滇中引水工程龙泉倒虹吸盾构接收井围护结构设计
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滇中引水工程扯纳苴隧洞岩溶涌突水预测发表时间:2019-07-03T15:06:26.047Z 来源:《防护工程》2019年第2期作者:魏啟杨樊艳云[导读] 本次通过对隧洞岩溶涌突水的预测,划分了岩溶涌突水的风险等级,并提出了隧洞涌突水灾害防治措施建议。
云南省水利水电勘测设计研究院云南昆明 650021 摘要:滇中引水工程扯纳苴隧洞可溶岩洞段累计长度约5112m,占隧洞总长的84%。
隧洞岩体总体为破碎~较破碎,透水性中等~强。
洞身多位于地下水位以下,隧洞普遍存在隧洞涌水问题。
本次通过对隧洞岩溶涌突水的预测,划分了岩溶涌突水的风险等级,并提出了隧洞涌突水灾害防治措施建议。
关键词:隧洞;岩溶涌突水;风险等级;防治措施建议1工程概况扯那苴隧洞前接小龙潭倒虹吸,后接矣文水库渡槽,进口位于玉江公路(301县道)南侧坡头山,出口位于矣文水库上游,设计引水流量25m3/s。
起始桩号YX46+021.600,出口桩号YX52+098.549;隧洞全长6076.948m。
隧洞一般埋深40~188m。
2隧洞地质条件简述隧洞沿线地面高程1800~2080m,相对高差150~250m,属于构造侵蚀溶蚀低中山地形。
隧洞穿越江川盆地和九溪盆地的分水岭地带。
隧洞沿线出露震旦系:上统陡山沱组(Zbd)、上统灯影组(Zbdn)以及第四系地层(Q),主要为白云岩、长石石英砂岩、粉砂岩夹泥岩、页岩。
隧洞穿越了矣文岩溶水系统(YH-Ⅲ-3),该系统位于玉川断裂以南、其分支断裂玉通断裂以北的广大地区,单元北、西侧以Zac砂岩、泥岩隔水层为界,东、南侧以区域地表水分水岭为界。
地表汇水区高程1800~2200m,地表汇水面积44km2。
3隧洞可溶岩洞段涌水量预测及风险等级划分扯那苴隧洞沿线地层岩性主要有砂岩、页岩、白云岩等,其中可溶岩(白云岩)洞段累计长度约5112m,占隧洞总长的84%。
受区域构造影响,岩体总体为破碎~较破碎,岩体透水性中等~强。
正文:近日,云南省滇中引水工程施工准备工程龙泉倒虹吸始发井和接收井工程,在各方参建单位的共同努力下,顺利通过了合同工程完工验收。
这一重要里程碑的达成,标志着滇中引水工程在施工进度和质量上取得了阶段性胜利。
据悉,滇中引水工程龙泉倒虹吸始发井和接收井工程由盾构始发井和盾构接收井组成,其中盾构始发井由1号井及2号井组成。
始发井1号井深17.5米,2号井深28米。
盾构接收井采用圆形结构,永久结构总高度77.5米。
该工程合同工期为630天,其中始发井工期570天,接收井工期630天。
自2017年11月30日工程开工以来,参建各方迅速进场、团结协作、担当作为,全力以赴推进工程建设。
在施工过程中,严格按照国家相关标准和规范进行,确保工程质量。
经过不懈努力,圆满完成了滇中引水龙泉倒虹吸始发井和接收井工程的建设任务。
验收过程中,云南省滇中引水工程建设管理局对工程进行了全面检查,对工程质量和安全进行了严格审查。
验收结果显示,该工程在施工质量、安全文明施工、环境保护等方面均符合要求,顺利通过了合同工程完工验收。
滇中引水工程是云南省一项重要的水资源调配工程,旨在解决滇中地区水资源短缺问题,提高水资源利用效率。
该工程建成后,将有效缓解滇中地区水资源紧张状况,对保障滇中地区经济社会可持续发展具有重要意义。
此次龙泉倒虹吸始发井和接收井工程的顺利验收,为滇中引水工程后续施工奠定了坚实基础。
