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摘要：軌道交通中間風井基坑是工程施工的重難點，特別要預防其發生滲漏水，否則影響整體施工質量。以某穿黃軌道工程為例，分析該地區的地質環境，著重研究了處理風井基坑滲漏水、注漿防治漏水等方法，探討了預防和控制凍土地質災害的有效措施，施工結果表明該風井結構順利通過了檢驗。

關鍵詞：軌道工程；基坑滲漏；凍結法；凍土地質

1工程概況

某穿黃軌道下穿黃河，全長404m，此河段里程為YDK13＋841—YDK14＋245（北岸河堤里程：YDK14＋245）。規劃線路時，從大橋上由下通過，雙線同邊盡量繞開銀灘大橋。施工時用盾構作為區間主體，先通過北岸的通風井（兼聯絡通道）再穿越黃河，最后到達某站。下水徑流方向為西南方向，河水補給多來自地下水。

2井外地表、井內地基和導墻的加固措施

2.1井外地表加固

將風井地下連續墻圍護外皮沿小里程方向向外加固8m，沿大里程方向向外加固8m，沿垂直線路方向向外加固各3m。設備會用到65mm×5mPVC袖閥管、雙向皮碗式止水塞和25mm鍍鋅鋼管，這時需做成分段芯管，并應用普通硅酸鹽水泥單液漿進行注漿，也可使用普通硅酸鹽水泥與水玻璃雙液漿。將鉆孔按照1.2m×1.2m的比例做成等邊三角形。漿液的擴散范圍以0.8m為半徑從中心向外擴散。其中，用雙液漿材料筑孔來加固，而加固筑孔借助單液漿，總共604根，雙液漿97根，單液漿507根。如果28d無側壓抗壓強度＜1.0～1.2MPa，滲透能力＞1.0×10-6cm/s，說明不符合標準要求，需多次補充注漿。

2.2井內地基加固

為確保盾構井上覆土體＞1D，必須及時停止坑內的土方開挖作業。同時，為了保證豎井的封底效果，可采用袖閥管自上而下加固，使加固深度達到要求。通過檢測探孔發現井內注漿301根。

2.3導墻加固

加固導墻基底時要借助10cmPVC管，按照1.2m×1.2m的間距鋪開，共322根，將導墻加寬3.6m，加深6m。

3處理方法

3.1基坑內回灌水

如果承壓水在基坑內外出現約20m水位差時，可用回灌水平衡基坑內外水土的壓力，有效降低承壓水施加給基坑的壓力，避免基坑出現連續滲漏及基坑周圍的地面和管線產生大幅度沉降。施工初期，為了解承壓井整體數據，對承壓井進行抽水試驗，同時YP6觀測井的水位也需進行抽水試驗。承壓井的回灌總量約11000m3，其靜水位約-9.2m，基坑回水高度為基坑中框架上約2m，回灌水填滿井后不再抽送YPl-5承壓井的水。

3.2處理地面沉降問題

基坑西側如果出現滲水現象會導致地面出現16cm深的沉降，所以做好施工前的淺層注漿工作十分必要，可以避免由于空洞導致的較大面積地面沉降，注漿時要采取水灰比為0.6的單液漿，填充深度保持在地下2～12m，總注漿量保持在320m3。

3.3合理使用冰凍法增強地下墻接縫

除了基坑出現滲漏水，地下墻接縫也會出現此類問題，這時冰凍后的固體可保證滲水封閉的效果，只需借助垂直鉆孔液氮降低地下墻接縫外側土體的溫度，將其冰凍即可。

3.3.1凍結管的處理

凍結孔施工難度過大，可先處理液氮孔周圍的凍結孔，在每個凍結管之間設置800mm空隙，深度為36m，共6個，同時安置1個測溫孔，T1設置在離凍結孔600mm處位置。

3.3.2測量凍結孔偏斜率

只有嚴格按照每個孔的偏斜率施工，才能保證凍結管的平面位置與垂直度所產生的誤差在20mm以內，可采用經緯儀和燈光測量每個凍結孔的偏斜率是否均保持在1%以內且不偏斜于盾尾處。

