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文檔簡介
1、<p> 地鐵深基坑降水施工技術(shù)的應用分析</p><p> 摘要:地鐵施工過程中,降水對工程質(zhì)量和工期都起著至關(guān)重要的作用,管井降水是一種有效的方法,但一定在降水前做好周邊管線調(diào)查、地質(zhì)勘察。降水維護與動態(tài)觀測是深基坑降水工作的重點。降水施工前應綜合考慮,對可能發(fā)生的風險事件進行預測、預防并制定切實可行的應急預案。降水中遇到突發(fā)事件,應排查起因,確定合理的處理方案,確保深基坑自身、及周邊環(huán)境安全。
2、 </p><p> 關(guān)鍵詞:地鐵 深基坑 降水 </p><p> 中圖分類號:U231+.3 文獻標識碼: A </p><p><b> 正文: </b></p><p><b> 一、工程概況 </b></p><p> 1.某地鐵站工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
3、</p><p> ?。?)工程地質(zhì)該地鐵站工程從地面以下 45m 勘探范圍內(nèi)的土層劃分為人工填土層、新近沉積層和第四紀晚更新世沖洪積層三大類。并按地層巖性及其物理力學性質(zhì)進一步分為 6 個大層及若干亞層,從上至下依次如下。 </p><p><b> 1)人工填土 </b></p><p> ?、匐s填土;①1砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土素填土;①3細
4、砂素填土;第一層分布范圍 34.98~38.60 m。 </p><p> 2)新近沉積②砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土;②1粉細砂;③卵石、圓礫;③2細中砂;③3砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土;第二層分布范圍 31.15~34.16 m,第三層分布范圍 25.79~28.18 m。 </p><p> 3)第四紀晚更新世沖洪積 </p><p> ?、苈咽瑏唸A形;④1粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)
5、粘土;④2細中砂;⑤卵石;⑤1粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土;⑤2細中砂;⑥卵石;未鉆穿⑥1粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土;⑥2細中砂,含云母及少量圓礫。第四層分布范圍 13.01~15.98 m,第五層分布范圍 2.81~4.48 m,第六層未鉆穿。其中④1、⑤1為粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土,可塑,透水能力差,對降水施工不利。 </p><p> ?。?)水文地質(zhì)地下含水層分三層: </p><p> 第一層地下水主
6、要分布在第④層卵石中,屬潛水;第二層地下水主要分布在第⑤層卵石中,屬潛水;第三層地下水主要分布在第⑥層卵石及第⑥2層細砂中,類型為承壓水。各層地下水特征如表 2 所示。車站主體結(jié)構(gòu)貫穿第一潛水層卵石④層,結(jié)構(gòu)底板處于卵石⑤、⑤1、⑤2層第二潛水層中。 </p><p> 表2 該地鐵站工作區(qū)地下水位特征 </p><p><b> 2.工程周邊環(huán)境 </b><
7、;/p><p> 車站地面現(xiàn)狀為高層住宅區(qū)及部分高層辦公樓:車站東北側(cè)為小區(qū);西北側(cè)為商業(yè)大廈;東南側(cè)為某高層建筑物;西南側(cè)為電話局。地下鄰近其他地鐵線,最近處僅 6m;管線較多、密集,主要有通信、電力管溝、雨、污水管、燃氣管溝、上水管等。 </p><p><b> 3.降水設計 </b></p><p> 該地鐵站采用管井降水,沿車站四周
