均匀、无砂眼，焊缝堆高不小于6mm。使用厚度不小于4mm铁板对沉淀管底部进行封堵，保证沉淀管底部封堵牢靠（4）填充滤料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆井管安装后须立即进行滤料回填工作，随填随测直至达到设计深度，滤料填至井口下2m～3m时用粘性土填实夯平。滤料为含泥量≤3%，粒径5mm～10mm的碎石。滤料回填时须控制填料速度，速度若过快或不均，都会造成滤管偏移、滤料在孔内架桥现象；洗井后滤料若出现下沉须及时补充滤料回填，保证实际填料量≥95%回填料理论计算值。（5）洗井。滤料回填后下5.5KW水泵进行抽水洗井，直至水清砂净。洗井同时进行回填粘性土封孔。（6）试抽。洗井完毕后即可使用3m3/h抽水泵进行试抽，试抽成功即可投入正式抽降水使用。（7）正式抽降水。基坑开挖至地下水位标高前须进行不少于20天的抽水；地下水位没有降至设计深度前，须进行每天三次水位观测；地下水位降至设计深度后，须进行每天一次水位观测。水位观测时须记录水位、流量、含砂量等指标参数；抽降水过程中，还须对抽水机械的电动机、传动轴、电流及电压等项目进行检查。为防止因降水带出地层细颗粒物质造成地面沉降，管井抽出水含砂量须控制：半小时内≤1/10000、正常运行时≤1/50000。
3基坑内侧壁渗水引流
3.1施工工艺
当车站基坑侧壁出现渗水时，在喷射混凝土基面上对应于泄水管正下方位置和距离泄水管下方约250mm处，分别开凿出深50mm宽（高）50mm凹型竖（横）向导流槽，埋设竖（横）向导流管，将泄水管内地下渗水通过竖向导流管引至横向导流管内，再沿横向导流管自流至车站两端扩大端集水井，集中抽排至基坑外排水系统；使用聚合物水泥防水砂浆封堵泄水管口，并抹平竖（横）向导流槽，再铺设侧墙防水卷材和主体结构施工。
3.2测量放线
施工前对基坑侧壁泄水管进行实测实量，定位出竖（横）向导流管位置，并在基坑侧壁喷射混凝土基面上划出竖（横）向导流管位置线，竖向导流管位置线按对应于泄水管正下方位置设置，横向导流管位置线按1/1000坡度设置，确保泄水管内地下渗水能沿竖向导流管、横向导流管自流至车站两端扩大端集水井。
3.3基坑侧壁开凿导流槽
竖（横）向导流槽分别按深70mm宽（高）70mm竖直（水平）方向设置。使用切割机沿竖（横）向导流管位置线切缝，确保开槽顺直美观，再使用风炮机进行一次性破除，并注意破除时不能破坏围护桩钢筋。
3.4埋设导流管
竖（横）向导流管分别采用内径φ38mm、φ50mmPVC软管。软管进场时须检查其管壁是否有破损和漏水，严禁使用破损和漏水软管；沿导流槽分别埋设竖（横）向导流管，并紧贴导流槽底，横向导流管按1/1000坡度埋设，竖向导流管按竖直向埋设；使用PVC管专用胶水封闭竖向导流管、横向导流管、泄水管连接处缝隙，确保连接处无渗漏。
3.5切除并封堵泄水管口
将泄水管外露出基坑侧壁喷射混凝土基面部分切除，采用聚合物水泥防水砂浆封堵泄水管口，封堵深度不超过竖向导流管伸入泄水管内交叉口位置，能使泄水管内地下渗水沿竖向导流管流入横向导流管，再沿横向导流管自流至车站两端扩大端集水井。
3.6砂浆抹平
使用聚合物水泥防水砂浆将导流槽空隙填充密实、抹平，确保导流软管被砂浆包裹完全。填充和抹平导流槽时，严禁对导流软管做过度挤压，以防导流软管后期鼓包导致砂浆突起，影响基坑侧壁基面平整度。经抹平后基坑侧壁基面平整度，须满足侧墙铺设防水卷材所需平整度要求。
结论
本车站在基坑开挖和主体结构施工时，基坑侧壁、基坑底能保持干燥，保证工程施工进度和质量。对降水抽排水和侧壁引流水可进行洒水扬尘治理、冲洗车辆等利用，节约水资源，对今后类似工程施工积累施工经验。
参考文献：
[1]龚晓南主编 深基坑工程设计施工手册，中国建筑工业出版社，1998
[2]基坑降水对环境的影响分析[J]. 蔡曙周，张劳恩. 交通世界. 2017（08）
[3]基坑降水回收再利用技术[J]. 伊永强，郁勇，雷少华. 工程技术研究. 2016（07）
论文作者:康云馨
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第16期
论文发表时间:2019/6/17
标签：基坑论文; 侧壁论文; 车站论文; 流管论文; 含水层论文; 横向论文; 水位论文; 《建筑模拟》2019年第16期论文;