下一步,滇中引水工程将继续按照国家相关要求和工程进度安排,加快推进工程建设,确保工程按期完工。
在此,向滇中引水工程施工准备工程龙泉倒虹吸始发井和接收井工程的全体参建单位表示衷心的感谢!感谢你们为滇中引水工程付出的辛勤努力和汗水!让我们携手共进,为滇中地区的水资源调配事业贡献力量!结束语:滇中引水工程施工准备工程龙泉倒虹吸始发井和接收井工程的顺利验收,充分展示了我国在大型水利工程建设和施工管理方面的实力。
在未来的工程建设中,我们坚信,在各方共同努力下,滇中引水工程必将取得更加辉煌的成就,为滇中地区的水资源调配和经济社会发展做出更大贡献。
复杂地质条件下基坑支护设计—滇中引水何官营倒虹吸
梅德波;李春雁;陈忠润
【期刊名称】《云南水力发电》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】何官营倒虹吸全长1186 m,采用回填埋管形式,倒虹吸后段158 m长的管道置于饱和粉砂土层中,地下水位浅,地基存在地震液化问题,且该段线路途径东城村,周边部分房屋距离开挖基坑不足20 m,基坑开挖面临饱和粉砂土开挖边坡稳定,施工期地下水位下降,从而影响周边房屋地基稳定。
为确保施工期基坑稳定和两侧房屋安全,设计将基坑防渗与支护相结合,经过方案比选后选用钢板桩支护形式。
主要介绍了何官营倒虹吸钢板桩支护设计方案比选和结构结算成果。
【总页数】6页(P84-89)
【作者】梅德波;李春雁;陈忠润
【作者单位】云南省水利水电勘测设计院有限公司;云南省水利水电勘测设计研究院;云南能源职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TV223.22
【相关文献】
1.滇中引水工程龙泉倒虹吸地质勘探工作探索与实践
2.特殊地质环境条件研究在超大基坑支护设计中的意义——复杂地质环境下超大异形基坑支护设计优化分析
3.
滇中引水工程龙泉倒虹吸盾构接收井围护结构设计4.复杂地质条件下强夯挤淤支护技术在深基坑支护工程中的应用
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滇中引水工程支护方案引水工程是为了满足当地农田灌溉和生活用水需求而进行的工程建设。
而在滇中引水工程建设中,由于地形复杂,水资源丰富,对于支护方案的设计和实施都提出了更高的要求。
本文将重点讨论滇中引水工程的支护方案。
一、地质勘察在进行引水工程支护方案设计前,首先要进行地质勘察,对工程区域的地质条件进行详细了解。
地质勘察要包括工程区域的地质构造、地层岩性、岩体结构、地下水情况等方面的内容,这对于工程支护的设计和实施具有重要意义。
由于滇中地区地质构造复杂,地震活动频繁,属于典型的地质灾害多发地区,因此地质勘察的工作要尤为重视。
地质勘察的结果将为支护方案的制定提供关键的依据,通过地质勘察可以对工程区域所存在的地质问题进行精准评估,合理确定工程支护的设计参数,为工程的后续施工提供科学依据。
二、支护方案的设计1. 边坡工程支护方案由于滇中地区山地较多,工程区域内一定存在较高的边坡风险,因此在引水工程的建设中,必须对边坡进行综合治理。
边坡的工程支护主要包括防护措施、加固措施和排水措施。
在防护措施方面,可以采取设置护栏、加固坡面、植被覆盖等方式来保护边坡的稳定。
在加固措施方面,可以利用爆破、钢筋混凝土支护等技术手段来加强边坡的稳定性。
在排水措施方面,可以采取排水沟、排水管道等手段来提高边坡的排水能力,防止因水土流失而导致边坡滑坡的风险。
2. 水利工程支护方案在引水工程中,水利工程的支护方案也是关键的一部分。
