南京地铁元中区间隧道降水设计与施工_secret
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南京地铁奥体中心站降水施工技术摘要为保证南京地铁奥体中心站软土基坑的顺利开挖,降水是关键因素。
针对本基坑上层为不透水性淤泥质粉质黏土、下层为透水性较好的粉砂土的特点,介绍了所采用的明排、管井、轻型井点等综合降水方法,经实践证明此方法是合理有效的。
关键词软土基坑地铁车站降水1 工程概况1.1 工程简介奥体中心站是南京地铁一号线西延线的起点站,位于南京市规划的上新河路和青石埂路交叉路口的西北角,周边空旷,地处长江河漫滩之上(距长江仅800 m),地表水系发育,地下水丰富。
车站全长625 m,由车站及前、后折返线三部分组成,主体采用钢筋混凝土四层多跨箱形框架结构(地下一层、地上三层),工程采用明挖顺作法进行施工。
车站主体结构的基坑长172 m、宽54 m(含出入口)、深9. 6 m,属二级基坑设计。
基坑的围护结构采用复合土钉放坡支护,基坑外设深搅桩(桩长17 m)止水帷幕,基底采用满堂式深搅桩作地基加固和抗液化处理,坑内采用管井降水。
基坑开挖作为整个工程施工的关键工序,其能否成功降水成为确保基坑安全、顺利开挖的前提之一。
1.2 工程地质简介场地的表为层杂填土,层厚1~2 m,向下依次为厚4. 5~8. 2 m软塑~流塑状淤泥质土,厚5. 2~8. 5 m的粉土粉砂,为可液化土层,基坑范围内土层(自上而下)的工程地质概况见表1。
表中淤泥质土饱含地下潜水,强度低、透水性差,属弱~微透水层,作为相对隔水层;下伏的粉土、粉砂层地下水属承压水,与地下水的径流通道相通,渗透性强、补给能量大、水量丰富,结构底板位于该粉土层中,故施工降水成为确保基坑顺利开挖的关键所在。
2 管井降水计算2.1 经验公式计算2.1.1 设计降水深度S基坑深9.6m,地下水位在地面下1.3m;要求降水至基底以下0. 5 m,基坑面积A=54×172 =9 288m2,基底降水曲线坡降按i=1/4计,所以基坑中心降水深度:S=(9.6-1.3)+0.5=8.8 m,基坑边管井降水深度SJ=8. 8+27/2×4=12. 20 m,过滤器长度取3.5m,管井长度L=1. 3+12. 2+3. 5=17 m,则井底标高为-10.0。
地铁工程区间降水施工方案地铁工程区间降水施工方案提要:若通过沉降监测发现建筑物沉降已达到危险程度时,立即停止抽水,查明引起沉降的具体原因,当确认是因降水所引起时地铁工程区间降水施工方案1、水文地质条件本区间隧道开挖深度范围内主要地下水情况见下表:含水层类型水位标高含水层岩性顶板标高底板标高上层滞水砂质粉土③潜水粉、细砂、中砂④承压水细、中砂⑥2、降水方案及设计参数1)地下水影响分析根据区间纵剖面图和地层情况分析,该区间基底标高变化不大,平均标高为,地层变化也不大,隧道基底在承压含水层顶板以下,因此隧道施工时将受到上层滞水、潜水、承压水的影响。
2)排水量计算潜水排水量计算设计采用双排布井,井间距10m,排距27m。
采用狭长条形基坑潜水完整井模型计算潜水降水排水量,计算参数如下:双排布井井间距10m井排距H=S=加权平均后k=20m/dR=59m计算得单井排水量为q潜=47m3/d。
承压排水量计算采用狭长条形基坑承压-潜水完整井模型计算抽承压水排水量,计算参数如下:双排布井井间距10m井排距H=S=m=4m加权平均后k=30m/dR=526mh=计算得单井承压水排水量为q承=/d。
单井总排水量q总=q潜+q承=105m3/d区降总排水量为Q=882×2×105/10=18522m3/d设计降水井井径为r=Φ700mm,过滤器有效工作长度l=,采用管井单井出水量计算公式计算出单井出水能力为q=236m3/d。
设计安装120m3/d潜水泵抽水,则所需井数为N=×18522/120=185眼。
