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摘要:随着我国社会主义市场经济的进步和发展,地铁作为城市交通的主要方式之一在我国各大城市陆续兴建起来。地铁,顾名思义,它是指处于地下的铁路运输。与地面铁路相比,其施工难度更大,施工程序更加复杂,要求更为严格,地铁深基坑施工中的降水施工就是地铁建设的主要难点之一。如何才能准确的计算和预测出地下水对地铁施工的影响,如何才能设计出科学合理、切实可行的降水方案,如何才能确保地铁深基坑的降水施工不会影响到地铁周边的建筑物、管线以及道路的安全,这是降水施工的难点。
关键字:降水技术;地铁建设
中图分类号:TV551文献标识码: A
深基坑施工中止水和降水技术是工程实施的关键问题,又是岩土学中比较复杂和困难的问题,归其影响因素多,隐蔽情况多,随机性强。我国幅员辽阔,土层性质复杂多样,没有一种通用的方法能解决所有问题。我国深基坑工程已从原来的几米发展到20一30m深,其中不少基建工程由于降水、止水施工做得不到位,导致重大经济损失,并延误建设工期。因此,如何保证基坑工程的安全和经济已成为当前城市的一项重要课题,其中降水止水技术的应用更是关乎深基坑施工成败的关键。
一、降水作用
根据地铁施工特点,一般采用管井降水,主要作用防止坑壁和基底渗水,保证基底干燥,便于施工,同时减少孔隙水压力,提高土体固结强度,增强土体抗剪强度,在有承压水头的基坑,减少承压水头对基坑底板的顶托力,防止基坑突涌。在颗粒级配均匀而细的砂性土等符合流砂和管涌条件的软弱富水地层,选择合适的降低地下水或水头的方法,可以有效的避免流砂、管涌、基底隆起等病害,防止坑壁土体的坍塌。
二、在地铁深基坑施工中应用降水技术的必要性
在地铁施工建设中,若在地下水位较高的地方开挖深基坑,因为含水层被切断,再加上压差的影响,就会导致地下水渗入深基坑。此时,如果不做降水、排水处理,就会致使基坑积水,使施工环境变差,严重时会导致地基承载力降低,致使流砂、边坡失稳、管涌等现象的出现,威胁到地铁深基坑施工的安全。鉴于此,必须要做好地铁深基坑施工中的降水工作。降水工作必须要达到以下几点要求:
1、降低深基坑内的土体含水量,提高土体的强度,防止深基坑以外的地表发生沉降过大的现象。
2、将深基坑开挖范围内的地下水疏导干净,为机械施工以及施工人员的坑内作业提供良好的环境。
3,最大限度的提高基坑边坡的稳定性,防止边坡上的土层发生滑坡。
4、做好承压水降压工作,遏制地面的不均匀沉降,防止围护墙发生过大的水平位移,防止地面沉降过大,威胁到附近建筑物的安全。
三、地铁深墓坑施工中的降水方法
在地铁深基坑施工中常用的降水方法有轻型井点降水法、电渗井点降水法、集水明排法、多级轻型井点降水法、管井降水法以及真空井点降水法。具体采用何种降水方法,必须要根据对地铁深基坑施工中的降水深度、地层条件以及渗透系数的全面分析而定。此处要着重说明一下管井降水法,这种方法主要用于降水深度大于l0m且渗透系数在6~10之间的粉质勃土、沙土、卵石、砂质猫土、沙砾等地层中。地铁深基坑施工中的降水工作主要分为坑外降水、坑内降水、坑内外结合降水。在设置深基坑的围护时,如未设置止水帷幕,且群井设在深基坑内或是深基坑外没有太大的差别,此时为了方便施工建设,主要采用坑外降水法;当深基坑围护结构中的止水帷幕设置深度达到了含水层的 l0m以上或是深入到含水层的底板以下,亦或是占据了含水层厚度的30%~ 80%,此时就必须采取坑内降水法。
四、地铁深基坑施工中降水效果的控制措施
(一)选择合适的施工材料在地铁深基坑降水施工中,要保证降水井的运行效果,首确保降水管材的质量以及强度先必须要选择合适的施工材料,确保降水管材的质量以及强度达到相应的标准。其次,要认真检查管材的强度报告以及透水性试验报告。一般情况下,滤网都是选择60目优质滤网且必须要经过相关检测部门检测以后才可使用;另外,滤料的选择也必须要经过严格的筛选试验,确保滤料的含泥量以及级配达到相应的指标。
(二)加强对降水效果的检测
1、在深基坑降水工作开始之前,行统一的测量。在降水工作开始以后,必须要对井内的水位进量,必须在抽水后的每十分钟进行一次:待到水位以及水量稳定以后,便可以每隔两至三小时测量一次;当水位和水量趋于沿计标准时.便可每天测一次。