在设计水利工程支护方案时,要充分考虑工程区域的水文地质条件和地质灾害风险,合理确定水利工程的设计参数,采取合适的工程措施,确保水利工程的安全和稳定。
3. 地下建筑支护方案引水工程中可能还存在需要进行地下建筑的支护的情况,对于这类地下建筑工程,要根据实际情况进行支护设计,采取合适的支护措施,保证地下建筑的安全和稳定。
三、支护方案的实施支护方案的实施是引水工程建设中一个至关重要的环节。
在实施支护方案时,要充分考虑工程区域的地质条件和环境因素,合理安排施工序列,科学选用施工设备和材料,确保支护工程的质量和工期。
滇中引水龙泉倒虹吸始发井和接收井工程项目3月安全质量稽查检查表6.抽查单元工程质量评定资料等;一、项目风险情况:龙门吊作业、汽吊作业、临时用电安全、场内交通运输.二、检查情况:现场管理:1、库房内存放水泥保存措施不力,部分已硬化失效;2、始发井和接收井原材料堆放不规范,多处地方存放;3、始发井和接收井钢筋安装不规范,间距不满足设计和验标要求;接收井脚手架搭设不规范;过程控制:1、冠梁及锁口圈梁复工技术交底资料中应对钢筋安装卡控细化、混凝土浇筑工艺细化,施工缝处理工艺操作性不强,模板安装中高空作业风险未包含相关的内容;2、施工日志填写内容不能体现现场施工情况,无法追溯施工过程;从复工到3月15日期间无原材料进场记录;工程负责人未签字;3、三检表填写格式不符合水利部单元工程填写说明内容要求;小数点位置、小数点后保留位数、数据单位不规范;三、相关主要要求1.针对以上提出的问题隐患,要求项目部,本着举一反三的原则,按照法律法规、按照《安全技术规程》及施工验收规范等要求,制定整改措施,落实责任人、明确整改完成时限,确保整改关闭,并按要求填写《安全质量检查整改记录》,相关整改资料于3月28日前报局云贵区域稽查队、电务城通公司。
由电务城通公司负责对整改关闭情况进行复查验证;局云贵区域稽查队适时现场抽查复查验证。
要求项目认真学习—局党委书记、董事长徐中义在中铁五局四届四次职代会暨2019年工作会上的讲话要求:“高质量发展”,就是要把提高发展质量作为一切工作的出发点和落脚点,着重提高经济运行质量、提高工程产品质量、提高企业资产质量、提高员工工作质量。
—局总经理刘晓辉在中铁五局四届四次职代会暨2019年工作会上的行政工作报告要求:强化安全质量管控,坚守高质量发展底线。
1)扎实推进“管”“监”分离,全面落实安全质量责任制。
认真落实股份公司推进“管”“监”的精神,加快推进“管”“监”分离。
推动各级管理者履职尽责。
实施高风险项目领导挂牌制、节日领导带班作业制,落实领导干部在特殊工点、特殊时间的责任,实现现场安全生产。
滇中引水工程方案最新一、工程背景云南省地处中国西南边陲地带,地形复杂多样,气候多样,生态环境保护意识较强,资源丰富,但存在着南北水资源分布不均衡。
云南中部地区水资源丰富,但南部和北部地区相对缺水。
同时,干旱地区的水资源短缺也限制了区域经济的发展。
为了解决云南省内部地区水资源不均衡的问题,提高县域内水资源的合理配置和利用效率,滇中引水工程成为云南省重要的区域发展战略。
二、地质勘探与水文地质条件滇中引水工程必须根据地质勘探和水文地质条件,合理确定水源地和输水渠道线路规划。
地质构造以及地下水资源分布是影响输水工程设计的重要因素。
此外,还需要对水质进行严格的检测和监控,确保输送的水资源符合使用标准。
三、输水渠道规划输水渠道是滇中引水工程的关键环节,主要包括输水渠道线路布置、输水渠道类型、输水渠道材料,以及输水渠道的环保设计等。
在规划中需要考虑地形地貌、水资源的起点和终点、输水距离、沿线村庄及农田用地等要素。
