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文檔簡介

1、2016年12月基坑降水技術(shù)及相關(guān)案例分析匯報提綱地下水對基坑工程的影響12基坑降水設(shè)計及管理3基坑降水工程案例(1)地下水相關(guān)概念地下水對基坑工程的影響含水層、隔水層、弱透水層飽水巖層中,根據(jù)巖層給水與透水能力而進行的劃分,具有相對性: 含水層(Aquifer): 是能夠透過并給出相當數(shù)量水的巖層各類砂土,砂巖等 隔水層(Aquifuge): 不能透過與給出水或透過與給出的水量微不足道的巖層裂隙不發(fā)育的基巖、頁巖、板巖、粘土(致密) 弱透水層(Aquitard): 滲透性很差,給出的水量微不足道,但在較大水力梯度作用下,具有一定的透水能力的巖層各種粘土,泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁巖上層滯水、潛水、承

2、壓水上層滯水:當包氣帶存在局部隔水層(弱透水層)時,局部隔水層(弱透水層)上會積聚具有自由水面的重力水,這便是上層滯水。一般雨季獲得補充,積存一定水量,旱季水量逐漸耗失。潛水:飽水帶中第一個具有自由表面的含水層中的水。潛水沒有隔水頂板,或者只有局部的隔水頂板,潛水的表面為自由水面,稱作潛水面;從潛水面到隔水底板的距離為潛水含水層的厚度。潛水面到地面的距離為潛水埋深深度。潛水承壓水(1)地下水相關(guān)概念地下水對基坑工程的影響承壓水:是指充滿于兩個隔水層(弱透水層)之間的含水層中的水。上、下均為連續(xù)的隔水層,分別是隔水頂板和隔水底板,兩者之間的距離為該承壓含水層厚度。承壓性是承壓水的重要特性,只有鉆

3、孔揭穿含水層頂板時,才可見承壓水,水位將順著鉆孔上升到含水層頂板以上一定高度,高出含水層頂板的距離便是承壓水頭。如果鉆孔中的水位高出地表,鉆孔能夠自溢出水。 承壓水對基坑底板和基坑施工的危害較大,一般由于埋深大、水頭高、水量大等因素,給深基坑的治水工作帶來一定的困難。隔水底板隔水頂板H:承壓水頭M:承壓含水層厚度(1)地下水相關(guān)概念地下水對基坑工程的影響承壓水突 涌 突涌點據(jù)不完全統(tǒng)計,地下工程事故85%與地下水控制不當有關(guān) 當基底以下存在承壓含水層,基坑開挖減小了含水層上覆隔水層的厚度,當上覆土重小于承壓水的頂托力時,承壓水的水頭壓力能頂裂或沖毀基坑底板,造成突涌。(2)地下水對基坑工程的影

4、響地下水對基坑工程的影響 地基土在具有一定滲流速度(或梯度)的水流作用下,其細小顆粒被沖走,土中的空隙逐漸增大,慢慢形成一種能穿越地基的細管狀滲流通道,從而掏空地基或壩體,使之變形、失穩(wěn),此現(xiàn)象即為管涌。 一般發(fā)生在無粘性土層中。地基條件時斜坡條件時(2)地下水對基坑工程的影響地下水對基坑工程的影響管 涌 地基土在具有一定滲流速度(或梯度)的水流作用下,其細小顆粒被沖走,土中的空隙逐漸增大,慢慢形成一種能穿越地基的細管狀滲流通道,從而掏空地基或壩體,使之變形、失穩(wěn),此現(xiàn)象即為管涌。 一般發(fā)生在砂性地層(2)地下水對基坑工程的影響地下水對基坑工程的影響突涌與管涌的區(qū)別 (2)地下水對基坑工程的影

5、響地下水對基坑工程的影響突涌與管涌的區(qū)別 突 涌管 涌表現(xiàn)形式底板冒水(多點、砂沸)基坑周邊地面下沉底板上冒水(單點,溢出口逐步擴大)坑外局部地面沉陷形成條件底板以下存在承壓水,且坑底不透水層厚度不足以抵抗下部承壓水頭底板附近為非粘性地層(粉土、粉砂),坑內(nèi)外水位差過大;有止水帷幕時,止水帷幕插入深度不夠或者存在較大的缺陷治理措施施工降壓井,降低下部承壓水頭對勘探孔或格構(gòu)柱注漿周邊環(huán)境允許,降低坑外水位,減少坑內(nèi)外水位差 止水帷幕缺陷處注漿(基底下310m)(2)地下水對基坑工程的影響地下水對基坑工程的影響突涌與管涌的區(qū)別 止水帷幕滲漏,樁間水土流失地面塌陷(2)地下水對基坑工程的影響地下水對

6、基坑工程的影響帷幕滲漏、地面塌陷(2)地下水對基坑工程的影響地下水對基坑工程的影響帷幕滲漏、地面塌陷 基坑滲漏造成外側(cè)地面塌陷(2)地下水對基坑工程的影響地下水對基坑工程的影響地面沉降降水引發(fā)地面沉降主要是地層失水后引起土體的壓密固結(jié),一般認為砂層的壓縮量極小,且很快趨于穩(wěn)定,而粘性土層壓縮量大,固結(jié)沉降完成需要較長時間。水位下降引起的地面沉降一般是均勻沉降;地層土體流失引起的是不均勻沉降,一般引起地面沉陷。(2)地下水對基坑工程的影響地下水對基坑工程的影響邊坡滑移(2)地下水對基坑工程的影響地下水對基坑工程的影響挖機沉陷、影響施工效率2014年7月31日杭州地鐵4號線塌方透水事故167月31

7、日上午,地鐵4號線江錦路站至市民中心站區(qū)間,右線盾構(gòu)機進洞時,現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)洞門左上方出現(xiàn)滲漏水,新塘河河水水位增高。上午11點,新塘河圍堰內(nèi)積水突然消失,進入市民中心站,隨之圍堰倒塌,河水迅速灌入地鐵。(2)地下水對基坑工程的影響地下水對基坑工程的影響17地下水對基坑工程的影響(2)地下水對基坑工程的影響18地下水對基坑工程的影響(2)地下水對基坑工程的影響19地下水對基坑工程的影響(2)地下水對基坑工程的影響20地下水對基坑工程的影響(2)地下水對基坑工程的影響21地下水對基坑工程的影響(2)地下水對基坑工程的影響22河水涌入車站地下水對基坑工程的影響(2)地下水對基坑工程的影響23地下水對基坑