3.3.3液氮凍結

1）制冷環節保證冷凍體達到1150mm的標準厚度，液氮冷凍體以10cm/d的速度運行7d。要想保證液氮冷凍體滿足要求，就要控制好溫度和壓力，控制壓力時可借助液氮儲藏罐上的散熱板，控制溫度時可借助每組回路中的截止閥，如當液氮儲藏罐瓶口溫度為-150～-170℃時，壓力值保持在0.10～0.15MPa，要想壓力值保持在0.05～0.10MPa，就要借助液氮儲藏罐上的散熱板，同時溫度控制在-50～-70℃。為了保證各液氮管向外釋放均勻，可將液氮管兩孔銜接，并且連接管路需采用不銹鋼軟管材料，要想保護保溫管路，可借助泡沫板或棉花。如果液氮突然停止供應，可提前準備好＞20000L容積的液氮容器為凍結期間的液氮做儲備。通過計算可得出具體需要的液氮量，計算出凍土所占地體積為504m3，凍土所需要的液氮是500kg/m3，即整個凍土所需要的液氮是252000kg。要保持凍結土體的穩定狀態，以24h為1組，每2組約需400kg/h；要維持凍結狀態，需要的液氮量為9600kg，將凍結時間定為10d，所需量為96t，即所需要的總量為348t。2）液氮屬于無色無味的氣體，使用液氮時一定要考慮安全問題，否則工作人員會因吸入液氮而窒息，所以液氮的儲存位置條件一定要滿足通風并遠離生活區。

3.3.4坑內抽水及泥沙問題

基坑的抽水和泥沙清理工作需在液氮實際凍結7d后，并根據-100℃時的測溫孔判斷凍結壁厚度是否達到設計標準。1）處理基坑時要分成2個階段，不僅要處理基坑內的回灌水，還要處理基坑底部的泥沙和回填水泥土袋。①第1階段抽水時要借助大功率的潛水泵，當抽到一定的標高時需停止并檢查坑內的水位，確認水位正常后，才能繼續進行。②第2階段借助高壓水槍的沖洗將底部泥沙和水泥土袋清理到地面，抽凈坑內的剩水后，用小挖機將水泥土袋等運到地面。2）通過承壓降水井控制水位為了避免出現抽基坑內的回灌水而導致坑底承壓水位突然上升，可采取分階段開啟原坑內承壓降水井控制水位。

3.3.5基坑內部結構回筑

基坑清理干凈后進行底板鋼筋綁扎和澆筑混凝土的工作。如果混凝土強度達到規定的50%，就不能再用液氮進行凍結，需將液氮凍結管更換為鹽水凍結管，然后再按照施工步驟繼續進行結構回筑。

3.3.6對地下管線的影響

由于基坑出現突涌情況時會對雨水管、地表、地下墻產生影響，所以對三者的最大沉降及位移進行實時監測，三者分別在基坑突涌的前后24h內出現最大沉降和位移，雨水管沉降深度達6mm，地表沉降深度達165mm，地下墻位移距離達1.8mm。雨水管、地表也會在以后的施工中出現單次最大距離的沉降，分別為1.2，2.1mm，地下墻單次位移距離最大值是0.5mm。打設凍結管會對已經完成混凝土墊層的基坑產生影響，而且開挖基坑和打設冰凍加固的凍結管同時進行，在施工中應給予足夠重視。

4預防和控制凍土地質災害的措施

1）地面帷幕注漿法為保證注漿達到應有的強度及有效避免沉降變形，可在井筒外圍較松散的地面組織大面積帷幕進行鉆孔注漿，不僅避免豎向應力的施工，還可防止井壁出現縫隙。2）在正確的時間進行壁間注漿因塑料軟板有滑動效果，可減少內壁受到來自外壁的束縛，以減少井壁縫隙的出現。所以，凍結井內外壁的材料多為塑料軟板。但塑料軟板不能做到密封防水，完工后的效果較差，平鋪后表面凸凹不均，是因為夾層注漿的時機較難把握，且注漿效果多種多樣。不僅延誤工期，還導致一些井筒反復注漿。對井壁夾層最科學的注漿施工時間應在其還未解凍之前。3）加強凍結井井壁封水效果凍結井井壁因混凝土受到水化熱和溫度等因素影響出現水平裂隙。所以，要避免井壁出現水平縫隙，且封水質量高，就要提高內井壁混凝土的強度、厚度，還要提升施工工藝水平。

5結語

已經完工的風井結構順利通過檢驗，檢驗報告顯示底板沒有滲漏水現象，但井壁側墻仍有一些濕跡，并且沉降也保持在規定范圍之內，說明該漏水處理有效，值得參考。

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作者:張沖 單位:中鐵十六局集團地鐵工程有限公司