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摘要：降排水施工是否成功，在很大程度上决定着深基坑施工的成功与否。同时由于地下工程的复杂性，基坑开挖过程中出现局部地质变异性大、局部流砂或涌水等現象，而且往往是多种因素综合作用。结合郑州地铁某深
基坑具体工程，阐述了基坑降水设计及施工中遇到的问题，并对这些问题进行了分析，提出了应对措施。
关键词：地铁车站；深基坑；降水设计；减压井
中图分类号： U231文献标识码： A
引言
近年来随着我国经济的迅速发展，城市地铁工程项目逐渐增多。在地铁车站深基坑施工过程中，降水技术的难度非常大。深基坑降水是深基坑土方工程施工中的重要技术措施，降水施工技术的安全性和可靠性不仅会影响基坑工程本身，对周边环境也可能产生严重干扰和影响。因此对地铁车站深基坑降水技术进行深入研究和分析非常必要。
一、工程概况
本站所处场地属黄河冲洪积平原，场地起伏不大，地形较平缓。地面高程88.115-88.565 m。工程详勘所揭露的地下水水位埋藏变化较小，初见水位埋深为3.7-5.5 m(本次勘察野外作业期间为弱降水期)，标高为82.99-84.55 m；稳定水位埋深为4.3-5.8 m，标高为82.57-83.95 m。地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，每年6-9月为雨季，大气降雨充沛，水位会明显上升，而在冬季因降水减少，地下水位随之下降。地下水年变幅2.0 m，3-5年较高水位3.0m.各土层的水文地质特征及渗透系数值见表1。因道路两侧设有50m宽绿化带，车站布置与道路西侧绿化带内，本站站后设交叉渡线和故障车停车线，车站总长467.3 m，车站标准段宽19.1 m最大宽24.5 m(轨排井处);中心里程处顶板覆土3.0 m，底板埋深约16.3 m。车站主体为地下二层双跨闭合箱形框架结构，采用明挖顺筑法施土。基坑围护结构采用钻孔灌注桩+三轴搅拌桩止水帷幕形式。标准段钻孔灌注桩有效桩长23.2 m、嵌固深度8.8 m，桩外侧采用单排三轴搅拌桩作止水帷幕，长约29 m。三轴搅拌桩插入粉质薪土相对隔水层不少十2.3 m。
二、降水设计
为减少对周围建(构)筑物的影响，降低抽水费用，同时一结合前期设计的经验，确定在车站围护桩外侧施作咬合三轴搅拌桩作为基坑的止水帷幕，采取坑内降水、坑外止水的方式进行降水施土，以减小降水井出水量，缩小降水施土影响范围。降水作业应将基坑内地下水位降至基坑底以下1m。
基坑降水常用的方法有明沟排水和井点降水两种，其中井点降水常用方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、自渗井点等，各井点使用范围见表2。
根据本车站地质条件、施土环境、水位降深要求等因素，综合考虑采用深井管井降水为主(基坑开挖施土前)、集水井明排为辅(基坑开挖施土期间)的方法。
综合考虑基坑的开挖深度、降水区域内地下水水力坡度、降水后水面距离基坑底部的高度、降水期间地下水位变化幅度、过滤管和沉砂管的长度等，井点管埋设深度取26m。井管采用无砂滤水管，滤管长度20m，顶部以下6m以外为滤管部分，滤管部分全部采用密目网包裹。井管下入后立即在井管外侧填入滤料。滤料采用粗砂或豆石，需具有一定的磨圆度，含泥量(包括含石粉)≤3%，粒径1-5 mm。滤填充至车站含水层以上3-5 m填充至孔口时一改用土回填，回填高度不小于1m。为防止雨污水、泥砂或异物落入井中，井管要高出地面300 mm，并加盖或捆绑防水雨布临时一保护。
三、降水施工中出现的问题
1、降水施土
