浅谈地铁超深基坑坑内降水施工技术

摘要：以某地铁盾构区间为工程背景，围绕地铁超深基坑坑内降水及降水井封堵施工技术展开探讨，总结了坑内降水处理中应考虑的因素，并从具体施工流程以及施工工艺要点等方面对其进行分析，以期为类似工程提供参考。

关键词：超深基坑；降水作业；降水井封堵

1工程概况

18号线土建2标盾构区间段长14910.928m，车站及风井总长1160.5m，在换刀或取石区域打设6口降水井，盾构机前采用PVC降水井，其余位置降水井则为钢管型，钢管为Φ300的管径，Φ800的成孔孔径，对排水井的水位进行测量，以确保水位低于隧道底板1m。

2地铁超深基坑坑内降水处理中应考虑的因素

在地铁项目的施工作业中，进行超深基坑坑内降水作业这一工序时，有以下几个方面需深度考量：

（1）施工前需对施工环境地质进行检测，熟悉施工场地地下水的流动情况，而后依据实际项目施工方案及超深基坑坑内降水的建设需求制定出最佳的施工方案，并逐步进行超深基坑的施工作业，使超深基坑能够达到方案需求标准，达到效益最大[1]；

（2）施工方案需结合施工费用及实际技术水平等因素制定，从多方面对超深基坑坑内降水进行深度探究，而后以实际理论为基础结合项目具体情况，使施工方案更加合理、细化，最大程度保证该工序施工质量符合整体施工标准要求；

（3）为了尽可能避免出现结构性安全隐患问题，需要把超深基坑坑内降水研究融合到前期作业中，为地铁施工计划的安全进行奠定基础。

3降水施工

降水井具体施工工艺流程：现场踏勘→施工准备→井位施放→埋设护筒→泥浆及泥浆循环系统配备→钻机安装→成孔→测量孔深、直径、倾斜度→清孔→下井管→清运泥浆，起拔护筒、钻机移位→填滤料→洗井→做检查井→清运渣土→埋设排水联络管线→下泵抽水→清理现场→恢复原地面。需要注意的施工技术要点如下：

（1）勘测放井位置：按照井位平面布置示意图勘测出放井位置。当地面障碍物以及施工条件对井位产生影响时，可对现场进行合理改动。在施工开始前，必须探查地下管道，防止其他管道在施工中被破坏[2]。

（2）预埋护口管：护口管底口应插入原状土层，管外用黏土和草编填塞密封，防止作业过程中泥浆返出管外，护口管的上部应与地面有0.3~0.5m的距离。（3）钻机安装：钻机安装应平稳。吊钩应与孔中心对齐，吊钩、转盘和孔中心应对齐。

（4）钻进成孔：降水井孔径为800mm，一径到底。当钻入开口孔时，应将钩丝绳悬挂并轻轻按下，以确保开口孔内钻入的垂直程度。在建造孔洞时，用制浆机制浆，将黏土置于孔洞中，形成泥覆盖物。钻井过程中，泥浆密度控制在1.10~1.15之间。当提起钻杆或停止工作时，必须在孔上涂上泥浆，以防止墙壁倒塌[3]。

（5）清理、灌浆：钻到设计标高时，把钻杆抬到距孔底0.5m处。通过冲压去除孔内杂质，直至孔内泥浆密度达到1.10，且底部淤泥厚度＜30cm，回返的泥浆没有泥块。

（6）井下管道：井下管道进入现场后，需要查看过滤器间隙是否符合设计要求。孔的深度必须在下管之前进行测量。当井深达到设计要求后，开始下井管。首先需在过滤管两头分别安装1个符合型号的扶正器，以此来保证过滤管能够处于正中的位置。在进行井管焊接的过程中需保证焊接质量符合标准，焊接位置准确。

（7）填充滤料：在填充滤料之前，将钻杆插入井管中0.30~0.50m，然后使用堵头将井管密封。泥浆从钻杆中流出，进而边打边注入清水，使泥浆稀释到一定程度，此时孔内的泥浆会由于压力而从过滤管及管缝中逐渐溢出，孔内泥浆密度上升[4]。当泥浆稀释至1.05后，依据井的实际建设结构需求，进行滤料的填充作业，填充量需达到标准设定的位置。

