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摘要：文章首先通过对地铁深基坑降排水施工的意义进行了阐述，接着对影响地铁深基坑降排水施工的因素进行了细致的分析，最后重点探讨了基坑开挖的处理措施。
关键词：地铁，深基坑，降排水施工
一、前言
由于我国地铁深基工程的不断发展，降排水施工过程中的一些问题和不足不断呈现处理，在施工技术不断完善的新时期，加强对地铁深基坑降排水施工的把控，对确保地铁工程的质量有着重要意义。
二、地铁深基坑降排水施工的意义
随着经济社会的发展，地铁已经成为我国许多城市不可缺少的交通设施。而地铁深基坑工程具有开挖难度大、费用高、降水困难及周围环境影响大等特点，它已经成为地铁建设中的一大难题。深基坑工程质量的好坏，直接影响到基坑工程的造价和安全。深基坑降排水施工对保护周边建筑的安全具有重大的经济效益和社会效益。因此，在新时期，伴随着城市化建设步伐加快，加强对城市地铁的降排水施工技术管理和风险控制，对完善城市的交通网络，保证地铁系统的运行安全具有十分重要的社会经济意义。
三、影响地铁深基坑降排水施工的因素
1、承压水对深基坑的危害
过量沉降。传统观念认为在基坑降排水施工时只要通过坑内设井等措施来按需降水则导致的沉降都在可接受范围内，但大量工程实例表明降排承压水导致了周围地层超标沉降并对周围建筑物及管线的正常使用带来的负面影响，因而在深基坑周围尤其是存在高标准建筑物的情况下为了保证其安全则必须采取以水位控制为前提，以沉降控制为中心的工作思路；
顶托破坏。顶托破坏的表现形式为坑底突涌，具体形式有坑底顶裂、坑底流砂以及坑底“沸腾”等形式，导致原因多为抗突涌的安全系数不足或地质探孔未完全封闭等因素；
开挖面突涌。其形成原因为围护结构缺陷导致开挖面以上渗漏，该种情况不仅出现于深基坑工程，在盾构、顶管施工中也时有发生。
异常管涌。即为开挖面下围护结构渗漏导致的坑底涌水现象，形成原因在于坑内外存在压差，一旦围护结果施工不当而起不到止水效果而导致的异常管涌现象；
有效应力丧失。基坑开挖过程即为总应力降低过程，其若未采取降压措施则其孔隙水压不会降低，最终必然导致有效应力降低，一旦抗突涌安全系数降低至1.0以下则土体有效应力将趋向于零，该种状态下土体颗粒处于悬浮状态而不能提供侧向抗力而产生大量腿脚位移，同时坑底土体的正常回弹叠加了承压水的顶托作用而使得基坑回弹量导致异常偏大，因而最终导致有明水涌出。
2、降水对周边环境的影响
降水沉降与土体固结压缩系数、含水层厚度、渗透系数、水位降深等有关，不同的地质条件对降水沉降敏感程度不同，一般根据理论计算，已施工相近工点沉降情况、降水沉降实验来预测沉降量。对敏感地层，周边的建筑物及重要设施需采取措施控制沉降以达到保护目的。一般采取以下保护措施：减缓降水速度，采用控制水位抽水，设计时可考虑在邻近被保护建（构）筑物一侧，将井点管间距加大；采用回灌技术，在降水井和要保护的建筑物之间打设一排井点，在降水井点抽水的同时，通过回灌井点向土层内灌入一定数量的水（可用降水井点抽出的水），形成一道隔水帷幕，从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建（构）筑物地下的地下水流失，使地下水位基本保持不变；在建筑物前施工水泥搅拌桩进行隔离，减少水力梯度。
四、基坑开挖的处理措施
1、围护结构和内支撑系统
