地铁工程不同井点降水方法的应用分析

陈永亮

【摘要】地铁工程在施工期间，水文地质条件对其施工成效影响最为明显，某些工程区域地下水资源丰富，需要采用降水的方法，减少受到地下水的干扰。文章将以某地铁工程为例，在了解该工程井点降水方法应用背景概况的基础上，深入研讨该工程不同井点降水方法的应用建议。

【关键词】地铁工程，井点施工，降水技术

1地铁工程井点降水方法应用案例背景

某地铁工程全长13.5km，沿线水文地质条件复杂，浅部施工时，发现含水层的赋水性比较好，而深部施工时，经常受到偏高地下水的干扰。部分区间基底开挖至20m时，需要在潜水面2m、承压水面3m以下施工，施工效果大打折扣。为减少受到地下水的干扰，工程需要采用合理的降水措施，将承压水位降到最低状态，为工程提供无水施工环境。而合适井点降水方法的应用，要求施工前对工程的水文地质情况展开全方位了解。经勘查，确定工程从东往西，地下水埋深越来越浅，大约在100m深度位置的含水层，含有大量的砂砾石、砾石、中砂、卵石、细砂和砂卵砾石，厚度在60-90m之间，平均渗透系数为50m/d。不同区域的承压水和潜水情况各不相同，某些区域只需要抽降承压水或者潜水，但某些区域需要同时抽降潜水和承压水，需要在施工时因地制宜地根据含水层埋深、厚度和土类情况而定，譬如含水层埋深0～7.8m，土类为填土和粘性土类，且厚度达到7.8m时，仅需抽降承压水；含水层埋深0-9.53m，土类为填土及粘土类，且厚度达到7.53m，需要同时抽降承压水和潜水；含水层埋深0-8.5m，土类为填土及轻亚粘土，且厚度达到8.5m，仅需抽降潜水。由此可见，不同井点降水方法的应用，需要紧密结合所在施工区域的水文地质情况，方可保证井点降水施工的成效。

2案例地铁工程不同井点降水方法的应用

基于案例地铁工程井点降水方法应用的背景概况，本工程分别应用管井井点降水、轻型井点降水、水平井点降水等方法，具体施工方法如下：

2.1管井井点降水

本工程用于井点降水的管井，平均管径为300mm，设置于明挖基坑和暗挖结构的外侧，每个管井之间距离至少为2m，以封闭方式布置，并配备抽水泵，抽水时将形成水位降落的漏斗，使得区间隧道两侧2m范围内的地下水位得以有效控制。在施工之前，工程现场布置了施工临时围挡及各种警示标志，同时接通施工临时电路和水管，以及查明地下管线及地下构筑物的情况，在此基础上测量放线、校核和挖深坑，布置好定位井，然后埋设钢护筒和叠砌泥浆池，再将调整好的钻机，对准井位钻孔，适时要求调整钻机的水平度、垂直度和检查钻头的直径，直至钻到设计孔深，方可换浆、验孔、下井管、填滤料、洗井、补滤料、上部封井，最后在确保不会影响地面交通后，安装水泵开始抽水，否则需要做好地下工作井和地下排水支管。至于具体的施工技术要求，可概括为：

（1）定位井。根据井位图、地下管线分布图和坐标控制点等，布置降水井的井位，期间考虑到地下管线和地面障碍物等的影响，而需要进行井位置调整，适时应将井位偏差，控制在50mm范围内，同时探明地下管线和地面障碍物情况，进而控制好探坑平面尺寸和钻孔钢护筒深度。

（2）护筒埋设。本工程选用外径1m的钢护筒，埋设的深度，根据不同类型地层而定，钢护筒埋设后在其上设置进水口，同时利用粘土填充护筒与钻孔之间的缝隙，保持钢护筒的平整，方可起到钻进时避免回填土冲塌的预期作用。

（3）泥浆池垒砌。由于降水施工的泥浆容易扰动周围的路面，需在路面垒砌泥浆池，以满足钻进期间水循环和钻孔出渣的需求，其中泥浆池的大小，约为单井体积的1.5倍，垒砌后将塑料布覆盖池底，避免泥浆池出现渗水问题。

