杨明勇，刘英杰
(中交二公局铁路建设有限公司，西安 710065)
城市建设发展中，各种地铁工程相继建成，而地铁车站深基坑施工存在各种降水问题。通过对降水方案进行科学设计，不但能够节约工程成本，同时还可以保障工程安全。为此，需要针对复杂微承压水地层基坑降水技术进行深入研究，不断总结相关经验，为基坑降水技术的创新发展打好基础。
水位检测装置利用LORA 通信技术把所监测到的水位变化结果直接输送到网关，数据AES 加密，避免出现数据信息被劫取问题。网关借助有线传输网络和4G 网络把相关监测数据传输至网络服务器。后期如需扩充其他智能设备，如可以对用电量进行监测的智能开关等，网关和平台能够利用现存资源。流量自动化监测中，借助水表安装智能模块对相关变化数据信息进行准确读取。水表具有较强密封性，可以预防冻坏和卡坏等问题发生。小数直读，提升统计信息数据精确性，可以利用U 盘直接对相关数据进行读取，较为方便、简单。自动化监测的最短间隔时间为1 min，按照监测要求通过系统平台对监测时间间隔实施合理设置。借助现场显示屏以及系统平台能够对水位变化进行实时查看，对应水位变化以曲线形式呈现，有助于直接观察，水位报警后可以通过手机短信进行提示。
3.1 工程概况
东丽三经路站为天津地铁11 号线一期工程8 标段的中间站，车站主体建设规模为204 m×20.7 m，基坑标准段对应挖掘深度是16.734 m，盾构井段相关基坑挖掘深度是18.59 m。在地连墙围闭后，分析潜水分布地层状况，发现其主要是以黏质粉土、砂质土、淤泥质黏土、粉质黏土以及素黏土等组成，基坑中设置疏干井，基坑挖掘前实施预抽水处理，控制土层含水量，挖掘中对应渗透系数较低的黏土质土层很难疏干[1]。
3.2 基坑降水技术工艺方法
针对此次复杂基坑，降水技术主要工程流程如下。
钻机定位，根据坐标和降水井井位确定钻机分布位置。钻机选型方面，成井设备主要选择ZHZ-50 钻机，具体如图1所示，应用正循环自然泥浆实施造浆处理，泥浆护壁进行回转成孔，钻头可以选择带保径圈的三翼钻头。在实施机械钻入中，对应泥浆比重维持在1.05 左右，假如遇到容易出现塌孔问题的砂层，则可以把泥浆比重适当提升到1.1～1.2，反复操作，至成井满足设计标准要求。
下井管中，根据设计井深率先对井管实施有序组合、排列，下管中各个深井底部需要按照标高实施合理控制，使井口维持一致标高，促进井管平稳入孔。各节井管两侧需要针对端口部位实施找平处理，疏干井应用桥式钢管，对于坑外潜水观测井选择无砂水泥管[2]。
回填填料中，针对坑外观测井以及疏干井可以应用0.2～0.3 cm 粒径的干净石硝进行回填，不含任何粉末。承压水观测井上方土层中存在粉细砂，该种材料颗粒细度较低，正常直径石硝无法发挥出良好的挡砂滤水功能，为此针对承压观测井需要选择中粗砂作为井滤料。为顺利实现填料，一次到位，需要于井内设置污水泵，在对坑外结束填料后，开启井内污水泵实施抽水处理，坑外注入清水，可以于井内外流动水带动下，砂料内部分析颗粒容易被水流顺走，降低泥浆浓度，不会产生泥皮包裹，提升降水井整体出水效果。结束上述操作后，继续对填料高度进行测量，判断是否填料到位。
止水环节中，疏干井和浅水观测井对应黏土封孔深度是地面下方2 m，黏土选择现场原状土进行封孔即可。承压水观测井止水封孔可以选择优质黏土进行处理，于井管外侧填砾顶层利用优质黏土回填5 m，到设计高度位置做好止水处理。针对承压水观测井，为预防上层土壤水分顺着砾料流入抽水井内，避免出现回填不够密实问题，确保下方承压水顺着井管壁和上方潜水全面连通。基坑外围设置的承压水观测井从填料顶层到地面下方5 m 内选择优质黏土实施回填止水。优质黏土可以选择塑性指数超出20 的黏土，并将其压制为球状，晒干后对应球直径小于50 mm，如图2所示。
