杭州建筑密集区富水含砂地层地铁车站基坑施工关键技术研究

杭州建筑密集区富水含砂地层地铁车站基坑施工关键技术研究

李进龙

中铁隧道局集团有限公司市政工程公司浙江杭州310030

摘要：文章以杭州地铁7号线某车站施工为例，主要从地下连续墙的设计和土压力计算、基坑施工关键性技术、施工组织及风险应对、基坑的降水管理与监测等方面进行了讨论。

关键词：建筑物密集区；富水含砂地层；连续墙；基坑；降水管理；质量控制

1.前言

1.1研究背景及意义

1.1.1研究背景

“沧海横流七十载，祖国变化看今朝。”随着我国改革进程的不断深化，以及经济增长的持续繁荣，各行各业屡创佳绩的同时，也带动了内需的不断扩大。在这样的时代大环境下，我国的基础建设也得以在质量和数量上实现跨越式发展。其中，尤以地铁的建设为甚：据中国城市轨道交通协会的统计显示，地铁已经成为我国城市交通运载中不容忽视的关键力量，其总里程截止至2017年底已达到3800余公里，在城轨交通建设中的占比达到了惊人的77%左右[1]。

杭州自古以来便雄踞东南，俨然重镇，其人口众多，约为980余万，加之作为浙江首府、长江三角城市群核心城市以及我国著名的旅游城市，其交通压力不言而喻。为改善这一情况，自2003年伊始，杭州开启了城市地铁建设的序幕。经过多年努力，杭州在地铁营建上取得了卓著的成果，截止至目前，已经有4条线路共计190余公里的地铁投入运营，在建设线路总数达到10条。本文研究所依托之工程正是来自杭州地铁7号线某车站的基坑建设工程。

1.1.2研究意义

车站施工是地铁建设工程中的两项主要内容之一，其重要程度不言而喻，而其建设形式主要为条带状的深基坑。由于地铁建设的功能定位主要为满足城市交通出行的需求，因此地铁的建设不可避免的要穿过城市地表建筑群。而作为极具代表性的长江三角城市，杭州经济发达，人口繁多，建筑密布，水系纵横，其地铁车站的施工难度极高，所遇到的工程问题极为综合，也十分有代表性。因此，探寻解决以此为代表的建筑密集区富水条件下的地铁车站基坑建设施工技术问题不仅具有极强的现实意义，也会为类似情形下的地铁建设提供解决问题的参考思路。

1.2国内外发展及研究现状

1.2.1建筑密集区基坑施工技术研究

城市建筑群集中地区的车站基坑施工是地铁建设中难以绕过的问题之一，如何在保证建筑物稳定的前提下减小沉降，顺利完成建设任务是一项重要的课题。对此，国内外学者专家及工程技术人员多有论述：张学文在总结长沙1号线某车站建设经验的基础上，通过进一步的数值计算指出在建筑密集地区进行地铁车站建设时可采用通道式盖挖逆作法来控制地表沉降[2]；雷元新等从设计角度出发提出在建筑密集地区修筑基坑时要从设计阶段重视地表沉降的控制，如果能够找到与工况类似的施工案例，应在设计阶段予以参考[3]；韩拥军等借助计算机技术，对三亚地区某基坑的支护方案做了对比研究后指出在建筑密集地区进行基坑施工时可以考虑地连墙辅以锚索的支护形式[4]；Kozlovská等从决策优化的角度探讨了利用多准则决策分析方法确定建筑密集地区深基坑支护最优方案的可行性[5]。

1.2.2地下连续墙在基坑施工中的应用

地下连续墙作为一种有效的基坑围护工事，兼具承受荷载与防渗功能，因此在基坑施工中得以广泛采用。对此，国内外学者专家及工程技术人员积累了大量的经验：侯永茂针对我国长三角地区软土地层中的基坑开挖工况提出了格形地下连续墙的新颖围护结构，从实验、数值计算以及现场应用多个角度佐证了其出色的工程适用性[11]；郑官塘从经济、工程效果、施工可行性等多个角度综合考虑后，确定了采用内撑式地下连续墙作为福州某深基坑支护方案可达到最有效果[12]；满宁宁基于理论分析和实地测量后认为地下连续墙是沿海地区深基坑支护的一种有效方法[13]；Koike在总结多年工程实践经验后给出了一种快速有效的地下连续墙的施工方法，并针对该方法设计了一系列的相关设备[14]。