本站基坑于7月17日开始降水作业；8月27日，开挖至地面下11m时，见明水，立即停止开挖，外侧地下水位下降约2m，由十施土止水帷幕过程中南端西侧墙处出现施土冷缝，该处基坑侧壁存在渗漏水情况，同时一降水井存在出水量偏小、水跃值偏大等问题；9月20日，决定在基坑南端试挖10m长，以判断基坑涌水涌砂及强降水安全开挖的可能性。9月26日，南端基坑内开挖至地表下13m位置时一出现涌水、涌砂现象，立即停挖，并对突涌点反压回填。
2、施土监测
南端基坑基本开挖至基坑底部，基坑周边水位呈北端水位下降(9.05m)明显大十南端水位下降(3.85m)；地表沉降累计最大为9.24mm，位于基坑南端西侧；建筑物沉降最大为6.01mm，位于基坑南端头的建筑物上；桩体变形累计最大为15.31mm，位十基坑南端盾构井的西侧;支撑轴力最大为753.05 kN(第二层)，位于基坑南端盾构井西侧的斜撑；桩顶水平位移最大为7mm沉降最大为7mm，位于南端盾构井段。从监测结果上看:桩体变形和地下水位变化相对较大，桩体变形为警戒值的60%，其它监测项目为警戒值的20%-50%。
四、基坑降水困难的原因分析
1、降水井渗透性差
具体原因包括降水井井壁材料选择不当、滤料的材料选择不当、洗井(成井的关键在十洗井，它直接影响到整个基坑降水的效果)不规范等；同时一也存在降水井运行过程中，地层中的细颗粒被水流带到井壁附近，导致降水井渗透困难、水跃值大；因此对十粘粒含量较多的砂层，建议井管降水优先选用绕丝管降水井。
2、止水帷幕出现较大变形，导致失效
主要是基坑开挖后，由十基坑变形，止水帷幕随之变形，可能出现裂缝，从而导致止水帷幕失效。尤其是当施土冷缝未能有效处理时一，在基坑开挖过程中，侧壁的渗漏水也会带走土体中的细颗粒，导致该处的围护结构变形增大，从而导致较长范围内的止水帷幕出现裂缝。基坑南端西侧墙处的堵漏过程就说明了这一点。
五、可采取的措施分析
1、加强对止水帷幕施土冷缝的处理
因本站砂层较厚、局部地段标贯值较大，对十施土中出现的断桩冷缝，应确保二次下沉深度至少达到断桩冷缝处以下1m以上，同时在冷缝以下部位，应加大喷浆数量和喷浆时间进行补强。对十因咬合冷缝导致止水帷幕不能封闭的地段，应在止水帷幕外侧施土高压旋喷桩，旋喷桩的深度应与搅拌桩深度一致，同时厚度应大十搅拌桩的咬合厚度。
2、加强对侧壁渗漏水处的处理
本站基坑范围内砂层较厚，当基坑开挖过程中，基坑侧壁出现渗漏水时，需及时封堵。若封堵不及时，渗漏水会带走砂层中的细颗粒，使得基坑变形增大，从而引起较大范围内的止水帷幕产生较大的变形或裂缝，使得封堵难度增加。首先可选择采用压浆的措施进行封堵处理，同时可采用基坑内壁挂钢筋网、喷速凝抗渗水泥;当采用压浆方法不能有效解决时，应进行及时回填，同时在基坑外侧采用高压旋喷桩进行低压补强，补强过程中应加强对围护桩的变形的监测，待高喷桩达到强度后，再进行该段的开挖。
3、降水维护与动态监测
降水工程施工结束后，是较长时间降水运行阶段，维护与动态观测是此阶段的工作重点，降水运行期间，做好各井的水位观测工作；现场实行24 h值班制，值班人员要认真做好质量记录，做到准确齐全；对降水运行的记录，及时分析整理，绘制各种必要图表，以动态指导降水工作，提高降水运行的效果。
结束语
地铁车站大多位于城市繁华地带，不仅施工干扰较大，还存在一定的不安全因素。深基坑降水是地铁车站施工的关键环节，施工时应该安排专人进行质量监督，并派专人对施工完成的降水井进行运行维护，如果发现任何安全隐患或质量问题，应及时采用措施进行处理，以保证地铁工程的顺利实施。
参考文献
[1].黄木田，地铁车站深地基坑降水施工实践[J].现代城市轨道交通，2011，3：58~60.
[2].赵智龙，某工程井点降水及基坑土方开挖施工技术[J].山西建筑，2013，39，（27）：56~57.
[3].孙德志，梁方，浅谈地铁深基坑降水施工技术[J].城市建筑，2013，7：142~143.