井间距为10m。
布井型式见下图:区间降水布井形式图3)降水方案确定根据本区间两条隧道永中线分布的特点以及地面地形、地物对降水工程施工的影响情况,设计采用线性管井井点降水方案。
井点布设在两条隧道结构的两侧,井点轴线距隧道永中线距离必须>=,管井布置必须避开地下管线。
井点尽量布置在汽车道和绿化带之间或自行车道和绿化带之间,减少交通影响,路口部分的降水井和排水管线应设在地下,降水井口做成工作井,上盖承重井盖。
地铁降水工程施工方案一、工程概述地铁降水工程是指在地铁隧道施工中,为了控制地下水涌入隧道,使施工现场保持干燥,以便于施工人员进行作业、材料运输、设备安装等施工工作而进行的相应的降水处理工程。
地铁降水工程是地铁隧道施工中至关重要的一项工程,直接关系到地铁隧道施工的安全与顺利进行。
二、降水目标1. 降水量目标根据地铁降水工程的实际情况和特点,确定合理的降水目标。
通常情况下,地铁降水工程的降水量目标应该是根据设计要求,降低地铁隧道施工现场的地下水位至设定的安全范围内,保持施工现场干燥,确保施工人员的作业安全和施工进度。
2. 降水方案目标地铁降水工程的降水方案目标是要求根据地下水的水文地质情况,确定合理的降水方案,并严格按照施工方案进行降水处理,确保施工现场的安全和施工进度。
三、降水工程施工方案地铁降水工程施工方案主要包括降水目标、降水方案、施工组织、施工工艺、安全保障等内容。
1. 降水目标根据地铁降水工程的实际情况和要求,确定降水的目标,包括降水量目标和降水方案目标。
降水量目标:根据地铁隧道施工现场的地下水位高度和施工现场的特点,确定合理的降水量目标。
通常情况下,地铁降水工程的降水量目标应该是根据设计要求,降低地铁隧道施工现场的地下水位至设定的安全范围内,保持施工现场干燥,确保施工人员的作业安全和施工进度。
降水方案目标:根据地下水的水文地质情况,确定合理的降水方案,并严格按照施工方案进行降水处理,确保施工现场的安全和施工进度。
2. 降水方案根据地下水的水文地质情况,合理确定降水方案。
通常情况下,地铁降水工程的降水方案应包括以下内容:(1)降水井的布置和设计根据地下水位和水文地质情况,合理布置和设计降水井,确定降水井的数量和位置,确保降水井对地下水进行有效的降水处理。
(2)降水设备的选择和使用根据地下水量和地质情况,选择合适的降水设备,并合理使用降水设备,确保施工现场地下水的降水处理。
(3)降水工艺的控制根据地下水位的变化,及时调整和控制降水工艺,确保降水工艺的顺利进行,达到预期的降水目标。
南京地铁元中区间隧道降水设计与施工提要:本文针对南京地铁元中区间隧道基坑所处场地的水文地质条件,进行了相应的基坑稳定性检算,提出了该基坑合理的降水方案和施工方法,达到了良好的降水效果,确保了工程的顺利进行。
关键词:降水设计潜水承压水降水效果1前言对地铁区间隧道进行明挖法施工时,要求基坑保持干燥状态,以便于施工,同时保证基坑的稳定性。
若地层中有水头较高的承压含水层,在开挖过程中如不采取一定措施,可能会产生突涌,导致基坑失稳破坏。
为确保施工安全,有必要对基坑开挖采取降排水措施。
2工程概况南京地铁南北线一期工程西延线元通站~中胜站区间隧道,起止里程为XK2+325.100~XK3+477.100,线路长度为1 152.0m。
区间结构采用矩形钢筋混凝土双孔隧道,区间隧道采用明挖法施工,以钻孔灌注桩加搅拌桩作为围护结构,基坑开挖深度11m左右。
3场地水文地质条件场地内主要为耕地、空地及道路,无重要建(构)筑物。
场地地貌属长江漫滩,地势较为平坦,所处地层以I类为主,覆盖层厚度较大,主要为漫滩冲积成因的饱和软弱粘土及饱和砂性土,自上而下所穿越的地层为:①1人工填土,厚度0.3~4.5m左右;②1b2-3粉质粘土局部分布,层厚0.8~1.7m;②2b4淤泥质粉质粘土,局部夹薄层粉土、粉砂,层厚13.5~17.0m;②3c3粉土,层厚0.7~6.5m;②4d3-4中砂,层厚1.5~7.2m;②5d2-3粉砂,层厚1.5~8.5m;②6d1-2粉细砂,层厚20m左右。