优质黏土沉底后容易出现膨胀现象，为确保密实填充，优化止水效果，整体操作步骤如下：(1）顺着井口边，顺着单一方向持续旋转，逐渐均匀投放，整体投放速度低于0.1 m3/min。(2）选择铁锹或手工方式实施投放，禁止通过推车朝井内倾倒，预防黏土投放后被某一部位卡滞，无法进行密实回填，投料中禁止对井管进行随意晃动。(3）对井内黏土球上部顶层标高实施准确测量，顺着井口周长对测量点进行均匀设置，最少不能低于4 点，将最低部位标高作为参考基准。(4）顶层标高满足设计要求后，投入实际方量不能小于理论要求150%。通过优质黏土回填，随后应用普通黏土进行全面填实，填充至地面为止。利用黏土进行止水回填中，避免孔内未回填到位问题出现，减少孔内架空现象。不论选择一般黏土或是优质黏土，需要进行充分密实回填，在应用优质黏土进行止水回填中需要做好过程控制，避免产生少填现象，提升整体止水成效[3]。
洗井环节，率先借助空压机装置开展洗井操作，具体如图3 所示，最后借助水泵洗井，将井底部积砂彻底清除。清洗疏干井需要在填料后立刻实施，预防因为洗井不到位产生泥浆沉淀现象，避免井壁构成厚泥硬化，影响出水量和滤水效果。减压井因为整个滤水管长度较短，所以在减压井周围进行黏土回填后立刻实施洗井处理。在洗井时，需要保障连续抽水，不会出现断流问题。借助专门洗井枪头朝井底实施充气，借助充气处理搅动井中泥浆，搅动井底沉渣，通过充气在井口构成负压，借助大气压力吹出混合沉渣和泥浆。
试抽水环节中，在结束洗井工作后，针对降水井开展试抽水，判断降水井综合质量。试抽过程中，对单井动水位以及出水量实施准确测量，在暂停抽水后，对水位恢复状况进行全面观测，结束试抽后，保护降水井井口。
3.3 降水试验
单井试验中，为准确验证出水质量和成井质量，于基坑中选择一个疏干井充当抽水井，把水泵设置在井底部位，试验中针对降水井内部水位实施一次性降水，同步观察基坑内外观测井中的水位变化状况。另外，需确保水位恢复和抽水时间都是一天。群井试验中，在地面以下15 m 左右设置降水井水泵，选择中间基坑部位降水井充当抽水井，预留一个降水井充当坑中疏干水位观测井，对坑内外观测井整体水位波动进行同步观察，对不同抽水井内出水量进行同步记录，连续两天抽水。针对主体基坑抽水井的井底部位设置抽水井，对坑内外对应观测井的水位变动进行同步观测，对不同抽水井内出水量进行同步记录，持续两天抽水。在达到试验水位标准要求后，开展水位恢复试验，具体试验时间是1 d，开展预降水处理，为下一阶段土方挖掘奠定良好基础。单井实验中，在井底设置水泵，按照3 t/h 流量标准设置水泵，实施6 h 降水户，使水位降低到井底，并保持稳定状态，单井运行24 h。
3.4 土方开挖降水
因为基坑上部存在高度为10～12 m 的淤泥质黏土，为此选择借助超级压吸措施帮助降水。按照具体挖掘进度，需要把井内水位限制在基坑挖掘面下方相应深度内，于真空疏干井正式开始抽水前，顺利结束坑外观测井综合施工。在结束坑外观测井施工后，启动真空疏干井，开展疏干降水工作，全面优化土体整体疏干效果。在预抽水环节中，真空管路对应真空度超出-0.06 MPa。基坑挖掘中，针对挖掘暴露降水井实施二次密封，保障真空降水良好持续性，优化土体疏干综合效果。在挖掘土方前，需要针对各个降水井实施明确标识。土方挖掘前，各个降水井对应井口部位需要实施彻底封口处理。土方挖掘环节中，需要组织专人实施现场执勤，保证各个挖掘装置覆盖降水井可以全面顾及，配合机械挖掘装置针对降水井周围剩余土方实施人工清理。挖掘中，各个降水井暴露部位需要粘贴反光条，做好警示。基坑挖掘过程中，坑外观测井没有任何异常状况，相关运行数据较为平稳，维护结构具有良好的止水效果。
综上所述，在城市持续建设发展中，深基坑工程在岩土工程的重要性进一步提升。基坑工程属于某种复杂性岩土工程，具有较强的地域性特征。软土区域施工中，因为承压水诱发形成的突涌问题，会对深基坑工程稳定性和安全性产生直接影响。为此，需要施工建设人员和工程设计者进行系统研究，准确把握复杂微承压水地层基坑降水技术，积累相关建设经验，为后续工程建设提供有效指导。
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