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中铁一局集团有限公司华南经营部 广东广州 510000
摘要：随着全国城市化进程的加快，城市地铁已经慢慢的成为一个城市发展状况的标志，同时也成为城市居民出行越来越重要的交通方式之一。在地铁施工中，主体围护结构的施工质量关系到整个车站施工的安全，在沿海地区，由于地质原因，车站围护结构在施工中会出现涌水、涌砂等突发事故，对施工的安全带来很大危险。本文以深圳地铁三号线益田站为例，简要阐述了涌水、涌砂发生的过程，分析了发生的原因，以及处理措施和处理要点。
关键词：地铁围护结构；涌水；涌砂；处理措施
1、工程概况
深圳市地铁三号线西延段益田站位于深圳市益田村及福强路下，车站全长461.0m，站后设置折返线及其上物业（地下二层停车场）.车站为地下二层岛式站台车站。标准段宽17.3m。车站有效站台中心里程处底板埋深为18m，顶板覆土厚度为3.73m，轨面埋深为16.38m。车站主体结构采用地下二层三跨、二层双跨现浇钢筋混凝土矩形框架结构，车站北端设盾构始发井。基坑开挖深度约18.7m～22.5m。主体围护结构设计为厚度800mm的钢筋混凝土地下连续墙共计180幅，支撑設计为四道钢支撑。
2、地质概况与基坑特点
2.1、工程地质及其水文物理特征
地铁地层在垂直剖面上，自上而下为人工填土，淤泥质土、砂层、粘性土，残积层，基岩全、强风化及中等风化。
1）人工素填土
本站内广泛分布，厚3～8.2m，富水性弱，渗透系数差异较大，渗透系数K=0.05m/d，为弱透水层。
2）粉细砂
站区局部分布，一般厚1.1～2.7m，多由细砂组成，含中砂及粘性土，富水性中等，渗透系数K=5m/d，为中等透水层。
3）中砂
站区局部分布，一般厚0.5～6.6m，多由中、粗砂组成，含较多粘性土，富水性中等，渗透系数K=10m/d，为强透水层。
4）砾砂
零星分布，稍密，饱和，分选性差，浑圆状，成份以石英为主，2-4cm砾约占30～45%，粉粒约占10%，其余为中细砂。一般厚1～4.6m，富水性中等，渗透系数K=20m/d，为强透水层。
5）粉质粘土
呈透镜状分布，富水性及透水性均弱，渗透系数K=0.001～0.002m/d。为微透水层。
6）残积层
广泛分布于基岩顶面，厚度变化较大，厚2～14m，多为粉质粘土，含10～20%的石英砾，可塑～硬塑状，富水性弱，渗透系数K=0.25～0.5m/d，为弱透水层。
7）基岩全风化层
位于残积层下，广泛分布，含水性能与残积层相似，富水性弱，渗透系数K=0.5m/d，为弱透水层。
8）基岩强风化
连续稳定分布，裂隙发育，富水性弱至中等，土状强风化层<12-2-1>渗透系数K=0.75m/d，为弱透水层，半岩半土状强风化层<12-2>渗透系数K=3m/d。
9）基岩中等风化层
连续稳定分布，裂隙较发育，富水性弱，渗透系数K=2.0m/d，为中等透水层。
2.2、水文地质
车站范围地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。
第四系孔隙潜水主要赋存于海积砂层及沿线砂（砾）质粘土层中。地下水位埋深1.8～3.8m，以孔隙微承压水为主。主要由大气降水补给。受季节影响、潮汐差异，车站附近有海水入侵，使得地下水均微咸。第四系孔隙水，水量较丰富，水质易被污染。
岩层裂隙水较发育，但广泛分布在花岗岩的中～强风化带及构造节理裂隙密集带中。富水性因基岩裂隙发育程度、贯通度及胶结程度、与地表水源的连通性而变化，主要由大气降水、孔隙潜水补给，局部具有承压性。
