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【 摘要】在地铁工程施工中，会产生大量的施工降水，若不进行妥善处理不仅会影响工程施工的顺利开展，导致事故的发生，而且会对城市地下水资源的平衡造成严重影响。本文介绍了地铁深基坑降排水施工的重要性和施工原则，最后以工程实例探讨了地铁深基坑降排水施工技术。
【关键词】地铁，深基坑，降排水施工。
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
正文：
1 地铁深基坑降排水施工的重要性
在地铁工程施工中，会产生大量的施工降水，如果对其进行简单的排放，又会极大地浪费水资源，甚至会增加市政排水以及处理污水的成本费用。所以，必须在地铁工程施工的过程中采取有效的降排水措施，以在确保地铁工程质量的前提下，提高水资源的利用效率。近年来，随着降排水施工技术的不断发展，地铁施工降水回用的方式种类也在不断增多，如可用于城市绿化、农业灌溉等。
在采取降排水施工技术之前，必须考虑地铁工程的就近排水系统，如运河、明渠、灌渠、细河、浑河等，通过利用已成型的水系和河道，采取渗透地下水的方式进行回补地下水，或者通过灌渠对农田进行灌溉。如此一来，降排水施工不仅有利于推动城市排水系统、环境水系用水系统的改造，还可以减少农业用水量，提高农业经济效益。此外，城建部门和环卫部门也可以在降水点进行取水，将其作为道路清洁、环境绿化之用，既节省了用水设施投入资金，又有利于倡导国家保护水资源的号召。
2 地铁深基坑降排水施工原则
要想提高地铁工程深基坑降排水施工质量，提高降排水工程的经济效益和社会效益，必须遵循以下原则：其一，对地铁的施工方案进行认真审核，避免存在抽升地下水的情况，从而在根源上遏制地下水的流失；其二，若地铁工程的区段降水与城市水系或雨水系统距离较近，则可以通过利用已有的排水系统对施工降水进行就近排放，既能够降低新修排水工程的成本费用支出，又能够提高已有排水系统的利用效率；其三，对于具备回灌条件的施工地段而言，可采取地下水回灌措施，以达到降低外排水量的目的；其四，对于不具备回灌条件的施工地段，应当选取最短的施工距离建设排水管渠，将其纳入到城市排水系统中；其五，地铁工程新建的降排水管渠要与区域排水改造、站点排水迁移、排水长期规划、城市排水规划相结合，避免城市排水系统的重复性投资和建设，力求提高降排水系统的使用效益；其六，合理利用地铁工程现有的雨水灌渠，如地铁各号线可利用已修建完成的降排水管道，降低降排水施工的成本支出。
3地铁深基坑降排水施工技术案例解析
3.1 工程概况
大直沽西路站～东兴路站盾构区间起讫里程为：CK5+705.25～CK6+595.30，区间全长890.05m，在CK6+200处设左右线联络通道，通道长6.8m。地下水类型属孔隙潜水～微承压水，潜水水位埋深为0.80～2.65m，微承压水稳定。水位按潜水位考虑。粉土、粉砂为赋水地层，粘性土为相对隔水地层。高水位期出现在雨季后期的9月份，低水位期出现在干旱少雨的4～5月份，潜水位年变化幅度的多年平均值约0.8m。施工降水采用在沿线道路两侧园林绿地内打设封闭式管井结合辐射井的降水方式。
3.2降水原因
根据降水过程中现象分析，判定基坑有较大水源补给，具体原因可能有以下几个方面:
3.2.1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、洗井不规范等;同时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;因此对于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。
3.2.2三轴搅拌桩止水帷幕施工质量较差，未能达到密闭效果。具体原因包括由于施工机械故障、管线等影响形成的施工冷缝，在采用高喷桩封闭止水帷幕过程中封闭不彻底;三轴搅拌桩水泥参量偏小，不能达到止水要求的渗透系数、强度等的要求。同时由于砂层较厚，围护桩塌孔较为严重，一定程度上影响了后期止水帷幕的施工质量，建议今后应提高围护桩的施工质量。
