輻射井破解地鐵施工降水難題

輻射井破解地鐵施工降水難題——以xx地鐵xx為例●輻射井占地面積小、降水控制范圍大、疏干效果好●地鐵施工在穿越鐵路、高速公路、護城河、立交橋等路段時，輻射井降水技術成為必要的選擇●水平井數(shù)量選擇要因地制宜●中心水力反循環(huán)工藝施工水平井可防止地下空洞和地面沉降●在流砂地層施工水平井使用高壓水沖法需慎重xx市地處由多層砂礫、卵石及黏性土互層的第四系沖洪積平原上，地下水豐富，因此在地鐵施工時必須采取降水措施。但地鐵施工在穿越鐵路、高速公路、護城河、立交橋等路段時，無法在地面應用常規(guī)管井井點方法進行降水，因此輻射井降水技術成為必要的選擇。輻射井降水技術具有占地面積小、單井控制范圍大及能有效解決“潛水殘留水”降水難題等優(yōu)點，更重要的是可解決城市地鐵施工遇到地面有重要建筑物、河流、鐵路、立交橋等情況時無法應用管井降水施工的難題。xx市地質工程勘察院承接了xx地鐵五號、四號、十號線降水施工后，引進、攻克和掌握了輻射井降水施工技術，從工程情況看，輻射井降水基本滿足了土建施工的要求，為國家節(jié)約了上億元的投資。輻射井降水五大優(yōu)勢輻射井是由一口大直徑的鋼筋混凝土管豎井和自豎井內(nèi)的任一高程和水平方向向含水層打進具有一定長度的多層、數(shù)根至數(shù)十根水平輻射管所組成。豎井是水平輻射管施工、集水和安裝抽水泵將水排至井外的場所，水平輻射管是用來匯集含水層地下水至豎井內(nèi)的通道。豎井直徑設計為2.7～3.1米，深度低于結構槽底1.5～2.5米。水平井直徑為114～121毫米，濾水管直徑60～65毫米，長度為30～50米。水平井數(shù)量選擇依據(jù)綜合經(jīng)驗系數(shù)、基坑涌水量、單管出水量而確定。國內(nèi)輻射豎井主要施工方法為鉆機反循環(huán)成孔漂浮法下管，井徑為2.7～3米，厚度為0.15～0.25米，深度大于40米；水平井應用高壓水沖頂進法，適用于細顆粒軟土地層，長度可達60米，濾水管采用直徑為60毫米波紋管。此工藝在城市供水、農(nóng)田灌溉等領域有廣泛的應用，在基坑降水方面也取得了成功經(jīng)驗。但xx地鐵降水施工中，此工藝還存在以下問題：一是輻射井施工場地小。地鐵區(qū)間沿線每隔80～100米需拆遷100～150平方米場地作為輻射井施工場，如應用機械成孔漂浮法下管方法，施工場地至少需要300平方米。二是水沖頂進法施工水平井遇砂層使涌砂大，孔壁擴徑大，塌陷嚴重，將引起較大地面沉降，不適合建筑密集地段大范圍降水。三是水沖頂進法施工水平井遇礫石地層時，成孔困難。xx地鐵xx全長27.6公里，其中地下線16.9公里。因線路途徑繁華鬧市區(qū)及部分立交橋時，地面沒有管井降水的施工條件，所以就要全部設計為輻射井降水。到目前為止，已完成地鐵xx全部設計37眼輻射井。針對過去輻射井施工中的問題，我們對輻射井施工工藝進行了改進，輻射井降水控制范圍內(nèi)隧道降水效果達到設計要求。我們在施工實踐中總結出了輻射井降水技術的五大優(yōu)勢?！椛渚梢院芎玫亟鉀Q地鐵施工中地面沒有施工條件的降水難題?！椛渚哂姓嫉孛娣e小，降水控制范圍大，疏干效果好等優(yōu)點?！┕るy度大，施工成本高，但后期降水維護相對較簡單?！弥行乃Ψ囱h(huán)工藝施工水平井，如果施工中使用較合理的鉆進參數(shù)，可防止形成大的地下空洞，從而避免引起地面沉降等地質災害?！