半岛都市报
-A11版:城事社会-2023年10月31日
日期：10-31
已投入使用的地下水回灌井。
文/半岛全媒体记者 郭振亮 图/青岛地铁提供
“干了这么多年地铁工程,我还是第一次碰到这种情况——下挖三米就是玄武岩,岩石缝隙满满都是水,高峰时每天要冒出1000多立方米地下水。”近日,在9号线海西村站,来自中铁广州工程局的项目部工程部长廖豪说。
地下水是不易被人察觉的宝贵资源,是维系生态系统的关键水源。地铁施工如何与地下水和谐共存?面对这一难题,青岛地铁集团第一建设分公司在青岛地铁9号线一期的施工中进行了有益的探索。
挖地铁遇难题
地下水太多了
秋高气爽,天高云淡,碧波宛然的墨水河畔,有着棘洪滩街道曾经最大的村庄——海西村。海西村因位于少海(胶州湾)西岸得名,也因墨水河与洪江河在村南交汇入海,有着丰沛的地下水系。
墨水河与洪江河交叉口北侧就是9号线海西村站的施工现场。与普通车站不同,这个车站的基坑开挖采用三级放坡开挖,支护结构采用“放坡+喷锚”的支护形式。山东省内地铁建设罕有的放坡开挖方式,也让施工现场显得分外宏大。
海西村站由中铁广州工程局承建,项目部工程部长廖豪这样总结海西村站的难点:“下挖三米就是玄武岩,岩石缝隙还都是满满的裂隙水。基坑地层大部分处于地下水丰富至中等丰富区域,就像一个馅料满满的流心包,高峰时每天都要冒出1000多立方米地下水出来。”廖豪说。1000多立方米水,相当于一个标准短池游泳池的水量。
钻了六座回灌井
让地下水“回流”
疏干基坑内的地下水是施工的前提。廖豪和同事们先是采取了注浆止水帷幕的方式堵水,然后在施工过程中持续采用集水明排方式将基坑内的地下水进行抽排。
但是抽上来的水怎么办?
如果全部排掉,不仅容易造成水资源的浪费,还可能对周边地下水位造成影响。
面对海西村站复杂的地质环境,在9号线获批建设初期,第一建设分公司就针对“岩石基坑、基岩裂隙回灌方案”进行多次研讨。
中铁广州局在济南地铁建设中对于“地铁基坑降水与回灌保泉关键技术”有着成熟的应用经验,廖豪所在的团队结合济南成功经验,进一步优化了回灌井选址,明确了回灌方式和施工方法。
“我们现在所做的事情,相当于把‘流心包’的‘心儿’尽可能留下,施工过后再灌回去。”廖豪用了一个生动的比喻。
按照方案,项目部先是通过大数据分析选取多处典型区域,掌握了地下水渗流的规律,在现场岩体断裂带区域设置回灌井,将基坑地下水进行回灌。
在基坑施工的现场,六座回灌井正在24小时运作。
检测后再回灌
避免地下水污染
目前,海西站六座回灌井分别位于车站东部A、B、C出入口和风亭位置,布置在海西村站第二段岩体断裂带区域处,均属于临近地下水的敏感区。廖豪和同事们自主研发设备,在车站东侧基坑内设置集水井,集水井内的水泵将基坑内地下水抽排至地面管道后加压抽排至回灌井内,将地下水原位回灌到地下含水层,从而在青岛线网建设中首次实现富水地层回灌。
为避免基坑内地下水在回灌过程中对地下水造成二次污染,中铁广州工程局项目部依据国家规范要求,将地下水经沉淀池初步过滤后引入絮凝沉淀设备中二次过滤,并请专业检测单位对地下水水质进行检测,检测合格后汇集至集水箱内通过加压装置排向回灌井重新排回地下。
截至目前,海西村站东端头集水井内共设置4台11千瓦的水泵,水泵每天抽水量大约为1300立方米地下水。在经过沉淀及检测后,约120立方米地下水抽排至回灌系统内进行地下水回灌,400立方米地下水供现场洒水降尘、混凝土养护使用。据回灌实验统计,站旁地下水位得到了有效提升,提高了土壤的保水能力,改善了水文地质条件,有助于生态环境的保护,同时避免了地下水的污染,减少了地铁建设对周边环境的影响。
第一建设分公司在地铁9号线探索自然与地铁工程的和谐相融。除了海西村站,惜福镇站也进行了有益尝试并取得成效。在基坑开挖过程中,通过基坑内疏干井与集水坑,将地下水引入地面水仓,经沉淀过滤后,水质检测符合要求的地下水经专门排水井排至湖中,剩余处理后的地下水用于场地洒水降尘。