区间结构主体位于②2b4淤泥质粉质粘土层。
场地地下水分为潜水及承压水。
潜水层为人工填土层及全新世漫滩相软弱粘土层构成的孔隙含水层组,其透水性、含水性各不相同,主体为全新世沉积软弱性土(包括②1b2-3粉质粘土、②2b4淤泥质粉质粘土),饱含地下水,但透水性弱,潜水水位受季节性控制,雨季为地面以下0.6~1.5m;承压水为埋深15.9m 以下的砂层构成的孔隙含水层,透水性好,该砂层厚度大,含水量丰富,为场地主要含水层,承压水水头为地面以下5m。
城市地铁区间隧道浅埋暗挖穿越软流塑地层施工技术内容提要:本文结合工程实例介绍了城市地铁区间隧道浅埋暗挖穿越软流塑地层施工技术。
从方案的比选到施工工艺、参数的选择和确定以及施工方案的实施效果做了较细致介绍。
关键词:浅埋暗挖城市地铁软流塑地层1 工程概况1.3软流塑地层暗挖隧道施工难点以上软~流塑粉质粘土、淤泥质粉质粘土,具有高压缩性、高灵敏度、强度低,易产生蠕动现象,开挖后自稳能力极差,易坍塌,地面沉降难以控制。
在软流塑地层中施工浅埋暗挖城市地铁区间隧道施工难点主要表现在以下几方面:⑴围岩自稳能力极差,开挖后易产生坍方,严重时可能发生涌泥现象,使施工无法进行;⑵地面沉降难以控制,在道路区,过大沉降易引起路面开裂,甚至坍陷,影响交通安全;在管线和建筑物区,地面沉降过大,易造成地下管线破坏和建筑物开裂,危及建筑物安全。
2 软流塑地层隧道施工方案2.1施工方案确定软流塑地层隧道施工拟采用台阶分步开挖法,但必须采用适当的辅助工法加固地层。
常用的辅助工法有注浆加固(小导管超前注浆、大管棚+小导管超前预注浆、密排大管棚注浆)、软弱围岩仰拱超前法、旋喷或搅拌加固、冻结加固等。
结合现场实际情况进行了方案比选如下表,根据比较结果决定采用大管棚+小导管超前预注浆加固方案。
为分析开挖过程中洞周塑性区、开挖对地面沉降、地面既有建筑物的影响,采用平面有限元对开挖过程进行模拟分析。
分析及综合比较结果如表2,施工中采用大管棚+小导管超前预注浆方案格式说明施工方案的综合比较表表22.2大管棚+小导管超前预注浆方案长管棚结合小导管注浆和掌子面超前预注浆法,是在隧道拱部打设长管棚和小导管注浆,对拱部进行加固和超前支护,并对隧道掌子面的地层进行注浆改良,然后在管棚和加固拱圈的保护下进行开挖、支护与衬砌,该方法在软弱地层浅埋隧道施工中能有效地控制地面沉降。
设计拱部150°范围设立管棚支护,注浆加固范围1.5m,大管棚采用40m长φ108钢管,钢管打孔注浆,大管棚搭接长度3m,环向间距0.35m。
地铁工程区间隧道施工方法地铁工程区间隧道施工方法1正洞开挖1) 区间隧道标准断面开挖及支护区间洞身大部分处在粉质粘土层,局部有粉细砂层及粉土层,洞身位于承压水范围内。
隧道埋深15m左右,能避开一般管线,主要影响是K14+610与K14+534处两座电缆沟和行车大道,根据以上情况,施工时严格贯彻"管超前、严注浆、短开挖、强支护,早封闭、勤量测"的施工原则。
在超前小导管注浆的支护下,采用上下台阶法开挖,上部预留核心土人工开挖,人工用手推车将碴土弃至下台阶。
每循环进尺0.5~0.75m,每开挖一循环立即进行拱部初喷混凝土封闭厚(4cm) ,挂网架立格栅钢架复喷混凝土至设计厚度。
下半断面紧跟,形成3m~4m短台阶。
当土体自稳能力极差时,为避免掉拱,下半断面分两次开挖,先挖左(或右) 半部分,立即挂网架立格栅喷混凝土后再开挖另一半,下半断面循环进尺仍为0.5~0.75m。
下半断面出土配置0.25m3履带式挖掘机装土。