辆ā㈠^噴法、機械成孔法施工輻射井豎井能滿足xx地區(qū)各種復雜施工條件。豎井施工的兩大方法為解決輻射井豎井施工場地狹小的問題，引進沉井和錨噴倒掛壁兩種施工方法可取得良好效果。獨壯碑—令—云沉井法。沉井晝法施工具有安閱全性高、場地牛占用小、施工緣場地整潔等優(yōu)奮點，適合于各爪類地層。但井必壁管在下沉過沿程中，地層摩闖擦力較大，所原以施工深度較賣小?？顇x宣地區(qū)所施工沉元井都在湖2杯0訴米盲以內(nèi)，而輻射寄井豎井一般都然在壇2掩0霜米折以上，最深的滑達到均3棄0辨米羊，為此在施工敏工藝方面做了鼠較大改進，現(xiàn)購已成功施工輻堡射井豎井跳28.沒5醉米隊。妥緩稍棗—斤—基錨噴倒掛壁法順。采用人工挖疏土，機械吊運集渣土，由上至碰下邊開挖邊支它護的施工方法賴。開挖每循環(huán)灰進尺的標準是爐，話1州0勿米月以上為岔0.肯8讀米膏，豐1州0出米戶以下為截0.感6睜米與。水平井施工宇注意事項水平嚷井無論是采取掉國外直接頂進汗法，還是國內(nèi)摟高壓水沖正循塘環(huán)鉆進法施工邀，都不能滿足錘xx謝地鐵降水的要幣求。為此引進萌了雙壁反循環(huán)弟，同時對配套養(yǎng)水平鉆鉆機進奉行設計和生產(chǎn)嗓，經(jīng)過多次試凡驗和改進后，市在流砂地層和輕卵礫石地層中暢施工水平井取輪得了較好的效圍果，最長的水贈平井施工取得椒了細顆粒地層鞠達到晌7宇0瞇米廚。針對卵礫石殼地層水平井的催施工難題，試餡驗了偏心潛孔江錘跟管工藝，協(xié)并在卵礫石地事層施工水平井交達到鞠5照0勵米睛，但施工難度聯(lián)較大、施工成派本較高。其中補，雙壁反循環(huán)無水平井施工工勾藝適宜黏土、枝粉土、砂層和近粒徑小于扛5欲0顛毫米茅的卵石地層的凳水平井施工，剖反循環(huán)排渣干烏凈，施工效率灣高，下管方便壟。另外，對地物層沒有沖刷或懶干擾，施工避勇免了形成地下刷空洞旅。貍惑惑正確處理施工張中的問學題宜最輻射井降握水技術首次在喪地鐵施工中應倦用，在具體的逐工程施工中也窮出現(xiàn)過許多問營題。下面就這濫些問題的處理父措施及取得的架經(jīng)驗做簡單的適分析拳。步都怖膛—儀—緩玉蜓橋和祟文鼻門輻射井應用宣高壓水沖法施剩工水平井，相位繼出現(xiàn)地面塌哪陷和地下空洞月。雖采取回填聽或加固措施，將避免了造成工雜程事故，但對佩社會及工程造插成一定影響。么后經(jīng)專家分析志，輻射井降水物方案是可行的藍，但在實際施宇工時要根據(jù)不擁同地層采取不解同的工藝方法奧，特別是在流勿砂地層施工水乖平井使用高壓毒水沖法需慎重紫。港哀賠密—隆—蜓雍和宮西墻輻唇射井設計班2籌6皆米騎，采用沉井法暢施工豎井，當伸施工到綠1純1扶米餓時沉井遇阻施艘工困難，后采慚取加重助沉加螞壓攜至鎮(zhèn)6疤0獨噸也只能沉至吧15.夫4灑米憂，最后采用在完上部沉井管周供圍注漿加固，業(yè)剩下部分采錨寺噴倒掛壁的方揀法施工至權2切6直米擴。事故原因主硬要是鳳上砌l韻0咳米購地層主要為雜公填土層，而護潑壁及潤滑泥漿習套黏度小，漏獅失嚴重且補充吩不及時，造成模地層塌陷抱死休沉井管造成的報。把佛減雪—彩—鋼雙壁反循環(huán)工造藝施工水平井呼對地層沖刷、篇擾動小，但在督流砂地層施工肚時要采取小流云量、快進尺、慕快下管的措施舌，防止地層中失砂大量沿鉆桿籠中流出，影響學濾水管安放或胳形成地下空洞淚。我們對已施煉工濱1堤萬