围护结构构成一空间受力体系能够支撑基坑主动区土压力和其他附加荷载，以提高基坑稳定性。鉴于此，降排水施工单位应该选择质量和强度与设计要求相符的围护支撑结构。支架以及支架安装质量是质量控制要点。判断钢架质量时，要重点检查其材质、活络头刚度、顺直度、壁厚、螺栓连接强度、直径和等强焊接质量，并根据设计要求及时修正。安装钢构支撑时，一保持其顺直，使钢管支撑轴心受力；二确保接头牢固，围檩和接头接触部位能够有一定的刚度和强度，保证接头密贴围檩，然后用速凝细石混凝土填补间隙。如果有角撑，围护桩或围檩接合处，除斜支座保证支撑轴心受力，同時要在围护桩和围檩之间考虑剪切传递。结构柱与支撑的连接要为基坑回弹留有一定空间。油泵校验工作要不定期进行，以确保油泵数据准确，稳定运行。同时，对每根支撑施加预应力进行记录备查，如钢支撑支撑轴力不达标，或由于结构出现过大的扭曲而破坏支护结构的稳定性和失抗力，最终造成基坑因围护不力而坍塌。
钢支撑施加预应力和预应力复加：按照设计要求，安装好钢支撑后，在支撑一端或两端立即依据设计值施加第一次预应力，同时对接头螺栓拧紧情况进行检查；第一次施加预应力，需要对预应力的损失及围护结构水平位移在24h内进行监测，按照设计值对预应力进行复加。如果昼夜温差过大，在一定程度上损失支撑预应力，按照设计值在当天低温时立即对预应力进行复加；如果基坑变形速率超出控制范围，同时接近警戒值，但是支撑轴力没有达到自身规定值，这是在征得设计的同意后，可以通过增大支撑轴力的方式对变形进行控制；对于围护结构来说，如果变形过大，通过被动区注浆的方式对围护结构位移进行控制，注浆1-2h内，按照设计值对注浆范围支撑预应力进行复加，进而在一定程度上将围护结构外移所造成的应力损失降到最低；如果支撑轴力接近或者超出设计值，需要增设支撑分解轴力，进一步提高抗变形能力，防止基坑变形增大。
3、土方开挖
（一）、开挖土方的流程
在开挖深基坑土方之前，通常情况下，需要做好开挖前的准备工作，建设深基坑的地下连续墙，按照设计方案的强度等级，确保连续墙的混凝土的强度。在本文涉及到的案例中，对这两项工作的完工进行检查，检查合格后，根据全面挖土作用的降排水施工方式进行降排水施工。在开挖的具体流程方面，首先采用挖掘机挖掘后随即装车运走的方法对地面到首层混凝土环板支撑下0.1m进行开挖降排水施工，随后按照自上而下的顺序进行分层开挖，在开挖二层以下的过程中，为了确保降排水施工的安全性，需要安装相应的钢结构。 （二）、开挖前准备
为了确保降排水施工顺利进行，需要清理深基坑，清除妨碍降排水施工的障碍物；在开挖基坑的過程中，需要对抽出的水进行处理，然后排入公共的排水井道，所以需要在深基坑周围建立相应的排水沟和沉淀池，进而在一定程度上防止发生堵塞；按照降排水施工设计方案，需要设置相应的监测站点，完成监测站点设置后，需要准确的测量和记录原始的数据；在排水方面，对当地的水文地理特征和相应的地势环境进行综合考虑，同时对地面排水系统、地下排水等，科学规划，合理设计。
（三）、开挖方法
在开挖深基坑土方的过程中，竖向分层次、纵向分段按对称是开挖遵循的原则。在纵向分段开挖过程中，需要制定具体的开挖方案，对降排水施工现场周围的地质条件、水文特征等环境因素进行综合考虑；设置支撑的距离，以及具体降排水施工设备的运行能力等是进行竖向分层开挖降排水施工时需要进行考虑的。
4、降排水
