谈地铁基坑坑内管井降水施工

边 文 超

(郑州建工集团有限公司，河南 郑州 450000)

谈地铁基坑坑内管井降水施工

边 文 超

(郑州建工集团有限公司，河南 郑州 450000)

结合某工程的地质条件，设计了某坑坑内管井降水方案，主要对井位测量放样、成井、清孔换浆、井管安装等降水井施工工艺进行了阐述，同时归纳了施工的技术要点，以采取有效的地下水控制措施，确保基坑的稳定性。

地铁，降水，管井，止水帷幕

地铁工程因其快捷、方便、准时等诸多优点，已成为市内交通的重要方式，我们许多大中城市已陆续走入地铁时代。但地铁施工受到地质条件、地下水、周边环境影响而显得尤为谨慎和复杂，车站基坑工程的稳定和安全成为大家最关注的问题，地下水控制是否得当直接影响工程安全和进度。本文以郑州地铁工程为例对管井降水的施工工艺和质量控制进行探讨。

1 工程概况

1.1 地质条件

新龙路站为郑州地铁2号线一期工程中间站，位于三全路与郑花公路交口，顺花园路呈南北走向布置，新龙路车站主体结构是地下2层的双跨闭合箱形钢筋混凝土框架结构，采用了传统的明挖法施工。新龙路站总长度为186.5 m，标准段宽约18.7 m，主体基坑深度约为17.2 m，围护采用钻孔灌注桩的支护形式，桩间设置止水帷幕作隔水处理。

第①层：杂填土层底深度2.09 m。第②-1层：粉土，褐黄色，稍湿，稍密，层底5.08 m。第②-2层：细砂，饱和，中密～密实，层底9.03 m。第②-3层：粉质粘土，可塑，层底14.11 m。第④-1层：粉土，湿，中密，摇振反应中等，无光泽反应，层底19.61 m。第④-3层：细砂，饱和，密实，层底26.45 m。第④-4层：中砂，密实，层底深度厚32.29 m。

浅层含水层以粉土、砂层为主，属松散岩类孔隙水，地下水类型为潜水，直接接受大气降水补给，受季节性影响明显，水量较丰富，埋深4.3 m～5.8 m。

1.2 止水帷幕和降水设计方案

新龙路站主体围护结构采用钻孔灌注桩+内支撑，对地下水的控制采用三轴搅拌桩止水帷幕+坑内管井降水。其中三轴搅拌桩需进入隔水层，搅拌桩长27 m，空桩3 m。止水帷幕采用φ850@600 mm三轴搅拌桩。

地下水位埋深4.2 m～6.8 m，地下水位线高于基坑底部约13 m，根据本车站地质条件、施工环境、水位降深要求等因素，设计采用管井降水为主,必要时集水井明排为辅的方法。

2 降水井施工工艺

降水井施工流程：测量定位→安装护筒和开挖泥浆池→钻机设备和无砂管就位→开始钻进成孔和泥浆置换→安放无砂井管→管井填充滤料→安装水泵洗井→正式开始抽水。

1)井位测量放样。

降水井井位施放前，为了避免地下管线和地下不明障碍物的影响，必须进行钎探，排除障碍物和管线，可以对照图纸，对井位置做适当的调整，避免将井位布置在梁、柱、施工缝和后浇带等邻近处。对降水井的位置做出合理布置。

2)成井。

因为施工场地较为宽敞，地质情况比较好，所以采用了反循环钻机，钻机就位以后，对桩位和钻机水平进行校验，对钻机的水平度和钻杆的垂直度进行检查，确定准确无误以后，开始钻进(井口易塌方时，须预埋护筒)。成孔直径为50 cm，成孔深度28 m，超钻0.5 m。在钻进过程中，应该保证孔内浆液高度与孔口水平，以防止孔壁坍塌。并对钻进的施工情况进行记录，发现与地勘资料不符的要及时调整井的深度和井的距离。

3)清孔换浆。

成孔以后要及时的进行清孔换浆，这项工作至关重要，钻进至设计高程的位置以后，将钻头上提一定的高度，进行清水反循环操作置换，将孔内的泥浆比重达到1.05，泥浆粘度达到20 s为止。

4)井管安装。

井管设计采用无砂混凝土滤水管，在水位线以下的无砂混凝土滤水管上包裹一层密目尼龙网，关节处使用密目尼龙网包裹严实，并使用竹条和铁丝固定好无砂混凝土滤水管，使无砂混凝土管与井中心垂直。另外要求无砂混凝土管要高于地面，防止地面上的杂物落入井中，或者使用雨布覆盖捆绑。

