盲沟在地铁基坑降水中的辅助应用

盲沟在地铁基坑降水中的辅助应用
毋铁卫
【摘要】基坑降水是保证深基坑施工的一项重要措施，降水的效果决定工程的顺利与否，而复杂的地质环境影响着降水的效果，在基坑底部增加盲沟措施对增强降水效果能起到明显的作用，为深基坑下无水作业创造了条件。

%Pit dewatering is an important measure to ensure deep foundation construction, the success of a project depends on the effect of water drawdown, while the complex geological environment influences the effect of dewatering. Having more blind ditches at the bottom of the pit as a measure is playing a significant role in the enhancing effect of dewatering, while it provides conditions for working in deep foundation pit without water.
【期刊名称】《现代城市轨道交通》
【年(卷),期】2014(000)001
【总页数】3页(P79-81)
【关键词】地铁工程;基坑降水;辅助措施;盲沟
【作者】毋铁卫
【作者单位】西安市地下铁道有限责任公司，陕西西安 710018
【正文语种】中文
【中图分类】U231.1
地下水是深基坑工程施工中经常遇见的且必须面对的难题之一，地下水的存在与大部分的基坑事故都有关系，因此，在基坑开挖施工前和施工过程中对地下水的处理非常重要。

地下水治理，主要有降水和截水2种方式，一般来说，基坑降水应用的更为广泛，方法也很多，如明沟加集水井、轻型井点、深井井点等。

但由于地质条件复杂，尤其对于复合地层，各地层的渗透系数差异很大，影响了降水效果，甚至影响工程的正常进行。

在基底采用盲沟以辅助应用，可增强降水效果，做到基底无水作业。

西安地铁2号线南段某车站为地下2层岛式车站，基坑长163.4 m，标准段宽度约19.5 m，车站底板埋深约16.9 m。

车站采用明挖法施工，基坑支护采用钻孔灌注桩加内支撑的支护方案，主体结构采用现浇混凝土箱型框架结构，结构外设置全外包防水层。

车站地貌单元属皂河1级阶地，车站呈南北向布设，场地地形较平坦。

根据钻孔揭露，在勘探深度50 m范围内从上到下地层主要为全新统人工填土、冲积黄土状土、中砂、粉质粘土、粗砂（局部含卵石）、粉质粘土和中砂等组成（图1）。

地下水潜水位埋深7.9～8.6 m，含水层主要为中粗砂层，局部含砾卵石，补给来源主要来自大气降水入渗。

根据车站地质条件及地下水埋藏条件，结合车站主体结构基础型式，设计采用管井井点降水，布井方式以坑外降水为主。

通过计算，设计井深30 m，平均井距15 m，降水井距离基坑周围约1.5 m，布井28口，沿车站中轴线在坑内布井4口，作为观测井，共布井32口。

若坑外井点降水效果欠佳，增加辅助坑内降水，即启动观测井进行坑内降水。

降水井裸孔直径700 mm，井管直径500 mm。

在基坑开挖前开始降水，在开挖至基底时要求水位降至设计基底下1 m，以保证基坑内无水作业要求。

根据西安地区基坑降水施工经验，按照设计要求，为保证降水效果，在基坑开挖前
15天开始降水，并实时监测水位变化情况。

根据水位变化监测情况，在开始降水后的10天左右，降水井水位降至20 m左右，观测井水位降至14～15 m，在接下来的几天内水位变化不大。

为加强降水效果，启用了基坑内的观测井进行降水。

基坑开挖按照开挖方案由北向南阶梯式分层开挖，开挖至14 m左右，即粗砂层和粉质粘土层分界线时，坑内开始积水。

为保证施工正常进行，在坑内采用明沟引流并设置集水井的方式进行排水。

当基坑开挖至设计高程16.6 m时，按照设计要求，为控制基底标高，需采用人工清底，但坑内积水严重，且因为积水造成基底泥泞不堪（图2、图3），致使清底无法进行，基底高程控制非常困难，更无法进行下一步的垫层和防水施工。