在降排水施工过程中，如果降水不到位，在一定程度上会使基坑开挖面成为一个泥塘，进而增加土方开挖的困难。通常情况下，通过管井进行降排水施工降水，在基坑两侧按照间距20m布置管井，建立排水体系。在基坑开挖前20天完成降排水降排水施工。在降排水施工过程中，注意地表、基坑内的引排水，进而防止对基坑围挡造成冲刷、浸泡等。在开挖基坑的过程中，在基坑四周地表设置截水沟，通过截流、导流等对基坑外地表水进行处理。在基坑内部，排水明沟及集水井需要分级进行设置，在基坑内四周坡脚处设置排水沟，并且沟底宽度要≥0.3m，边缘距基坑围护结构内壁≥0.5m，纵向坡度≥0.5%，沟底比基坑开挖底低0.5m；每隔20m，在基坑四角及基坑边设置相应的集水井，在高度方面，排水沟底要高出井底1.0m，通过滤水管等透水材料对集水井井壁进行处理，通过水泵将坑内集水排至地面市政雨、污水系统中；在雨季进行降排水施工时，需要加大排水的力度，在一定程度上确保降排水施工安全，以及设备正常运转，做到雨过即可复工。开挖基坑土方时，对维护结构的渗漏水要给予高度的关注，及时对渗漏水进行堵漏处理。对于有些基坑来说，虽然最初是漏水，随着进一步的恶化，最后可能形成流沙流泥等，进而在一定程度上导致基坑周边建筑物出现沉降，甚至导致基坑失稳，造成周边建筑物倒塌。
5、远程监控
对深基坑进行远程监控，通常情况下是在传统监测的基础上，对基坑变形通过网络进行传输的监测方式，这种监测方式能够对基坑变形进行直观反映，是信息化降排水施工的一种方式，在确保深基坑开挖安全方面发挥着重要作用。监测内容主要包括：地表沉降、支撑轴力等。通过对这些内容进行监测，一旦发生监控数据接近或者超过警戒值，可以及时采取相应措施，调整降排水施工步骤，进而在一定程度上对基坑变形进行控制，进一步确保基坑的安全性。
五、结束语
地铁深基坑工程是一项全面系统复杂的综合性降排水施工工程，尤其要加强对深基坑质量中常见问题的认识与研究，提高处理措施的能力，结合实际情况进行降排水施工，加强地铁深基坑的质量。
参考文献：
[1]王广冰，张远芳，苏福全.深基坑支护工程事故原因综合分析[J].山西建筑，2011
[2]范迎春.深基坑支护结构选型决策方法的研究与应用[D].重庆：重庆大学，2010
[3]廖貅武，吕培印.深基坑支护方案的多属性决策分析[J].岩石力学与工程学报，2011
关键词：地铁，深基坑，降排水施工
一、前言
由于我国地铁深基工程的不断发展，降排水施工过程中的一些问题和不足不断呈现处理，在施工技术不断完善的新时期，加强对地铁深基坑降排水施工的把控，对确保地铁工程的质量有着重要意义。
二、地铁深基坑降排水施工的意义
随着经济社会的发展，地铁已经成为我国许多城市不可缺少的交通设施。而地铁深基坑工程具有开挖难度大、费用高、降水困难及周围环境影响大等特点，它已经成为地铁建设中的一大难题。深基坑工程质量的好坏，直接影响到基坑工程的造价和安全。深基坑降排水施工对保护周边建筑的安全具有重大的经济效益和社会效益。因此，在新时期，伴随着城市化建设步伐加快，加强对城市地铁的降排水施工技术管理和风险控制，对完善城市的交通网络，保证地铁系统的运行安全具有十分重要的社会经济意义。
三、影响地铁深基坑降排水施工的因素
1、承压水对深基坑的危害
过量沉降。传统观念认为在基坑降排水施工时只要通过坑内设井等措施来按需降水则导致的沉降都在可接受范围内，但大量工程实例表明降排承压水导致了周围地层超标沉降并对周围建筑物及管线的正常使用带来的负面影响，因而在深基坑周围尤其是存在高标准建筑物的情况下为了保证其安全则必须采取以水位控制为前提，以沉降控制为中心的工作思路；
顶托破坏。顶托破坏的表现形式为坑底突涌，具体形式有坑底顶裂、坑底流砂以及坑底“沸腾”等形式，导致原因多为抗突涌的安全系数不足或地质探孔未完全封闭等因素；
开挖面突涌。其形成原因为围护结构缺陷导致开挖面以上渗漏，该种情况不仅出现于深基坑工程，在盾构、顶管施工中也时有发生。