地表水、松散岩类孔隙水相互间的水力联系较为密切，相互补给，二者同基岩裂隙水联系较弱，同时还受大气降水、蒸发、植物蒸腾的影响。通常降水充沛的丰水期，一般是地表水补给地下水，相反，在降水稀少的枯水期，地下水补给地表水。
地下水的渗流方向主要受地形影响，从地下水位反映的形态看，地势高则地下水水位高，反之则地下水位低。站区地下水径流方向为由北向南，地下水直接流入大海。
地下水的动态类型主要分为两种，松散岩类孔隙潜水主要为日间周期变化型，受河水影响，水位变化频率较高，升降幅度不大；基岩裂隙水多为年周期变化型，一年之内有一个水位高峰和一个水位低谷，滞后于降雨时间较长，水位升降幅度较大。
综合场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度和周围环境条件，本工程具有如下特点：（1）基坑开挖深度较大，最深达到22.5m。（2）基坑周围地下管线密集、邻近建筑物多，环境条件较差。（3）基坑开挖范围内主要为粉砂质土，基坑开挖时，极易产生侧向变形导致开挖面隆起而引起边坡失稳及基坑涌水等不利现象。
3、涌水、涌砂发生情况与应急处理措施
2009年3月14日凌晨3点，益田站31轴处基坑开挖至地面下13米位置时WW44与WW45连续墙接头位置因接缝不严出现漏水，值班人员发现后立即用快硬水泥进行了临时封堵，但因该位置处连续墙后为砂层，透水性强，地下水压力较大封堵失败。漏水孔洞逐渐变大形成一个高约50cm，宽约20cm的裂缝，且伴随着涌砂现象。据大致估算，涌砂量大约100m3/h。
事故出现后，我们立即对孔洞进行堵塞，防止裂缝继续发展、防止大量涌砂后地面出现严重沉降危及附近管线及建筑物安全。此阶段采取处理措施如下：
1、将棉被填入墙后空洞内，起到滤水止砂的目的。
2、为防止水压过大将棉被冲出，将方木打入空洞中并在孔洞周围回填砂袋进行反压。为确保反压砂袋稳定，加入部分水泥在砂袋内，起到固结作用。
涌砂处理完毕后，开始进行止水堵漏工作。采取水泥-水玻璃双液注浆止水。
为达到快速堵水的目的，采用凝结时间较短的水泥水玻璃双液浆注入渗水裂缝背后。双液灌浆采用静压灌浆法，先用钻机在漏水接缝两侧连续墙上钻孔，然后将配制好的浆液通过压力泵和双层管，及喷头将浆液注入漏水点，浆液按调整的时间瞬间凝固，并形成结块。
1）主要设备：钻机，钻孔深度 1.0 m；专用双液灌浆机，灌浆压力 3 Map，排量 50L/min；水泥搅拌机。
2）配料参数：普通硅酸盐水泥：325号；水玻璃：模数 2.8，浓度 40 Be′；水灰比为 1∶1；水泥浆与水玻璃的质量比为 1∶1；凝结时间：几十秒到几分钟；结石体抗压强度：5.0～20 Map。
3）施工过程
临时支架搭设→钻机就位→成孔→浆液配制→灌浆→封闭浆孔。
钻孔位置：漏水裂隙两侧连续墙上，共钻6个孔。钻孔左右对称布置：距离裂缝水平间距约0.5m，上下间距1.0m。
浆液配制：①水泥浆液搅拌时间不得少于 5min。②在实施堵漏灌浆前，对每次搅拌好的水泥浆必须按设定的要求与水玻璃做试样，如达不到要求应改变水泥浆的水灰比，直至达到要求。
4）补强：待双液结石体将漏水点封堵后，应视情况继续灌双液或单液浆予以补强，并相应提高泵送压力。
5）灌浆压力：0.2～1.5 Map 之间。
6）灌浆流量：20～40 L/min。
止水堵漏工序完毕后，进入土体加固阶段，主要对墙后松动砂、土层采用高压喷射旋喷桩进行加固，加固深度深入连续墙墙底5米。