8、工程的影響(2)地下水對基坑工程的影響24地下水對基坑工程的影響(2)地下水對基坑工程的影響25河水倒灌后,有一臺盾構(gòu)機被埋在河水之下地下水對基坑工程的影響(2)地下水對基坑工程的影響2014年7月1日武漢地鐵4號線盾構(gòu)機接收涌水涌砂事故267月1日晚19時10分,盾構(gòu)井在左線吊出過程中,隧道與車站結(jié)構(gòu)底部出現(xiàn)涌水涌砂險情,致使靠基坑一側(cè)的省人民醫(yī)院檢測中心沉降開裂,數(shù)十名病人轉(zhuǎn)移。地下水對基坑工程的影響(2)地下水對基坑工程的影響(3)地下水與社會效益及經(jīng)濟效益降水井降水井坑外水位降低,側(cè)壓力減少,增加了圍護體系的穩(wěn)定性;坑外水位降低,避免了樁間滲水流砂、管涌的發(fā)生;渣土車直接開至坑底,采用

9、裝載機推土裝車,大大提高工作效率,縮短工期。鄭機城際鐵路新鄭機場站地下水對基坑工程的影響(3)地下水與社會效益及經(jīng)濟效益降水井杭州慶春路過江隧道,原設(shè)計圍護結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻,施工成本超過1.3億;更改為放坡+降水,放坡施工成本低于6000萬元,工期縮短2個月以上。地下水對基坑工程的影響充分發(fā)揮了混凝土的自防水效果,提高了結(jié)構(gòu)的防水性能(3)地下水與社會效益及經(jīng)濟效益地下水對基坑工程的影響匯報提綱地下水對基坑工程的影響12基坑降水設(shè)計及管理3基坑降水工程案例解決承壓水突涌問題解決基底、邊坡穩(wěn)定性問題提高土方開挖效率,方便坑內(nèi)施工作業(yè)盡量減少環(huán)境影響 (一)基坑降水目的及方法業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理

10、方均缺乏水文地質(zhì)專業(yè)或相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員,對地下水的認識、理解不夠透徹。圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,或遇水即隔,造成過度浪費,或僅從受力方面考慮,不足。施工方過份相信經(jīng)驗、或者重視力度不夠;不考慮水文地質(zhì)條件的差異。管理方抓不住關(guān)鍵點32 (二)地下水控制現(xiàn)狀33圍護結(jié)構(gòu)示意圖基坑底板圍護底端如:南京某中心基坑工程,面積約10萬m2,開挖深度14.7016.00m,圍護結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻,深62m,進入中風化泥巖中。嚴重浪費。 (二)地下水控制現(xiàn)狀34南京市緯三路過江隧道江南豎井,設(shè)計方為了隔斷下部承壓含水層坑內(nèi)外水力聯(lián)系,地連墻進入基巖風化層,一幅地連墻施工需7天。結(jié)果承壓水未隔斷,卻因地墻接縫未處理

11、好,導致承壓水順地墻接縫進入基坑,發(fā)生管涌。圍護結(jié)構(gòu)示意圖基坑底板圍護底端管涌形成示意圖承壓含水層 (二)地下水控制現(xiàn)狀-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土-4粉砂夾粉土-5粉細砂-6黏土夾粉土中粗砂混卵礫石-1強風化泥質(zhì)粉砂巖-2中化泥質(zhì)粉砂巖4m旋噴樁加固 (二)地下水控制現(xiàn)狀許多事故的發(fā)生看似偶然,實屬必然。根據(jù)基坑工程地質(zhì)特征、圍護結(jié)構(gòu)的插入深度、降水井的位置等,可以將基坑降水分為以下4種類型:1、第一類基坑工程降水隔水帷幕深入降水含水層隔水底板的基坑降水2、第二類基坑工程降水隔水帷幕未深入降水含水層中的基坑降水3、第三類基坑工程降水隔水帷幕深入降水含水層的中的基坑降水4、第四類基坑工

12、程降水無隔水帷幕基坑降水(三)基坑工程降水類型基坑工程降水類型 由于隔水帷幕深入到降水含水層隔水底板中,阻斷了坑內(nèi)外含水層之間的水力聯(lián)系,是一種全封閉式降水,因此,采用坑內(nèi)降水方式,即降水井設(shè)置在基坑內(nèi)側(cè)。如果降水目的含水層為潛水含水層,則是疏干降水;如果降水目的含水層為承壓含水層,則降水前期是降壓,后期是疏干。由于主要抽水坑內(nèi)地下水,很容易達到降水目的,降水效果明顯,且降水影響范圍小,對周邊環(huán)境影響小。第一類基坑工程降水隔水帷幕深入降水含水層隔水底板的基坑降水地下水流特征:由于隔水帷幕隔水,基坑內(nèi)、外地下水無水力聯(lián)系,坑內(nèi)降水時,基坑外的地下水位不受影響。實際工程中,圍護結(jié)構(gòu)無法做到滴水不漏

13、。基坑工程降水類型全封閉式降水(三)基坑工程降水類型第二類基坑工程降水隔水帷幕未深入降水含水層中的基坑降水與第一類基坑工程降水有本質(zhì)的區(qū)別,第一類工程降水是一種疏干降水,即是把基坑隔水帷幕和隔水底板封閉的含水土體內(nèi)的地下水排干;第二類工程降水則是將位于基坑開挖面以下的承壓含水層中的水位降低到一定程度,防止基坑底板隆起或突水,滿足基坑開挖安全的需要,屬于典型的減壓降水。 隔水帷幕位于降水目的含水層以上,未將基坑內(nèi)、外承壓含水層分開,坑外降水與坑內(nèi)降水的效果基本相同,因此,為了坑內(nèi)施工方便,通常可將降水井布置在基坑外側(cè)。該類工程降水影響范圍較大,但降落漏斗平緩,抽水引起的地面沉降為均勻沉降。基坑工

14、程降水類型(三)基坑工程降水類型第三類基坑工程降水隔水帷幕深入降水含水層中的基坑降水 由于地下圍護結(jié)構(gòu)或隔水帷幕深入到降水含水層中,部分隔斷基坑內(nèi)、外的水力聯(lián)系,地下水的流動受到阻擋,滲流邊界變的非常復雜,地下水呈三維流態(tài),降水設(shè)計時往往需要借助三維滲流計算軟件進行分析計算。 對于含水層厚度大、周邊環(huán)境復雜地區(qū),常采用此類方法進行地下水位控制,由于受圍護結(jié)構(gòu)繞流阻水的影響,坑內(nèi)降水時,基坑內(nèi)、外往往會產(chǎn)生較大的水位差,要預防管涌發(fā)生。基坑工程降水類型懸掛式止降結(jié)合(三)基坑工程降水類型第四類基坑工程降水無隔水帷幕基坑降水 基坑周邊通常未設(shè)置止水帷幕或隔水帷幕不完全,對地下水流動阻礙作用不明顯,