标准段超前支护采用φ32小导管,(φ32mm,L=3.5m,环向间距300mm,搭接长度1.5m) ,布设在拱部120?范围内,初喷混凝土厚25cm。
详见"区间隧道施工工序框图"、"区间隧道正洞施工步序图"、"区间隧道初期支护工序框图"、"区间隧道二次衬砌工序框图"。
区间隧道施工工序框图区间隧道正洞施工步序图区间隧道初期支护工序框图区间隧道二次衬砌工序框图2正线区间隧道人防段施工方法区间隧道左、右线防护段里程为K15+337.1~K15+347,总长度为9.9米,断面形状为马蹄形。
断面尺寸宽8.4米,高8.3米。
采用CD法分台阶施工,风镐、风铲配合人工开挖,每一分段台阶的进尺深度都比下一分段台阶的进尺深3~5m。
人工装碴、出碴,喷射混凝土,格栅钢架支护,完成开挖和初期支护后,逐步分段拆除临时支护,做防水层及进行模筑混凝土二衬的施工。
目录1.编制依据 (3)2.工程简介 (3)2.1工程地质 (3)2.2水文地质 (3)3.降水井设计 (4)3.1隧道涌水量预测 (4)3.2降水目的 (5)3.4管井数量计算 (5)4.1降水井的布设 (5)4.2施工部署 (6)4.3降水井施工 (6)4.4降水运行 (8)4.4.1试运行 (8)4.4.2降水运行 (8)5.降水施工保证措施 (9)5.1降水运行技术措施 (9)5.2降水质量保证措施 (10)5.3井点监测 (10)5.4为防止沉降等不良影响的施工措施 (11)5.5应急措施 (11)地铁区间降水施工方案1.编制依据1.1标段施工图纸与岩土工程勘察报告。
1.2国家以及业主要求的地铁施工规范、标准。
1.3政府关于地铁施工的法规文件。
1.4 《基坑降水手册》1.5我公司所拥有的人力、机械设备资源、施工管理水平、工法及科技成果和在地铁工程施工中的类似施工经验。
2.工程简介2.1工程地质根据地质详勘报告,拟建场地地基土的组成自上而下为:地表一般分布有厚薄不均全新统人工填土(Q4ml);其下为全新统冲积(Q4al)、上更新统风积(Q3eol)新黄土(局部为饱和软黄土)及残积(Q3el)古土壤,再下为中更新统风积(Q2eol)老黄土、冲积(Q2al)粉质黏土、粉土、细砂、中砂及粗砂等。
2.2水文地质拟建场地地下水主要为第四系孔隙潜水,含水岩组透水性及富水性有一定的差异,主要赋存于中、上更新统黄土、古土壤粉质粘土层及其中的砂层、粉土夹层中,含水层的厚度大于50m。
其中黄土3-1及4-1层透水性中等,古土壤3-2层透水性稍差,古土壤底部的钙质结核层较上下黄土透水性差,但分布不连续。
粉质粘土4-4层透水性较上为弱,但其中的粉土、砂土夹层透水性良好。
根据区域地质资料,地下水位埋深为 4.65~10.00米,地下水位高程为391.74~394.12米。
地下水位年变化幅度为1.50m 左右。
场区地下水对混凝土结构无腐蚀性,在干湿交替条件下对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性,对钢结构具中等腐蚀性。
地铁降水井施工方案第1篇地铁降水井施工方案一、项目背景随着城市化进程加快,地铁作为城市公共交通的重要组成部分,其建设规模和范围不断扩大。
在地铁建设过程中,为保障施工安全、提高工程质量,降水井的施工至关重要。
本方案旨在为某地铁降水井施工提供一套合法合规的施工流程及管理措施。
二、施工目标1. 确保降水井施工过程中,周边环境及设施不受影响,保障施工安全。
2. 严格按照设计要求,确保降水井的施工质量。
3. 合理安排施工进度,确保工程按时完成。
三、施工范围1. 地铁车站及区间隧道降水井施工。
2. 降水井的勘察、设计、施工、验收等全过程管理。
四、施工方案1. 勘察设计(1)根据地铁工程地质勘察报告,分析地质条件,确定降水井的设计方案。
(2)结合地铁工程特点,制定合理的降水井布局,确保降水效果。
(3)设计降水井结构,明确降水井的直径、深度、井管材质等参数。