至此，此次涌水、涌砂事故应急处理完毕，然而，通过对本次事故应急处理过程，必须进行系统的总结，一方面尽可能避免此类事故的发生，
摘要：随着全国城市化进程的加快，城市地铁已经慢慢的成为一个城市发展状况的标志，同时也成为城市居民出行越来越重要的交通方式之一。在地铁施工中，主体围护结构的施工质量关系到整个车站施工的安全，在沿海地区，由于地质原因，车站围护结构在施工中会出现涌水、涌砂等突发事故，对施工的安全带来很大危险。本文以深圳地铁三号线益田站为例，简要阐述了涌水、涌砂发生的过程，分析了发生的原因，以及处理措施和处理要点。
关键词：地铁围护结构；涌水；涌砂；处理措施
1、工程概况
深圳市地铁三号线西延段益田站位于深圳市益田村及福强路下，车站全长461.0m，站后设置折返线及其上物业（地下二层停车场）.车站为地下二层岛式站台车站。标准段宽17.3m。车站有效站台中心里程处底板埋深为18m，顶板覆土厚度为3.73m，轨面埋深为16.38m。车站主体结构采用地下二层三跨、二层双跨现浇钢筋混凝土矩形框架结构，车站北端设盾构始发井。基坑开挖深度约18.7m～22.5m。主体围护结构设计为厚度800mm的钢筋混凝土地下连续墙共计180幅，支撑設计为四道钢支撑。
2、地质概况与基坑特点
2.1、工程地质及其水文物理特征
地铁地层在垂直剖面上，自上而下为人工填土，淤泥质土、砂层、粘性土，残积层，基岩全、强风化及中等风化。
1）人工素填土
本站内广泛分布，厚3～8.2m，富水性弱，渗透系数差异较大，渗透系数K=0.05m/d，为弱透水层。
2）粉细砂
站区局部分布，一般厚1.1～2.7m，多由细砂组成，含中砂及粘性土，富水性中等，渗透系数K=5m/d，为中等透水层。
3）中砂
站区局部分布，一般厚0.5～6.6m，多由中、粗砂组成，含较多粘性土，富水性中等，渗透系数K=10m/d，为强透水层。
4）砾砂
零星分布，稍密，饱和，分选性差，浑圆状，成份以石英为主，2-4cm砾约占30～45%，粉粒约占10%，其余为中细砂。一般厚1～4.6m，富水性中等，渗透系数K=20m/d，为强透水层。
5）粉质粘土
呈透镜状分布，富水性及透水性均弱，渗透系数K=0.001～0.002m/d。为微透水层。
6）残积层
广泛分布于基岩顶面，厚度变化较大，厚2～14m，多为粉质粘土，含10～20%的石英砾，可塑～硬塑状，富水性弱，渗透系数K=0.25～0.5m/d，为弱透水层。
7）基岩全风化层
位于残积层下，广泛分布，含水性能与残积层相似，富水性弱，渗透系数K=0.5m/d，为弱透水层。
8）基岩强风化
连续稳定分布，裂隙发育，富水性弱至中等，土状强风化层<12-2-1>渗透系数K=0.75m/d，为弱透水层，半岩半土状强风化层<12-2>渗透系数K=3m/d。
9）基岩中等风化层
连续稳定分布，裂隙较发育，富水性弱，渗透系数K=2.0m/d，为中等透水层。
2.2、水文地质
车站范围地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。
第四系孔隙潜水主要赋存于海积砂层及沿线砂（砾）质粘土层中。地下水位埋深1.8～3.8m，以孔隙微承压水为主。主要由大气降水补给。受季节影响、潮汐差异，车站附近有海水入侵，使得地下水均微咸。第四系孔隙水，水量较丰富，水质易被污染。
岩层裂隙水较发育，但广泛分布在花岗岩的中～强风化带及构造节理裂隙密集带中。富水性因基岩裂隙发育程度、贯通度及胶结程度、与地表水源的连通性而变化，主要由大气降水、孔隙潜水补给，局部具有承压性。