8、一圈布設降水井,配合施工部位分為三期進行降水施工,一期為豎井暗挖段降水,二期為東基坑降水,三期為西基坑降水,全過程進行動態(tài)管理。明挖基坑降水井間距 7.0 m,井深 36 m。 </p><p> 二、降水施工特點分析 </p><p><b> 1. 施工難度大 </b></p><p> 此換乘車站最大埋深 29.804 m,埋深較大
9、,且距離四號線結(jié)構(gòu)僅 6m,交叉位置很難形成封閉的區(qū)域,施工難度大。 </p><p><b> 2. 風險因素多 </b></p><p> 地質(zhì)條件復雜,降水工程應配合主體施工,降水周期時間長,風險因素多,每個因素出現(xiàn)紕漏都可能導致降水環(huán)節(jié)失效甚至整個工程的失敗。3. 技術(shù)要求高工程場地涉及兩層潛水,本次降水主要目地是疏干卵石④層潛水,該層厚約 4.2m,并降
10、低卵石⑤、⑤1、⑤2層潛水位 1~3.7m,降水層位多,降深幅度大;鄰近高層建筑物和既有地鐵線,而降水井位布置又受到場地、管線的限制,施工技術(shù)要求較高。 </p><p><b> 4. 工期壓力大 </b></p><p> 站廳兩端盾構(gòu)段需為區(qū)間盾構(gòu)提供接收或始發(fā)條件,工期壓力大,因此,及時達到設計基坑降水效果是確保安全、高效、如期的完成此項工程的前提。 &l
11、t;/p><p> 三、降水井施工工藝 </p><p><b> 1. 成孔 </b></p><p> 該段地層中卵石粒徑較大,反循環(huán)鉆機施工有可能會產(chǎn)生斜孔或卡鉆導致無法施工,因此,此次采用 BG-20 旋挖鉆機鉆孔。確??讖讲恍∮?705mm,考慮抽水期間沉淀物沉積的影響,成井深度略大于設計深度 0.20 m。鉆孔過程中做好成孔記錄,
12、并采集土樣, 核對含水層所在部位和土的顆粒組成。 </p><p><b> 2. 清孔 </b></p><p> 井管下入前進行清孔作業(yè), 清孔采取注入清水置換,利用砂石泵抽出沉渣,并測定井深。 </p><p><b> 3. 下井管 </b></p><p> 井管采用無砂砼濾水管,
13、在預制混凝土管鞋上放置井管,同時水位以下包纏尼龍濾網(wǎng),緩緩下放,當管口與井口相差 200mm 時,接上節(jié)井管。井管要高出地面不小于 200mm,并加蓋防水雨布臨時保護。 </p><p><b> 4. 填濾料 </b></p><p> 下管后立即填入濾料。采用人工方法沿井孔四周均勻連續(xù)填入。濾料填至井口下 1m 處,其上用粘土回填夯實。 </p>
14、<p><b> 5. 洗井 </b></p><p> 回填濾料完成后,要及時進行洗井,防止井底沉渣厚度過大或無砂管孔隙堵死;洗井時間不少于3 個臺班,要求基本達到水清。洗井結(jié)束后應進行單井試抽水試驗,當出水量小于預計水量時,應采取其它處理措施以增大出水量,必要時應重新施工降水井。 </p><p><b> 6. 水泵安裝 </b
15、></p><p> 將潛水泵及泵管吊放至井底以上 1.5 m 處。安裝并接通電源,做到一井一泵一閘一漏,檢查水位繼電制動抽水裝置和漏電保護系統(tǒng)。 </p><p><b> 7. 試抽 </b></p><p> 洗井后,對井管進行單井試抽,如有異常情況,重新洗井,并再次進行抽水試驗。 </p><p>&
16、lt;b> 8. 排水 </b></p><p> 管路安裝沿基坑邊緣設置排水管溝,將每個降水井的排水管匯入排水管溝,利于維修、監(jiān)控;管路過路段設置保護套管,避免重車碾壓破壞管路,造成滲漏。 </p><p> 五、 降水施工及運行質(zhì)量保證 </p><p> 根據(jù)降水井設計要求,土方開挖前在東西基坑圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)分別施工 24、28 眼降水
