摘要：在超深基坑施工中，最为主要的就是降水环节，这一环节不仅可以提高施工质量，而且也可保证施工安全。但在不同的地层条件下，采用的降水技术存在一定的区别。因此，本文针对砂泥岩地层超深基坑施工降水技术展开分析，结合实际工程案例，具体判断降水技术中的各项参数，以供参考。
关键词：砂泥岩地层；超深基坑施工；降水技术；施工安全
一、超深基坑施工降水技术分析
在实施超深基坑施工过程中，借助降水技术达到降低地下水位的目的，一般会用抽排水的方式，来降低土体本身的含水量，避免出现流砂、管涌以及基坑坡面滑坡问题。但从目前来看，很多项目中使用的降水方案并不合理。尤其是井点数量、间距参数等较为重要的细节参数，是保证深基坑工程降水效果的关键，然而很多人员在设计参数时，并没有考虑到深基坑工程的实际情况，导致设计效果和实际效果存在较大差距。此外，止水帷幕的设计也非常关键，如果设计不合理，不仅会导致降水效果下降，还会影响到坑内的施工质量。
在超深基坑施工时，先要确定具体降水方案，主要可以分为两种，分别为：纯井点降水法、截水法。在此基础上，纯井点降水法还可以进一步划分为轻型井点、管井井点以及喷射井点。从目前来看，轻型井点的应用最为频繁，因其适用的地层范围较广，在填土、粉土、粘性土和砂土等渗透系数较大地层中均可以发挥出其本身的作用。管井井点和轻型井点较为相似，使用的范围也相同，管井井点内所有的抽水设备都可以单独运行，因此排水量更大。相比较而言，喷射井点可以应用增大降水深度，利用离心泵产生高压工作水，继而实现负压高速运动，吸出地下水。截水法就是利用止水帷幕，截断基坑内外的水力关系。常见的止水帷幕包括高压旋喷桩、深层搅拌桩、旋喷桩止水、地下连续墙等。
二、超深基坑施工降水技术应用
（一）工程概况
以西南地区某地下工程为例，受到地势的影响，呈现出东南高，西北低的走向，在此背景下，结构最大埋深超过60m，施工承包商最终采用了明暗结合的基坑开挖技术。这种施工技术难度较大，需要对施工有关参数进行详细的技术，以此将其控制在科学范围内，切实提高施工效果。该地下工程结构总长度为185.9m，其中明挖部分长度为83.5m，暗挖部分埋深为58.0m。标准段宽为41.8m，结构顶板覆土深度为2.0m。由此可知，只有将隧道地下水水位降低在开挖面以下0.5-1.0m，才能够保证开挖施工安全稳定要求。根据勘测人员对车站地层的勘测结果来看，可以分为九层，分别为：杂填土、泥岩和粉砂质泥岩、粉砂岩和泥质粉砂岩、泥岩和粉砂质泥岩、粉砂岩和泥质粉砂岩、泥岩和粉砂质泥岩、粉砂岩和泥质粉砂岩，泥质粉砂岩、粉砂岩和泥质粉砂岩。总的来看，在该项目中主要需要面对地层结构就是粉砂岩，除了前两个层次之外，几乎所有的地层面中，均含有粉砂岩。在此基础上进一步分析该工程的水文地质情况，最终确定该地下工程中主要受到上层滞水、第四系松散岩、碎屑岩类孔隙水的影响。从测量得到的数据来看，地下水位埋深为9.20-37.80m，水位高程为71.11-102.13m。在开展降水施工前，必须要确定实际的渗透系数，以此保证降水施工得到真正的成功。
（二）降水试验
为了保证降水试验数据的准确性，本文从单井抽水和群井抽水两个角度展开，一共设置了两口观测井和八口试验降水井。降水井采取集中布设和分散布设两种方式，先在竖井四周布设四口降水井，然后在车站两侧、中部地区分散分布设剩余四口降水井，井底高程为40.50m。观测井则布设在暗挖隧道顶部和底部，井底高程分别为53.00m、65.00m。单井抽水试验，随机选择了一口降水井，水位降低了46.50m。