异常管涌。即为开挖面下围护结构渗漏导致的坑底涌水现象，形成原因在于坑内外存在压差，一旦围护结果施工不当而起不到止水效果而导致的异常管涌现象；
有效应力丧失。基坑开挖过程即为总应力降低过程，其若未采取降压措施则其孔隙水压不会降低，最终必然导致有效应力降低，一旦抗突涌安全系数降低至1.0以下则土体有效应力将趋向于零，该种状态下土体颗粒处于悬浮状态而不能提供侧向抗力而产生大量腿脚位移，同时坑底土体的正常回弹叠加了承压水的顶托作用而使得基坑回弹量导致异常偏大，因而最终导致有明水涌出。
2、降水对周边环境的影响
降水沉降与土体固结压缩系数、含水层厚度、渗透系数、水位降深等有关，不同的地质条件对降水沉降敏感程度不同，一般根据理论计算，已施工相近工点沉降情况、降水沉降实验来预测沉降量。对敏感地层，周边的建筑物及重要设施需采取措施控制沉降以达到保护目的。一般采取以下保护措施：减缓降水速度，采用控制水位抽水，设计时可考虑在邻近被保护建（构）筑物一侧，将井点管间距加大；采用回灌技术，在降水井和要保护的建筑物之间打设一排井点，在降水井点抽水的同时，通过回灌井点向土层内灌入一定数量的水（可用降水井点抽出的水），形成一道隔水帷幕，从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建（构）筑物地下的地下水流失，使地下水位基本保持不变；在建筑物前施工水泥搅拌桩进行隔离，减少水力梯度。
四、基坑开挖的处理措施
1、围护结构和内支撑系统
围护结构构成一空间受力体系能够支撑基坑主动区土压力和其他附加荷载，以提高基坑稳定性。鉴于此，降排水施工单位应该选择质量和强度与设计要求相符的围护支撑结构。支架以及支架安装质量是质量控制要点。判断钢架质量时，要重点检查其材质、活络头刚度、顺直度、壁厚、螺栓连接强度、直径和等强焊接质量，并根据设计要求及时修正。安装钢构支撑时，一保持其顺直，使钢管支撑轴心受力；二确保接头牢固，围檩和接头接触部位能够有一定的刚度和强度，保证接头密贴围檩，然后用速凝细石混凝土填补间隙。如果有角撑，围护桩或围檩接合处，除斜支座保证支撑轴心受力，同時要在围护桩和围檩之间考虑剪切传递。结构柱与支撑的连接要为基坑回弹留有一定空间。油泵校验工作要不定期进行，以确保油泵数据准确，稳定运行。同时，对每根支撑施加预应力进行记录备查，如钢支撑支撑轴力不达标，或由于结构出现过大的扭曲而破坏支护结构的稳定性和失抗力，最终造成基坑因围护不力而坍塌。
钢支撑施加预应力和预应力复加：按照设计要求，安装好钢支撑后，在支撑一端或两端立即依据设计值施加第一次预应力，同时对接头螺栓拧紧情况进行检查；第一次施加预应力，需要对预应力的损失及围护结构水平位移在24h内进行监测，按照设计值对预应力进行复加。如果昼夜温差过大，在一定程度上损失支撑预应力，按照设计值在当天低温时立即对预应力进行复加；如果基坑变形速率超出控制范围，同时接近警戒值，但是支撑轴力没有达到自身规定值，这是在征得设计的同意后，可以通过增大支撑轴力的方式对变形进行控制；对于围护结构来说，如果变形过大，通过被动区注浆的方式对围护结构位移进行控制，注浆1-2h内，按照设计值对注浆范围支撑预应力进行复加，进而在一定程度上将围护结构外移所造成的应力损失降到最低；如果支撑轴力接近或者超出设计值，需要增设支撑分解轴力，进一步提高抗变形能力，防止基坑变形增大。
3、土方开挖
（一）、开挖土方的流程