传统的输水渠道主要有地表渠道、地下渠道、隧洞式输水渠道等。
四、工程建设及预算滇中引水工程是一项巨大的工程项目,需要实施大规模的地质勘探、设计和建设。
工程建设预算需充分考虑土地征用费、资金周转费、设备购置费、人工费用等。
同时还需要考虑环境保护、生态补偿、灾害风险防范等方面的费用。
五、社会影响评估滇中引水工程对当地社会的影响是不可忽视的,需进行科学的社会影响评估。
包括工程建设及施工对当地居民的影响、对当地生态环境的影响、对当地经济的带动作用等方面。
在实施工程时需要综合考虑,采取措施最大限度减少不利影响。
六、环保措施滇中引水工程对环境的影响是全面的,要在工程设计和实施阶段采取一系列的环保措施,防止对当地生态环境造成负面影响。
比如在工程建设中采用生态栽植、水质治理和保护等措施,减少对水资源和土地资源的破坏。
七、风险评估在滇中引水工程实施的过程中,也需要充分考虑风险因素,进行全面的风险评估。
包括地质灾害风险、水资源短缺风险、工程建设过程中的事故风险等。
滇中引水工程方案公示为解决云南省滇中地区严重缺水问题,改善该地区的生态环境和人民生活水平,经过多方调研和讨论,现就滇中引水工程方案公示如下:一、工程背景云南省位于中国西南边陲,地处高原和低山地带,年均降雨量偏少,水资源短缺。
滇中地区更是因为地质结构复杂,地下水资源储量少,导致该地区严重缺水,给当地农业生产、生态环境和居民生活造成了极大的影响。
为解决滇中地区的缺水问题,改善当地的生态环境和人民生活水平,云南省政府决定开展滇中引水工程,引调外部水资源,逐步改善滇中地区的水资源状况。
二、工程目标1. 解决滇中地区的严重缺水问题,保障当地农业生产和人民生活用水需求。
2. 改善滇中地区的生态环境,提升当地的生态水平。
3. 促进滇中地区的经济发展,提高当地居民的生活水平。
4. 保护滇中地区的水资源,推动循环经济和可持续发展。
三、工程方案滇中引水工程的总体方案包括:引调外部水资源、建设输水管道和水库、改善当地水利设施等。
1. 引调外部水资源:利用周边地区丰富的水资源,通过引调的方式将外部水资源引入滇中地区,满足当地的用水需求。
2. 建设输水管道和水库:在滇中地区建设输水管道和水库,用于输送和储存引调的外部水资源,以便合理利用和分配。
3. 改善当地水利设施:对滇中地区现有的水利设施进行改造和提升,以确保引入的外部水资源能够充分利用和合理分配。
四、工程影响滇中引水工程的实施将对当地的经济、生态环境和社会发展产生积极影响:1. 提升当地农业生产的水资源供给,促进农产品增产增收。
2. 改善滇中地区的生态环境,提高水资源利用效率,增加生物多样性。
3. 促进滇中地区的经济发展,带动相关产业的发展,创造就业机会。
4. 提高滇中地区居民的生活质量,改善居民的生活水平。
五、公示期限本公示自发布之日起,持续公示60天。
六、意见反馈欢迎社会各界对滇中引水工程方案提出建议和意见,可通过邮件、电话等方式向我们反馈,我们将认真听取并加以研究和采纳。
一、工程概况滇中引水工程是国务院确定的172项节水供水重大水利工程中的标志性工程,也是我国西南地区规模最大、投资最多的水资源配置工程。
工程建成后,可从水量相对充沛的金沙江干流引水至滇中地区,缓解滇中地区城镇1500万人口生产生活用水矛盾,改善区内河道和湖泊生态及水环境状况,将有力促进云南经济社会可持续发展。
二、施工组织与管理1. 施工组织机构成立滇中引水工程指挥部,下设工程技术部、质量安全部、物资设备部、财务部、人力资源部等部门,负责工程建设的全面组织与协调。