[4]李钟：《深基坑支护技术现状及发展趋势》，《岩土工程界》，20012年01期
基坑具体工程，阐述了基坑降水设计及施工中遇到的问题，并对这些问题进行了分析，提出了应对措施。
关键词：地铁车站；深基坑；降水设计；减压井
中图分类号： U231文献标识码： A
引言
近年来随着我国经济的迅速发展，城市地铁工程项目逐渐增多。在地铁车站深基坑施工过程中，降水技术的难度非常大。深基坑降水是深基坑土方工程施工中的重要技术措施，降水施工技术的安全性和可靠性不仅会影响基坑工程本身，对周边环境也可能产生严重干扰和影响。因此对地铁车站深基坑降水技术进行深入研究和分析非常必要。
一、工程概况
本站所处场地属黄河冲洪积平原，场地起伏不大，地形较平缓。地面高程88.115-88.565 m。工程详勘所揭露的地下水水位埋藏变化较小，初见水位埋深为3.7-5.5 m(本次勘察野外作业期间为弱降水期)，标高为82.99-84.55 m；稳定水位埋深为4.3-5.8 m，标高为82.57-83.95 m。地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，每年6-9月为雨季，大气降雨充沛，水位会明显上升，而在冬季因降水减少，地下水位随之下降。地下水年变幅2.0 m，3-5年较高水位3.0m.各土层的水文地质特征及渗透系数值见表1。因道路两侧设有50m宽绿化带，车站布置与道路西侧绿化带内，本站站后设交叉渡线和故障车停车线，车站总长467.3 m，车站标准段宽19.1 m最大宽24.5 m(轨排井处);中心里程处顶板覆土3.0 m，底板埋深约16.3 m。车站主体为地下二层双跨闭合箱形框架结构，采用明挖顺筑法施土。基坑围护结构采用钻孔灌注桩+三轴搅拌桩止水帷幕形式。标准段钻孔灌注桩有效桩长23.2 m、嵌固深度8.8 m，桩外侧采用单排三轴搅拌桩作止水帷幕，长约29 m。三轴搅拌桩插入粉质薪土相对隔水层不少十2.3 m。
二、降水设计
为减少对周围建(构)筑物的影响，降低抽水费用，同时一结合前期设计的经验，确定在车站围护桩外侧施作咬合三轴搅拌桩作为基坑的止水帷幕，采取坑内降水、坑外止水的方式进行降水施土，以减小降水井出水量，缩小降水施土影响范围。降水作业应将基坑内地下水位降至基坑底以下1m。
基坑降水常用的方法有明沟排水和井点降水两种，其中井点降水常用方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、自渗井点等，各井点使用范围见表2。
根据本车站地质条件、施土环境、水位降深要求等因素，综合考虑采用深井管井降水为主(基坑开挖施土前)、集水井明排为辅(基坑开挖施土期间)的方法。
综合考虑基坑的开挖深度、降水区域内地下水水力坡度、降水后水面距离基坑底部的高度、降水期间地下水位变化幅度、过滤管和沉砂管的长度等，井点管埋设深度取26m。井管采用无砂滤水管，滤管长度20m，顶部以下6m以外为滤管部分，滤管部分全部采用密目网包裹。井管下入后立即在井管外侧填入滤料。滤料采用粗砂或豆石，需具有一定的磨圆度，含泥量(包括含石粉)≤3%，粒径1-5 mm。滤填充至车站含水层以上3-5 m填充至孔口时一改用土回填，回填高度不小于1m。为防止雨污水、泥砂或异物落入井中，井管要高出地面300 mm，并加盖或捆绑防水雨布临时一保护。
三、降水施工中出现的问题
1、降水施土
本站基坑于7月17日开始降水作业；8月27日，开挖至地面下11m时，见明水，立即停止开挖，外侧地下水位下降约2m，由十施土止水帷幕过程中南端西侧墙处出现施土冷缝，该处基坑侧壁存在渗漏水情况，同时一降水井存在出水量偏小、水跃值偏大等问题；9月20日，决定在基坑南端试挖10m长，以判断基坑涌水涌砂及强降水安全开挖的可能性。9月26日，南端基坑内开挖至地表下13m位置时一出现涌水、涌砂现象，立即停挖，并对突涌点反压回填。