15、降水影響范圍較大,因此,要求周邊環(huán)境條件較好,沒有重要管線(尤其是煤氣管、上下水管等)及重點保護的建(構(gòu))筑物,降水設(shè)計時主要以降低水位為目的,不考慮對環(huán)境的影響。潛水含水層承壓含水層基坑工程降水類型敞開式降水(三)基坑工程降水類型根據(jù)降水井與基坑的相對位置,又可分為坑外降水和坑內(nèi)降水降水井布設(shè)配合措施優(yōu)點缺點適用條件坑外降水無隔水帷幕或隔水帷幕對地下水流無阻礙作用有利邊坡穩(wěn)定減少圍護的側(cè)壓力坑外水位下降對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響環(huán)境要求不高坑內(nèi)降水有隔水帷幕且對地下水流具有阻礙作用坑外水位不下降或少下降,有利于環(huán)境保護形成坑內(nèi)、外水頭差,易引起管涌環(huán)境要求高基坑工程降水類型(三)基坑工程降水類型條件

16、分析(1)水文地質(zhì)條件地下水位含水層埋藏條件含水層巖性、厚度相關(guān)參數(shù)(滲透系數(shù)K、影響半徑R等)(2)開挖深度、面積(3)圍護型式圍護結(jié)構(gòu)止水效果分析圍護結(jié)構(gòu)的深度圍護結(jié)構(gòu)施工工藝對止水效果的影響太深地墻質(zhì)量難以保證與基巖接觸帶的止水效果(4)周邊環(huán)境(四)基坑工程降水設(shè)計相關(guān)計算公式(1)承壓水作用下的坑底突涌穩(wěn)定性計算公式基坑底板至承壓含水層頂板間的土重力應大于承壓水的頂托力。(四)基坑工程降水設(shè)計(2)總涌水量計算公式潛水完整井:潛水非完整井:相關(guān)計算公式(四)基坑工程降水設(shè)計(2)總涌水量計算公式承壓水完整井:承壓水非完整井:相關(guān)計算公式(四)基坑工程降水設(shè)計(2)總涌水量計算公式承壓

17、水潛水完整井:相關(guān)計算公式注意解析公式的適用條件 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ120-2012 (四)基坑工程降水設(shè)計(3)單井水量計算公式在井徑相同條件下,可采用抽水試驗的單井出水量;當無抽水試驗資料時,可用如下經(jīng)驗公式估算:式中:q單井允許出水量,m3/d; K滲透系數(shù),m/d; l過濾的工作部分長度(m); r過濾器外緣的半徑(m);(4)降水井數(shù)量計算公式20%的備用井,但不得少于1口。相關(guān)計算公式(四)基坑工程降水設(shè)計(5)降水引起的地層變形計算公式相關(guān)計算公式(四)基坑工程降水設(shè)計Visual MODFLOW 是目前國際上最流行且被各國一致認可的三維地下水流和溶質(zhì)運移模擬評價的標準可

18、視化專業(yè)軟件系統(tǒng), 該系統(tǒng)是由加拿大Waterloo 水文地質(zhì)公司在原MODFLOW 軟件的基礎(chǔ)上應用現(xiàn)代可視化技術(shù)開發(fā)研制的, 并于首次在國際上公開發(fā)行。這個軟件包由Modflow( 水流評價) 、Modpath( 平面和剖面流線示蹤分析) 和MT 3D( 溶質(zhì)運移評價) 三大部分組成, 并且具有強大的圖形可視界面功能 。設(shè)計新穎的菜單結(jié)構(gòu)允許用戶非常容易地在計算機上直接圈定模型區(qū)域和剖分計算單元, 并可方便地為各剖分單元和邊界條件直接在機上賦值, 做到真正的人機對話。界面設(shè)計包括三大彼此聯(lián)系但又相當獨立的模塊, 即輸入模塊、運行模塊和輸出模塊。能模擬不同復雜條件下的地下水流狀況,能有效解決

19、止水帷幕、各類邊界等對地下水流動造成的影響。(6)復雜條件下的降水設(shè)計數(shù)值法相關(guān)計算公式(四)基坑工程降水設(shè)計三個階段的管理、控制設(shè)計階段技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、安全可靠的技術(shù)方案施工階段成井質(zhì)量控制、抽水試驗、試降水等(動態(tài)管理) 降水井施工階段: 檢驗成井工藝選擇、驗證單井抽水量、調(diào)整降水方案 降水井施工完后:開挖之前,進行生產(chǎn)性驗證抽水試驗,檢驗能否將地下水降至設(shè)計水位,檢驗圍護結(jié)構(gòu)的止水效果。運行階段水位監(jiān)控(關(guān)鍵點)、降水井保護。(五)基坑工程降水管理(1)成井質(zhì)量單井出水量管井內(nèi)水位達到設(shè)計降深時的實測出水量,應不小于管井設(shè)計出水量、各井出水量相差不大(均勻)。一般在沒有帷幕影響情況下

20、,單井出水量: 砂質(zhì)粉土25m3/h 粉砂815m3/h 粉細砂20100m3/h。(2)出水含砂量的控制建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范要求:全部降水井運行時,抽排水的含沙量應符合下列規(guī)定: 粗砂含量應小于1/5萬; 中砂含量應小于1/2萬; 細砂含量應小于1/1萬。供水井要求小于1/20萬(五)基坑工程降水管理(3)降水井結(jié)構(gòu)管徑設(shè)計273mm、325mm,由單井出水量、水泵外徑?jīng)Q定,非管徑?jīng)Q定水量管材選擇鋼管、無砂混凝土管、PVC管濾料要求石子、瓜子片、中粗砂,根據(jù)地層粒徑選擇(五)基坑工程降水管理回灌的工作原理 在抽水井與被保護建(構(gòu))筑物之間設(shè)置一排回灌井(注水井),并在抽水的同時通過回灌