2. 施工管理(1)建立健全工程质量、安全、进度、投资等管理制度,确保工程顺利实施。
(2)加强施工人员培训,提高施工人员素质。
(3)严格执行合同管理,确保工程按期、按质、按量完成。
三、施工方案1. 隧洞施工(1)采用新奥法施工,按照“先支护后开挖、分步开挖、分步支护”的原则进行。
(2)隧洞断面采用三台阶开挖,上台阶为长台阶,下台阶为短台阶。
(3)根据地质条件,采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土等支护措施。
(4)加强隧洞排水,确保洞内干燥。
2. 输水管道施工(1)采用预制管节拼装施工,现场焊接。
(2)管道基础采用混凝土浇筑,确保管道稳定。
(3)管道焊接采用全自动焊接设备,确保焊接质量。
(4)加强管道防腐,延长管道使用寿命。
3. 水闸施工(1)水闸主体采用钢筋混凝土结构,采用预应力技术。
(2)水闸启闭机采用液压启闭机,确保启闭灵活。
(3)水闸金属结构采用不锈钢材料,耐腐蚀。
四、质量控制1. 严格执行国家标准和规范,确保工程质量。
2. 加强原材料、半成品、成品的质量检验,确保不合格产品不得使用。
3. 加强施工过程控制,确保施工质量。
4. 建立质量管理体系,定期对施工质量进行检查、评价和改进。
五、安全控制1. 严格执行国家安全生产法规,确保施工安全。
2. 加强施工现场安全管理,落实安全生产责任制。
3. 定期开展安全教育培训,提高施工人员安全意识。
4. 加强施工现场安全检查,及时发现和消除安全隐患。
滇中引水工程施工技术要求一、工程概述滇中引水工程是云南省重大水利基础设施项目,旨在解决滇中地区水资源短缺问题,提高水资源利用效率,保障地区经济社会发展和人民群众生活用水需求。
工程分为一期和二期,一期工程主要建设内容包括输水管道、隧洞、泵站等,二期工程为配套工程,主要包括红河段输水管道、水库、河道整治等。
二、施工技术要求1. 地质勘察与监测(1)充分调查工程区域的地质、地形、地貌、水文地质等条件,为工程设计和施工提供基础数据。
(2)开展隧洞、管道沿线地质勘察,划分地质单元,评价地质条件,为工程设计和施工提供依据。
(3)建立地质监测体系,对工程沿线地质情况进行动态监测,及时掌握地质变化,确保工程安全。
2. 隧道施工技术(1)根据地质条件选择合适的隧道施工方法,如钻爆法、TBM法等。
(2)合理配置隧道施工机械设备,提高施工效率,保证施工质量。
(3)加强隧道通风、排水、防尘、防火等作业,确保施工安全。
3. 管道施工技术(1)根据地形、地质条件选择合适的管道敷设方式,如地上敷设、地下敷设等。
(2)合理选用管道材料,提高管道抗压、抗腐蚀等性能。
(3)加强管道焊接、防腐、保温等施工环节,确保管道质量。
4. 泵站施工技术(1)合理设计泵站建筑结构,满足功能需求和审美要求。
(2)选用高效、可靠的泵站设备,提高水泵运行效率。
(3)加强泵站管道、阀门、电气设备等施工质量,确保泵站正常运行。
5. 水库施工技术(1)合理规划水库库区,确保水库库容、泄洪、供水等功能。
(2)加强水库大坝施工质量,防止大坝渗漏、崩塌等事故。
(3)开展水库生态环境建设,保护水质,满足水资源综合利用需求。
6. 河道整治施工技术(1)根据河道条件制定合理的整治方案,提高河道防洪、排涝、供水等功能。
(2)选用适宜的河道整治材料,提高河道整治效果。
(3)加强河道整治施工质量,确保河道工程安全、稳定、美观。
三、质量管理措施1. 建立健全质量管理体系,明确质量管理职责和分工。