其他井口的水位也发生了不同的变化，总的来看，抽取深层地下水时，同层水位出现了明显的下降且幅度较大，其他深度的水位下降也较为明显，但相比较其他观测井而言，隧道顶部水位下降情况并不明显。由此可知，粉砂岩透水性自上而下增强，顶部以上含水层透水性最差，顶部以下含水层透水性存在差异。群井抽水试验，随机选择了五口降水井，分别设施不同的抽水流量，最大为6.19m3·h-1，最小为3.84m3·h-1。从其他井口观测得到的降水效果来看，隧道顶部水位降深较小，底部降深较大。
（三）试验分析
根据具体的降水系数试验，对粉砂岩地层透水性有了深刻的了解，在此基础上，进一步计算得到地层渗透系数，为0.5-0.9m/d。同时，展开了抽水恢复试验，单井抽水后水位恢复速度较快，群井较慢。群井抽水模式下在390min内可以恢复10%，而单井在40min内就可以恢复14%。因此，在实际施工过程中，要保证电力充足，保证降水工作的连续性，避免水位恢复对超深基坑支护产生负面影响[1]。
三、超深基坑施工降水技术设计
（一）具体设计
基于降水结构和渗透系数，综合考虑该地下工程的水文情况，对降水技术进行设计。
根据计算得到单井水量，其中H、S、R分别代表着含水层的厚度、地下水降低值以及抽水影响半径，rw为水井的半径，K为渗透系数。在此基础上，得到基坑区域的总水量，具体公式如下，。除了上述两个参数之外，还需要计算单井最大出水量和干扰井群单井出水量。根据这些参数数据，进一步得到需要设置的井点数量以及井点之间的间距。该工程一共设计了70个降水井，其中有3个作为观测井，深度为53.5-58.6m，观测井的井底高程为55m，滤水管长为8m，井壁管和地面标高均为8m，黏土和绿豆砂回填高度为28m，沉淀管为0m。另外67个为降水井，深度为71.5-78.6m，井底高程分别设置为35m和37m两种。35m井底高程的降水井，滤水管长为42m，井壁管和地面标高均为35m，黏土和绿豆砂回填高度为47m，而37m井底高程的降水井，滤水管长为40m，井壁管和地面标高均为37m，黏土和绿豆砂回填高度为45m，二者的沉淀管均为1m。
（二）其他方面
根据观测得到的数据来看，在这种降水方式下，可以确保降水达到暗挖隧道井底，最大程度保证每一个开挖面的干燥。而且在暗挖隧道采用降水措施后，水压力下降，围岩和支护结构的安全性进一步提高。不仅如此，在干燥的环境下，可以采用三台阶法进行施工，施工质量、施工效率也会得到发展。在完成降水后，还要对井口进行封堵工作，以此保证施工效果，考虑到该地下工程站周围建筑物较多，因此，需要对建筑物进行预先加固处理，结合降水计划，实现加固处理。以该地下工程为例，利用信息技术对深基坑和周边环境展开监测，及时掌握动态监测数据，缩短工期、降低成本，让整个工程得到顺利开展。在降水技术落实的过程中，还需要严格控制每一种材料的施工质量，如，黏土和绿豆砂作为降水回填材料，相应的规格要符合施工设计要求，满足施工标准，避免出现质量问题[2]。
总结：综上所述，降水施工在超深基坑施工技术中，是维护结构稳定性、保证地层安全性的关键，在大部分降水技术集中在浅埋明挖状态下，实现超深度降水，能让降水技术体系得到进一步完善。根据工程实际，对深度60.0m的基坑进行降水，布置了70口降水井，减小水压的同时，最大程度保证了基坑围护结构安全性。
参考文献：
[1]汪鹏程,王景,周守强.上跨既有隧道的深基坑降水开挖施工数值模拟分析[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2020,43(04):499-506.
[2]严涛,李坤杰,郭治岳,等.砂泥岩地层超深基坑施工降水技术研究[J].路基工程,2020(02):130-134.