21、井向地下注水,這樣在原建筑物附近,一方面由于抽取地下水使其水位下降,另一方面,通過回灌井的注水又會使其地下水位上升,二者共同作用的效果,使基坑周邊被保護建(構(gòu))筑物保持實際地下水位不變或變化在允許范圍內(nèi)。是一種最經(jīng)濟、實用的地面沉降控制措施?;毓嗉夹g(shù)多使用于滲透性較好的土層中,回灌井的回灌量取決于地層的滲透性能、回灌井質(zhì)量、回灌水源。(六)地下水回灌技術(shù)回灌現(xiàn)狀大部分不能滿足要求原 因措 施1、成井質(zhì)量差提高回灌井成井質(zhì)量2、水中含有高價Fe3+/Mn2+,氧化后形成絮狀沉淀堵塞濾管;隔絕空氣,防止氧化或采用除Fe3+、除Mn2+裝置,減小絮狀沉淀。 定期回揚,排出氣泡、細顆粒 控制抽水井成井

22、質(zhì)量,確保抽水含砂量小于1/20萬3、細顆粒砂堵塞濾管4、回灌過程中氣泡堵塞濾管(六)地下水回灌技術(shù)帶壓回灌理論可行,實際施工困難、易堵塞濾管(六)地下水回灌技術(shù)水質(zhì)有一定改善,但處理水量有限,無法滿足回灌量要求,且混入大量氣泡,影響回灌效果。水質(zhì)處理(除鐵、錳)不實用(六)地下水回灌技術(shù)常壓、原水回灌值得推廣的工藝回灌效果檢驗觀測孔水位及地面沉降監(jiān)測(六)地下水回灌技術(shù)在富水地層,地下水是盾構(gòu)始發(fā)接收過程中的最大風險源。為了使盾構(gòu)進出洞時不產(chǎn)生突涌,管涌、流砂等現(xiàn)象,通常采用加固、凍結(jié)法、降水等措施,甚至三者同時使用。周邊環(huán)境允許時,加固+降水是最經(jīng)濟、安全的手段(七)富水地層盾構(gòu)始發(fā)接收地

23、下水控制技術(shù)粗中砂層淤泥質(zhì)土車站主體在端頭加固區(qū)外側(cè)增加一道止水帷幕(素墻、三軸攪拌樁),深度進入下部弱透水層或者進入含水層一定深度,能產(chǎn)生擾流阻水效果,則在帷幕內(nèi)布設(shè)少量降水井即可將水位控制在安全水位,又減少了對周邊環(huán)境的影響,增加了盾構(gòu)始發(fā)接收的安全性。(七)富水地層盾構(gòu)始發(fā)接收地下水控制技術(shù)車站主體花崗巖風化層主要指全風化層,飽水狀態(tài)下以泥(風化的長石)、砂(石英顆粒)、水三種物質(zhì)為主,自然狀態(tài)下開挖呈流態(tài),注漿困難(飽水),滲透系數(shù)0.10.5m/d,降水困難。但是有效的降水之后,地層強度提高,在我國南方的廣東、福建地區(qū)廣泛分布,無論是明挖基坑還是暗挖隧道,若能有效地采用降水技術(shù),則可

24、大大節(jié)省費用、提高安全。富水全強風化花崗巖開挖后結(jié)構(gòu)破壞成流砂狀降過水后的花崗巖風化層(七)幾種特殊地層地下處理淤泥質(zhì)地層降水淤泥質(zhì)地層降水是最困難的,土層含水量一般在40%70%,土顆粒像柳絮一樣把水包裹起來,屬于弱結(jié)合水,直接的重力排水效果差。通常情況下,淤泥質(zhì)地層中含有一定量的粉土夾層,可以采用普通管井直接降水,或者結(jié)合真空降水,預降水時間長;若為純淤泥質(zhì)土,真空降水效果也差,可以采取塑料排水板+堆載預壓+真空降水。巖溶地層巖溶水以堵為主。最好不采用降水措施,一是水量太大,二是還可能會引發(fā)巖溶坍塌。(七)幾種特殊地層地下處理匯報提綱地下水對基坑工程的影響12基坑降水設(shè)計及管理3基坑降水工

25、程案例南京梅子洲過江通道連接線基坑降水工程降水案例已有建筑:江蘇省武警總隊、嘉盛建設(shè)公司、保利香檳國際(住宅區(qū))及市自來水公司城南水廠。在建建筑物有:青奧中心、國際風情街。管線:燕山路兩側(cè)地下管線橫跨江山大街,包括給水管,污水管,中壓燃氣管,雨水管,路燈電纜,電力通信管線及城南水廠專用線。給水管為城南水廠輸水主干管,對本工程影響較大,橫穿J2區(qū)。江山大街江東路以東道路兩側(cè)現(xiàn)已敷設(shè)給水、雨水、污水、燃氣、通信、電力等管線。省武警總隊保利香檳國際國際風情街城南水廠長江大堤南京梅子洲過江通道連接線基坑降水一、工程概況工程位于長江岸邊,是2014年南京青奧會的主要配套工程,主線隧道長2926m,匝道長

26、2896m、地下空間面積24109m2,最大開挖深度約28m,周邊環(huán)境復雜,根據(jù)基坑開挖深度不同,圍護結(jié)構(gòu)分別采用放坡、SMW工法樁、鉆孔樁、地下連續(xù)墻等形式。工程建成后成為國內(nèi)結(jié)構(gòu)體系最為復雜、規(guī)模最大的超大型地下交通系統(tǒng)。工程降水案例典型的長江漫灘二元地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。上部廣泛分布有330m厚的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,常有粉砂、粉土夾層;中部為1040m厚的稍中密粉土、粉砂層,局部有軟土夾層,K=625 m/d;下部主要為中密密實粗粒砂土、礫砂、園礫等,厚320m,K=3050m/d。2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土1層粉砂2層粉細砂1層粉細砂2層中粗砂2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土1層粉砂2層粉細砂層粉質(zhì)粘土夾粉砂1層粉細砂

27、2層中粗砂4層卵礫石層風化泥巖3層粉質(zhì)粘土夾粉砂層3層粉質(zhì)粘土夾粉砂層二、水文地質(zhì)條件3-30m10-40m3-20mK=6-25m/dK=30-50m/d承壓含水層在長江河道區(qū)與江水相連通,具有補給源強、滲透性好、富水性強、厚度大等特征,給基坑開挖帶來很大威脅。南京梅子洲過江通道連接線基坑降水工程降水案例降水工程特征分析及對策(1)基坑開挖面積大主線隧道及濱江大道下穿通道全長約3km,設(shè)有10條匝道與周邊交通系統(tǒng)相連,開挖面積達15.4萬m2。各分區(qū)之間施工不同步,降水工作安排復雜。(2)水位降深大最大開挖深度27.5m,水位需要控制在28.5m以下。(3)水文地質(zhì)條件復雜、基坑受地下水威脅