(4)根据勘察结果,编制降水井设计说明书,提供施工依据。
2. 施工准备(1)办理相关施工手续,取得施工许可证。
(2)组织施工人员培训,提高施工技能和安全意识。
(3)采购合格的施工材料、设备,确保工程质量。
(4)编制降水井施工组织设计,明确施工流程、进度计划、质量控制措施等。
3. 施工工艺(1)降水井施工采用旋挖钻机进行成孔,泥浆护壁。
(2)井管采用预制混凝土管,管节长度宜为2m,接口采用橡胶圈密封。
(3)降水井施工过程中,应控制泥浆密度,防止塌孔。
(4)降水井施工完成后,进行洗井,确保井管通畅。
4. 施工管理(1)设立现场施工指挥部,负责现场施工组织、协调、管理。
(2)严格执行施工组织设计,确保施工进度和质量。
(3)定期对施工现场进行检查,发现问题及时整改。
(4)建立健全施工记录制度,对施工过程进行详细记录。
五、施工质量控制1. 严格把控井管质量,确保井管质量符合国家标准。
2. 加强施工现场监督,确保施工工艺符合设计要求。
3. 对降水井施工过程进行质量检测,合格后方可进行下一步施工。
xx地铁二号线XX标xx站—xx站盾构区间施工组织xx地铁二号线XX标项目部一、工程概况1工程范围xx地铁二号线一期工程D2-XX标段土建工程包括xx站及xx站~xx 站盾构区间的主体与附属工程等。
xx站设计里程为K2+813.450~K2+983.050,车站全长169.60m。
标准段宽度19.2m,标准段高度12.66m,车站设有两座风道和四个出入口。
xx站~xx站区间,设计里程为K2+983.05~K4+392.099,为单圆盾构区间,右线长度为1409.049m,左线长度为1434.473m,两线间设有两条联络通道和一座泵站。
本合同段工程范围见“xx地铁二号线一期工程D2-XX标线路平面示意图(一)、(二)”。
2工程位置及周边环境xx站位于xx与xx路的十字交叉路口,雨润路的正下方,横跨南湖路。
现在南湖路与雨润路仅为规划的两条路,还均未形成。
周围没有重要和大型房建,少有地下管线。
xx站~xx站区间始于地铁xx站的西北端,线路沿雨润路向西以500m 半径北拐至经四路下穿行,至xx站南端。
本区间属长江低漫滩地貌,沿线主要由道路(含雨润路)、空地等组成,地形较为平坦,现地面高程约在5.79~8.75 m,原地面高程约在6.00 m左右,人工堆填土约2.00m,区间管线埋深较浅,一般在3 m以内。
3主要结构型式及防水型式3.1结构型式车站主体结构为地下二层三级车站,岛式站台。
车站主体结构型式为两层两跨(部分为三跨)钢筋砼箱型框架结构,车站围护结构为SMW 桩,支护采用φ609钢管支撑。
车站标准断面宽度19.20m;车站标准断面高度12.66m,顶板埋深约3~4 m,基坑开挖深度约16.50m。
车站北端按盾构始发井和吊出井布置,南端按盾构吊出井布置。
其中南端头井结构外包尺寸为13.9m(长)×23.4m(宽),北端头井结构外包尺寸为13.9m(长)×23.45m(宽)。
车站附属结构含四个出入口和两个风道,分布在车站的两侧和两端,出入口及风道围护结构采用Ф850SMW桩,南端风道为两层双跨结构,宽度为11.9m,高度为12.05m;北端风道与一号出入口结合在一起为单层三跨结构,宽度为16.9m,风道高度为6.95m;其余出入口均为单层单跨结构,跨度为5.5m。
南京地铁元中区间隧道降水设计与施工
提要:本文针对南京地铁元中区间隧道基坑所处场地的水文地质条件,进行了相应的基坑稳定性检算,提出了该基坑合理的降水方案和施工方法,达到了良好的降水效果,确保了工程的顺利进行。
关键词:降水设计潜水承压水降水效果
1前言
对地铁区间隧道进行明挖法施工时,要求基坑保持干燥状态,以便于施工,同时保证基坑的稳定性。
若地层中有水头较高的承压含水层,在开挖过程中如不采取一定措施,可能会产生突涌,导致基坑失稳破坏。