1.2.3富水地带基坑降水措施研究

当开挖基坑是在水系发育地层进行时，必须通过相应的措施对基坑进行降水处理，否则就会酿成重大事故。对此，国内外学者专家及工程技术人员也积累了一系列的研究成果：徐明在进行西安某城市深基坑建设时，针对黄土的湿陷性特点提出了采用深管井方法进行降水的施工方案，从其实践效果看，表明了这一方法的可行性[6]；张杰从理论角度切入计算了基坑施工中承压水的影响，并针对不同工况给出了相应的基坑降水控制措施[7]；贡立宇依托安徽芜湖地区某深基坑工程对轻型井点降水技术进行了系统考察，从理论和实践两个维度证明了其可行性[8]；管飞通过现场实践证明了悬挂式止水帷幕在降低基坑水压和水量方面的作用[9]；Aisen对深基坑的渗透稳定性相关的问题进行了集中分析，并强调了前期的理论计算在深基坑降水设计方面的重要性[10]。

1.3研究内容及技术路线

1.3.1研究内容

论文以杭州地铁7号线某车站施工为例，主要从地下连续墙的设计和土压力计算、基坑施工关键性技术、施工组织及风险应对、基坑的降水管理与监测等方面进行了讨论。指出要严格控制围护结构关键工序施工质量，采用信息化技术做好监测及降水工作，严格按照设计要求进行土方开挖及支撑架设，做好主体结构混凝土质量控制，对工程建设的质量做出有力保障。在不断研究、总结、提高的基础上，力求此基坑的施工经验可谓后续类似工程提供可资借鉴的经验之处。

1.3.2拟解决的主要问题

（1）建筑密集地区的地铁基坑施工技术

（2）富水地层基坑施工中的降水控制

1.3.3研究方法及技术路线

研究拟采用文献调研、理论分析、工程实践总结等方法进行展开，其技术路线设计如下：

图1-1研究路线

1.4小结

本章为全文之绪论，主要对当前相关研究的国内外发展情况以及本文的主要研究方法、内容和技术路线做了简要说明。其结论如下：

（1）总体而言，地铁车站的建设属于狭长超深基坑的施工范畴。要圆满完成建设任务必须抓两个关键点：一是要控制好建筑密集区的地表沉降量；二是要对富水地层中的地下水进行有效的降水处理。

（2）类比相似工程经验可发现，采用地下连续墙的施工方式构筑该基坑可以达到有效减小沉降的目的。

（3）使用触变性和形成性好的泥浆是在粉土与砂土中进行连续墙构筑关键工序之一。此外，待上一结构段底板强度达到设计强度的一半时再进行下一结构段预留土方的开挖是确保基坑变形在控制范围内的重要原则。

（4）对混凝土供应商的选择上应尽量考虑拥有至少2条生产线以上的供应厂商，当浇筑混凝土的量较大时泵车的台数不宜少于2辆，在现场切实做到分层分段供应，杜绝混凝土浇筑冷缝的产生；板类结构及时压浆收面覆盖，侧墙、柱子混凝土拆模后采用薄膜覆盖，并配备超声波养护设备，方能充分发挥防水混凝土结构自防水作用。

2.工程概况

2.1工程简介

杭州地铁7号线工程起于河坊街的吴山广场站，经上城、江干、滨江、萧山、大江东新城，至大江东地区的江东二路站。线路主要路由为河坊街——规划凯旋路——杭海路——解放东路——钱塘江——飞虹路——萧邮路——建设三路——建设四路——商贸路——萧山机场区域——永盛路——新港路——青六路。该线路连接吴山广场、城站火车站、采荷地区、钱江新城、奥体博览城、钱江世纪城、萧山机场及大江东片区。

杭州地铁7号线工程施工总承包线路位于钱塘江以南，滨江区、萧山区和大江东区。线路大多位于道路下方穿行，其中萧山区范围内的线路大部分在建设三路及建设四路下穿行，周边建构筑物较多，大江东区范围内线路则位于青六路下方。作为杭州首条以央企一级公司总承包模式管理的项目，有着工程规模大，协调难度大，工期十分紧张；建设专业全覆盖，综合性强，各专业间协调安排工作量大；穿越敏感建构筑物多，施工风险高等特点。