28、嚴重場地位于長江漫灘,存在厚達4060m的由粉細砂及卵礫石組成的承壓含水層,滲透系數(shù)達35m/d,同時接受長江水補給,降水工程風險大。上部的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層雖滲透性能差、富水性弱,但該層地下水處理不好的話,會給土方開挖造成困難。(4)周邊環(huán)境復雜降水后地層會發(fā)生沉降,特別是上部一層厚330m的高壓縮性淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層失水后極易發(fā)生固結(jié)沉降,導致地表沉降變形,需要考慮對建(構(gòu))筑物及管線的影響。(5)坑內(nèi)、外水位差較大,易引發(fā)基坑管涌B2-J1區(qū)最大坑內(nèi)、外水位差最大能達到20m,一旦圍護結(jié)構(gòu)質(zhì)量存在缺陷,極易在坑外高水頭壓力作用發(fā)生滲漏或者管涌事故。(6)降水類型復雜,幾乎包含所有的類型基坑降

29、水南京梅子洲過江通道連接線基坑降水三、降水工程特征降水工程特征分析及對策降水工程特征無隔水帷幕的敞開式降水:如B2-J1區(qū)上部8m放坡開挖降水隔水帷幕深入降水含水層隔水底板的基坑降水:如B2-J1區(qū)YK10+312YK10+387.6段,圍護結(jié)構(gòu)進入層風化泥巖。降水工程特征分析及對策降水工程特征隔水帷幕深入降水含水層中的基坑降水(懸掛式):本工程大多數(shù)區(qū)域為此類型降水,如B2-J1區(qū)YK10+463.2YK10+525段,圍護結(jié)構(gòu)位于2層粉細砂層中。B2-J1區(qū)YK10+463.2YK10+525段圍護結(jié)構(gòu)與地層關(guān)系示意圖2層粉細砂降水工程特征分析及對策降水工程特征隔水帷幕未深入降水含水層中的

30、基坑降水(減壓降水):如B1區(qū)、J5區(qū)、J3區(qū)部分里程等,圍護結(jié)構(gòu)位于淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層中,或 進入承壓含水層深度小J3區(qū)YK10+860YK11+050降水工程特征分析及對策設(shè)計思路(對策)(1)分區(qū)分段降水分區(qū)分段進行降水可以避免因各分區(qū)基坑施工順序、進度不同而造成的影響,同時可針對各分區(qū)不同的工程、地質(zhì)特征采取不同的降水方法。(2)根據(jù)上部軟土地層的特征,采取適當?shù)奶幚矸椒?層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層(疏干)在放坡地段,要充分考慮對該層進行疏干,保證邊坡的穩(wěn)定;在基坑開挖地段,也要充分考慮對該層進行疏干,便于土方開挖。根據(jù)工程勘察報告:“灰色,流塑,夾粉土粉砂薄層,單層厚度一般在110mm之間,局

31、部與粉土、粉砂呈互層狀”;垂向滲透性差,水平向滲透性相對大,工程性質(zhì)極差,放坡開挖時邊坡易變形、失穩(wěn)。粉土夾層降水工程特征分析及對策設(shè)計思路(對策)3粉質(zhì)黏土夾粉土“3粉質(zhì)黏土夾粉土,軟塑,夾粉土薄層110mm,具層理,局部呈互層狀”,3層主要分布在J3、J4、J5區(qū),2層為其蓋層,該層屬于弱透水層,滲透性能差,富水性差,但其具有承壓性,基坑降水過程中若忽視該層,有可能引發(fā)基坑管涌。降水設(shè)計時,可將疏干井加深至該層,對其水壓進行釋放;該層疏干后可作為隔水層考慮,增加了承壓含水層上覆隔水層的壓重,使得承壓水位降深減少,有利于對環(huán)境的保護。3層粉質(zhì)粘土夾粉砂J5區(qū)YK11+601.389YK11+

32、6752層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層降水工程特征分析及對策設(shè)計思路(對策)(3)根據(jù)地層與開挖面之間關(guān)系,采取不同降水方式疏干與降壓分開設(shè)計:在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層厚的區(qū)域,充分利用其壓重作用,減少承壓水位降深。降壓與疏干相結(jié)合設(shè)計:針對上部粘性土層厚度小,且基坑底板已經(jīng)位于承壓含水層中的節(jié)段,采取降壓與疏干相結(jié)合的降水方案,即降壓井采用全孔填濾料(特別是在開挖面以上的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層中投粗濾料),通過濾料將上部潛水及開挖范圍內(nèi)的地下水引滲至下部承壓含水層中,再通過降水井排出,達到降壓疏干效果。降壓井濾管只設(shè)置在開挖面以下的承壓含水層中,便于后期封井。2層粉質(zhì)粘土夾粉砂1層粉砂2層粉細砂層粉質(zhì)粘土夾粉砂2層

33、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土1層粉砂通過濾料增加地層的垂向滲透性能降水工程特征分析及對策設(shè)計思路(對策)(4)充分利用隔水帷幕,采取坑內(nèi)降水方式,減小坑外水位降深部分基坑圍護結(jié)構(gòu)進入含水層一定深度,對承壓水具有繞流阻水作用,降水設(shè)計時,充分發(fā)揮圍護結(jié)構(gòu)的繞流阻水作用,降水井濾管盡量淺于圍護結(jié)構(gòu)。針對部分節(jié)段受淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層厚度增大的影響,圍護結(jié)構(gòu)進入承壓含水層深度小,必要時降水井適當深于圍護結(jié)構(gòu)。(5)坑外布置備用井,以防圍護結(jié)構(gòu)滲漏,確保工程如期完工針對B2-J1區(qū)基坑內(nèi)、外水位差大的特征,在基坑外布置備用降水井,平時可作為坑外水位觀測井,一旦發(fā)現(xiàn)水位異常,有管涌前兆或者其它異常情況,

34、可開啟坑外備用井,迅速降低坑外地下水位。(6)分析降水對周邊環(huán)境影響,降水運行時,嚴格遵循“科學降水、按需降水”原則,加強監(jiān)測,必要時在坑外設(shè)置回灌井回灌是一種較為經(jīng)濟可行的坑外地下水位控制措施,在南京地鐵十號線江心洲站濱江大道站中間風井基坑外地層沉降控制中得到成功的應用,沉降值控制在允許范圍以內(nèi)。(8)降水井正式施工前,進行現(xiàn)場水文地質(zhì)抽水試驗,驗證降水設(shè)計方案;正式開挖前,現(xiàn)場進行群井抽水試驗,確保水位能滿足開挖要求。三、降水方案南京梅子洲過江通道連接線基坑降水工程降水案例三、降水方案主基坑開挖最深27.5m,開挖范圍為粉砂、粉細砂,夾薄層粉質(zhì)粘土,阻礙地下水的垂向滲透,易形成滯水。2cm