为确保施工安全,有必要对基坑开挖采取降排水措施。
2工程概况
南京地铁南北线一期工程西延线元通站~中胜站区间隧道,起止里程为XK2+325.100~X K3+477.100,线路长度为1 152.0m。
区间结构采用矩形钢筋混凝土双孔隧道,区间隧道采用明挖法施工,以钻孔灌注桩加搅拌桩作为围护结构,基坑开挖深度11m左右。
3场地水文地质条件
场地内主要为耕地、空地及道路,无重要建(构)筑物。
场地地貌属长江漫滩,地势较为平坦,所处地层以I类为主,覆盖层厚度较大,主要为漫滩冲积成因的饱和软弱粘土及饱和砂性土,自上而下所穿越的地层为:①1人工填土,厚度0.3~4.5m左右;②1b2-3粉质粘土局部分布,层厚0.8~1.7m;②2b4淤泥质粉质粘土,局部夹薄层粉土、粉砂,层厚13. 5~17.0m;②3c3粉土,层厚0.7~6.5m;②4d3-4中砂,层厚1.5~7.2m;②5d2-3粉砂,层厚1.5~8.5m;②6d1-2粉细砂,层厚20m左右。
区间结构主体位于②2b4淤泥质粉质粘土层。
场地地下水分为潜水及承压水。
潜水层为人工填土层及全新世漫滩相软弱粘土层构成的孔隙含水层组,其透水性、含水性各不相同,主体为全新世沉积软弱性土(包括②1b2-3粉质粘土、②2b4淤泥质粉质粘土),饱含地下水,但透水性弱,潜水水位受季节性控制,雨季为地面以下0.6~1.5m;承压水为埋深15.9m以下的砂层构成的孔隙含水层,透水性好,该砂层厚度大,含水量丰富,为场地主要含水层,承压水水头为地面以下5m。
4开挖面及坑底稳定检算
结构稳定和坑底稳定是深基坑工程的关键。
由于本工程的水文地质条件较为复杂,因此基底的稳定是本工程施工中应考虑的主要因数。
4.1抗基底隆起的稳定检算
采用考虑c,φ的抗隆起法和计及墙体极限弯矩的抗隆起稳定性检算法分别进行检算。
4.1.1考虑c,φ的抗隆起法
根据南京地区近年来基坑的工程实践经验,以及南京市地基基础设计规范建议,基坑抗基底隆起的稳定检算可采用考虑c,φ的抗隆起法,计算示意图如图1所示,抗隆起稳定性的公式为
式中Ks——安全系数;
D——墙体入土深度,取8m;
H——开挖深度,取11m;
γ——整个墙高范围内的土层加权平均容重,取17.6kN/m3;
γ1——基底下面土层容重,取17.7kN/m3;
φ1——基底下面土层内摩擦角,取16.8°;
c1——基底下面土层的粘聚力,取35.6kPa;
q——地面均布超载,取30kPa。
由上得Ks=1.93
4.1.2计及墙体极限弯矩的抗隆起检算法
假定滑动面通过墙底,并以最下道支撑作为转动中心,按公式(2)检算基坑底部土体的抗隆起稳定性,计算示意图如图2所示。
式中r——围护墙底以上地基土各土层天然重度的加权平均值,取17.68kN/m3;
D——墙体插入深度,取7m;
Ka——主动土压力系数;
c,φ——滑裂面上土得粘聚力和内摩擦角的加权平均值,分别为28.9kPa与10.6°;
h0——基坑开挖深度,取11m;
h0′——最下一道支撑距地面的深度,取9m;
a1——最下一道支撑面与基坑开挖面间的水平夹角,取12.8°(0.22rad);
a2——以最下一道支撑点为圆心的滑裂面圆心角154.4°(2.69rad);
q——坑外地面超载,取30kPa;
MSL——隆起力矩,。
由上得KL=1.75满足要求。
以上两种检算的抗隆起安全系数分别为1.93和1.75。
本基坑属于三级基坑,按规范[1]抗隆起安全值应大于1.5,从上面的检算来看,坑底抗隆起满足要求。
为了便于施工,按设计要求只须将开挖范围内的潜水疏干即可,即在开挖前30d将潜水降至坑底以下3m。
4.2开挖面抗承压水的稳定检算
式中γω——水容重;
h1─—水头高,取10.9m;
γ——开挖面至承压水层顶板土体的加权平均容重,取17.6kN/m3;
