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摘要：随着城市化进程的加快，城市人口急剧增加，随之而来的是给交通运输带来的压力，所以很多城市开始将眼光转向地下交通。地铁作为城市化发展最为重 要的因素，已经是目前城市建设最为主要的内容之一。地铁开挖基本上是采用明挖车站和盾构区间这样的模式，所以其地铁的深基坑工程也很多，正是因为这样其基坑带来的安全问题以及事故这两年层出不穷，这样便使得要加强对其技术研究。本文将注重分析地铁深基坑降水以及沉降的相关问题，最后给出对策。
关键词：深基坑；降水及沉降；富水沙卵石地层；地铁
一、地铁深基坑的特点
在我们国家地铁建设过程中其深基坑基本上都是因为采用了明挖的方式，所以在车站建设过程中其基坑形状基本上都是比较大和深，然后又是条形的，一般其深度是基本保持在20米左右，长的话基本是超过200米的。具体的主要特点表现在以下几点。
第一，这几年来因为工程建设的需要基坑的深度基本上是越来越深，其中20米到30米之间的基坑是越来越多[1]。
第二，另外伴随着其建设需要还存在一个显著特点就是其基坑的工程规模日渐增大，其面积也渐渐增大。
第三，对于基坑施工来说一般其环境都比较复杂，并且很容易遭到破坏，在施工的过程中其基本上都时会碰到一些地下管线护着是古遗迹等。
第四，对于地铁修建来说其基本上是修建在一些人流比较密级的区域，所以其施工场地一般都会比较窄小，因此会给施工带来一定影响。
第五，一般对于基坑施工来说其技术要求都是比较高的，其中主要涉及到岩石力学、土力学等等范围，最终设计并选择出科学合理的方案是保证基坑质量安全的重要条件，可以说基坑其中涉及到的内容基本上都是相互牵制、相互联系的，并且其综合性是相当高的[2]。
二、深基坑降水技术
深基坑降水的方法一般有集水明排、轻型井点以及管井降水等多种方法，其中要注意的是不管是采用哪种方法，最终的效果都是和渗透系数以及降水的深度等因素有关系的。其中管井降水技术一般会应用在地铁施工当中，因为其深度一般是大于10米的。
在地铁的基坑降水中主要分为三个方法，一个是坑内降水，一个是坑外降水，另外一个是坑内坑外结合。要是基坑没有设置水帷幕，井群不管是设在坑外还是坑内都是没有差别的，这时应该采用坑外降水；要是水帷幕的围护结构降水含水层能够到15米以上，这个时候应该采用坑内降水。
三、案例分析
（一）工程概况
某段地铁工程车站施工，该车站位于成都市，其周围施工环境复杂，左线是机电城房屋，为独立基础结构；右线紧邻下穿隧道，该车站部分围护桩与下穿隧道围护桩相嵌，长311.3m，标准段宽20m，基坑深21m。该地区地形环境复杂，水位在底下7.5m左右，其地层基本上是由一些粉质粘土以及一些细砂及卵石等组成，5-10m为稍密卵石层，10-17m为中密卵石层，17m以下为密实卵石层。依据其地下水的基本情况可以判断出来该地区基本上的地下水类型是孔隙潜水等三个基本类型，其基坑的位置比较深，地下水的类型基本上主要是以潜水，并没有看见另外两种类型的地下水。另外其地下水的来源基本上是测流补给，以及越流补给这两种，以测流补给为主。
（二）深基坑及降水设计
1.基坑设计
由于左线紧邻机电城商鋪，该车站采用的半盖挖的方式，以解商铺补偿压力。其主体是地下二层，对其基坑的设计深度为21米，其宽度为20米。其基坑围护桩采用的是水下灌注桩，主要采用的是钢管支撑以及混凝土支撑。
一般其围护桩能够保持基本的功能，然后还可以将基坑内部及周围的地下水的渗流面积减小，避免其基本出现突涌的渗透破坏。
2.基坑降水设计
为了让基坑不会产生管涌等渗透破坏，然后使其最终坍塌，在对其进行施工的过程中就必须采取一定的降水措施。鉴于该基坑开挖的深度比较大，另外其平面的尺寸也比较大，并且在其施工场地的含水层又比较厚，该车站周围施工环境比较复杂，随时要监测房屋及下穿隧道沉降，坑外降水井施工场地受限，所以要采取坑内外结合减压降水的方法。共设计坑外降水井12口，坑内降水井40口。降水井采用直径600mm钻孔，滤管采用直径300钢筋混凝土滤管，坑外井管用直径300钢筋混凝土管，坑内井管采用直径300钢管，水泵采用7.5KW水泵。要求降水井深度达到基底10m以下，降水深度达到基底下1m。