17、井,與一期暗挖段建成的降水井封閉成環(huán),為保證后期降水效果,降水井施工及運行過程中嚴格控制降水井施工質(zhì)量。 </p><p> 1. 確保降水井深度 </p><p> 降水井鉆孔完畢后由專人進行量測,確保井深滿足要求,保證接觸面積進而保證降水井透水性能和效果。 </p><p> 2. 嚴格控制濾料質(zhì)量 </p><p> 降水井采用
18、潔凈的濾料從井底向上至地表以下3m,在井管與孔壁之間的空隙均勻圍填。濾料規(guī)格為含水層篩分粒徑的 5~10 倍,且最大粒徑≤5cm,級配良好。濾料按照設計要求嚴格篩選,選取粒徑合適的級配碎石,反復清洗干凈;嚴格控制濾料回填的時間及高度。 </p><p><b> 3. 洗井要徹底 </b></p><p> 洗井是成井工藝中重要的一道工序。一口井能否發(fā)揮作用,取決
19、于洗井的質(zhì)量。在濾管四周填濾料后立即進行洗井,清除停留在孔內(nèi)和透水層中的泥漿與孔壁的泥漿。疏通透水層,并在井周圍形成良好的反濾層。洗井過程中觀測水位及出水量變化情況。 </p><p> 4. 做好試抽工作 </p><p> 試抽應連續(xù)進行,不應中途間斷。需要維修或更換水泵時,應逐一進行。抽水開始后,應逐一檢查單井出水量、出水含砂量。當含砂量過大,可將水泵上提,如含砂量仍然較大,應重
20、新洗井。 </p><p> 5. 提前降水按照施工進度計劃,在基坑開挖前 15 天提前進行降水,以保證能及時降低基坑內(nèi)的地下水位。 </p><p> 6. 降水維護與動態(tài)監(jiān)測 </p><p> 降水工程施工結(jié)束后,是較長時間降水運行階段,維護與動態(tài)觀測是此階段的工作重點,降水運行期間,做好各井的水位觀測工作;現(xiàn)場實行 24 h值班制,值班人員要認真做好質(zhì)
21、量記錄,做到準確齊全;對降水運行的記錄,及時分析整理,繪制各種必要圖表,以動態(tài)指導降水工作,提高降水運行的效果。 </p><p> 四、局部滲漏采取的措施 </p><p> 在土方開挖過程中,西基坑西側(cè)坑壁上地面以下 10m 處出現(xiàn)局部滲漏現(xiàn)象。立即停止開挖,并對地質(zhì)情況、周邊管線進行調(diào)查。觀察發(fā)現(xiàn)漏水點比較小,滲水速度慢,漏水點處的地層為粘質(zhì)粉土,滲水為清水,且此范圍無給、排水管
22、線。分析原因可能是粘性土層中透水困難,處理方法為:做盲管導流至附近降水井處,并采用速凝型漿體材料封堵滲漏點,止水作用快速、明顯。 </p><p> ?。?)應放慢挖土速度,及時在坑壁做盲管導流,并在槽邊挖盲溝集水,再將集水排走。導流盲管采用長 0.5 m 的 Ф25 mm 塑料管做成花管,纏 80 目尼龍紗網(wǎng)。盲溝貼坑壁挖,寬 300 mm,深 300 mm。為了防止水流將基坑底細顆粒物質(zhì)帶走造成基底土擾動,應
23、在盲溝中填 Ф4~6 mm 礫石。 </p><p> (2)在廢水池出基坑范圍內(nèi),開挖三眼淺井,管井、淺井組合降水,盲溝明排水,用來排干基底下 1 m 范圍內(nèi)粘土層中潛水,保持土方開挖過程中基面干燥。澆筑底板墊層時將淺井進行封堵處理。通過采取以上措施,監(jiān)測結(jié)果顯示水位下降,獲得了滿意的效果。 </p><p><b> 五、 結(jié)語 </b></p>
24、<p> 換乘地鐵車站明挖深基坑的施工,施工降水是個很值得探討的課題,其成功的降水經(jīng)驗在類似的地質(zhì)情況下,類似的工程施工中有許多值得借鑒的東西。整個基坑在開挖過程中降水效果良好,沒有產(chǎn)生不良現(xiàn)象,保證了基坑的順利開挖。同時降水運行費用較少,驗證了此次降水方案的正確性和合理性。 </p><p><b> 參考文獻 </b></p><p> [1]劉
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