橋式濾水管地鐵車站深基坑帷幕坑內(nèi)降水技術(shù)ppt,包括了摘要,工程概況,確定降水方案,降水設(shè)計,降水計算,降水作業(yè),降水井的拆除和封堵,降水輔助措施,結(jié)束語等內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載。地鐵車站深基坑帷幕坑內(nèi)降水技術(shù)摘要本文以西安地鐵一號線浐河站工程為例,詳細(xì)介紹了在砂層、卵石土及粉質(zhì)粘土地質(zhì)中采用地下連續(xù)墻作為止水帷幕的情況下,運(yùn)用合理的施工方法解決地鐵車站深基坑帷幕坑內(nèi)降水施工的技術(shù)問題,重點(diǎn)說明了該工程深基坑帷幕坑內(nèi)降水的措施和效果,對今后類似地下工程的施工具有一定的參考價值。一、工程概況站場位置及設(shè)計概況浐河站位于西安市浐河?xùn)|岸、長樂東路南側(cè),東三環(huán)半坡立交橋的西南角。有效站臺中心里程為DK28+987.00。本車站為地下三層雙柱三跨島式車站,車站長度134.6m,標(biāo)準(zhǔn)段寬度約21m,車站底板埋深約22.31m,頂板覆土厚度約2.9m。車站西端為盾構(gòu)始發(fā),東端為盾構(gòu)到達(dá)。本工程采用明挖法施工,基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用放坡和800mm厚地下連續(xù)墻結(jié)合的支護(hù)方案,車站主體采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱形框架結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)外設(shè)置全外包防水層。一、工程概況水文地質(zhì)情況站區(qū)內(nèi)主要地層從上至下分別為:雜填土,素填土,粉質(zhì)黏土,粗砂,卵石土等。場地地下水埋深介于5.10-9.70m,地下水高程介于394.83-396.86m之間,屬潛水類型。地下水位年變化幅度約1.50~2.00m。設(shè)計抗浮水位為402.00m,設(shè)計抗?jié)B水位為400.00m。地下水主要賦存于粗砂、圓礫土、卵石土中。粉質(zhì)黏土為弱含水層,在站區(qū)內(nèi)連續(xù)分布,其中粗砂、卵石土無明顯承壓性。地下水補(bǔ)給主要有大氣降水、浐河河水補(bǔ)給及局部水管滲漏等。地下水流向總體上從東南流向西北,潛水排泄方式主要為徑流排泄、人工開采、潛水越流排泄及蒸發(fā)消耗等。該車站水位降深較大,降深13.61~18.21m,尤其是在連續(xù)墻內(nèi)降水時在墻外側(cè)高水頭壓力作用下,降水井反濾層容易出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象,需要施工單位有很豐富的經(jīng)驗和對設(shè)計及規(guī)范的嚴(yán)格執(zhí)行,并有針對性的制定應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急措施。確定降水方案二、確定降水方案根據(jù)工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件及基坑周邊建筑物環(huán)境條件,以及我單位在基坑降水方案設(shè)計和施工方面的經(jīng)驗,浐河站采用坑內(nèi)管井降水+觀測井方案,主要選擇原因如下:1、基坑深度范圍內(nèi)含水層主要為卵石土夾層、粉質(zhì)粘土及粗砂夾層,綜合滲透系數(shù)浐河站取19.8m/d(參照《浐河站巖土工程勘察報告》),降水初期涌水量較大,可采用管井降水方案。2、根據(jù)西安地區(qū)帷幕止水效果分析,采用帷幕止水后,能有效的控制坑外水位下降,但根據(jù)北大街地鐵站等工程的觀測資料,帷幕外水位下降約3m左右。本工程采用地下連續(xù)墻作為帷幕止水的基坑圍護(hù)方案,在保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量前提下,可以較好控制坑外水位,以保證周圍建筑物的沉降在正常范圍內(nèi)(小于20mm),保證其正常使用。3、基坑工程降水涉及到的因素比較多,為了保證基坑降水順利進(jìn)行,以及為了解決后期施工降水出現(xiàn)的預(yù)料外問題,如局部水位下降太慢或降水不符合設(shè)計要求等,需要根據(jù)布置于降水井附近區(qū)域的觀測孔(井)水位資料來判斷。