3.2.3止水帷幕出现较大变形，导致失效。主要是基坑开挖后，由于基坑变形，止水帷幕随之变形，可能出现裂缝，从而导致止水帷幕失效。尤其是当施工冷缝未能有效处理时，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。
3.2.4本站地质复杂，相对隔水层起伏大，可能存在相对隔水层在基坑中部某处局部缺失或薄弱，地下水从基坑底部补给。
3.2.5因地质勘探孔深度均在35m左右，若地质勘探钻孔在封孔时不密实，可能造成相对隔水层下方的水通过勘探孔流入基坑内。
3.3采取的措施分析
鉴于造成基坑降水困难的地质等因素较为复杂，采用单一的措施无法处理，因此本着确保安全、降低费用的原则，采取如下几种措施:
3.3.1在基坑外侧施工减压降水井。鉴于本基坑距离周边建筑物相对较远，可在坑外布置降水减压井，同时在降水困难地段，可采用轻型井点配合管井的降水，以确保尽快将地下水位降至预定目标，同时减小降水时间，从而避免长期降水造成产生较大的降水漏斗，对周边环境产生较大影响。
3.3.2局部施作导流明沟。当基坑底局部存在难以疏干的问题时，选取适当位置做明沟导流，待基坑底疏干至满足施工要求时，尽快施工垫层及底板结构。
3.3.3局部加深处采用真空井点降水配合管井降水。针对本基坑端头盾构井下沉处和集水坑等下沉处，采用真空井点降水和管井降水的混合降水方法，快速将地下水位降到设计要求，并尽快封底，减少基坑暴露时间和基坑的抽水量。
3.3.4加强对止水帷幕施工冷缝的处理。因砂层较厚、局部地段标贯值较大，对于施工中出现的断桩冷缝，应确保二次下沉深度至少達到断桩冷缝处以下 1 m 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。对于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工高压旋喷桩，旋喷桩的深度应与搅拌桩深度一致，同时厚度应大于搅拌桩的咬合厚度。
3.3.5加强对侧壁渗漏水处的处理。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。
3.4 在深基坑降排水设计和施工过程中，应注意以下几个方面:
( 1) 降排水方案设计时，应充分考虑相应的应急预案或处理措施。无论其降排水方案多么周密、完善，在基坑土方开挖与支护的过程中，出现局部地质变异性大、局部流砂或涌水、积水现象也是在所难免的，因此充分考虑相应的应急预案或处理措施是十分必要的。
( 2) 降水井数量和间距的确定一定要参考相应站点的工程地质报告，同时在围护结构施工时要结合围护结构施工过程中的土层记录，确保数据真实、准确。
( 3) 采用管井降水时，井壁材料的选择、滤料的选择等应优先选择在当地类似工程中应用效果较好的材料。
( 4) 成井过程中洗井质量至关重要。洗井质量直接影响到整个基坑降水的效果，必须保证洗井成功。
( 5) 当采用三轴搅拌桩做止水帷幕时，对搅拌桩施工质量，尤其是施工冷缝的处理应在基坑开挖前完成，确保降水前止水帷幕的完整性。
( 6) 在正式抽水之前认真做好单井试验性抽水，确定计算渗透系数K 的取值，使得设计降水井的数目能达到基坑降水的预期效果。
( 7) 基坑开挖过程中出现侧壁渗漏水时，应快速封堵，避免渗漏水带走桩后土体中的细颗粒，使围护结构产生较大变形。
( 8) 局部降水困难时，可以多种降水方法综合利用，以尽量减少降水时间，避免长期降水对周边环境产生较大影响。
4.结语：
由于地铁排降水施工现场场地小，地下构建物结构复杂，因此要不断加强对深基坑降排水施工工艺的探索，保证地铁工程拥有良好的降水效果，为地铁工程的安全运行打下良好基础。
参考文献
[1] 阳玲.地铁车站降排水施工技术[J].市政技术，2005（2）.
[2] 关晶晶，董旭.浅论沈阳市地铁工程施工降水回用的意义[J].城市建设理论研究（电子版），2012（8）.
[3] 杨建，关寅杰，乔豪，等.浅析沈阳市地铁工程施工降水排水方案[J].科技传播，2011（4）.