某车站位于大江东区南北向和东西向主干道交叉路口，车站标准段主体结构宽度为24.15m，开挖深度为17.5m，围护结构采用800mm厚连续墙加内支撑体系（第一道支撑为钢筋混凝土支撑，其余支撑为钢管支撑，共四道支撑加一道换撑），插入比约为1：2.34，地下连续墙底于12-4圆砾，地下连续墙与内衬墙按复合构件设计。周围施工影响范围内有筏板基础一层和三层砖混结构。南北向和东西向各类市政管线密集。主要有自来水、雨水、污水、电力、通讯管等。围护结构施工前，管线沿围护结构两侧绕基坑迁移，迁改后的10KV电力管线距基坑边线3.0m，燃气管线距基坑边线5.0m，通讯管线距基坑边线7.0m，并且位于施工便道下方，均需重点保护。

2.2工程地质情况

根据岩土层不同物理类别划分，工程区地基土在勘探深度内可以大致归纳为“填土”、“粉土”、“砂土”、“粘性土”、“碎石土”五类。工程区地基土岩土组成、地层时代、厚度及标高见表2-1“地基土层划分表”。

表2-1地基土层划分表

本工点存在对基坑有影响的不良地质作用主要有饱和粉（砂）土地震液化、基坑内因在地下水水头差作用而产生流砂或管涌的现象等。

（1）饱和粉土、砂土地震液化

饱和粉土、砂土地震液化是指饱水的粉土或砂土在地震力的作用下瞬时改变强度，由固态变成液体状态的力学过程。砂土液化主要是在静力或动力作用下，砂土中孔隙水压力上升，抗剪强度或剪切刚度降低并趋于消失所引起的。

对于本工程，饱和粉土、砂土的地震液化的危害主要表现在：

1）地基失效导致建（构）筑物底板断裂；

2）建（构）筑物侧壁及上覆土体液化，导致地面以上建（构）筑物失效进而影响地下车站；

3）建（构）筑物侧壁及上覆土体液化导致地下建筑受力状态突然变化，导致结构内力重分布，进而影响建（构）筑物安全。

（2）流砂、管涌及抗浮失效

工点分布的③大层粉（砂）土其渗透性相对较强，基坑开挖时，若不采取有效降（止）水措施，该层土在基坑内外水头差的作用下，易产生流砂或管涌现象，进而导致坑壁坍塌，坑底失稳，故在基坑开挖前应采取坑内降水措施，将地下水位降至基坑底部下0.5～1.5m，当降水有困难或降水会引起相邻建（构）筑物安全时可采用可靠的止水措施隔开基坑内外的水力联系。

2.3水文情况

根据地下水含水空间介质和水理、水动力特征及赋存条件，拟建工程在勘探孔深度范围内地下水可分为第四系松散岩类孔隙潜水和孔隙承压水。

孔隙潜水

孔隙潜水含水层主要由表部填土及浅部全新统冲海积粉（砂）土组成。

1）表部填土因土的性质不均性，其富水性差异性也较大。以粉土及粘性土为主的素填土，其富水性和透水性均较差；由粗颗粒组成的杂填土，其富水性和透水性均较好，水量较大，主要接受大气降水的竖向渗入补给及地表水体的侧向渗入补给。

2）浅层粉（砂）土渗透系数一般为2.45×10-4cm/s～9.50×10-4cm/s，属弱透水性土层，富水性一般。勘察期间测得潜水初见水位埋深2.30～3.50m，稳定水位埋深1.90～3.30m。

（2）孔隙潜水

勘察期间测得⑫大层承压水水位埋深6.45m，相应高程为-1.06m。根据区域水文地质资料，承压水水位年变化幅度为0.5~3.0m，之前所积累的桩基施工经验表明桩基施工受承压水的干扰极微，但基坑开挖施工对其反应较大。