D O I:10. 3969/j.issn. 1672-2469. 2019. 02. 037滇中引水工程龙泉倒虹吸盾构接收井围护结构设计杨小龙,韩雪丹,朱国金,王超(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,云南昆明650051)摘要:溪中引水工程龙泉倒虹吸盾构接收井内径15m,基坑深77m。
接收井处于第四系地层,土体结构松散、抗 剪强度低、自稳性极差,且地表环境复杂。
文章介绍了接收井布置,基坑围护结构方案以及结构计算的结果。
关键词:溪中引水工程;龙泉倒虹吸;盾构接收井;深基坑;结构设计中图分类号:U455. 43 文献标识码:B文章编号:1672-2469(2019)02-0131-05龙泉倒虹吸为滇中引水工程总干渠昆明段输水建筑物,位于昆明市北市区,上接龙泉隧洞、下连昆呈隧洞,进口位于龙泉镇昆明重机厂附近,距龙泉路约83m,线路基本沿沣源路布置,沿线依次经过龙泉路、盘龙江、北京路和已开通的地铁2号线,出口位于沣源路与昆曲高速交叉转盘处西南角,全长5.07km,盘龙江前段、后段设计流量分别为70.55m3/s,线路平均埋深约25m。
龙泉倒虹吸出口布置于沣源路与昆曲高速交叉转盘处西南角。
龙泉倒虹吸出口施工期作为盾构接收井外,还作为昆呈隧洞进口段的施工通道。
倒虹吸出口采用圆形竖井结构,内径15m,外径17m,基坑深77m。
在出口竖井承担的施工通道任务完成后将改造为倒虹吸出口,主要布置龙泉倒虹吸出水池、龙泉节制闸,衔接龙泉倒虹吸与昆呈隧洞承担输水任务。
1接收井围护结构的比选基坑工程在我国出现较晚,20世纪70年代,国内只在少数大工程项目中有开挖深度达10m以上的基坑工程,而且是在较少或者没有相邻建筑物和地下结构物的地区。
80年代以来,我国首先在北京、上海、广州、深圳等大型城市大量兴建高层建筑,而高层建筑多数带有地下室,基坑支护工程随之剧增,基坑支护设计、施工与监测成为基础工程中的新热点。
90年代以后,大多数城市都进人了大规模的旧城改造阶段,在繁华的市区内进行深基坑开挖。
高层和超高层建筑物的大批建造,在工程设计上为满足稳定性要求和地下空间的开发利用,一般都要设置多层地下室。
在城市的密集建筑群内建造大厦做深基础的基坑工程越来越多。
早期的基坑开挖常采用放坡形式,后来随着开挖深度的增加,放坡面空间受到了限制,产生了围护开挖。
基坑围护类型有很多种,常见的有水泥土墙、土钉墙、锚杆、排桩与地下连续墙等。
其中水泥土墙主要包括水泥土搅拌桩和高压喷射注浆法两种。
排桩墙支护体系,是由桩排式围护墙或地下连续墙组成的围护墙、支撑体系、防渗结构所构成的防水挡土体系。
支护墙体的主要形式有:钢板桩、钢筋混凝土板桩、H型钢木挡板、钻孔灌注桩、SMW围护结构和地下连续墙。
或者从基坑围护机制来分,基坑支护方法可分为放坡开挖、悬臂围护、拉锚围护、组合型围护等。
放坡开挖需要较大的工作面,且开挖土方量较大,在条件允许的情况下,至今仍然不失为基坑围护的好方法。
悬臂围护是指不带内撑和拉锚的围护结构,可以通过设置钢板桩和钢筋混凝土桩形成围护结构。
为了挖掘围护结构材料的潜在能力,使围护结构形式更加合理,并能适合各种基坑形式,综合利用“空间效应”,发展了组合型围护形式[1-]。
通过对国内外100座基坑深度、围护方式和基坑尺寸调研统计,结果表明,国内外基坑所采用的围护结构方法主要是地下连续墙、钻孔灌注桩、土收稿日期!2018-09-10作者筒介:杨小龙(1983年一),男,高级工程师。
•131 •图1龙泉倒虹吸出口平面图钉墙和组合型结构[4_']。
使用地下连续墙作为围护结构的基坑深度分布范围为12〜50m。