以前期进行的相关试验数据为基础依据，其单个管井的出水量以及多个管井的出水量都比较大，其中出水量可以达到每小时125立方米到每小时156立方米。最终根据实验可以看出其地层水平渗透系数和垂直渗透系数这两者之间存在一定的差别。
在对基坑进行设计的时候其平面尺寸是311.3米和20米，另外基坑的深度是21米，并且其实施降水的管径是75毫米，过滤器一共有6米的长度，根据这些数值对其进行计算，一般在30d的低频降水期限里，大概需要52口降水井。
因为对地层实施了降水，所以相对来说会引起地层产生变位，另外地面也会出现一定的程度的沉降，其中主要包括了三种类型的沉降，一个是瞬时沉降，另一个是固结沉降，第三个是其岩土体流失而导致的次固结沉降。
（三）数值分析
在对整个基坑的降水进行模拟分析，其中52口降水井全部打开的时候，30d的低频降水已经会被全部吸干，其基坑的土体是完全可以满足施工的要求。另外因为围护桩并没有将其水层完全隔断的原因，使得最终基坑外部地下水位会受到降水的影响导致最终水位下降。另外对其进行抽水的时候会使基坑周围的土体产生固结的现象，会引起一定程度上的地面沉降，但是不太明显。最后就是实施降水而导致地面产生的沉降基本上是一个漏斗的形状，其中离地铁站中部越近，沉降量就越大，反之则越小。
四、结束语
从该案例分析可以看出来在地铁的建设过程中其中的深基坑受地下水位的影响比较大，所以应该采取管井降水等方法进行处理，通过对其进行的基本控制可以有效缓解其给地面带来的沉降问题。
参考文献：
[1] 张荫， 刘国强， 孙淮. 基坑降水引起地面沉降分析[J]. 建筑技术， 2017， 48（3）：239-242.
[2] 张雪红. 软弱富水地层地铁深基坑稳定性研究[D]. 石家庄铁道大学， 2013.
[3] 袁绍勇， 杨转运， 易丽云，等. 富水砂卵石地层深基坑降水施工技术[J]. 交通科技与经济， 2017， 19（4）：59-63.
[4] 覃伟， 倪吉栋. 富水粉细砂地层内地铁深基坑降水及沉降研究[J]. 山西建筑， 2016（6）：79-81.
（作者单位：中铁二十一局集团四公司）
关键词：深基坑；降水及沉降；富水沙卵石地层；地铁
一、地铁深基坑的特点
在我们国家地铁建设过程中其深基坑基本上都是因为采用了明挖的方式，所以在车站建设过程中其基坑形状基本上都是比较大和深，然后又是条形的，一般其深度是基本保持在20米左右，长的话基本是超过200米的。具体的主要特点表现在以下几点。
第一，这几年来因为工程建设的需要基坑的深度基本上是越来越深，其中20米到30米之间的基坑是越来越多[1]。
第二，另外伴随着其建设需要还存在一个显著特点就是其基坑的工程规模日渐增大，其面积也渐渐增大。
第三，对于基坑施工来说一般其环境都比较复杂，并且很容易遭到破坏，在施工的过程中其基本上都时会碰到一些地下管线护着是古遗迹等。
第四，对于地铁修建来说其基本上是修建在一些人流比较密级的区域，所以其施工场地一般都会比较窄小，因此会给施工带来一定影响。
第五，一般对于基坑施工来说其技术要求都是比较高的，其中主要涉及到岩石力学、土力学等等范围，最终设计并选择出科学合理的方案是保证基坑质量安全的重要条件，可以说基坑其中涉及到的内容基本上都是相互牵制、相互联系的，并且其综合性是相当高的[2]。
二、深基坑降水技术
深基坑降水的方法一般有集水明排、轻型井点以及管井降水等多种方法，其中要注意的是不管是采用哪种方法，最终的效果都是和渗透系数以及降水的深度等因素有关系的。其中管井降水技术一般会应用在地铁施工当中，因为其深度一般是大于10米的。
在地铁的基坑降水中主要分为三个方法，一个是坑内降水，一个是坑外降水，另外一个是坑内坑外结合。要是基坑没有设置水帷幕，井群不管是设在坑外还是坑内都是没有差别的，这时应该采用坑外降水；要是水帷幕的围护结构降水含水层能够到15米以上，这个时候应该采用坑内降水。