2.4小结

本节对工程的总体情况作了介绍，明确了其地质和水文特点。

3.建筑密集区富水含砂地层基坑施工的关键性技术

3.1地下连续墙

3.1.1地下连续墙设计

地下连续墙作为一种有效的基坑围护工事，兼具承受荷载与防渗功能，因此在基坑施工中得以广泛采用。针对本工程的情况，对地下连续墙设计如下：

（1）以800mm作为地下连续墙的控制厚度；采用水下强度等级为C35的混凝土。

（2）以70mm作为其受力主筋的保护层设计厚度，外侧及内侧控制量都按此设计。

（3）入土深度以设计为准，地下连续墙垂直施工偏差不得大于0.3‰。

（4）通过对连接墙体接头处的冲刷保证相邻连接墙的连接稳定性。

（5）对墙顶设计标高处的浮渣要做到及时清理、对超高部分应及时凿除。

（6）采用跳槽做法对处于同一控制线上的墙体进行作业。

3.1.2地下连续墙施工关键工序

粉土和砂土构成了施工现场的主要地层，这种地层的土质情况使得施工工程中特别是挖槽施工时极易发生土体液化和流土灾害。为有效解决这一弊病，通常会使用触变性和形成性较好的泥浆进行施工，且在其中掺入外加剂的同时加强泥浆性能监测来对其液化和流土进行进一步控制，从而避免在槽段发生工程事故。泥浆液面应高于地下水位1.5～2.5m，且不低于自然地坪原有地面标高，挖槽前应进行现场泥浆试验，确定最佳配比。

地下连续墙在砂性土层成槽施工中易引起槽壁坍塌而出现质量事故，导致地下连续墙出现渗漏现象。如果地下连续墙质量不过关，出现墙段夹泥，形成缝隙，可导致漏水、漏砂，对周边环境影响极大；而封堵不及时，可能出现地面坍塌、甚至基坑塌陷。

连续墙施工技术基本成熟，如泥浆班组一般都是由经验的工人组建；新浆配合比经过试配和试成槽，施工中根据泥浆实际使用情况进行微调；泥浆制备、泥浆输送、循环浆过筛都有可靠的设备保障，关键设备都有备品、备件，基本不出现影响正常施工的现象；配备三川德青工程机械有限公司（原黑旋风工程机械开发有限公司）生产的ZX-200/60循环泥浆过筛系统，改善循环浆性能。

但在工艺细节量化、质化控制仍存在不足之处，新鲜泥浆在成槽过程中、混凝土浇筑过程中会劣化、变质，劣化、变质情况需在实际施工中验证。配备气举反循环装备换浆，循环浆换浆都要过筛，气举反循环气管距离槽底深度比较随意，循环浆过筛后经检测满足使用要求后方可作为循环浆使用，达不到要求需要废弃，需在实际施工中验证气举反循环效果、废浆量等参数。

槽内泥浆处于静止状态时，泥浆会因重力作用下沉，槽内下部泥浆比重会逐渐加大，这就要求成槽后的换浆、下钢筋笼前的抓槽清底、钢筋笼下放、砂袋回填、导管安放工序保质保量的同时，提高作业速度。需在实际施工中验证作业速度和作业效果。

3.1.3地下连续墙关键技术措施

（1）新浆成槽

每幅1.2米地下连续墙用浆量=1.2*6*62.5=450m3；每幅1.0m地下连续墙用浆量=1.0*6*62.5=375m3。项目部配备22m3/个的泥浆箱100个，满足泥浆循环需要。

在用新鲜泥浆成槽过程中，每隔10m抽检泥浆性能，上部25m因两侧有槽壁加固，经检测无劣化现象，随着成槽时间的延长和成槽深度的增加，泥浆劣化现象明显。

表3-1泥浆性能检测对比表

由于下部泥浆劣化，气举反循环时只能从50m逐渐往下部换浆，换浆时间为成槽后6h，气举反循环时产生废浆120m3，混凝土浇筑过程废浆100m3，混凝土浇筑前测锤测沉渣5cm，混凝土浇筑完成时采用测锤测量浮浆厚度25cm，混凝土超灌60cm，混凝土充盈系数1.05，效果良好。

（2）新浆、循环浆混合使用成槽

根据第二幅地下连续墙（E08地下连续墙）泥浆使用情况，采用循环浆成槽，产生的循环浆比重1.22g/cm3，粘土38s，PH=8，含砂率7%，不能作为循环浆继续成槽，需要使用新浆改良。

表3-2新浆、循环浆混合使用性能表

其余地下连续墙决定采用新浆、循环浆混合使用成槽，采用新浆和循环浆混合使用时，视循环浆比重、粘度、含砂率加入1～2倍新浆，每幅槽新浆使用量控制在槽段总量的1/3～2/3，气举反循环时从50～55m逐渐往下部换浆，换浆时间为成槽后5h左右，每幅槽段换浆时废浆100m3左右，浇筑混凝土时产生废浆100m3左右，其余槽内泥浆作为循环浆使用，有效控制了槽内泥浆质量，浇筑混凝土前沉渣厚度3～4cm，混凝土浇筑完成时采用测锤测量浮浆厚度20cm，混凝土超灌量65cm，混凝土充盈系数1.05左右，效果良好。