[4] 程烩，刘力扬.地下工程无渗漏防排水施工技术[J].西部探矿工程，2003（2）.
[5] 雷振华． 深基坑工程降水技术浅析［J］． 隧道建设，2006( 4)
【关键词】地铁，深基坑，降排水施工。
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
正文：
1 地铁深基坑降排水施工的重要性
在地铁工程施工中，会产生大量的施工降水，如果对其进行简单的排放，又会极大地浪费水资源，甚至会增加市政排水以及处理污水的成本费用。所以，必须在地铁工程施工的过程中采取有效的降排水措施，以在确保地铁工程质量的前提下，提高水资源的利用效率。近年来，随着降排水施工技术的不断发展，地铁施工降水回用的方式种类也在不断增多，如可用于城市绿化、农业灌溉等。
在采取降排水施工技术之前，必须考虑地铁工程的就近排水系统，如运河、明渠、灌渠、细河、浑河等，通过利用已成型的水系和河道，采取渗透地下水的方式进行回补地下水，或者通过灌渠对农田进行灌溉。如此一来，降排水施工不仅有利于推动城市排水系统、环境水系用水系统的改造，还可以减少农业用水量，提高农业经济效益。此外，城建部门和环卫部门也可以在降水点进行取水，将其作为道路清洁、环境绿化之用，既节省了用水设施投入资金，又有利于倡导国家保护水资源的号召。
2 地铁深基坑降排水施工原则
要想提高地铁工程深基坑降排水施工质量，提高降排水工程的经济效益和社会效益，必须遵循以下原则：其一，对地铁的施工方案进行认真审核，避免存在抽升地下水的情况，从而在根源上遏制地下水的流失；其二，若地铁工程的区段降水与城市水系或雨水系统距离较近，则可以通过利用已有的排水系统对施工降水进行就近排放，既能够降低新修排水工程的成本费用支出，又能够提高已有排水系统的利用效率；其三，对于具备回灌条件的施工地段而言，可采取地下水回灌措施，以达到降低外排水量的目的；其四，对于不具备回灌条件的施工地段，应当选取最短的施工距离建设排水管渠，将其纳入到城市排水系统中；其五，地铁工程新建的降排水管渠要与区域排水改造、站点排水迁移、排水长期规划、城市排水规划相结合，避免城市排水系统的重复性投资和建设，力求提高降排水系统的使用效益；其六，合理利用地铁工程现有的雨水灌渠，如地铁各号线可利用已修建完成的降排水管道，降低降排水施工的成本支出。
3地铁深基坑降排水施工技术案例解析
3.1 工程概况
大直沽西路站～东兴路站盾构区间起讫里程为：CK5+705.25～CK6+595.30，区间全长890.05m，在CK6+200处设左右线联络通道，通道长6.8m。地下水类型属孔隙潜水～微承压水，潜水水位埋深为0.80～2.65m，微承压水稳定。水位按潜水位考虑。粉土、粉砂为赋水地层，粘性土为相对隔水地层。高水位期出现在雨季后期的9月份，低水位期出现在干旱少雨的4～5月份，潜水位年变化幅度的多年平均值约0.8m。施工降水采用在沿线道路两侧园林绿地内打设封闭式管井结合辐射井的降水方式。
3.2降水原因
根据降水过程中现象分析，判定基坑有较大水源补给，具体原因可能有以下几个方面:
3.2.1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、洗井不规范等;同时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;因此对于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。
3.2.2三轴搅拌桩止水帷幕施工质量较差，未能达到密闭效果。具体原因包括由于施工机械故障、管线等影响形成的施工冷缝，在采用高喷桩封闭止水帷幕过程中封闭不彻底;三轴搅拌桩水泥参量偏小，不能达到止水要求的渗透系数、强度等的要求。同时由于砂层较厚，围护桩塌孔较为严重，一定程度上影响了后期止水帷幕的施工质量，建议今后应提高围护桩的施工质量。
3.2.3止水帷幕出现较大变形，导致失效。主要是基坑开挖后，由于基坑变形，止水帷幕随之变形，可能出现裂缝，从而导致止水帷幕失效。尤其是当施工冷缝未能有效处理时，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。