（4）其他施工技术，包括钻机调整、钻孔、换浆、下管、填滤料等工序。钻进时，保持钻进的平稳，将对位偏差和钻孔垂直偏差，分别控制在20mm和1%范围内，同时保持孔内泥浆液面的稳定，一旦出现泥浆漏失，可通过泥浆比重的调整，防治塌孔事故发生。至于换浆，需要在钻至设计深度以下0.5m后，在提升钻头的同时，以清水替换泥浆，将泥浆浓度稀释到规定标准，再缓慢往井壁四周添加填料。

以上的管井井点降水，要求适用于不同的含水地层，而从本工程现场情况来看，地层中所含的粉土和卵砾石，均能够满足管井降水的方法，但施工时，仍然需要考虑地层井的密度、单井出水能力和井身结构等情况。

2.2轻型井点降水

工程区域内包括粘性土、粉土和粉细砂等含水地层，需要利用轻型井点进行降水，降水深度在6.5m左右。相比于管井降水，轻型井点降水效果更好，经水文地质勘察资料分析结果，决定在本地铁车站出入口斜通道位置，以及隧道与地面交接过渡区域，利用轻型井点降水方法进行降水。在应用这种降水方法时，将封闭模式的井点，线形布置于降水施工范围，共布置两排，同时要求严格控制井点之间的距离，以及井点轴线和开挖面的距离等，前者保持1.75m左右的间距，而后者间距应控制在2m左右，至于井点的开挖深度，原则上不小于6m，在场地面积比较大的位置，可利用二级降水模式，适时开挖深度应适当加大。关于轻型井点施工，是在成孔、下管和填料的基础上，做好施工准备工作，包括设置临时围挡和警示标志、接通临时电路和水路、查明地下管线和地面建筑物情况等，然后依次布置定位井、成井、洗井、安装调试和抽水。在此将重点探讨以下几方面施工技术的应用方法：①定井位，降水井井位施放的依据，为井位图、坐标控制点、地铁区间控制点、地下管线分布图，原则上的井位偏差，控制在50mm范围内，但如果遇到地下障碍物等特殊情况，需由技术人员现场观察后，进行灵活调整。②成孔和下管：本工程成孔方式为长螺旋成孔，孔深为10m，成孔期间遇到流砂层，频繁出现塌孔迹象，经现场商榷，决定改为正循环泥浆护壁成孔的方式，将钻孔垂直偏差，控制在1%内容。成孔后将规格φ50mm的钢管置入孔内，置入前，需要检查钢管的密封情况，包括检查焊口是否漏气和管底部是否堵死。③填滤料：沿着钢管壁，均匀填入滤料，杜绝出现孔内架桥问题，并严格控制填料高度；④洗井：以压力注水的方法，将清水通过管口注入到孔底，直至返回的水不会浑浊。

2.3水平井点降水

本工程降水施工，在受到地面条件、地下条件、空中条件限制时，可采用水平井点降水的方法，即我们常说的辐射井降水。辐射水平井既可以安装抽水设备，还可以改变含水层内地下水径流方向，将地下水引流至竖井内，将进行抽除，这种降水方法，能够提供足够的井水空间和保证降水时的安全。本工程现场所布置的辐射井，在考虑基坑引用半径和水利坡度的基础上，可有效控制范围在80m以内，水平井与隧道外皮、车站结构外皮呈夹角连接，控制外侧地下水补给通道，以及基坑中心点位置的承压含水层降深。

3结束语

综上所述，地铁井点降水方法的选用，根据不同的地层情况，可因地制宜选用，其中常见的管井井点降水、轻型井点降水、水平井点降水，在实践施工中，均被证明具有相当的施工成效。文章通过研究，基本明确了案例地铁工程不同井点降水的方法，但考虑到不同地铁工程降水要求和条件的差异性，以上降水方法在其他工程中应用时，还需要结合具体工程现场的降水情况，予以灵活地参考借鉴，并积极引入更為先进的井点降水技术，作为本文研究的补充和完善内容。

参考文献

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