表3-3泥浆性能检测对比表

表3-4各类泥浆成槽效果对比

综合考虑施工成本和施工质量，除闭合幅采用新浆外，其他槽段施工只采用新浆或只采用循环浆均不可取，实际施工中较多采用的是新浆和循环浆混合使用，而新浆的使用量和换浆时间、换浆量需通过试成槽进行量化，而沉渣质量控制作为质化控制指标，沉渣指标必须符合设计和规范要求方能进行混凝土灌注。方可保证开挖后墙体平整度良好，基本无漏筋、夹泥现象。

3.2基坑土方开挖及支撑安装与拆除

目前地铁车站分层、分段放坡开挖工作和支撑架设的及时性均做得比较到位，主要问题集中在雨季较多，车站土方不能及时外运，造成施工不连续和工期拖延；钢支撑实际架设位置与围护结构预埋钢板位置不一致，钢支撑与围护结构之间不平整，有空洞；钢支撑连接螺栓松动；钢支撑轴力偏小，不满足设计要求，围护结构监测变形大。

工程进场后进行充分的调查和了解，选择好土方运输队伍，争取业主单位和地方政府的支持，做好临时弃土场的选择是确保土方运输正常，保证工期的关键。下一结构段根据基坑围护结构变形情况预留1～2层土方暂不开挖，待上一结构段底板强度达到设计强度的50%，方进行下一结构段预留土方的开挖，是确保基坑变形在控制范围内的重要原则。

现有的钢支撑设计多数没有考虑码头吊、翻土小挖机作业和结构施工需要，围护结构施工前，需争取设计单位理解，采用工作联系单和图纸会审的方式根据作业和施工需要进行微调，控制好围护钢结构钢筋笼下放标高，端头井和围护结构缺陷严重的地方增设钢围檩，方能保证钢支撑架设位置与围护结构预埋钢板位置一致。围护结构钢支撑架设位置暴漏后需及时采用高标号细石混凝土或硫磺砂浆对预埋钢板不平整处进行处理。钢支撑螺栓必须架设垫片，钢支撑轴力施加到位后及时进行钢支撑螺栓复紧，下层土方开挖前及时安排对钢支撑轴力进行复加，方能使土方开挖期间围护结构受力和设计工况相符，减少围护结构变形。

3.3主体结构混凝土质量控制

3.3.1组合钢模板的使用

杭州地区为亚热带季风气候，高温、多余季节多，木模板极易受潮变形，对混凝土外观质量影响大。木模板热传递系数小，热量极不易损失，极易产生温度裂缝。钢模板的导热系数大，混凝土的内部热量可以较快的散失，使内外温差减小，有利于减小温度裂缝的出现。且钢模板可以采用对拉螺杆予以加固，能较好的满足车站基坑施工中的防水要求，木模板与之相比则存在诸多问题，不能满足此要求。加之钢模板标准化程度高，尺寸参数更为稳定，其表面摩擦力更小，所以进行安装时更为高效便捷，最后，钢模板的可重复利用性极强，十分符合绿色施工环保施工的新型工程建设理念。

3.3.2围护结构渗漏水处理

目前地铁车站多设计有坑内外降水井，车站顶板封顶前多保持开启状态，结构底板和侧墙施工前围护结构渗漏缺陷不容易被发现，或者因为赶工期得不到充分重视。车站完成封顶，坑内外降水井停止抽水，地下水位回升，出现结构渗漏水现象，不满足设计的Ⅰ级防水要求；混凝土由于供应原因得不到连续供应，混凝土浇筑旁站流于形式，全依靠混凝土浇筑工人习惯操作，不能切实做到分层分段浇筑，上层混凝土浇筑前下层混凝土已终凝，造成冷缝出现；混凝土未采用抹刀及时收面并覆盖，作业工人时常洒水收面，造成结构表面质量下降；混凝土养护制度落实不到位，防水混凝土不能保证浇筑后14d内保持湿润状态。