在开挖深基坑土方之前，通常情况下，需要做好开挖前的准备工作，建设深基坑的地下连续墙，按照设计方案的强度等级，确保连续墙的混凝土的强度。在本文涉及到的案例中，对这两项工作的完工进行检查，检查合格后，根据全面挖土作用的降排水施工方式进行降排水施工。在开挖的具体流程方面，首先采用挖掘机挖掘后随即装车运走的方法对地面到首层混凝土环板支撑下0.1m进行开挖降排水施工，随后按照自上而下的顺序进行分层开挖，在开挖二层以下的过程中，为了确保降排水施工的安全性，需要安装相应的钢结构。 （二）、开挖前准备
为了确保降排水施工顺利进行，需要清理深基坑，清除妨碍降排水施工的障碍物；在开挖基坑的過程中，需要对抽出的水进行处理，然后排入公共的排水井道，所以需要在深基坑周围建立相应的排水沟和沉淀池，进而在一定程度上防止发生堵塞；按照降排水施工设计方案，需要设置相应的监测站点，完成监测站点设置后，需要准确的测量和记录原始的数据；在排水方面，对当地的水文地理特征和相应的地势环境进行综合考虑，同时对地面排水系统、地下排水等，科学规划，合理设计。
（三）、开挖方法
在开挖深基坑土方的过程中，竖向分层次、纵向分段按对称是开挖遵循的原则。在纵向分段开挖过程中，需要制定具体的开挖方案，对降排水施工现场周围的地质条件、水文特征等环境因素进行综合考虑；设置支撑的距离，以及具体降排水施工设备的运行能力等是进行竖向分层开挖降排水施工时需要进行考虑的。
4、降排水
在降排水施工过程中，如果降水不到位，在一定程度上会使基坑开挖面成为一个泥塘，进而增加土方开挖的困难。通常情况下，通过管井进行降排水施工降水，在基坑两侧按照间距20m布置管井，建立排水体系。在基坑开挖前20天完成降排水降排水施工。在降排水施工过程中，注意地表、基坑内的引排水，进而防止对基坑围挡造成冲刷、浸泡等。在开挖基坑的过程中，在基坑四周地表设置截水沟，通过截流、导流等对基坑外地表水进行处理。在基坑内部，排水明沟及集水井需要分级进行设置，在基坑内四周坡脚处设置排水沟，并且沟底宽度要≥0.3m，边缘距基坑围护结构内壁≥0.5m，纵向坡度≥0.5%，沟底比基坑开挖底低0.5m；每隔20m，在基坑四角及基坑边设置相应的集水井，在高度方面，排水沟底要高出井底1.0m，通过滤水管等透水材料对集水井井壁进行处理，通过水泵将坑内集水排至地面市政雨、污水系统中；在雨季进行降排水施工时，需要加大排水的力度，在一定程度上确保降排水施工安全，以及设备正常运转，做到雨过即可复工。开挖基坑土方时，对维护结构的渗漏水要给予高度的关注，及时对渗漏水进行堵漏处理。对于有些基坑来说，虽然最初是漏水，随着进一步的恶化，最后可能形成流沙流泥等，进而在一定程度上导致基坑周边建筑物出现沉降，甚至导致基坑失稳，造成周边建筑物倒塌。
5、远程监控
对深基坑进行远程监控，通常情况下是在传统监测的基础上，对基坑变形通过网络进行传输的监测方式，这种监测方式能够对基坑变形进行直观反映，是信息化降排水施工的一种方式，在确保深基坑开挖安全方面发挥着重要作用。监测内容主要包括：地表沉降、支撑轴力等。通过对这些内容进行监测，一旦发生监控数据接近或者超过警戒值，可以及时采取相应措施，调整降排水施工步骤，进而在一定程度上对基坑变形进行控制，进一步确保基坑的安全性。
五、结束语
地铁深基坑工程是一项全面系统复杂的综合性降排水施工工程，尤其要加强对深基坑质量中常见问题的认识与研究，提高处理措施的能力，结合实际情况进行降排水施工，加强地铁深基坑的质量。
参考文献：
[1]王广冰，张远芳，苏福全.深基坑支护工程事故原因综合分析[J].山西建筑，2011
[2]范迎春.深基坑支护结构选型决策方法的研究与应用[D].重庆：重庆大学，2010
[3]廖貅武，吕培印.深基坑支护方案的多属性决策分析[J].岩石力学与工程学报，2011