Δh1——承压水层顶板至坑底的土层厚,取4.9m。
从上面的分析可见,对上部承压水层,在开挖至坑底之前需采取降水措施。
开挖至坑底后所能承受水头高度:h≥Δh1γ/γωKs=8.0m(取Ks=1.1);
开挖至坑底之前须降低水头值:10.9-8.0=2.9m。
从前面分析可以得出在基坑开挖过程中为了防止坑底失稳,必须提前对承压水层采取降水措施,最终将水头降至地面以下8.9m深处。
5区间隧道基坑降水设计
根据前面的分析,需将潜水降至坑底以下3m,将承压水降至地面以下8.9m。
因承压水层埋藏较浅,如对潜水和承压水分别采取措施,在施工潜水井的时候势必将承压水层打穿。
故可采用越流井(即将两含水层连通)深井点降水,将水位降至坑底以下3m。
为了降低对周边环境的影响,将降水井布置在坑内。
因含水层厚度较大,管井滤管无需插入含水层底板,只需插入一定深度,就能满足降水设计要求。
区间段基坑形状为狭长条形,按狭长条形非完整潜水井降水公式进行计算[2]。
5.1管井群出水量计算
5.4管井纵向间距确定
纵向间距
5.5群井布置
管井布置在离基坑壁2.5m处,纵向间距为16.2m,两边各布置72个,井深17.5m。
管井布置平面图见图3,管井构造图见图4。
6施工方法
6.1降水井施工工艺流程
降水井施工工艺流程如图5所示。
图5降水井施工工艺流程图
6.2降水井施工步骤
6.2.1测量定位
根据设计坐标,进行精确测量,每个孔位测定后,作好标记,作好保护。
6.2.2成孔
管井成孔采用钻孔法,孔径为500mm,泥浆护壁。
在钻孔过程中控制好孔的垂直度和钻孔深度。
6.2.3严格按设计要求进行钢筋笼制作和滤网绑扎
钢筋笼采用整体吊装入孔,为了吊装时有足够的刚度,要求主筋与加强箍筋必须全部焊接。
下放钢筋笼时不能转动或上下串动,防止滤网破损,导致泥沙涌入水井。
钢筋笼在下放过程中要注意保证其垂直度。
6.2.4回填滤料
钢筋笼下放到位后,井点管四周及时用粗沙回填灌实,距地面1.5m深度内用粘土回填密实,以防止漏气。
6.2.5洗井
在回填粗沙后立即进行洗井,清除停留在孔内和透水层中的泥浆与孔壁的泥浆,采用泥浆泵冲清与小空压机相结合的办法洗井,洗井前后两次抽水涌水量相差应小于15%,且洗
井后井内沉渣不上升或基本不上升。
6.2.6安装潜水泵及试抽
在安装水泵前量测井深和井底沉淀物厚度,以及洗井等符合要求后用缆绳将潜水泵吊入井管预定深度。
潜水电机电缆接头确保可靠绝缘,并配置保护开关控制。
安装完毕后进行单机抽水试验,以确定单井出水量和降深,并检查降水设备是否正常,满足要求后转入正常施工。
7降水监测及处理措施
本区间隧道基坑分5个开挖段,在每个开挖段的基坑中央设置2~3个水位观测孔,对水位进行监测。
在井点施工期间,对已形成井点的水位,每天观测1~2次;降水前期对水位、流量及含沙量每天观测1~2次;降水中期每天观测1次;降水后期每7~10d观测1次,
雨天加测水位。
将每天观测的水位及流量结果进行整理,绘制Q-t和s-t关系曲线,分析水位下降的趋势及流量变化,预测地下水位降低到设计深度的时间和确定抽水泵的安装与数量调整。
同时对周边建筑物进行沉降观测,一旦发现问题,可采用回灌方法,提高建筑物附近的地下水位,减少建筑物的沉降量。
8降水效果
该区间于2003年2月中旬开始抽水,开始抽水时,水量较大,水位下降很快,之后水位降落逐渐缓慢,3d后,水位保持稳定。
从水位观测数据来看,降低后的水位满足设计要求。
元中区间基坑于3月中旬开始开挖,从前期开挖段来看,基坑内部干燥,基坑围护结构及坑底保持稳定,无不良事故发生,元中区间的降水设计及降水施工方法是成功的。
参考文献
[1]江苏省地方标准《南京地区地基基础设计规范》.85页.DB32/112-99.1999
[2]基坑工程手册(第二版). 北京:中国建筑工业出版社,1997。