2、如果降水井中的水位渐渐趋于稳定,但是还达不到设计的水位下降值,此时应该加大水泵的出水量,以此达到设计的降水深度值。
3、每次观测的水位和水量变化情况都必须要仔细的记录,同时还必须对这些记录资料做好整理,绘制出流量、时间、水位深度三者之间的关系曲线图,以此分析水位的下降趋势,推测出达到设计降水深度值所需的时间。
4、为了确保降水工作不影响到周边环境的安全,降水必须要均衡进行且必须保证抽水的连续性,切忌突击降水。同时,在降水的全过程中必须要对周边环境做好监测工作。因为降水的时间较长,降水工作会使地下水的均衡关系发生很大的变化,这就必定会对周边的环境产生影响。因此,监测工作势在必行。
(三)各种质量问题的处理
1、当有不明来源的水出现在深基坑开挖的过程中,应该立即停止基坑开挖,并做好引流回填工作。然后再查找出这股不明水流的来源,以寻源断流的方式进行处理。另外,还必须要对出水范围内的基坑壁做好加固工作,常采用局部土钉补强、小导管注浆等方法进行,等到基坑壁稳定以后再开挖。
2、对于减压降水引起的地面沉降,可采取以下一些措施进行控制。
(1)尽量缩短靠近管线、临近建筑物的地铁深基坑中减压井的抽水时间,根据需求进行短时间的降水。
(2)充分利用信息技术跟踪监恻坑内外降水井的状况,一旦发现问题就必须立即调整抽水井的数量,及时控制抽水量。
(3)与环境检测相关的各种文件资料要及时上报到项目部,以便相关的图表的绘制,为降水工作做好指导,确保深基坑开挖的安全以及施工环境的安全。
(4)如果在深基坑施工的过程中出现了连续渗漏或是严重渗漏情况时,必须要及时采取相应的封堵措施,避免渗漏量过大引起基坑外侧浅层潜水位下降。
五、結语
总之,地铁交通的发展对于城市经济的建设有着非常重要的作用,我国各级城市政府必须要高度重视地铁建设。在地铁建设工程中,深基坑施工是绝不可少的施工项目之一。而在深基坑施工中,降水施工又处于绝对重要的地位。如果深基坑的降水工作不到位,绝对会影响到深基坑的安全,进而威胁到地铁建设的安全度。因此,地铁施工单位必须要高度重视地铁深基坑施工中降水技术的应用,以保证深基坑的安全。
参考文献:
[1]林卫东.西安地铁凤栖原车站深塞坑施工降水技术研究[J]铁道工程学报,2013,(1) [2]李春林.西安地铁黄土地层超深基坑施工降水技术[J]城市建设理论研究(电子版),2013,(10).
[3]李亮 浅谈管井降水技术在地铁车站深基坑施工中的应用[J]城市建设理论研究(电子版),2012,(34)
关键字:降水技术;地铁建设
中图分类号:TV551文献标识码: A
深基坑施工中止水和降水技术是工程实施的关键问题,又是岩土学中比较复杂和困难的问题,归其影响因素多,隐蔽情况多,随机性强。我国幅员辽阔,土层性质复杂多样,没有一种通用的方法能解决所有问题。我国深基坑工程已从原来的几米发展到20一30m深,其中不少基建工程由于降水、止水施工做得不到位,导致重大经济损失,并延误建设工期。因此,如何保证基坑工程的安全和经济已成为当前城市的一项重要课题,其中降水止水技术的应用更是关乎深基坑施工成败的关键。
一、降水作用
根据地铁施工特点,一般采用管井降水,主要作用防止坑壁和基底渗水,保证基底干燥,便于施工,同时减少孔隙水压力,提高土体固结强度,增强土体抗剪强度,在有承压水头的基坑,减少承压水头对基坑底板的顶托力,防止基坑突涌。在颗粒级配均匀而细的砂性土等符合流砂和管涌条件的软弱富水地层,选择合适的降低地下水或水头的方法,可以有效的避免流砂、管涌、基底隆起等病害,防止坑壁土体的坍塌。
二、在地铁深基坑施工中应用降水技术的必要性
在地铁施工建设中,若在地下水位较高的地方开挖深基坑,因为含水层被切断,再加上压差的影响,就会导致地下水渗入深基坑。此时,如果不做降水、排水处理,就会致使基坑积水,使施工环境变差,严重时会导致地基承载力降低,致使流砂、边坡失稳、管涌等现象的出现,威胁到地铁深基坑施工的安全。鉴于此,必须要做好地铁深基坑施工中的降水工作。降水工作必须要达到以下几点要求:
1、降低深基坑内的土体含水量,提高土体的强度,防止深基坑以外的地表发生沉降过大的现象。
2、将深基坑开挖范围内的地下水疏导干净,为机械施工以及施工人员的坑内作业提供良好的环境。
3,最大限度的提高基坑边坡的稳定性,防止边坡上的土层发生滑坡。