为此，车站结构施工前必须高度重视围护结构渗漏水缺陷，认真处理到位，杜绝车站结构完成后大成本的防水堵漏；为确保混凝土能及时且大量供应，对供应商的选择上应尽量考虑拥有至少2条生产线以上的供应厂商，当浇筑混凝土的量较大时泵车的台数不宜少于2辆，在现场切实做到分层分段供应，杜绝混凝土浇筑冷缝的产生；板类结构及时压浆收面覆盖，侧墙、柱子混凝土拆模后采用薄膜覆盖，并配备超声波养护设备，方能充分发挥防水混凝土结构自防水作用。

梁、板混凝土的浇筑是由施工需求现场决定的，其做法大致有全面分层、斜面分层和分段分层三种。分段阶梯式浇注做法在大体积混凝土板的施工中应用普遍。其主要做法要点在于浇筑必须从一端首先进行，当浇筑到大约5-8m处时，再开始浇筑下一层，每层的厚度以30cm为宜，且在流程完成后要对构件洒水养护至少2周。

a全面分层b分段分层c斜面分层

图3-1混凝土分层浇筑示意图

图3-2顶板或中板砼浇筑示意图

侧墙、端墙采用分层施工工艺斜向进行，相邻两层之间的施工间隙应在2h之内完成，且在其作业流程中将浇筑速度控制在200cm/h，浇筑厚度设计为0.5m。为使得浇筑效果达到最优，应使用Φ50振捣棒一梅花型布置，每隔75cm对所浇筑混凝土进行分层振捣。

图3-3混凝土浇筑顺序示意图

3.3.3钢筋混凝土保护层厚度控制

保护层的存在可以在很大程度上改善钢筋的锈蚀，使混凝土与钢筋间的结合更为持久牢固，从而优化钢筋混凝土结构在防火、耐久性、承载力等方面的表现。因此，钢筋混凝土保护层的厚度控制是钢筋混凝土结构控制的重点，地铁车站是地下结构，控制钢筋混凝土保护层的厚度更是重中之重。传统钢筋保护层控制措施已不能满足地铁施工质量要求，使施工质量控制难度增加。

传统的砂浆垫块现场随意加工，或者为市场上所购买的小厂家生产之非标产品，这就造成了其在强度上很难统一，极易出现因强度不达标而遭破坏的情况；此外，这类垫块在生产时很大概率上未经过严格的产品控制，其尺寸误差范围很大，这就会在很大程度上使得其在应用过程中因固定问题而产生松动，其中尤以在封模板和振捣工程中为甚。这些因素都会严重阻碍钢筋混凝土保护层的施工情况，留下质量隐患，降低结构得力学性能和耐久性。

图3-4钢筋保护层塑料定位块和工程塑料轮式垫块

钢筋保护层塑料垫块的使用极为方便。为了节约时间，优化效率，塑料垫块与钢筋的连接所采用的并非畅通的捆扎办法，而是直接卡在或是套在钢筋之上。这种连接方式在保护土方面具有自身独特的优势，其中最主要的就是它可以对保护层的厚度进行针对性调节，克服了传统保护层所存在的诸多弊病。另外，塑料垫块的原料丰富、工艺相对简单且目前形成了较为成熟的产业生态结构，这在很大程度上使得其应用成本大大下降。再有就是，依托这种完整的产业链结构，其标准化程度极高，因此其工程应用和维护都极为便利。

3.4小结

本章对所依托工程的概况、地质条件、水文条件等做了简要介绍。建筑密集区富水含砂地层基坑施工的关键性技术从地下连续墙的设计、地下连续墙的关键施工技术、基坑土方开挖及支撑安装与拆除、主体结构混凝土质量控制等方面做了重点阐述。

4.基坑的降水管理与监测

4.1基坑降、排水施工方法

4.1.1降水目的

根据本基坑工程开挖及基础底板结构施工要求，本方案设计降水的主要目的为：

（1）疏干开挖范围内土体中的地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工作业；

（2）降低坑内土体含水量，提高坑内土体强度。

（3）减小基坑内外水压差，防止基坑底部隆起

4.1.2降水方案

本基坑开挖范围内的潜水含水层需要疏干，根据设计要求，义蓬站站降水采用坑内管井降水+坑内外集水明排+坑外控制性降水的降排水方案。坑内沿每12m设一口降水井，共布设31口；坑外布设58口降水井。