使用钻孔灌注桩作为围护结构的基坑深度分布范围为7〜37m。
旋喷桩普遍在基坑深度较浅时使用,分布范围为8 9 16m。
土钉墙也普遍在基坑深度较浅时使用,分布范围为9 ~20m。
其他还有组合型围护等其他围护方式。
在基坑深度较深时普遍采用地下连续墙,地下连续墙适用的基坑深度范围也更广。
龙泉倒虹吸盾构接收井深78. 3m,超过本调研统计的基坑深度,龙泉倒虹吸盾构接收井的支护方式为地下连续墙,与目前基坑围护的主流方式相吻合。
地下连续墙厚度取值一般为0.5、0.8、1.0、1.2、1.5m。
调研样本中使用地下连续墙围护的基坑共38个。
其中厚度为0.8m的地下连续墙应用最多,为22个。
厚度为0.5m的和1.5m的地下连续墙应用最少,均为2个。
厚度为1.0m的和1.2m 的地下连续墙应用较少,均为6个。
采用地下连续墙作为围护结构的基坑,深度分布范围为12.8 9 49. 8m。
当基坑深度为12.8 ~30m时,地下连续墙的厚度普遍为0.8m,少量采用了 0.5m和1m的厚度;当基坑深度大于30m时,地下连续墙厚度均在1.0m以上,当基坑深度超过40m时,地下连续墙体厚度可达1.5m。
龙泉倒虹吸盾构接收井深78.3m,采用地下连续墙支护,地下连续墙厚1.5m,在基坑深度较深时地下连续墙厚度在1.5m 或以上较为合适,与调研结果相符。
2接收井围护结构方案2.1接收井布置龙泉倒虹吸出口布置于沣源路与昆曲高速交叉转盘处西南角,采用圆形结构,内径15m,外径17m,出口基坑建基高程为1886. 70m,永久结构顶高程为1963. 90m,室外地坪高程为1963. 70m,永久结构总高度77. 2m,基坑深77. 0m。
基坑围护结构采用1.5m厚地下连续墙,施工过程中采用1m厚钢筋混凝土内衬跟进支护以形成满堂内支撑。
地下连续墙墙顶冠梁高4m,连续墙顶高程1961.40m,墙底高程1867.40m,总深度94. 0m,连续墙人土深度深度19. 3m,人土比0.25。
如图1和图2所示,在龙泉倒虹吸盾构施工完成后接收井将改造为倒虹吸出口段,主要布置龙泉倒虹吸出水池、龙泉节制闸,衔接龙泉倒虹吸与昆呈隧洞。
龙泉倒虹吸节制闸设工作门及检修门各一扇,闸门孔口尺寸为5m x7.22m(宽X高)。
闸底板高程为1893. 573m,闸室平台高程为1906. 250m,采用液压油缸,启闭设备布置高程为1916.75m,闸室顶部高程为1962.950m,室外地坪高程为1962. 550m。
闸室内设电梯及楼梯各一把通向室外。
为便于调度运行,尽量减少运行期龙泉节制闸操作频次,在龙泉倒虹吸接收井内设两个溢流堰,溢流堰与龙泉节制闸共同运用以控制龙泉分水口及•132•龙泉倒虹吸进出口水位。
溢流堰布置于流道两侧,采用薄壁堰,堰宽2m,堰顶高程为1901.573m,堰高8m。
图2龙泉倒虹吸出口剖面图2.2接收井基坑围护结构方案2.2.1接收丼基坑围护结构型式龙泉倒虹吸盾构接收井主体结构基坑开挖直径17m,基坑深度77m,基坑附近分布有昆曲高速及沣源路等城市重要基础设施,根据J G J 120—2012《建筑基坑支护技术规程》[7]规定,基坑结构安全等级为一级。
根据地质勘察资料,接收井均位于第三系土层中,所涉及的主要土层有:湖、洪、冲积层的砾石、粉细砂夹含砾砂黏土、泥炭等;湖、洪沉积层的砾石、细砂、粉砂、泥夹泥炭或草煤等;洪、冲积层的砂卵砾石夹粉砂等。
接收井基坑场地为软弱土,开挖直径大、深度深,基坑围护结构选用刚度较大、整体性较好的地下连续墙结构,基坑开挖过程中采用逆作法在地下连续墙内施做环形混凝土内衬形成支撑结构。
