辐射井破解地铁施工降水难题

辐射井破解地铁施工降水难题——以xx地铁xx为例●辐射井占地面积小、降水控制范围大、疏干效果好●地铁施工在穿越铁路、高速公路、护城河、立交桥等路段时，辐射井降水技术成为必要的选择●水平井数量选择要因地制宜●中心水力反循环工艺施工水平井可防止地下空洞和地面沉降●在流砂地层施工水平井使用高压水冲法需慎重xx市地处由多层砂砾、卵石及黏性土互层的第四系冲洪积平原上，地下水丰富，因此在地铁施工时必须采取降水措施。但地铁施工在穿越铁路、高速公路、护城河、立交桥等路段时，无法在地面应用常规管井井点方法进行降水，因此辐射井降水技术成为必要的选择。辐射井降水技术具有占地面积小、单井控制范围大及能有效解决“潜水残留水”降水难题等优点，更重要的是可解决城市地铁施工遇到地面有重要建筑物、河流、铁路、立交桥等情况时无法应用管井降水施工的难题。xx市地质工程勘察院承接了xx地铁五号、四号、十号线降水施工后，引进、攻克和掌握了辐射井降水施工技术，从工程情况看，辐射井降水基本满足了土建施工的要求，为国家节约了上亿元的投资。辐射井降水五大优势辐射井是由一口大直径的钢筋混凝土管竖井和自竖井内的任一高程和水平方向向含水层打进具有一定长度的多层、数根至数十根水平辐射管所组成。竖井是水平辐射管施工、集水和安装抽水泵将水排至井外的场所，水平辐射管是用来汇集含水层地下水至竖井内的通道。竖井直径设计为2.7～3.1米，深度低于结构槽底1.5～2.5米。水平井直径为114～121毫米，滤水管直径60～65毫米，长度为30～50米。水平井数量选择依据综合经验系数、基坑涌水量、单管出水量而确定。国内辐射竖井主要施工方法为钻机反循环成孔漂浮法下管，井径为2.7～3米，厚度为0.15～0.25米，深度大于40米；水平井应用高压水冲顶进法，适用于细颗粒软土地层，长度可达60米，滤水管采用直径为60毫米波纹管。此工艺在城市供水、农田灌溉等领域有广泛的应用，在基坑降水方面也取得了成功经验。但xx地铁降水施工中，此工艺还存在以下问题：一是辐射井施工场地小。地铁区间沿线每隔80～100米需拆迁100～150平方米场地作为辐射井施工场，如应用机械成孔漂浮法下管方法，施工场地至少需要300平方米。二是水冲顶进法施工水平井遇砂层使涌砂大，孔壁扩径大，塌陷严重，将引起较大地面沉降，不适合建筑密集地段大范围降水。三是水冲顶进法施工水平井遇砾石地层时，成孔困难。xx地铁xx全长27.6公里，其中地下线16.9公里。因线路途径繁华闹市区及部分立交桥时，地面没有管井降水的施工条件，所以就要全部设计为辐射井降水。到目前为止，已完成地铁xx全部设计37眼辐射井。针对过去辐射井施工中的问题，我们对辐射井施工工艺进行了改进，辐射井降水控制范围内隧道降水效果达到设计要求。我们在施工实践中总结出了辐射井降水技术的五大优势。——辐射井可以很好地解决地铁施工中地面没有施工条件的降水难题。——辐射井具有占地面积小，降水控制范围大，疏干效果好等优点。——施工难度大，施工成本高，但后期降水维护相对较简单。——利用中心水力反循环工艺施工水平井，如果施工中使用较合理的钻进参数，可防止形成大的地下空洞，从而避免引起地面沉降等地质灾害。