35、27.5m南京梅子洲過江通道連接線基坑降水工程降水案例三、降水方案降水井全孔投濾料,將開挖范圍內(nèi)地下水引滲至開挖面以下,通過降水井濾管排出,達到降水、疏干目的同時,又便于后期封井。南京梅子洲過江通道連接線基坑降水工程降水案例(1)周邊已有建筑物為在建青奧中心、國際風情街,其開挖底板埋深均大于10m,B2-J1區(qū)降水后,坑外水位埋深要小于10m,降水對其結(jié)構(gòu)無影響;兩處基坑均處于施工階段。降水對周邊環(huán)境影響(2)基坑降水后,預測在長江大堤處的地面沉降量約為20mm,但長江大堤屬于柔性構(gòu)造物,會隨地層沉降而整體下沉,不會破壞大堤的結(jié)構(gòu)。9.61mm21mmMax 33.5mm 24mm監(jiān)測點位地面

36、沉降值(mm)報警值(mm)備注國際風情街側(cè)9.6130青奧中心側(cè)20.7430放坡段二級邊坡24.0050四、降水效果淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層疏干效果地下空間放坡開挖南京梅子洲過江通道連接線基坑降水工程降水案例四、降水效果主線隧道基坑開挖南京梅子洲過江通道連接線基坑降水工程降水案例四、降水效果主線隧道基坑開挖降水井南京梅子洲過江通道連接線基坑降水工程降水案例四、降水效果開挖至設(shè)計標高開挖至第三道支撐開挖至第四道支撐南京梅子洲過江通道連接線基坑降水工程降水案例四、降水效果水清無砂、出水量大南京梅子洲過江通道連接線基坑降水工程降水案例五、小結(jié)降水方案比選過程中,僅方案設(shè)計一項就為工程造價節(jié)約1000萬元

37、以上;采用了部分引滲疏干井,即保證了疏干效果,又節(jié)約造價近200萬元;整個項目工期緊,由于降水效果好,為土方開挖爭得工期,整個工期提前2個月。南京梅子洲過江通道連接線基坑降水工程降水案例鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例一、工程概況新鄭機場站是鄭州至新鄭機場城際鐵路的最后一座車站,也是工程量大、施工條件較為復雜的一座車站。車站主體結(jié)構(gòu)基坑全長506m,標準段寬41.9m,開挖深度約2225m。41.9m22m鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例506m二、地質(zhì)條件場地范圍內(nèi)地層較為復雜,砂性土與粘性土互成透鏡體,開挖范圍主要為粉土、粉砂、粉質(zhì)粘土。屬黃土類地層,滲透性能差,若降水

38、井施工質(zhì)量差,抽不出水且容易帶走細顆粒,開挖時又容易發(fā)生流砂?;滓韵聻榉圪|(zhì)粘土,局部有粉砂夾層,粉質(zhì)粘土層下部為巨厚粉砂層,降水設(shè)計若忽視粉砂夾層及下部粉砂層,極易造成坑底突涌,或者底板施工完后造成結(jié)構(gòu)的上浮。2層粉土4層粉質(zhì)粘土4層粉砂5層粉砂2層粉土3層粉砂4層粉質(zhì)粘土3層粉砂1層粉質(zhì)粘土1層粉質(zhì)粘土 粉 砂粉 砂4層粉砂水位降至底板以下1m抗突涌穩(wěn)定性分析僅做疏干設(shè)計鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例三、圍護形式圍護結(jié)構(gòu)采用12001400鉆孔灌注樁樁間旋噴止水的型式,深約3236m。該種類型圍護結(jié)構(gòu)止水效果較差,極易在坑外水頭壓力作用下發(fā)生滲漏或者管涌,引起坑外水土流失,造成

39、坑外地表沉降,給基坑安全帶來威脅。某工程鉆孔樁+樁間旋噴圍護結(jié)構(gòu)漏水情況直徑1.2m,間距1.4m鉆孔灌注樁直徑800mm旋噴樁鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例四、降水方案原設(shè)計單位降水思路:坑內(nèi)降水為主、坑外降水為輔,井深較基坑底板深6m的降水方案。未考慮水文地質(zhì)條件及止水帷幕的特點,方案不合理。針對圍護結(jié)構(gòu)特點,為防止?jié)B水流砂,采取坑內(nèi)外聯(lián)合降水方案;針對水文地質(zhì)特征,進行分段設(shè)計。開挖前確保水位能降至設(shè)計要求,開挖過程中嚴密監(jiān)測地下水位變化。鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例五、降水效果降水井開挖至第四道支撐鄭機城際鐵路新鄭機場

40、站基坑降水工程降水案例五、降水效果降水井鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例五、降水效果降水井降水井坑外水位降低,側(cè)壓力減少,增加了圍護體系的穩(wěn)定性;坑外水位降低,避免了樁間滲水流砂、管涌的發(fā)生;渣土車直接開至坑底,采用裝載機推土裝車,大大提高工作效率,縮短工期。鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例五、降水效果水清無砂降水井保護鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例六、鄰近標段管涌本基坑相鄰的標段,降水單位采用原施工圖設(shè)計方案。基坑開挖過程中,因坑外水壓過大,發(fā)生管涌。降水井施工質(zhì)量差,出水量小、含砂量高,坑外備用井未能起到降低水壓的作用。基坑開挖過程中,不重視降水井的保護,忽

41、視水位監(jiān)測。鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例六、鄰近標段管涌鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例六、鄰近標段管涌鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例六、鄰近標段管涌鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例1層粉質(zhì)粘土1層粉質(zhì)粘土2層粉土2層粉土粉砂粉土管涌部位97六、鄰近標段管涌鄭機城際鐵路新鄭機場站基坑降水工程降水案例 參與搶險處理后基坑最深處(27m)底板施工完成一、工程概況工程場地位于錢塘江南岸、蕭山市區(qū),周邊環(huán)境復雜,是地鐵2號線與規(guī)劃5號線換乘節(jié)點,基坑面積約為758m2,開挖深度25.11m。承壓含水層卵石粒徑大、滲透性強(K=246m/d)、涌水量大,對基