（8）井口封闭：使用优质黏稠土填充滤料填充表面。为防止填土过程中出现“造桥”现象，在填土前应将黏土捣碎（颗粒尺寸＜5cm）。进行灌装作业时，需注意灌装的速度及量，进行井管周围的灌装时需降低速度、减少数量。灌装完成后还需进行管外的密封作业，保证密封性。

（9）洗井：工程主要运用联合洗井的方式进行作业，主要流程如下。①在填海工程完成后，井中的泥沙首先由空气压缩机清洗。将空气压缩后送入气管内，到达排水管下方后，会使管内密度变为水与空气结合体，小于排水管外的泥浆和水混合物的密度，这样管内和管外的压力就有了差别。排水管外混浊水的密度由于输入空气量的上升而下降，进而使混合物排至井外，最终使滤料中土壤含量不断减少，直到被清洗。若井内的泥沙量较大，可运用保持气体沸腾的方式来降低泥皮与泥沙的结合性。②活塞洗井。运用活塞的方式需将活塞由下而上拉出过滤管，使水溢出井。对于出水量小的井，活塞可在过滤位置上下移动，冲击孔壁表皮。此时，应将活塞拉到井的注入侧。拔出活塞时，应能听到活塞拔出后伴有明显的爆破声，并且有很多的气水混合物涌出。否则，应更换活塞的橡胶圈。

（10）安泵试抽：在降水井内安装完潜水泵后开始试抽水。

（11）水井采用排水系统运行。主管运用直径Φ219的钢管，分管运用直径Φ100的钢管。从降水井抽水后，由支管聚集至干管再至沉淀池，经沉淀后排入到城市的排水系统。

4降水井封堵

（1）在抽水作业中，将坑底下500mm的井壁（孔和井管之间）虚土处理干净，之后用C15混凝土填实。（2）把降水井中的水泵拿出，下注浆管（Φ50钢管），下入深度离井底大概300mm，将球阀安装在坑底附近注浆管上。

（3）井管内填充Φ10~20砾石，砾石高度h＜H-L-0.5（H为坑底至井底距离，m；L为挡水器长度，m）。

（4）将安全气囊放在坑底下方≥300mm的位置，然后充气，气囊使整个排水井充满。并在48h后，将气囊上部残留的水处理掉，然后将管子切断到设计高度。

（5）井口用Φ210mm的钢板焊丝，完成后方可进行注浆作业，调制泥浆水与灰的最佳比例为0.5∶1。注浆结束后马上关掉球阀，之后将注浆管截断，让井口成为一个平面，最终将井口到垫层顶标高位置用混凝土浇筑[5]。

5注意事项

降水井施工及降水过程中应注意：（1）成孔：成孔过程中孔位偏差和垂直度一定要把控好，垂直度偏差控制在1%内。（2）下管：保证下管垂直。（3）填砾料：滤料的含泥量需严格把控。（4）洗井：需控制好沉没比，做到水清砂净。（5）下泵：下泵前要认真查看泵体有无漏电现象，下到位后需固定好位置。（6）水位观察：降水过程中要时刻查看水位变化情况。（7）排水：作业时要提防水回流和水管被泥沙堵塞。

6结语

综上所述，地铁超渗透基坑坑内降水和降水井封堵较成功，完全达到了防水作业的质量目标。降水井封堵因为技术简单、作业方便，因此可以将施工成本降低。在地铁超深基坑降水工程中具有推广应用价值。

参考文献：

[1]张永乐，张进，孙中昕，等.深基坑降水井封堵施工技术[J].施工技术，2015（S1）：85-88.

[2]李亚飞.复杂地质地铁车站超深基坑降排水施工技术[J].石家庄铁道大学学报（自然科学版），2017（S1）：148-150.

[3]黄锋.地铁深基坑降排水施工技术[J].工程建设，2017（3）：84-86.