某地鐵車站深基坑降水設(shè)計(jì)及施工問題分析

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1、·地鐵結(jié)構(gòu)·某地鐵車站深基坑降水設(shè)計(jì)及施工問題分析包宏濤(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司城市軌道交通設(shè)計(jì)院北京102600)摘要降排水施工是否成功，在很大程度上決定著深基坑施工的成功與否。同時(shí)由于地下工程的復(fù)雜性，基坑開挖過程中出現(xiàn)局部地質(zhì)變異性大、局部流砂或涌水等現(xiàn)象，而且往往是多種因素綜合作用。結(jié)合鄭州地鐵某深基坑具體工程，闡述了基坑降水設(shè)計(jì)及施工中遇到的問題，并對這些問題進(jìn)行了分析，提出了應(yīng)對措施。關(guān)鍵詞地鐵車站深基坑降水設(shè)計(jì)減壓井中圖分類號(hào)U231．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1009-4539(2012)增2-00

2、62-04地層從上到下主要為人工填土、第四系全新統(tǒng)(Q4)1概述粉土、粉質(zhì)黏土、粉、細(xì)、中砂及第四系上更新統(tǒng)在地下水位較高的地區(qū)開挖地鐵深基坑時(shí)，由(Q3)粉土、粉質(zhì)黏土。于含水層被切斷，在壓差作用下，地下水必然會(huì)不工程所處范圍內(nèi)地下水類型為第四系潛水，主斷地滲流入基坑，如不進(jìn)行基坑降排水工作，將會(huì)要由大氣降雨補(bǔ)給。第四系沖積～洪積(4－3)細(xì)造成基坑浸水，使現(xiàn)場施工條件變差，地基承載力砂及(4－4)中砂為主要含水層，砂層一般被人工填下降，在動(dòng)水壓力作用下還可能引起流砂、管涌和土層、沖積～洪積土層覆蓋，地下水具微承壓性

3、。基坑失穩(wěn)等現(xiàn)象。同時(shí)若降水處理不當(dāng)，會(huì)引發(fā)施(4－3)細(xì)砂及(4－4)中砂粘粒含量較低，富水性工險(xiǎn)情，并嚴(yán)重滯后工期。因此，為確?；邮┕?qiáng)，透水性好，滲透系數(shù)為5～20m/d;沖洪積土層安全，必須采取有效的輔助降排水措施，基本保證飽水性好，其透水性中等－強(qiáng)透水。無水作業(yè)，確保地鐵施工安全、質(zhì)量和工期。工程詳勘所揭露的地下水水位埋藏變化較小，一般情況下，在進(jìn)行深基坑開挖施工時(shí)應(yīng)具備初見水位埋深為3．7～5．5m(本次勘察野外作業(yè)期如下條件:間為弱降水期)，標(biāo)高為82．99～84．55m;穩(wěn)定水位(1)基坑在開挖期間應(yīng)

4、將地下水位提前降至開埋深為4．3～5．8m，標(biāo)高為82．57～83．95m。地下挖面以下1m，保持基坑開挖無水作業(yè);水位的變化與地下水的賦存、補(bǔ)給及排泄關(guān)系密(2)保持基坑側(cè)壁的穩(wěn)定和基坑底板的穩(wěn)定;切，每年6～9月為雨季，大氣降雨充沛，水位會(huì)明顯(3)不影響鄰近建筑物及地下管線的正常上升，而在冬季因降水減少，地下水位隨之下降。使用。地下水年變幅2．0m，3～5年較高水位3．0m。各土層的水文地質(zhì)特征及滲透系數(shù)值見表1。2工程概況因道路兩側(cè)設(shè)有50m寬綠化帶，車站布置與道本站所處場地屬黃河沖洪積平原，場地起伏不路西側(cè)綠

5、化帶內(nèi)，本站站后設(shè)交叉渡線和故障車停車大，地形較平緩。地面高程88．115～88．565m。線，車站總長467．3m，車站標(biāo)準(zhǔn)段寬19．1m，最大寬場地范圍內(nèi)地層主要為第四系(Q)沉積地層，24．5m(軌排井處);中心里程處頂板覆土3．0m，底板埋深約16．3m。車站主體為地下二層雙跨閉合箱形收稿日期:20120325框架結(jié)構(gòu)，采用明挖順筑法施工?；訃o(hù)結(jié)構(gòu)采用62鐵道建筑技術(shù)RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2012(增2)·地鐵結(jié)構(gòu)·鉆孔灌注樁+三軸攪拌樁止水帷幕形式。標(biāo)準(zhǔn)段鉆基坑降水常用

6、的方法有明溝排水和井點(diǎn)降水孔灌注樁有效樁長23．2m、嵌固深度8．8m，樁外側(cè)兩種，其中井點(diǎn)降水常用方法有輕型井點(diǎn)、噴射井采用單排三軸攪拌樁作止水帷幕，長約29m。三軸點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、自滲井點(diǎn)等，各井點(diǎn)使用攪拌樁插入粉質(zhì)黏土相對隔水層不少于2．3m。范圍見表2。表1土層水文地質(zhì)特征及滲透系數(shù)值抽水試驗(yàn)表2各井點(diǎn)使用范圍巖土透水性滲透系數(shù)/層號(hào)簡要水文地質(zhì)特征滲透系數(shù)/名稱評價(jià)(m·d－1)井點(diǎn)滲透系數(shù)降低水位深度(m·d－1)巖性－1/m類型/(m·d)受大氣降水和側(cè)向粉質(zhì)黏土、粉土、細(xì)砂、2－1粉土補(bǔ)給，含較

7、多粘粒，弱0．5輕型井點(diǎn)0．1～503－12中砂地下水富水性較差受大氣降水和側(cè)向噴射井點(diǎn)砂土、粉土0．1～208－202－3細(xì)砂補(bǔ)給，富水程度中等6．0電滲井點(diǎn)黏性土、淤泥質(zhì)土、粉土＜0．1＜6中等管井井點(diǎn)砂土、碎石類土、巖石＞3不限粉質(zhì)受大氣降水和側(cè)向2－4弱0．1黏土補(bǔ)給，透水性差根據(jù)本車站地質(zhì)條件、施工環(huán)境、水位降深要受大氣降水和側(cè)向4－1粉土補(bǔ)給，粘粒較多，透弱0．5求等因素，綜合考慮采用深井管井降水為主(基坑水性較較差開挖施工前)、集水井明排為輔(基坑開挖施工期受大氣降水和側(cè)向4－3細(xì)砂補(bǔ)給，含較多粘粒，中等

8、8．0間)的方法。地下水富水性中等為受大氣降水和側(cè)21．2綜合考慮基坑的開挖深度、降水區(qū)域內(nèi)地下水4－4中砂向補(bǔ)給，含較多粘水力坡度、降水后水面距離基坑底部的高度、降水粒，地下水富水性強(qiáng)15．0中等期間地下水位變化幅度、過濾管和沉砂管的長度受大氣降水和側(cè)向等，井點(diǎn)管埋設(shè)深度取26m。井管采用無砂濾水4－5粉土補(bǔ)給，含較多粘粒，弱0