4.2基坑工程监测措施

基坑监测工作的一项重要内容在于合理确定监测点原始数据的采集时间，目前通行的做法主要有三种，分别为将采集监测点原始数据工作置于围护工事作业前、或是置于基坑降水之前、最后是置于基坑开挖作业前。在杭州地区的工程实践中，采取了将采集监测点原始数据工作置于基坑开挖工作之前的流程，这种安排方式有利于降低基坑作业过程中地下连续墙构筑工事的报警值。问题主要凸显在基坑降水和砼冠梁、支撑梁施工组织不合理，一般砼冠梁、支撑梁强度达到开挖要求后坑内外降水井才抽水不足一周，实际的基坑监测数据是降水的土方开挖引起的累加值，这也是目前杭州地区基坑见底后墙体测斜累计报警的一个原因。因此，坑内降水井和砼冠梁、支撑梁需穿插施工，降水井完成后及时进行抽水，土体疏干后方便了砼冠梁、支撑梁施工，基坑开挖前完成初始值采集，基坑监测数据为土方开挖引起的变形。

基坑降水管理不够信息化，水位测量依靠工人进行测量，耗用工时长，水位报表不能形成图示版，不能一目了然及时反映水位情况指导施工。尤其是承压降水井必须配备水位液晶显示屏，为基坑管理第一时间提供测量数据。

4.3小结

本章主要对基坑的降水管理与监测作了扼要的说明。

5.结论与展望

5.1结论

论文以杭州地铁7号线某车站基坑工程为依托，在分析国内外研究现状的基础上综合运用理论分析与工程实证的基础上对地下连续墙处理建筑密集地区富水含砂地层基坑支护问题的有效性予以了佐证。并从施工关键技术、施工保障措施、施工组织及风险应对、基坑监测与将水管里等多个方面进行了系统探讨。所得结论如下：

（1）总体而言，地铁车站的建设属于狭长超深基坑的施工范畴。要圆满完成建设任务必须抓住两个关键点：一是要对富水地层中的地下水进行有效的降水处理；二是要控制好建筑密集区的地表沉降量。

（2）类比相似工程经验可发现，采用地下连续墙的施工方式构筑该基坑可以达到有效减小沉降的目的。地下连续墙的受理机理可以用土拱效应来描述，而土拱效应是支护构筑物以及土体之间剪切摩擦作用的结果。

（3）使用触变性和形成性好的泥浆是在粉土与砂土中进行连续墙构筑关键工序之一。此外，待上一结构段底板强度达到设计强度的一半时再进行下一结构段预留土方的开挖是确保基坑变形在控制范围内的重要原则。

（4）对混凝土供应商的选择上应尽量考虑拥有至少2条生产线以上的供应厂商，当浇筑混凝土的量较大时泵车的台数不宜少于2辆，在现场切实做到分层分段供应，杜绝混凝土浇筑冷缝的产生；板类结构及时压浆收面覆盖，侧墙、柱子混凝土拆模后采用薄膜覆盖，并配备超声波养护设备，方能充分发挥防水混凝土结构自防水作用。

（5）应合理配置施工组织结构，针对现场可能出现工程风险做好应对预案。必须重视基坑的排水，采取坑内管井降水+坑内外集水明排+坑外控制性降水的方案来进行降水。此外，还要随时监测基坑的状态。

5.2展望

杭州地铁经过十余年的建设，建设工程参与各方均积累了丰富的施工经验和管理方法，地铁车站施工技术也在总结中不断完善和提高。在此过程中所总结的工艺做法与相关组织管理经验应能为今后的类似工况提供一隅之见。

由于地铁车站结构的特殊性和工期紧张、施工组织需要，地铁车站钢支撑拆除后围护结构墙体测斜仍处以变形状态，而此时已经完成结构侧墙施工，是否不利于主体结构混凝土裂缝和结构渗漏水的控制，是否需要根据研究成果规范化仍需进一步研究。

受作业环境的限制，论文不能对当前疑虑进行更深研究，希望国内的专家学者进行详细、系统的研究，为下一步地铁规范化施工提供指导性的研究成果。

参考文献：

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（保留作者简介）

作者简介：李进龙、男、浙江杭州人、现就职于中铁隧道局集团有限公司市政工程公司，工程师职称，注册一级建造师、注册造价工程师、注册安全工程师、监理工程师、公路水运工程试验检测师，工作以来长期从事地铁、城市道路等市政工程施工。