4、做好承压水降压工作,遏制地面的不均匀沉降,防止围护墙发生过大的水平位移,防止地面沉降过大,威胁到附近建筑物的安全。
三、地铁深墓坑施工中的降水方法
在地铁深基坑施工中常用的降水方法有轻型井点降水法、电渗井点降水法、集水明排法、多级轻型井点降水法、管井降水法以及真空井点降水法。具体采用何种降水方法,必须要根据对地铁深基坑施工中的降水深度、地层条件以及渗透系数的全面分析而定。此处要着重说明一下管井降水法,这种方法主要用于降水深度大于l0m且渗透系数在6~10之间的粉质勃土、沙土、卵石、砂质猫土、沙砾等地层中。地铁深基坑施工中的降水工作主要分为坑外降水、坑内降水、坑内外结合降水。在设置深基坑的围护时,如未设置止水帷幕,且群井设在深基坑内或是深基坑外没有太大的差别,此时为了方便施工建设,主要采用坑外降水法;当深基坑围护结构中的止水帷幕设置深度达到了含水层的 l0m以上或是深入到含水层的底板以下,亦或是占据了含水层厚度的30%~ 80%,此时就必须采取坑内降水法。
四、地铁深基坑施工中降水效果的控制措施
(一)选择合适的施工材料在地铁深基坑降水施工中,要保证降水井的运行效果,首确保降水管材的质量以及强度先必须要选择合适的施工材料,确保降水管材的质量以及强度达到相应的标准。其次,要认真检查管材的强度报告以及透水性试验报告。一般情况下,滤网都是选择60目优质滤网且必须要经过相关检测部门检测以后才可使用;另外,滤料的选择也必须要经过严格的筛选试验,确保滤料的含泥量以及级配达到相应的指标。
(二)加强对降水效果的检测
1、在深基坑降水工作开始之前,行统一的测量。在降水工作开始以后,必须要对井内的水位进量,必须在抽水后的每十分钟进行一次:待到水位以及水量稳定以后,便可以每隔两至三小时测量一次;当水位和水量趋于沿计标准时.便可每天测一次。
2、如果降水井中的水位渐渐趋于稳定,但是还达不到设计的水位下降值,此时应该加大水泵的出水量,以此达到设计的降水深度值。
3、每次观测的水位和水量变化情况都必须要仔细的记录,同时还必须对这些记录资料做好整理,绘制出流量、时间、水位深度三者之间的关系曲线图,以此分析水位的下降趋势,推测出达到设计降水深度值所需的时间。
4、为了确保降水工作不影响到周边环境的安全,降水必须要均衡进行且必须保证抽水的连续性,切忌突击降水。同时,在降水的全过程中必须要对周边环境做好监测工作。因为降水的时间较长,降水工作会使地下水的均衡关系发生很大的变化,这就必定会对周边的环境产生影响。因此,监测工作势在必行。
(三)各种质量问题的处理
1、当有不明来源的水出现在深基坑开挖的过程中,应该立即停止基坑开挖,并做好引流回填工作。然后再查找出这股不明水流的来源,以寻源断流的方式进行处理。另外,还必须要对出水范围内的基坑壁做好加固工作,常采用局部土钉补强、小导管注浆等方法进行,等到基坑壁稳定以后再开挖。
2、对于减压降水引起的地面沉降,可采取以下一些措施进行控制。
(1)尽量缩短靠近管线、临近建筑物的地铁深基坑中减压井的抽水时间,根据需求进行短时间的降水。
(2)充分利用信息技术跟踪监恻坑内外降水井的状况,一旦发现问题就必须立即调整抽水井的数量,及时控制抽水量。
(3)与环境检测相关的各种文件资料要及时上报到项目部,以便相关的图表的绘制,为降水工作做好指导,确保深基坑开挖的安全以及施工环境的安全。
(4)如果在深基坑施工的过程中出现了连续渗漏或是严重渗漏情况时,必须要及时采取相应的封堵措施,避免渗漏量过大引起基坑外侧浅层潜水位下降。
五、結语
总之,地铁交通的发展对于城市经济的建设有着非常重要的作用,我国各级城市政府必须要高度重视地铁建设。在地铁建设工程中,深基坑施工是绝不可少的施工项目之一。而在深基坑施工中,降水施工又处于绝对重要的地位。如果深基坑的降水工作不到位,绝对会影响到深基坑的安全,进而威胁到地铁建设的安全度。因此,地铁施工单位必须要高度重视地铁深基坑施工中降水技术的应用,以保证深基坑的安全。
参考文献:
[1]林卫东.西安地铁凤栖原车站深塞坑施工降水技术研究[J]铁道工程学报,2013,(1) [2]李春林.西安地铁黄土地层超深基坑施工降水技术[J]城市建设理论研究(电子版),2013,(10).
[3]李亮 浅谈管井降水技术在地铁车站深基坑施工中的应用[J]城市建设理论研究(电子版),2012,(34)