三、案例分析
（一）工程概况
某段地铁工程车站施工，该车站位于成都市，其周围施工环境复杂，左线是机电城房屋，为独立基础结构；右线紧邻下穿隧道，该车站部分围护桩与下穿隧道围护桩相嵌，长311.3m，标准段宽20m，基坑深21m。该地区地形环境复杂，水位在底下7.5m左右，其地层基本上是由一些粉质粘土以及一些细砂及卵石等组成，5-10m为稍密卵石层，10-17m为中密卵石层，17m以下为密实卵石层。依据其地下水的基本情况可以判断出来该地区基本上的地下水类型是孔隙潜水等三个基本类型，其基坑的位置比较深，地下水的类型基本上主要是以潜水，并没有看见另外两种类型的地下水。另外其地下水的来源基本上是测流补给，以及越流补给这两种，以测流补给为主。
（二）深基坑及降水设计
1.基坑设计
由于左线紧邻机电城商鋪，该车站采用的半盖挖的方式，以解商铺补偿压力。其主体是地下二层，对其基坑的设计深度为21米，其宽度为20米。其基坑围护桩采用的是水下灌注桩，主要采用的是钢管支撑以及混凝土支撑。
一般其围护桩能够保持基本的功能，然后还可以将基坑内部及周围的地下水的渗流面积减小，避免其基本出现突涌的渗透破坏。
2.基坑降水设计
为了让基坑不会产生管涌等渗透破坏，然后使其最终坍塌，在对其进行施工的过程中就必须采取一定的降水措施。鉴于该基坑开挖的深度比较大，另外其平面的尺寸也比较大，并且在其施工场地的含水层又比较厚，该车站周围施工环境比较复杂，随时要监测房屋及下穿隧道沉降，坑外降水井施工场地受限，所以要采取坑内外结合减压降水的方法。共设计坑外降水井12口，坑内降水井40口。降水井采用直径600mm钻孔，滤管采用直径300钢筋混凝土滤管，坑外井管用直径300钢筋混凝土管，坑内井管采用直径300钢管，水泵采用7.5KW水泵。要求降水井深度达到基底10m以下，降水深度达到基底下1m。
以前期进行的相关试验数据为基础依据，其单个管井的出水量以及多个管井的出水量都比较大，其中出水量可以达到每小时125立方米到每小时156立方米。最终根据实验可以看出其地层水平渗透系数和垂直渗透系数这两者之间存在一定的差别。
在对基坑进行设计的时候其平面尺寸是311.3米和20米，另外基坑的深度是21米，并且其实施降水的管径是75毫米，过滤器一共有6米的长度，根据这些数值对其进行计算，一般在30d的低频降水期限里，大概需要52口降水井。
因为对地层实施了降水，所以相对来说会引起地层产生变位，另外地面也会出现一定的程度的沉降，其中主要包括了三种类型的沉降，一个是瞬时沉降，另一个是固结沉降，第三个是其岩土体流失而导致的次固结沉降。
（三）数值分析
在对整个基坑的降水进行模拟分析，其中52口降水井全部打开的时候，30d的低频降水已经会被全部吸干，其基坑的土体是完全可以满足施工的要求。另外因为围护桩并没有将其水层完全隔断的原因，使得最终基坑外部地下水位会受到降水的影响导致最终水位下降。另外对其进行抽水的时候会使基坑周围的土体产生固结的现象，会引起一定程度上的地面沉降，但是不太明显。最后就是实施降水而导致地面产生的沉降基本上是一个漏斗的形状，其中离地铁站中部越近，沉降量就越大，反之则越小。
四、结束语
从该案例分析可以看出来在地铁的建设过程中其中的深基坑受地下水位的影响比较大，所以应该采取管井降水等方法进行处理，通过对其进行的基本控制可以有效缓解其给地面带来的沉降问题。
参考文献：
[1] 张荫， 刘国强， 孙淮. 基坑降水引起地面沉降分析[J]. 建筑技术， 2017， 48（3）：239-242.
[2] 张雪红. 软弱富水地层地铁深基坑稳定性研究[D]. 石家庄铁道大学， 2013.
[3] 袁绍勇， 杨转运， 易丽云，等. 富水砂卵石地层深基坑降水施工技术[J]. 交通科技与经济， 2017， 19（4）：59-63.
[4] 覃伟， 倪吉栋. 富水粉细砂地层内地铁深基坑降水及沉降研究[J]. 山西建筑， 2016（6）：79-81.
（作者单位：中铁二十一局集团四公司）