2、施土监测
南端基坑基本开挖至基坑底部，基坑周边水位呈北端水位下降(9.05m)明显大十南端水位下降(3.85m)；地表沉降累计最大为9.24mm，位于基坑南端西侧；建筑物沉降最大为6.01mm，位于基坑南端头的建筑物上；桩体变形累计最大为15.31mm，位十基坑南端盾构井的西侧;支撑轴力最大为753.05 kN(第二层)，位于基坑南端盾构井西侧的斜撑；桩顶水平位移最大为7mm沉降最大为7mm，位于南端盾构井段。从监测结果上看:桩体变形和地下水位变化相对较大，桩体变形为警戒值的60%，其它监测项目为警戒值的20%-50%。
四、基坑降水困难的原因分析
1、降水井渗透性差
具体原因包括降水井井壁材料选择不当、滤料的材料选择不当、洗井(成井的关键在十洗井，它直接影响到整个基坑降水的效果)不规范等；同时一也存在降水井运行过程中，地层中的细颗粒被水流带到井壁附近，导致降水井渗透困难、水跃值大；因此对十粘粒含量较多的砂层，建议井管降水优先选用绕丝管降水井。
2、止水帷幕出现较大变形，导致失效
主要是基坑开挖后，由十基坑变形，止水帷幕随之变形，可能出现裂缝，从而导致止水帷幕失效。尤其是当施土冷缝未能有效处理时一，在基坑开挖过程中，侧壁的渗漏水也会带走土体中的细颗粒，导致该处的围护结构变形增大，从而导致较长范围内的止水帷幕出现裂缝。基坑南端西侧墙处的堵漏过程就说明了这一点。
五、可采取的措施分析
1、加强对止水帷幕施土冷缝的处理
因本站砂层较厚、局部地段标贯值较大，对十施土中出现的断桩冷缝，应确保二次下沉深度至少达到断桩冷缝处以下1m以上，同时在冷缝以下部位，应加大喷浆数量和喷浆时间进行补强。对十因咬合冷缝导致止水帷幕不能封闭的地段，应在止水帷幕外侧施土高压旋喷桩，旋喷桩的深度应与搅拌桩深度一致，同时厚度应大十搅拌桩的咬合厚度。
2、加强对侧壁渗漏水处的处理
本站基坑范围内砂层较厚，当基坑开挖过程中，基坑侧壁出现渗漏水时，需及时封堵。若封堵不及时，渗漏水会带走砂层中的细颗粒，使得基坑变形增大，从而引起较大范围内的止水帷幕产生较大的变形或裂缝，使得封堵难度增加。首先可选择采用压浆的措施进行封堵处理，同时可采用基坑内壁挂钢筋网、喷速凝抗渗水泥;当采用压浆方法不能有效解决时，应进行及时回填，同时在基坑外侧采用高压旋喷桩进行低压补强，补强过程中应加强对围护桩的变形的监测，待高喷桩达到强度后，再进行该段的开挖。
3、降水维护与动态监测
降水工程施工结束后，是较长时间降水运行阶段，维护与动态观测是此阶段的工作重点，降水运行期间，做好各井的水位观测工作；现场实行24 h值班制，值班人员要认真做好质量记录，做到准确齐全；对降水运行的记录，及时分析整理，绘制各种必要图表，以动态指导降水工作，提高降水运行的效果。
结束语
地铁车站大多位于城市繁华地带，不仅施工干扰较大，还存在一定的不安全因素。深基坑降水是地铁车站施工的关键环节，施工时应该安排专人进行质量监督，并派专人对施工完成的降水井进行运行维护，如果发现任何安全隐患或质量问题，应及时采用措施进行处理，以保证地铁工程的顺利实施。
参考文献
[1].黄木田，地铁车站深地基坑降水施工实践[J].现代城市轨道交通，2011，3：58~60.
[2].赵智龙，某工程井点降水及基坑土方开挖施工技术[J].山西建筑，2013，39，（27）：56~57.
[3].孙德志，梁方，浅谈地铁深基坑降水施工技术[J].城市建筑，2013，7：142~143.
[4]李钟：《深基坑支护技术现状及发展趋势》，《岩土工程界》，20012年01期