尹歆

（中鐵七局集團西安鐵路工程有限公司）

真空深井降水技術及其在地鐵施工中的應用研究

尹歆

（中鐵七局集團西安鐵路工程有限公司）

現(xiàn)階段來說，廣州地鐵建設取得了很大的成就，極大滿足了廣大交通客流的需求。在廣州地鐵建設過程中，如果通過自滲井同抽水管井進行有機協(xié)調(diào)，那么基于土建施工的角度考慮，將難以實現(xiàn)良好效果。為此，本文通過探討真空降水工程技術，包括施工范圍、性能特點以及公正原理諸多方面，希望充分解決復雜地層施工過程中，面臨一系列降水難題，促進廣州地鐵實現(xiàn)良好的施工建設。

真空深井；降水技術；地鐵施工；應用；研究

現(xiàn)階段來說，在地鐵建設過程中，如果通過自滲井同抽水管井進行有機協(xié)調(diào)，那么效果難以有效保障。無論是界面殘留水還是飽和水，乃至上層滯水等諸多方面如果通過現(xiàn)階段管井方法，將非常不利于疏干。尤其是廣州地鐵開展施工階段，不同施工標段普遍存在帶水作業(yè)等一系列問題。長期下去，將大大不利于車站及隧道開挖等過程。為此，有必要探討真空降水工程技術，充分解決復雜地層施工過程中面臨一系列降水難題。

1　工程項目研究概況

廣州地鐵建設過程中，暗挖段相對來說工程建設較為復雜，一旦降水效果難以保障，容易出現(xiàn)側壁滯留水等問題，同時不利于暗挖施工順利進行。從地鐵施工角度分析，同普通開挖項目存在諸多不同，地鐵施工過程中，線路普遍需要埋深，甚至達到地下水位之下，同時存在著施工周期長、線長以及點多的問題。此外，地鐵線路規(guī)劃過程中，普遍位于廣州市較為繁華地段。通過工程實踐及調(diào)研，結果發(fā)現(xiàn)上層滯水之所以不能疏干，主要受到下面幾個原因影響：①由于大量黏土層作用，導致滯水難以實現(xiàn)自滲流，而通過管井抽水等作用，難以實現(xiàn)對滯水科學有效影響。②降水井施工過程中，應做好地下管線方面的躲避工作，這樣容易引起井間距過大等方面的問題，同時大大不利于管井實現(xiàn)良好滲排。③上層滯水滲排過程中，只有經(jīng)過較長時間，才能有效凸顯其效果。然而，實際廣州地鐵施工建設過程中，本身存在任務重及工期緊等方面的問題，通常土建施工開展的同時，也在開展降水井施工。然而，降水井施工本身存在一定滯后性，這就引起滲排時間普遍較短，并不能充分起到良好滲排效果。

基于此，管井降水過程中，關于滲透系數(shù)大、粗顆粒特性有關土層而言，在承壓水及潛水等諸多方面，效果相對較為明顯。然而，一旦飽和水或者分圖層等方面，在實際處理過程中普遍存在難度較大的問題。無論是界面殘留水還是飽和水，乃至上層滯水等諸多方面如果通過現(xiàn)階段管井方法，將非常不利于疏干。如果僅僅通過引滲井自滲，將難以起到良好效果。為此，需通過科學合理手段，實現(xiàn)滲透動力不斷加大。由于受限于施工場地和降深，無論是噴射井點還是輕型井點，針對于廣州地鐵建設都不太合適。為此，需通過真空降水工程技術，實現(xiàn)廣州地鐵建設科學有效運用。

2　廣州地鐵施工工程項目概況

以廣州地鐵施工建設過程中某地鐵站為例，該站主要呈地下島式。在標準段設計過程中，通常是三層雙跨箱類型。從有效站臺角度講，里程達到了522.000+DK11。從車站有效站臺來說，其右線軌頂高程達到了相應的17.2m。車站基坑面積較大，達到了13.8萬m2。在這其中，主要包括北地塊及南地塊兩個部分，北地塊面積達到了7.08萬m2，而南地塊面積達到了6.72萬m2。在開挖的過程中，將開挖深度控制在15～23m范圍之內(nèi)。土方開挖也是一個重要的過程，開挖量維持在220萬m3左右。此工程項目包括換乘通道1個、消防出口1個，同時還包括3個入口以及風道2個。在車站主體施工過程中，通過明挖法進行。

3　水文地質(zhì)條件

3.1地表水

在場地擬建過程中，地表出現(xiàn)塘河分布。在施工過程中，首先把塘河進行填平然后對其隔斷[1]。對于東側塘河來說，同該地湖泊進行連通。在實際勘查過程中，通過測量得出水位標高達到了1.10m左右。在場地周圍，地表水水位變化過程中，一般容易受到湖泊水位、相門塘水位諸多方面作用。

3.2潛水

針對于孔隙潛水來說，通常賦存在淺土層，在富水性方面普遍較差，同時容易出現(xiàn)透水性不均等現(xiàn)象。在實際勘查的過程中，通過科學有效測量得出水位標高達到了1.25m左右。在水位穩(wěn)定之后，標高同樣達到了1.50m左右。從不及來源角度來說，主要是地表水入滲和打氣降水等。從排泄方式角度考慮，主要是空氣蒸發(fā)。

3.3微承壓水

通常來說，微承壓水具備良好透水特點，從富水性方面來說屬于中等。一般賦存在粉砂。從補給來源角度考慮，一般是側向徑流或者垂直入滲。從排泄方式角度考慮，主要是民井抽取。