5)填滤料封堵孔口。

井管安装以后立即在井管周围保持均匀连续填入滤料。在回填滤料的时候，应该随时回填滤料随时测量滤料的回填高度。当理论的用量和实际用量不一致的时候，应该查找原因。回填时要用人工使用铁锹回填，保证均匀连续回填。洗井后滤料如果下沉量过大，要及时的补充滤料到井口位置，如果回填时遇到棚堵的现象可以采用水冲的办法处理。

6)洗井。

下管填料完毕以后,尽快安装潜水泵进行洗井工作，成井到洗井最多不能超过1 d的时间，时间过长会影响洗井的效果，如果泥浆中的含砂率过大要先捞泥渣再进行洗井的相关工作。可以采取分段洗井，使得上下水层贯通，要求水质清澈无砂为宜。过程中要时刻关注动水位的情况和出水量的情况。洗井完毕后在井管内填入0.5 m高的干净滤料封堵井底，防止井底出现涌泥透砂。

7)试抽水。

管井施工完成以后，每一口降水井安装一台足够功率的潜水泵进行抽水，并铺设排水管进行排水，抽水水泵与排水管道安装完毕以后，立即展开试抽水的相关工作。电路系统与管道系统在施工时要合理的规划和安装，每个水泵应按照规范要求做到一机一箱一闸，应避免在施工使用时因不合理设置而造成损坏。这些工作完成以后就可以进行试抽水的相关工作。首次开始抽水时，因出水量大，所以按照隔一开一的方法逐个开启水泵，抽水开始后，要针对每一个降水井检查每一个井的出水量、水中含砂量。

3 施工要点与技术措施

1)滤料回填时要严格控制滤料质量，滤料磨圆度要符合质量要求，滤料含泥量不大于3%，粒径3 mm～5 mm，对含水层以上的滤料质量可以适当降低要求。严禁使用针片状的石屑。回填滤料时，滤料沿井管外四周均匀填入，随时回填随时检查回填高度，保持连续。如果滤料含泥量大，那么降水井工作时，降水的效果不明显，会造成过滤通道堵塞。

2)井管采用无砂混凝土滤水管，水位线以下的无砂混凝土滤水管采用密目网包裹。在无砂混凝土管底部设置木质的底托，并在管子中间的底托上设置中间限位器，使安放管道位置与井中垂直，安放井管时，当管口高于井口高度的时候，才能接下一节井管，井管接头处采用尼龙网包裹好，以免挤入泥砂淤塞井管。

3)洗井。成井完毕后采用下水泵试抽水洗井，用潜水泵反复的抽洗，要求水质清澈无砂为止，另外要及时的观察水位变化情况，如果洗井的时候发现含泥量过大，应该先捞渣再洗井，另外如果常规的洗井效果不好的时候，可以在洗井的时候加洗井液浸泡后洗井。在洗井结束以前要再清理一次井底泥沙。

4)在降水施工期间，一定要有一套备用的电源，一旦发生电路问题，另一套电路能立即切换，不能导致水泵停机，一定要保持水泵连续工作，保证降水工作能顺利实施。由于降水井施工质量得到有效控制，避免了各种质量隐患，因此降水效果理想。

4 结语

1)基坑自2013年12月开挖开始，到2014年4月底开挖结束，土方开挖顺利，未出现基坑积水现象和突涌现象，止水帷幕防渗效果较好，从而共同确保了基坑施工的顺利进行。

2)当然降水深度并非越快越好，而是根据工期计划，有计划有选择确定启用的降水井，做到始终保持地下水位降至开挖面1 m左右，这样尽可能减少地下水资源的过分流失，又节约了电力消耗。

3)在降水运行过程中，要及时检查潜水泵的运转状态，及时发现和处理系统运行过程产生的故障和隐患，并对排水管道的泥沙要定期的清理，保证排水畅通。

4)当雨季来临时，应加大抽水力度，并及时监测水位。降水井运营中应重点保证电源供应，电路应采用双路电源，并配备发电机，防止因停电事故造成的基底水位上升事故。

5)降水施工期间应进行24 h值班制度，不间断监控降水信息，确保降水正常运行。

[1] 宋建学，周乃军，邓 攀.基坑降水引起的环境变形研究[J].建筑科学,2006,22(3)：43-44.

[2] 陈志涛.大型建筑物深基坑降水方案设计[J].水科学与工程技术,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

边文超(1980- )，男，工程师

1009-6825(2015)11-0059-03

TU471

A