3.2.4本站地质复杂，相对隔水层起伏大，可能存在相对隔水层在基坑中部某处局部缺失或薄弱，地下水从基坑底部补给。
3.2.5因地质勘探孔深度均在35m左右，若地质勘探钻孔在封孔时不密实，可能造成相对隔水层下方的水通过勘探孔流入基坑内。
3.3采取的措施分析
鉴于造成基坑降水困难的地质等因素较为复杂，采用单一的措施无法处理，因此本着确保安全、降低费用的原则，采取如下几种措施:
3.3.1在基坑外侧施工减压降水井。鉴于本基坑距离周边建筑物相对较远，可在坑外布置降水减压井，同时在降水困难地段，可采用轻型井点配合管井的降水，以确保尽快将地下水位降至预定目标，同时减小降水时间，从而避免长期降水造成产生较大的降水漏斗，对周边环境产生较大影响。
3.3.2局部施作导流明沟。当基坑底局部存在难以疏干的问题时，选取适当位置做明沟导流，待基坑底疏干至满足施工要求时，尽快施工垫层及底板结构。
3.3.3局部加深处采用真空井点降水配合管井降水。针对本基坑端头盾构井下沉处和集水坑等下沉处，采用真空井点降水和管井降水的混合降水方法，快速将地下水位降到设计要求，并尽快封底，减少基坑暴露时间和基坑的抽水量。
3.3.4加强对止水帷幕施工冷缝的处理。因砂层较厚、局部地段标贯值较大，对于施工中出现的断桩冷缝，应确保二次下沉深度至少達到断桩冷缝处以下 1 m 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。对于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工高压旋喷桩，旋喷桩的深度应与搅拌桩深度一致，同时厚度应大于搅拌桩的咬合厚度。
3.3.5加强对侧壁渗漏水处的处理。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。
3.4 在深基坑降排水设计和施工过程中，应注意以下几个方面:
( 1) 降排水方案设计时，应充分考虑相应的应急预案或处理措施。无论其降排水方案多么周密、完善，在基坑土方开挖与支护的过程中，出现局部地质变异性大、局部流砂或涌水、积水现象也是在所难免的，因此充分考虑相应的应急预案或处理措施是十分必要的。
( 2) 降水井数量和间距的确定一定要参考相应站点的工程地质报告，同时在围护结构施工时要结合围护结构施工过程中的土层记录，确保数据真实、准确。
( 3) 采用管井降水时，井壁材料的选择、滤料的选择等应优先选择在当地类似工程中应用效果较好的材料。
( 4) 成井过程中洗井质量至关重要。洗井质量直接影响到整个基坑降水的效果，必须保证洗井成功。
( 5) 当采用三轴搅拌桩做止水帷幕时，对搅拌桩施工质量，尤其是施工冷缝的处理应在基坑开挖前完成，确保降水前止水帷幕的完整性。
( 6) 在正式抽水之前认真做好单井试验性抽水，确定计算渗透系数K 的取值，使得设计降水井的数目能达到基坑降水的预期效果。
( 7) 基坑开挖过程中出现侧壁渗漏水时，应快速封堵，避免渗漏水带走桩后土体中的细颗粒，使围护结构产生较大变形。
( 8) 局部降水困难时，可以多种降水方法综合利用，以尽量减少降水时间，避免长期降水对周边环境产生较大影响。
4.结语：
由于地铁排降水施工现场场地小，地下构建物结构复杂，因此要不断加强对深基坑降排水施工工艺的探索，保证地铁工程拥有良好的降水效果，为地铁工程的安全运行打下良好基础。
参考文献
[1] 阳玲.地铁车站降排水施工技术[J].市政技术，2005（2）.
[2] 关晶晶，董旭.浅论沈阳市地铁工程施工降水回用的意义[J].城市建设理论研究（电子版），2012（8）.
[3] 杨建，关寅杰，乔豪，等.浅析沈阳市地铁工程施工降水排水方案[J].科技传播，2011（4）.
[4] 程烩，刘力扬.地下工程无渗漏防排水施工技术[J].西部探矿工程，2003（2）.
[5] 雷振华． 深基坑工程降水技术浅析［J］． 隧道建设，2006( 4)