地表水、松散岩类孔隙水相互间的水力联系较为密切，相互补给，二者同基岩裂隙水联系较弱，同时还受大气降水、蒸发、植物蒸腾的影响。通常降水充沛的丰水期，一般是地表水补给地下水，相反，在降水稀少的枯水期，地下水补给地表水。
地下水的渗流方向主要受地形影响，从地下水位反映的形态看，地势高则地下水水位高，反之则地下水位低。站区地下水径流方向为由北向南，地下水直接流入大海。
地下水的动态类型主要分为两种，松散岩类孔隙潜水主要为日间周期变化型，受河水影响，水位变化频率较高，升降幅度不大；基岩裂隙水多为年周期变化型，一年之内有一个水位高峰和一个水位低谷，滞后于降雨时间较长，水位升降幅度较大。
综合场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度和周围环境条件，本工程具有如下特点：（1）基坑开挖深度较大，最深达到22.5m。（2）基坑周围地下管线密集、邻近建筑物多，环境条件较差。（3）基坑开挖范围内主要为粉砂质土，基坑开挖时，极易产生侧向变形导致开挖面隆起而引起边坡失稳及基坑涌水等不利现象。
3、涌水、涌砂发生情况与应急处理措施
2009年3月14日凌晨3点，益田站31轴处基坑开挖至地面下13米位置时WW44与WW45连续墙接头位置因接缝不严出现漏水，值班人员发现后立即用快硬水泥进行了临时封堵，但因该位置处连续墙后为砂层，透水性强，地下水压力较大封堵失败。漏水孔洞逐渐变大形成一个高约50cm，宽约20cm的裂缝，且伴随着涌砂现象。据大致估算，涌砂量大约100m3/h。
事故出现后，我们立即对孔洞进行堵塞，防止裂缝继续发展、防止大量涌砂后地面出现严重沉降危及附近管线及建筑物安全。此阶段采取处理措施如下：
1、将棉被填入墙后空洞内，起到滤水止砂的目的。
2、为防止水压过大将棉被冲出，将方木打入空洞中并在孔洞周围回填砂袋进行反压。为确保反压砂袋稳定，加入部分水泥在砂袋内，起到固结作用。
涌砂处理完毕后，开始进行止水堵漏工作。采取水泥-水玻璃双液注浆止水。
为达到快速堵水的目的，采用凝结时间较短的水泥水玻璃双液浆注入渗水裂缝背后。双液灌浆采用静压灌浆法，先用钻机在漏水接缝两侧连续墙上钻孔，然后将配制好的浆液通过压力泵和双层管，及喷头将浆液注入漏水点，浆液按调整的时间瞬间凝固，并形成结块。
1）主要设备：钻机，钻孔深度 1.0 m；专用双液灌浆机，灌浆压力 3 Map，排量 50L/min；水泥搅拌机。
2）配料参数：普通硅酸盐水泥：325号；水玻璃：模数 2.8，浓度 40 Be′；水灰比为 1∶1；水泥浆与水玻璃的质量比为 1∶1；凝结时间：几十秒到几分钟；结石体抗压强度：5.0～20 Map。
3）施工过程
临时支架搭设→钻机就位→成孔→浆液配制→灌浆→封闭浆孔。
钻孔位置：漏水裂隙两侧连续墙上，共钻6个孔。钻孔左右对称布置：距离裂缝水平间距约0.5m，上下间距1.0m。
浆液配制：①水泥浆液搅拌时间不得少于 5min。②在实施堵漏灌浆前，对每次搅拌好的水泥浆必须按设定的要求与水玻璃做试样，如达不到要求应改变水泥浆的水灰比，直至达到要求。
4）补强：待双液结石体将漏水点封堵后，应视情况继续灌双液或单液浆予以补强，并相应提高泵送压力。
5）灌浆压力：0.2～1.5 Map 之间。
6）灌浆流量：20～40 L/min。
止水堵漏工序完毕后，进入土体加固阶段，主要对墙后松动砂、土层采用高压喷射旋喷桩进行加固，加固深度深入连续墙墙底5米。
至此，此次涌水、涌砂事故应急处理完毕，然而，通过对本次事故应急处理过程，必须进行系统的总结，一方面尽可能避免此类事故的发生，