张杨
中铁七局集团武汉工程有限责任公司 湖北 武汉 430074
摘要：当前，我们已经知道的是如果在地铁的建设过程当中基坑发生了渗水，那么必然会造成严重的施工安全质量隐患，而砂卵石是当前比较容易发生地下水渗水以及降水的土层结构，需要我们重点进行研究。主要结合成都的地铁3号线二期双流西站建设的实例，根据当前冲积层形成的砂卵石渗透性较强的特点，确定了采用大口径的管井进行降水的施工方案，安全高效地完成了工程施工。本文结合砂卵层地质深基坑降水施工中的降水井设计、施工、运行及监测等关键技术进行了一个简单的介绍。
关键词：砂卵石地层；地铁车站；降水施工技术
1.前言
当前社会，越来越多的城市开始着手建立地铁，但是相比起地上施工的环境，地铁的施工过程相对会更加复杂，特别是由于地下会有地下水的存在，这也在一定程度上制约了深基坑的围护结构形式以及下一步开挖的方案，基坑完工以后稳定性受到地下水的严重的影响。双流西站车站范围基坑深度沿纵向变化，由东向北西逐渐变深，基坑深度7.3~9.2m，宽度为99.4米，基坑采用明挖法施工。根据地勘资料该层地下水主要赋存于全线第四系全新统、上更新统的砂、卵石土中，水量较丰富，为孔隙潜水，部分地段由于地形和上覆黏性土层控制，具微承压性，勘察阶段地下水埋深一般为0.2～2.6m，水位标高约为489.99～492.008m，水位变化不大，含水层有效厚度约为7.0~14.0m。车站施工过程中采用Φ300管井降水施工技术对当前的地下水进行疏干，确保了基坑安全以及地下主体结构的干环境施工作业。
2.砂卵石地层地铁车站降水工作原理
管井井点作为井点排水方法的一种，是在基坑开挖前，沿开挖基坑的四周、或一侧、两侧每隔一定距离设置一个深于坑底的管井，每个管井单独用一台抽水泵不断抽水来降低地下水位，使地下水位降落到基坑底0.5～1.0m以下。管井井点的设备主要由管井、吸水管、水泵及排水总管组成。
管井井点降水的工艺原理是用水泵将土中水分排除后，利用土体中动水压力的减小或消除，大大提高了边坡的稳定性，边坡可放坡，可减少土方开挖量；另外，由于渗流向下，动水压力向下，井点降水法的实施可增加土颗粒间的压力使坑底土层更加密实；因此，采用管井井点降水法降低地下水位，可使施工人员在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工。不但可避免大量涌水、冒泥、翻浆，而且即使在粉细、粉土地层开挖基坑，也可防止流沙现象的发生。
3.对于车站的降水设计
主要根据场区降水要求、降水范围、水文地质情况、场区外临近建筑物等方面的资料,结合大口径钻孔桩成孔技术和水井成井技术进行技术设计。降水计算的参数如下：
地下静止水位h，含水层计算厚度H，设计降深S：设计降水位为车站底板下1.0m，渗透系数K，降水区域周长P。
根据渗透系数、含水层厚度、设计降深和降水区域周长计算出引用半径r0和有效半径R0：
根据井管的大小和结构设置计算出管井的出水能力：
rs——过滤器半径（m），rs＝0.15m；
l——过滤器进水部分长度（m），取3m。
根据公式H0≥ H1 +h+iL+L1确定井深，式中：H0：井点管埋置深度；H1：井点管埋至基坑底面的距离；h：基坑底面至降低后的地下水位距离；i：水力梯度；L：井点管至基坑中心的水平距离；L1：滤水管长度。
根据基坑涌水量、单井出水量、设计降深及井深选取合适的水泵型号。
4.降水井施工
降水井管井采用冲击钻机成孔，吊车吊下井管，3KW潜水泵抽水。成孔直径600mm；降水井井管采用预制混凝土管，降水井井管采用内/外径＝300/360mm砼管，滤管采用内/外径300/380mm缠丝砼条缝管；滤网采用30目纱网包裹1～2层，当管井穿越砂层时在砂层范围内更换为实管，防止流砂穿过滤管对土层造成不利影响；管井回填料：渗水井管段外填滤料为5～10mm的碎石，实井管段外填滤料为10～15mm的碎石；
5.基坑开挖的降水施工管理
我们对于降水的施工管理，主要从下面几个方面进行，首先我们必须要严格的做好降水井的施工工作，保证施工的质量符合我们的要求，其次我们要对降水泵的流量进行控制，降水泵的流量并不是越多越好而是应该大小比较合适，我们对于流量比较大的降水泵应该严格避免使用，最后我们应该做好施工时的监测以及相关数据的记录工作，对于开挖时每一个井的流量。水位水量的变化情况以及相应的施工设备的运行情况都进行严密的监视以及记录，对于计划外的误差以及可能导致施工危险的情况，我们应该及时的采取相应的调整措施，严格的避免施工过程当中出现安全问题。
6.结束语
总之，在对于降水井的施工过程当中，我们通过对于基坑外管井净水以及基坑的围护结构这二者之间的相互配合，实现了地铁施工时对于无水作业的条件的要求，我们还应该明白的一点是，我们在进行降水的相关设计时，不能够纸上谈兵，要根据我们施工工程的实际地质情况以及工程周边环境作为施工环境条件，与基坑的围护结构工程之间相互配合，最终确定合适的降水方式，才是能够最终满足我们整个工程建设需要的最好方法。
参考文献
[1]《管井技术规范》（GB50296-2014）.
[2]王玉喜. 砂卵石地层地铁车站降水施工技术[J].国防交通工程与技术, 2014, 12(3):71-73.
[3]郭悦宝. 富水砂卵石地层深基坑施工技术研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2017(28).
[4]袁绍勇, 杨转运, 易丽云,等.富水砂卵石地层深基坑降水施工技术[J]. 交通科技与经济, 2017, 19(4):59-63.
论文作者:张杨
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/7
标签：管井论文; 基坑论文; 卵石论文; 地层论文; 地下水论文; 地铁论文; 车站论文; 《防护工程》2018年第21期论文;