42、坑開挖構(gòu)成了嚴重的威脅。人民廣場站平面示意平面示意錢塘江剖面示意工程降水案例杭州地鐵2號線人民廣場站基坑承壓水降水承壓含水層主要由深部的粉砂夾粉質(zhì)粘土和圓礫組成,承壓水頭埋深約為9m,含水層頂板埋深約30m,距離基坑開挖面約4m。承壓水位需要降低16m。圍護結(jié)構(gòu)深50m,未能隔斷承壓含水層坑內(nèi)外水力聯(lián)系。承壓水位能否降至設(shè)計要求,是本工程能否按期完工的關(guān)鍵因素。潛水含水層承壓含水層隔水層30二、水文地質(zhì)條件杭州地鐵2號線人民廣場站基坑承壓水降水工程降水案例降水方案抗突涌穩(wěn)定性計算開挖部位依據(jù)鉆孔地面高程(m)初始水位高程(m)開挖底板高程(m)含水層頂板高程(m)安全水位高程(m)安全水位埋深

43、(m)水位降深(m)換乘節(jié)點Z3-Z06-226.0-2.04-20.537-24.42-18.2424.2416.20J3-Z06-166.0-2.04-20.537-24.66-18.1024.1016.06基坑抗突涌穩(wěn)定性計算表降水工作的難點圓礫承壓含水層富水性強,基坑水位降深大卵石粒徑大、成井施工困難,易跑漿杭州地鐵2號線人民廣場站基坑承壓水降水工程方案設(shè)計時在基坑內(nèi)設(shè)計8口降壓井,坑外4口井觀測兼降壓備用井,井深48m,底部1m為沉淀管,進入圓礫層5m,濾管淺于連續(xù)墻底端3m。降水方案抽水試驗在基坑內(nèi)施工3口降壓井(J1、J8、J4)、基坑外施工1口觀測井(J11)后,進行了場地抽水

44、試驗。抽水井號觀測井最大水位降深 平均流量(m3/h)J1J11J81.73m0.10m47.4J4、J82.15m0.16m35從抽水試驗結(jié)果上看,單井出水量很小,而且觀測井水位降深也很小,沒有達到預期的效果,初步判斷降水井濾管深度淺,未進入真正的卵石層。杭州地鐵2號線人民廣場站基坑承壓水降水工程抽水試驗結(jié)果簡表考慮到48m以淺的圓礫層中充填較多的粘土,再結(jié)合抽水試驗結(jié)果,將降水井濾管加長到50m,底部與連續(xù)墻齊平,進入圓礫層8m。施工一口降壓井后,進行了單井抽水試驗,水量增加明顯,單井出水量達到180m3/h,主井水位只下降6m,效果明顯。降水方案方案調(diào)整杭州地鐵2號線人民廣場站基坑承壓水

45、降水工程抽水井最大水位降深(m)流量(m3/h)備注J6J4J11J63.151.50.259618.5KW水泵J66.02.60.4818037KW水泵井結(jié)構(gòu)調(diào)整后的單井抽水試驗結(jié)果簡表按調(diào)整后的方案施工完6口降壓井后,開啟了基坑內(nèi)7口井進行了一次群井抽水試驗,抽水時間48小時,基坑內(nèi)水位降至埋深25.30m,滿足基坑開挖要求,基坑外水位降深僅為2.5m。抽水試驗期間,對基坑周圍進行了地面沉降監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果表明地面沉降量小,平均為1.0mm左右。降水方案杭州地鐵2號線人民廣場站基坑承壓水降水工程三、降水效果杭州地鐵2號線人民廣場站基坑承壓水降水工程降水案例現(xiàn)場出水情況(6寸泵管)基坑開挖效果

46、(已經(jīng)開挖至底板)基坑封底工作降壓井三、降水效果106106出水情況單井出水量200m3/h;基坑日出水量2萬m3。杭州地鐵2號線人民廣場站基坑承壓水降水工程降水案例杭州慶春路過江隧道江南出口降水杭州慶春路過江隧道江南出口位于錢塘江的南岸,距離錢塘江約200m左右,周邊場地空曠,為農(nóng)田和魚塘,沒有建筑物及地下管線。開挖面積約62000m2,主隧道開挖深度1722m,長約310m;匝道段開挖深度017m。一、工程概況工程降水案例上部18m為粉土,1832m為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,3242m為粉細砂,4262m為卵礫石層。該工程需要對上部潛水進行疏干,對下部承壓水進行減壓。二、水文地質(zhì)條件潛水含水層隔水

47、層承壓含水層工程降水案例杭州慶春路過江隧道江南出口降水三、降水效果原基坑設(shè)計方案采用圍護結(jié)構(gòu)垂直開挖方式;結(jié)合場地周邊環(huán)境及水文地質(zhì)條件,建議總包方取消圍護結(jié)構(gòu),采用坑外降水+大放坡開挖;節(jié)省了原設(shè)計方案中圍護結(jié)構(gòu)的費用3千萬元以上,工期縮短2個月以上,經(jīng)濟效益和社會效益十分明顯。工程降水案例杭州慶春路過江隧道江南出口降水三、降水效果工程降水案例杭州慶春路過江隧道江南出口降水三、降水效果基坑日出水量5萬m3工程降水案例杭州慶春路過江隧道江南出口降水某電廠取水隧道修復工程降水一、工程概況電廠取水隧道江中段長870m,隧道內(nèi)徑4.2m,外徑4.8m,在進行最后一環(huán)推進施工時,已施工好的兩環(huán)管片落底

48、塊環(huán)縫間(進入長江中約852m處)由于沼氣噴溢引起承壓水攜帶泥沙涌入,出現(xiàn)流砂突涌異常情況。某電廠取水隧道修復工程降水二、地質(zhì)條件江 水淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土粉土粉質(zhì)粘土粉砂(11)粉細砂(12)中粗砂10m12m612m1015m45m40m粉質(zhì)粘土夾粉砂弱透水層目的含水層巨厚含水層修道位于、層中,修復過程中,需防止承壓水再次突涌;淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層有效隔斷江水與粉土之間的直接聯(lián)系;粉質(zhì)粘土層厚度小,是否缺失,能否作為一個有效的隔水層?成為層水位能否降低的關(guān)鍵因素之一;長江下降水技術(shù)在國內(nèi)外尚無先例。某電廠取水隧道修復工程降水二、抽水試驗試驗主要目的:(1)查明地下水與江水以及不同含水層之間(主要是層