——沉井法、锚喷法、机械成孔法施工辐射井竖井能满足xx地区各种复杂施工条件。竖井施工的两大方法为解决辐射井竖井施工场地狭小的问题，引进沉井和锚喷倒挂壁两种施工方法可取得良好效果。独壮碑—令—云沉井法。沉井昼法施工具有安阅全性高、场地牛占用小、施工缘场地整洁等优奋点，适合于各爪类地层。但井必壁管在下沉过沿程中，地层摩闯擦力较大，所原以施工深度较卖小。款xx宣地区所施工沉元井都在湖2杯0诉米盲以内，而辐射寄井竖井一般都然在坛2掩0霜米折以上，最深的滑达到均3弃0辨米羊，为此在施工敏工艺方面做了鼠较大改进，现购已成功施工辐堡射井竖井跳28.没5醉米队。妥缓稍枣—斤—基锚喷倒挂壁法顺。采用人工挖疏土，机械吊运集渣土，由上至碰下边开挖边支它护的施工方法赖。开挖每循环灰进尺的标准是炉，话1州0勿米月以上为岔0.肯8读米膏，丰1州0出米户以下为截0.感6睁米与。水平井施工宇注意事项水平嚷井无论是采取掉国外直接顶进汗法，还是国内搂高压水冲正循塘环钻进法施工邀，都不能满足锤xx谢地铁降水的要币求。为此引进萌了双壁反循环弟，同时对配套养水平钻钻机进奉行设计和生产嗓，经过多次试凡验和改进后，市在流砂地层和轻卵砾石地层中畅施工水平井取轮得了较好的效围果，最长的水赠平井施工取得椒了细颗粒地层鞠达到晌7宇0眯米厨。针对卵砾石壳地层水平井的催施工难题，试馅验了偏心潜孔江锤跟管工艺，协并在卵砾石地事层施工水平井交达到鞠5照0励米睛，但施工难度联较大、施工成派本较高。其中补，双壁反循环无水平井施工工勾艺适宜黏土、枝粉土、砂层和近粒径小于扛5欲0颠毫米茅的卵石地层的凳水平井施工，剖反循环排渣干乌净，施工效率湾高，下管方便垄。另外，对地物层没有冲刷或懒干扰，施工避勇免了形成地下刷空洞旅。狸惑惑正确处理施工张中的问学题宜最辐射井降握水技术首次在丧地铁施工中应倦用，在具体的逐工程施工中也穷出现过许多问营题。下面就这滥些问题的处理父措施及取得的架经验做简单的适分析拳。步都怖膛—仪—缓玉蜓桥和祟文鼻门辐射井应用宣高压水冲法施剩工水平井，相位继出现地面塌哪陷和地下空洞月。虽采取回填听或加固措施，将避免了造成工杂程事故，但对佩社会及工程造插成一定影响。么后经专家分析志，辐射井降水物方案是可行的蓝，但在实际施宇工时要根据不拥同地层采取不解同的工艺方法奥，特别是在流勿砂地层施工水乖平井使用高压毒水冲法需慎重紫。港哀赔密—隆—蜓雍和宫西墙辐唇射井设计班2筹6皆米骑，采用沉井法畅施工竖井，当伸施工到绿1纯1扶米饿时沉井遇阻施艘工困难，后采惭取加重助沉加蚂压携至镇6疤0独吨也只能沉至吧15.夫4洒米忧，最后采用在完上部沉井管周供围注浆加固，业剩下部分采锚寺喷倒挂壁的方拣法施工至权2切6直米扩。事故原因主硬要是凤上砌l韵0咳米购地层主要为杂公填土层，而护泼壁及润滑泥浆习套黏度小，漏狮失严重且补充吩不及时，造成模地层塌陷抱死休沉井管造成的报。把佛减雪—彩—钢双壁反循环工造艺施工水平井呼对地层冲刷、篇扰动小，但在督流砂地层施工肚时要采取小流云量、快进尺、慕快下管的措施舌，防止地层中失砂大量沿钻杆笼中流出，影响学滤水管安放或胳形成地下空洞泪。我们对已施炼工滨1堤万