2.2.2接收丼基坑主要尺寸根据滇中引水工程总干渠输水要求、施工期盾构机接收、昆呈隧洞前段钻爆施工出渣、永久结构布置等确定接收井主要尺寸如下:接收井基坑底部高程为1886.70m,室外地坪高程为1963. 70m,基坑深77.0m。
基坑采用圆形结构,围护结构由地下连续墙及混凝土内支撑组成。
地下连续墙厚1.5m,外径20m,内径17m。
施工过程中采用1m厚钢筋混凝土内衬跟进支护形成满堂内支撑,混凝土内衬外径17m,内径15m。
墙底高程为1867.40m,连续墙顶冠梁高4m,连续墙顶高程为1961.40m,地下连续墙深94m,嵌岩深度19.3m。
2.2.3基坑围护结构主要材料导墙采用C20混凝土,锁口圈梁及冠梁采用C30混凝土,地下连续墙及内支撑采用C35混凝土,抗渗等级W10。
受力钢筋及分布钢筋均采用HRB400,箍筋及拉筋均采用HPB300。
2.2.4地下连续墙槽段划分接收井地下连续墙采用铣槽机成槽,共划分14个槽段,一、二期槽段各7个。
一期槽段三铣成槽,二期槽段一铣成槽。
一、二期槽段间采用铣接头。
2.2.5初拟基坑开挖步骤根据接收井地层分布及其物理力学参数确定接收井共分32层进行开挖,其中!1963.70 ~ 1924. 70m高程共39m,分13层开挖,每层开挖厚度 3m;1924. 70 ~ 1886. 70m 高程共 38m,分 19 层开挖,每层开挖厚度2m。
接收井基坑开挖过程中每步开挖完成后均施工内衬,待内衬结构达到强度后再进行下一步开挖。
3接收井围护结构计算龙泉倒虹吸接收井基坑触及土体种类多、性状差,基坑深度达77m,属超深软土基坑,伴随着基坑开挖深度的增加,与之对应的施工步骤增多,导致基坑支护体系的位移、力学演变过程复杂。
近些年来,随着城市基础设施建设的大量开展,深基坑工程大量涌现,各种技术难题层出不穷,到目前为止,虽已有较多的深基坑开挖成功案例,但对开挖深度接近80m的超深基坑的施工变形控制、力学特性演变和土工病害的防治等方面所开展的研究并不多,针对本工程中所面临的城区地下连续墙深基坑开挖的变形分析及安全控制技术研究等关键技术还没有成熟的经验可供参考。
综合现有技术手段及接收井圆形结构特点,采用理正深基坑软件、J T-G D 63 —2007《公路桥涵地基与基础设计规范》[8]规定的竖向弹性地基梁法及整体有限元法对基坑开挖•133•过程中的整体稳定性、地下连续墙及混凝土内衬的变形特性及受力特性进行了分析,主要计算成果如下。
(1整体稳定理正深基坑软件计算采用瑞典条分法,计算得到整体稳定最小安全系数为5.77,满足规范不小于1.35的要求。
整体有限元计算成果表明基坑开挖过程中塑性单元主要分布在基坑开挖底部及连续墙外侧小范围内,塑性区未与坑外土体连成一体,数值模拟开挖结果显示基坑整体稳定性满足要求且具有较高安全裕度。
3.2抗倾覆稳定计算根据类似工程经验,圆形基坑工程一般存在以下安全隐患:①地下连续墙按圆形轮廓布置,采用分槽开挖、分段浇筑;②地下连续墙施工中,一、二期槽段接缝位置是薄弱环节,容易浇筑不密实,甚至可能出现空腔、宽缝、充泥、夹砂、漏水、开“裤衩”等缺陷,竖向墙体承载后需要产生足够大的径向变形,接缝才有可能挤紧成环,否则就成了开口圆环,只要有一幅墙没有做好,地下连墙就成了单独受力的竖向地基梁,有破坏可能。
结合本基坑特点,其抗倾覆破坏模式为踢脚破坏模式,即:基坑开挖过程中已施作混凝土内衬的墙段认为已接受混凝土内衬闭合圆环的支撑作用(视为稳定墙段%,已开挖但还未施作混凝土内衬的墙段抗倾失稳模式为绕已施作内衬混凝土底缘的转动破坏。