49、與層)的水力聯(lián)系;(2)求取水文地質(zhì)參數(shù),如滲透系數(shù)、影響半徑、單井涌水量等,為降水設(shè)計提供依據(jù);某電廠取水隧道修復工程降水二、抽水試驗降水井定位護筒埋設(shè)降水井成井洗井某電廠取水隧道修復工程降水二、抽水試驗抽水試驗情況水量觀測水位監(jiān)測某電廠取水隧道修復工程降水二、抽水試驗試驗結(jié)果:1、地下水位波動與長江潮汐一致,說明兩者之間具有水力聯(lián)系,地下水接受長江補給。長江水位層水位層水位某電廠取水隧道修復工程降水二、抽水試驗試驗結(jié)果:2、根據(jù)抽水試驗期間觀測井水位觀測結(jié)果,層與層水力聯(lián)系不明顯,層具有良好的隔水性能。層水位層水位某電廠取水隧道修復工程降水二、抽水試驗試驗結(jié)果:2、根據(jù)抽水試驗期間觀測井水

50、位觀測結(jié)果,層與層水力聯(lián)系不明顯,層具有良好的隔水性能。層水位層水位某電廠取水隧道修復工程降水二、抽水試驗試驗結(jié)果:3、利用多種方法求得水文地質(zhì)參數(shù),層綜合滲透系數(shù)為K=1.5m/d,影響半徑R=380m;層滲透系數(shù)K=16.424m/d,影響半徑1538.4m。穩(wěn)定流求水文地質(zhì)參數(shù)利用單井求滲透系數(shù)K利用1個抽水主井、1個觀測井求滲透系數(shù)K利用2個觀測井求滲透系數(shù)K利用穩(wěn)定流的多種計算公式,求得層滲透系數(shù)K=0.9881.508m/d,層的滲透系數(shù)K=16.424m/d.某電廠取水隧道修復工程降水二、抽水試驗試驗結(jié)果:3、利用多種方法求得水文地質(zhì)參數(shù),層綜合滲透系數(shù)為K=1.5m/d,影響半

51、徑R=380m;層滲透系數(shù)K=16.424m/d,影響半徑1538.4m。非穩(wěn)定流求水文地質(zhì)參數(shù)選用具有越流補給的Hantush-Jacob降深-時間配線法1#觀測孔越流含水量配線法2#觀測孔越流含水量配線法某電廠取水隧道修復工程降水二、抽水試驗試驗結(jié)果:3、利用多種方法求得水文地質(zhì)參數(shù),層綜合滲透系數(shù)為K=1.5m/d,影響半徑R=380m;層滲透系數(shù)K=16.424m/d,影響半徑1538.4m。三維數(shù)值反演某電廠取水隧道修復工程降水三、降水方案一、工程概況桔園洲站位于金祥路與濱州路的交叉口,地下兩層島式站臺車站,車站總長為285米,共設(shè)置3個風亭、5個出入口。車站北側(cè)緊鄰橫江渡河,南側(cè)為

52、金山桔園小區(qū),小區(qū)的地下室1層,邊線距離車站的出入口約4m,距主體1517m;金山桔園A區(qū)2、3號樓為11-18層建筑,為鋼筋砼結(jié)構(gòu)形式,基礎(chǔ)形式均為PHC管樁,樁徑500mm,樁長19.027.1米;金山桔園B區(qū)1、2號樓為18層建筑,3、4號樓為11層建筑,均為鋼筋砼結(jié)構(gòu)形式,基礎(chǔ)形式均為PHC管樁,樁徑500mm,樁長19.027.1米。濱洲路盾構(gòu)接收盾構(gòu)始發(fā)盾構(gòu)始發(fā)盾構(gòu)接收倉山區(qū)消防大隊第二中隊金山桔園A區(qū)2、3號樓金山桔園B區(qū)14號樓金祥路橫江渡河烏龍江橫江渡河福州地鐵2號線車站范圍內(nèi)自上而下為填土層、粗中砂層(稍密)、粗中砂層(中密)、中粗砂層,厚將近60米。整體為一個強透水性含水

53、層,且與烏龍江存在水力聯(lián)系,勘察期間觀測到初始水位埋深2.34.3m,水位標高3.795.78m(2013年7月至2014年1月)。車站底板坐落在粗中砂層(中密)中,基坑施工過程中,地下水位需控制在基底以下1m。存在降水難度大,周邊地面沉降量較大等風險。地下水控制方案直接決定了本工程的安全及造價。雜填土層粗中砂層(稍密)粗中砂層(中密)卵石中粗砂二、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)淤泥夾砂福州地鐵2號線126水文地質(zhì)參數(shù)計算結(jié)果表序號土層名稱滲透系數(shù)(m/d)SsSy備注KHKV2粗中砂(稍密)100.073750.62321.52910-1反演參數(shù)3粗中砂(中密)、中粗砂65.698533.83295.5

54、4710-3反演參數(shù)5卵石128.769748.07792.23510-2反演參數(shù)現(xiàn)場試驗測得綜合滲透系數(shù)約為110m/d,遠大于地勘提供值(40m/d),預測按初步設(shè)計階段的圍護形式,基坑總涌水量超過10萬m3/d.福州地鐵2號線二、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)圍護結(jié)構(gòu)福州地鐵2號線懸掛式地下連續(xù)墻+深部地層改造+坑內(nèi)降水采用1100850超高壓三重管旋噴樁進行深部水平加固,水泥摻入量不應小于20%,標準段于基底11.5m以下加固深度5m,小里程盾構(gòu)段于基底9.62m以下加固深度6m,大里程盾構(gòu)段于基底10.16m以下加固深度6m。圍護結(jié)構(gòu)深層水平封底后,相當于人為制造了一個相對弱透水層,基坑開挖過程

55、中,需防止加固體下部地下水造成基底突涌?;拥装蹇雇挥糠€(wěn)定條件:基坑底板至承壓含水層頂板間的土壓力應大于承壓水的頂托力??雇挥糠€(wěn)定性分析以西端頭開挖最深處的MBZ3-07-01鉆孔為例,基本接近1.0,考慮降水、連續(xù)墻繞流、加固體的強度、土拱效應及側(cè)摩阻力等因素,抗突涌安全系數(shù)取1.0。福州地鐵2號線三、降水方案數(shù)值模擬分析Visual MODFLOW 是目前國際上最流行且被各國一致認可的三維地下水流和溶質(zhì)運移模擬評價的標準可視化專業(yè)軟件系統(tǒng), 該系統(tǒng)是由加拿大Waterloo 水文地質(zhì)公司在原MODFLOW 軟件的基礎(chǔ)上應用現(xiàn)代可視化技術(shù)開發(fā)研制的, 并于首次在國際上公開發(fā)行。這個軟件包由Modflow( 水流評價) 、Modpath( 平面和剖面流線示蹤分析) 和MT 3D( 溶質(zhì)運移評價) 三大部分組成, 并且具有強大的圖形可視界面功能 。設(shè)計新穎的菜單結(jié)構(gòu)允許用戶非常

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