城市轨道交通深基坑工程承压水风险与控制研究

城市轨道交通深基坑工程承压水风险与控制研究

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摘要:随着我国交通行业的不断发展,促进了城市轨道交通的不断发展,近年来,城市轨道交通建设逐渐增多,深基坑工程作为城市轨道交通建设重要组成部分,与城市轨道交通质量具有直接的关系。在具体工程施工过程中,受承压水的影响较大,给城市交通深基坑工程施工带来一定风险,因此本文主要探讨了城市轨道交通深基坑工程承压水风险与控制,旨在为相关工作者提供借鉴。

关键词:城市轨道交通;深基坑工程;承压水;风险;控制

城市轨道交通已经成为了城市主要交通之一,保证了人们的出行安全,带动了城市经济的发展,所以应重视城市轨道交通建设质量以及安全。在城市轨道交通建设过程中,深基坑工程承压水风险问题较为严重,所以在具体的施工过程中,采用合理的措施,对其加以控制,保证城市轨道交通深基坑工程施工质量和安全。

1承压水概述

承压水是地下水的一种,承受一定的静水压力。承压水位于两个隔水层之间,由于承压水顶部有隔水层,承压水的补给区和分布区相比,补给区要小,同时不存在较大的动态变化,所以对于承压水,一般不会受到污染。在钻孔时,当到达含水层时,承压水会形成自喷水流,所以也可以将承压水称作为自流水。在生活用水以及农田灌溉中,通常使用这种自流水。但是在深基坑工程施工中,对于承压水处理不当,就会对基面造成严重的侵蚀,进而对基坑稳定性产生严重的不利影响,会大大降低地基承载力,所以在城市轨道交通深基坑工程施工过程中,应采取合理的措施,对承压水带来的风险进行严格控制。

2承压水风险分析

在轨道交通深基坑工程施工过程中,存在承压水风险,其风险机理如下:对于原有的水土压力平衡,通过土方开挖,会将其破坏掉,然后按照要求,进行新平衡的建立,对于开挖面以下具有一定的抵抗力以及抗渗能力,若承压水超过上述压力,会突破土体或围护结构,并进入深基坑中,进而使得基坑失稳。基坑失稳主要包括两种类型,一种为坑底突涌,另一种为围护结构隔水帷幕渗漏。一般情况下城市轨道交通建设处于城市中心区域,所以若出现承压水风险,则会严重降低轨道交通深基坑工程施工稳定性,甚至可能会造成坍塌,进而对工程建设带来严重不利影响。通过对深基坑工程承压水风险进行分析,可以明确坑底突涌风险和围护结构隔水帷幕渗漏出现的原因,其中坑底突涌主要原因包括制定的降水方案不符合要求、降水井失效以及隔水帷幕质量差等等;围护结构隔水帷幕渗漏主要原因包括地下连续墙出现接缝、固定搭接宽度不够、围护结构变形过大以及地下连续墙错位开叉等。除此以外,还存在一些客观因素,如季节变化、承压水与江河湖泊连通等。

3深基坑工程承压水风险与控制措施

针对城市轨道交通深基坑工程承压水风险,应采取有效的预防控制措施,应从设计、勘探以及施工方面入手,同时还应采取合理的应对措施,这需要根据风险发生的实际情况,进行合理的制定,具体措施表现在以下几个方面:

3.1预防控制措施

对于承压水风险的预防,应根据实际情况,制定合理的降水方案,并严格控制围护结构隔水帷幕的质量,同时还应注意地下水位的变化,可以采用勘察以及降水试验等方法。

(1)通过分析发现,对于承压水风险,其主要原因是基坑降水方案的制定的不合理,所以应采取合理的措施,保证基坑降水方案的科学性以及合理性。首先在深基坑工程施工过程中,按照要求进行降水试验,并根据降水试验的结果,制定合理的降压井设计方案,明确降压井数量以及深度等内容,以此保证承压水的稳定性,避免出现突涌等情况。其次对于降压井,应准备好用于备用的降压井,防止降压井失效对降水施工产生不利影响。再次在降水施工过程中,应严格按照要求,进行降压井施工,对于关键施工过程,如黏土球隔水回填以及砂砾滤水层等,应采取合理的措施,进行严格控制,避免出现降水井滤孔出现堵塞的情况。最后采取合理的措施,保证抽降水的正常运行。

(2)在承压水风险控制过程中,还应严格控制围护结构隔水帷幕,具体应做好以下两方面内容:在隔水帷幕施工过程中,对于插入深度,应使其在合理的范围之内;对于隔水帷幕,应保证其均匀性以及强度。

(3)在深基坑工程施工过程中,经常出现一些遗留物,这些遗留物会引起承压水风险,所以也是承压水风险控制重点,对遗留物控制措施主要也有两方面,一方面应对深基坑工程底部进行勘察,及时处理坑内中出现的遗留物,对于遗留部位,还应采取加固处理。另一方面应采取加固措施,对软弱土层进行加固,对于开挖面土体强度,还应进行严格控制。

(4)在承压水风险控制过程中,还应防止降水井或泄水孔被封堵,对管井或泄水孔,应保持内外压力平衡,保证封堵的施工质量符合要求。

(5)为了保证降压井数量以及抽水泵性能合理性,应做好基坑开挖前的工程抽水试验,保证围护结构不存在渗漏部位。

3.2应对措施

在深基坑工程施工过程中,一旦要出现承压水风险时,应立即采取应对措施,减少风险带来的损失,具体措施如下:

(1)针对隔水帷幕存在薄弱部位问题,采取的主要有以下措施:首先采用局部回填反压措施对渗漏点,并采用钻孔注浆方式,将渗漏处进行封堵,封堵的方式有很多种,如旋喷桩、聚氨酯等等。最后完成堵漏后,应对地下水位进行观测,保证堵漏措施的有效性。

(2)在深基坑施工过程中,对于承压含水层,采用隔水帷幕不能隔断,应对此风险,分为两种情况进行应对,一种是对于基坑开挖面与承压含水层,覆土层厚度在5m以上,另一种为对于基坑开挖面与承压含水层,覆土层厚度在5m以下。

(3)对于承压水风险,也可能是降水井损坏引起的,此时就需要采用备用降压井进行严格控制。

总结:

城市轨道交通在我国城市中发挥了重要作用,在深基坑工程施工过程中,经常发生承压水风险,对于承压水风险有很多种因素引起,如坑底突涌、降水井损坏以及帷幕结构渗漏等等,对深基坑工程施工会带来严重的不利后果,因此应对其进行深入分析,并针对引起承压水风险相关因素,采取合理的措施,加以控制,保证深基坑工程施工安全以及质量,减少承压水风险出现的概率,进而促进城市交通轨道建设顺利的进行,实现城市交通轨道建设经济效益以及社会效益提升。

参考文献:

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[2]汪秀嶂.城市轨道交通工程建设安全风险控制研究[J].山西建筑,2011,21:236-238.

[3]杨树才.城市轨道交通工程建设安全风险控制技术标准应用研究[J].现代隧道技术,2014,02:16-22.

[4]张虹.城市轨道交通工程建设安全风险控制技术标准应用研究[J].中国建材科技,2016,02:67+71.

[5]吴锴.浅谈我国城市轨道交通工程建设风险控制[J].科技创新导报,2013,36:96.

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