地铁基坑降水的影响与防漏技术施工

摘要：深基坑降水也会引发系列施工问题，如深基坑施工过程中人工降低地下水位将引起周围一定范围（邻域）内的地面下沉，并会导致渗漏事故。本文主要针对地铁基坑降水的影响及防漏施工进行分析。

关键词：地铁；基坑降水；影响；防漏技术 引言

随着城市经济和建设事业的发展，城市地面交通的压力越来越大，迫切需要大力发展地下快速轨道交通来从根本上解决交通拥挤的问题，因而越来越多的城市地铁投入建设和运营。由于深基坑工程在地下水位以下进行挖掘，深基坑降水已成为建筑工程地下部分施工中的重要环节。 一、基坑降水作用

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、地铁深基坑降水施工技术概述

地铁工程建设首先面临的是车站深基坑工程，从80年代末至今，我国在深基坑工程的研究、设计、施工及监测等方面取得了长足的进展，研究、开发了一系列适应我国国情的设计方法与施工技术。近年来我国随着经济和城市建设的迅速发展，地下工程施工技术也有了飞速发展，地下连续墙、SO工法、水泥搅拌桩、旋喷桩等成熟施工工艺得到广泛运用，施工中使用了各种先进的大型施工机械，提高了施工效率，保证了施工质量和安全。但由于深基坑工程具有技术难度高、不可预见等特点，其安全可靠性不仅影响基坑工程本身，而且往往会影响周边环境。如设计、施工错误和不当，亦会带来严重的后果，因此要求我们不断总结施工经验，提高施工技术和管理水平。

三、地铁基坑降水的影响 1、降水对基坑侧壁稳定性的影响 1.1降水对土的抗剪强度影响

围绕基坑降水，诱导周边土壤一定深度的有效应力增加，排水固结在随后的一段时间中开始，其结构提高到相当大的程度上，在以后加载条件，土壤结构受破坏降低了发生的可能性另一方面，黄土具有失水后土的力学性质显著变好的特性，降水后黄土的抗剪强度会有一定程度的提高。

2.降水对作用于支护结构土压力的影响

基坑降水分为有帷幕隔水措施的坑内降水和无隔水措施的坑外降水方式。对坑内降水方式，围护结构不但要承受土压的作用还要承受水压力的作用，因而作用于围护结构的总荷载会明显增大。而对于坑外降水则相反，其围护结构上的荷载会明显降低，从而使基坑侧壁的安全度有所提高。 3.降水对基坑侧壁稳定性的影响

由以上分析，坑外降水无宜对基坑侧壁的稳定性是非常有利的，它一方面去掉了水对围护结构的静水压力，另一方面使土的抗剪强度有所提高，而这两个方面对基坑侧壁的稳定性来说都是有利的，因此，在有条件情况下尽量选择坑外降水方式使地下水位降低至开挖面以下。当采用帷幕隔水的坑内降水时，一方面坑内和坑外有一定的水头差，这将对围护结构产生水压力；另一方面如果要保持了一定的水头差，必然会存在一个稳定的渗流，渗流力的存在容易产生流土、流沙及管涌等渗透破坏从而对基坑侧壁的稳定性非常不利，因此在有帷幕隔水的基坑支护工程应适当提高基坑设计的安全储备。

2、降水引起的地面沉降分析

在深基坑开挖过程中，为了满足施工条件，大多数需要伴随着降水的进行，地下水的抽取势必影响基坑周围土体的渗流场，随着抽水的进行，抽水井附近土体的地下水水位逐

渐下降，土体中的含水量逐渐减小，有效应力逐渐增大，这就势必导致抽水井周围的土体产生固结压缩变形，进一步引起抽水井附近的地面发生沉降现象。 3、降水引起地面及建筑物附加沉降

地下水位下降，据有效应力原理δ=δ-u在水位降深范围内以及浸润线以下的土层中，孔隙水压力以将减小，相应的有效应力δ’增加，有效应力的增加可难会引起原先已经固结稳定的地层，发生新的附加深降变形。在水位降深范围内引的附加应力的增量为△δ’=δ2’-δ1’=γw（h1-h）=γw△h，其大小与水位降深△h线性增大；在浸润线以下，△δ’=δ2’-δ1’=γw（h1-h2），其大小为定值。所以，降水引发地面附加沉降由两大部分组成：一是水位降深范围内的沉降S1，二是浸润线以下土层的附加沉降S2，那么降水引起的地面总沉降量S=S1+S2。 四、地铁基坑降水的防漏技术 1、地下连续墙

（1）地下连续墙是由间隔或连续浇注的钢筋混凝土墙段组成，通常两墙间的连接件是事先准备的各种形式端头模板，目前国内所使用的连续墙接头形式以工字钢、接头管为主，最简单的是接头管。

（2）采用接头管工艺不允许附设止水装置如止水板等，因为这些装置在接头管拨出时将被破坏，因此，接头管的止

水效果较差。为了保证基坑开挖时无水作业，使地下连续墙具有较好的防漏水效果，以利于基坑开挖和主体结构的施工，在长期工程实践中采用了现场焊接工字形钢板接头工艺。 （3）工字钢接头具有施工工艺简单，施工速度快，可现场制作，结构强度与刚度好，接头的渗水路径较长等特点，从而具有一定的止水效果，得到了广泛应用。

（4）采用工字钢接头工艺时，在地下连续墙（槽段）成槽后，放入“工字钢接头”，由于工字钢的高度要比连续墙槽段的宽度要小，在成槽时泥浆会通过工字钢与连续墙槽段内壁之间的空隙流到另一侧去，使工字钢的背面存有泥浆，从而导致连续墙接头漏水。 2、其他应急防漏措施

（1）利用正在基坑内作业的挖土机回填土方，并用水泥包对冒水点临时压重封堵，以防止事态扩大。

（2）在冒水点周围布置1～2个临时井点，通过临时井点降水，来降低冒水点的水头高度及水压。

（3）一旦水头降至开挖面以下，立即用沙或混凝土回填冒水点及其渗透路径，对承压水进行封堵。

（4）按减压井封井要求对临时井点封井，随后绑扎钢筋及浇捣底板垫层。 结语

在地铁的施工建设中，降水施工在暗挖施工中有着非常

重要的作用，对施工进度和基础工程的安全有主导作用。因此，在地铁深基坑降水施工中，要有合理的设计施工方案，控制施工中的技术措施，从而保证地铁工程的降水质量。 参考文献

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