4　成孔成井施工技術和相關的技術要求

4.1測放井位

測放井位過程中，應切實按照井點平面圖，然后開展科學有效布置。如果井點布設過程中，容易受到地面障礙物以及施工條件等方面因素作用，在現(xiàn)場測放井位方面，應進行相應調(diào)整。

4.2埋設護口管

首先應于原狀土層中，進行管底口插入。在此過程中，應切實避免施工階段出現(xiàn)管外返漿等不良現(xiàn)象[2]。為此，在護口管管外，需通過粘性土以及草辮子等物質(zhì)進行密封，應切實保障密封要嚴實。

4.3安裝鉆孔

鉆孔安裝過程中，應首先固定安裝臺，應切實保障孔、轉盤以及大溝之間始終保持平行，同時應讓大鉤實現(xiàn)同孔中心一致。

4.4鉆進成孔

深井管井應切實保障鉆孔到底。應合理安排開孔孔徑，將孔徑保持在大約600mm左右。同時，應力求實現(xiàn)開孔鉆進過程中具備良好垂直度?；诖?，在開孔鉆進過程中，應遵循輕壓慢轉的原則，應注意針對鋼絲繩吊緊。應通過先進施工技術，例如孔內(nèi)自然造漿等，實現(xiàn)對于泥漿密度良好的控制，應在鉆進階段，將泥漿密度保持在合理區(qū)間內(nèi)。

4.5清孔換漿

鉆孔鉆進過程中，如果達到了設計標高范圍，應開展沖孔清除工作，將孔內(nèi)雜物實現(xiàn)合理有效清除[3]。提鉆過程之前，應注重把鉆桿提高，使其距離孔底大約0.5m范圍。應合理控制孔底沉淤現(xiàn)象，使其不超過30cm，同時應科學控制孔內(nèi)泥漿密度，使其低于傳統(tǒng)的1.10。

4.6下井管

在管子進場完成后，還需廣泛開展縷空工作，并對其符合性檢查。檢查過程中，應位于下管錢進行孔深測定，只有切實滿足設計規(guī)范，才能進行下井管。應控制直徑不超過孔徑的6cm。在井連接的過程中，應切實保障牢固和垂直，并將井口進行固定和居中，下井應充分符合設計深度。

4.7填礫料

針對于井管內(nèi)部，填礫料過程中，應切實保障入鉆桿指導距離孔底大約0.5m左右。此外，需通過悶頭，對井管上口進行相應的密封。在此過程中，應在沖孔的過程中進行調(diào)漿工作[4]。應保障孔內(nèi)良好泥漿密度，通常調(diào)到1.05左右較為合適。同時，應按照濾水管由內(nèi)朝外的順序，在孔壁及井管間隙，大力開展返漿工作。同時應切實遵循構造設計的相關規(guī)范，在填料的過程中，一邊進行礫料高度測量。

4.8井口封閉

針對于地表下大約1m左右范圍內(nèi)，進行粘性土回填工作。同時應注意封孔止水，這樣才能避免管外流入污水，同時避免泥漿現(xiàn)象造成的影響。

4.9洗井

充分借助于井管鉆桿等設備，然后接清水進行洗井。需要注意的是，提出鉆桿之前，應注重加強管底淤泥清理工作，管底水如果達到較為清晰的狀態(tài)，才能進行停止清洗。

4.10試抽

在洗井完成之后，如果出現(xiàn)水位恢復。應根據(jù)相關計算進行下泵。同時為切實保障良好降深，針對于濾水管下半部分，應保障其為下入深度。在試抽經(jīng)過一定時間后，大約維持在3h左右，應隨著主要孔水位出現(xiàn)的變化，并對井內(nèi)水位進行科學有效測定。同時應注意安裝水表，并采取科學手段測定流量。

4.11抽水試驗

在抽水試驗開展之前，應注重加強測量工作，應針對于初始水位開展相應測量。同時應注重加強水位時間觀測，在抽水開始后，前10min之內(nèi)，應定期進行觀測，應保障每分鐘至少1次。在10～30min左右，也需展開定期觀測，可以在每2min左右將次數(shù)控制在1次。在超過100min之后，時間應適當延長。

4.12正式降水

在試抽結束之后，如果試抽始終保持正常，則應開展降水。通過相應的基坑開挖，一直到地下水位之前，抽水時間應控制在超過14d。如果水位未符合計算深度，應保持每天觀測三次。如果水位符合計算深度，應保持每天觀測一次。

5　結語

本文通過探討真空降水工程技術，希望充分解決復雜地層施工過程中，面臨一系列降水難題，促進廣州地鐵實現(xiàn)良好的施工建設。廣州地鐵建設過程中，相對來說工程建設較為復雜，一旦降水效果難以保障，將難以實現(xiàn)良好效果。為此，需通過真空降水工程技術，實現(xiàn)廣州地鐵建設科學有效運用。

[1]李繼然.真空深井降水技術及其在地鐵施工中的應用[J].低碳世界，2013（24）：319～320.

[2]陳萬忠.真空深井降水技術在地鐵施工中的應用研究[J].中國科技縱橫，2012（22）：18.

[3]馬宇，靳陳.超強真空降水工藝在軟土深基坑工程中的應用[J].建筑施工，2013，35（4）：276～278.

[4]武金料.超大面積淺基坑真空小深井分區(qū)降水施工技術研究[J].上海鐵道科技，2013（4）：78～80.

U231+.3

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1673-0038（2015）42-0254-02

2015-9-30

尹歆（1988-），男，助理工程師，本科，從事市政工程施工及質(zhì)量管理工作。