基坑开挖过程中揭露的地层情况与岩土工程勘察报告提供的地层资料基本吻合，通过在基坑开挖过程中观察，降水施工对于降低基坑及周围地下水位效果比较明显，但坑内积水主要来源于埋深12.0～14.8 m的粗砂层，地下水从粗砂层和粉质粘土层的地层分界面渗流，沿着基坑侧壁流入基坑，甚至造成桩间土体坍塌（图4）。

根据岩土工程勘察报告，粗砂层和粉质粘土层渗透系数分别为40～45 m/天和
5～10 m/天，相对于粗砂层，粉质粘土层相当于一个隔水层，在隔水层的作用下，地下水向降水井附近的降水漏斗中心位置汇集的速度产生较大差异，使粗砂层中残存的地下水沿着粉质粘土层的上面层向临空面汇集并流出。

盲沟又叫暗沟，是一种地下排水渠道，用以排除地下水，降低地下水位。

其施工顺序一般包括测量放样、开挖沟槽、人工清平沟槽、设置集水管、充填卵（碎）石、封面等工序。

根据基坑内积水来源、积水量、明沟引流及抽排效果等因素，经计算，在沿基坑内设置300 mm×300 mm的沟槽、内置φ150 mm集水管的盲沟即可
满足辅助基坑降水的要求（图5）。

(1）测量放样。

由于基坑内积水主要来源于距离基底2 m左右的粗砂层，在基坑
围护桩之间沿基坑侧壁渗流而下，为利于沿侧壁渗流的水在基底的汇集，盲沟沿着距基坑侧壁500 mm的位置布设，并根据侧壁渗流水量的大小在侧壁流水量较大的位置设置连接侧壁与盲沟的支沟。

(2）开挖沟槽和人工清平沟槽。

根据地铁车站主体结构分段施工，因此，沟槽开挖也同样分段进行，开挖的宽度和深度均为300 mm，沿基坑开挖方向设置0.2%～0.3%的坡度，并在施工段的外端设置φ800 mm、深约600 mm的集水井，以便于积水的汇集和抽排。

(3）布设集水管。

集水管由φ150 mm的PVC（聚氯乙烯）管经开孔加工而成（图6）。

在侧壁渗流量较大的位置在网喷之前也要预设引流管，以便于侧壁网喷之后的引流。

(4）充填卵（碎）石作反滤层。

将筛选后洗净的卵（碎）石人工充填到沟槽内（图7），卵石粒径不应小于集水管的孔径。

(5）封面及夯实。

用卵（碎）石将沟槽填满后，在上面铺设编织袋之类的材料，防止粘土等细颗粒进入集水管造成淤积。

在编织袋上面填铺粘土并进行夯实，为下一步垫层和防水施工创造条件（图8）。

关于盲沟，作为降水施工的一项辅助措施，其施工应因地制宜。

在本工程实例中，由于盲沟设置于17 m左右的深基坑下的粉质粘土层中，地层较为密实，可以减少夯实沟槽土基的工序；坑内积水来源于粗砂层，水质清澈，基本排除涌水、涌砂发生的可能，同时也可以节约土工布的使用；集水井的大小和水泵的功率应根据积水量来确定，既要保证盲沟内流水顺利汇集，又要保证井内的水及时抽排。

由于地铁车站主体结构一般分段施工，盲沟及集水井的设置也随基坑开挖而延伸，在最后一段主体结构的施工中，应充分考虑集水井的封堵，预留集水井封堵的相关措施。

降水施工是深基坑工程的一项重要工序，降水的效果决定着深基坑工程及其后的防
水工程、结构工程等施工的顺利与否，而地质条件的复杂性对降水的效果产生较大的影响，因此，在基底施作盲沟作为降水施工的辅助措施，可以增强降水的效果，达到保证基底无水作业的要求。

【相关文献】
[1] 西安市地下铁道有限责任公司.西安地铁二号线会展中心—韦曲段施工图设计[G]. 陕西西安，2010.
[2] 陕西工程勘察研究院. 西安地铁二号线会展中心—韦曲段航天城站岩土工程勘察报告[G]. 陕西西安，2008.
[3] 王海港，尚海龙，闫东星. 盲沟在高速公路排水防护中的作用[J]. 内蒙古公路与运输，2006(1)：49-51.。