三、降水設(shè)計計算參數(shù)根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告建議值,各含水層滲透系數(shù)取值如下:新黃土7m/d粗砂30m/d圓礫土50m/d卵石土60m/d粉質(zhì)粘土3m/d對各含水層厚度和滲透系數(shù)進(jìn)行加權(quán)平均確定本工程含水層的綜合滲透系數(shù)。基坑降水基本特征見表1。表1浐河站降水基本特征綜合滲透系數(shù):根據(jù)各含水層滲透系數(shù)、各地層厚度及含水層總厚度,通過加權(quán)平均計算得出綜合滲透系數(shù)k取19.8m/d。三、降水設(shè)計降水井深度浐河站為基坑內(nèi)布井,地下連續(xù)墻作為帷幕結(jié)構(gòu),有擋水的效果。計算時先按沒有帷幕影響計算降水,再按有帷幕影響情況下計算降水按經(jīng)驗實際取用值介于兩者之間。降水井深度HH1+H2+ir0+l+l0式中:H降水井深度m;H1基坑開挖深度取22m;H2降水水位距基坑底的深度1m;i降水曲線坡度取0.1;r0基坑等效半徑;l過濾管度取值4m;l0沉沙管度取值1m;得降水井深度H22.3+1+0.1*45.47+4+1=32.5m,取33m。考慮地下連續(xù)墻起止水帷幕作用,降水井底不能穿透底板弱含水層(粉質(zhì)粘土層)進(jìn)入砂層,降水井按照30m深考慮。降水井基本參數(shù)降水井直徑選擇600mm,井管內(nèi)徑400mm,rw=0.2m,含水層厚度H=30-8=22m。基坑等效半徑r0及影響半徑R等效半徑r0=0.29(B+L)=0.29(134.822)=45.47m降水影響半徑=217(19.822)0.5=709.6mS設(shè)計水位降深三、降水設(shè)計單井涌水量q暫選用污水潛水泵型號為WQ50-20-40-5,單井出水量q=2024=480m3/d。實際采用的泵型應(yīng)根據(jù)基坑水位及出水量確定,待抽水進(jìn)入穩(wěn)定期,涌水量減小后,可換用較小流量的水泵。四、降水計算浐河站為基坑內(nèi)布井,地下連續(xù)墻作為帷幕結(jié)構(gòu),有擋水的效果。計算時先按沒有帷幕影響計算降水,再按有帷幕影響情況下計算降水,按經(jīng)驗實際取用值介于兩者之間。不考慮止水帷幕的計算1、總涌水量計算=1.36619.8(222-17)17log(1+709.645.47)=10173.6m32、降水井?dāng)?shù)量n降水井?dāng)?shù)=1.110173.6480=23口四、降水計算考慮止水帷幕的計算1、總涌水量計算=1.36619.8(222-17)17[2log(709.6+45.47)-log(45.47(222+45.47))]=5783.4m32、降水井?dāng)?shù)量n考慮同樣的單井出水量q=480m3/d,則降水井?dāng)?shù)=1.15783.4480=13口綜上取浐河站降水井?dāng)?shù)為18口,另設(shè)4口觀測井,緊急情況下可兼作降水井。四、降水計算管井基本參數(shù)根據(jù)上述計算,結(jié)合類似工程經(jīng)驗,初步確定浐河站管井降水基本參數(shù)如下:表2降水井參數(shù)管井位置確定降水井位置的確定應(yīng)根據(jù)車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)、車站主體結(jié)構(gòu)尺寸、鋼管支撐等綜合考慮,并考慮到地下結(jié)構(gòu)施工操作空間及盡量避免降水井置于結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處(因為這些地段構(gòu)造鋼筋多,后期防水處理難度大)。根據(jù)基坑總長度及降水井?dāng)?shù)量,浐河站布井間距平均為15.3m(布井周長307m)。車站基坑降水井布置詳見圖1。四、降水計算四、降水計算降水井結(jié)構(gòu)井徑600mm,全孔下入400mm的混凝土無砂管。混凝土管可不采用尼龍砂網(wǎng)外包,但全孔回填要采用3~5mm天然圓礫。井管結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。圖2井管結(jié)構(gòu)示意圖五、降水作業(yè)降水井施工根據(jù)西安市管井施工經(jīng)驗,降水井采用鍋錐工藝施工,施工工藝流程見圖3。1、施放井位降水井井位施放時必須詳細(xì)調(diào)查核實場區(qū)地下管線分布情況,當(dāng)無法確定時可采用人工挖探孔的方法,確認(rèn)地下無各種管線后方可施工。為避開各種障礙物,降水井間距可作局部調(diào)整,保證降水井中心距圍護(hù)結(jié)構(gòu)距離,且降水井總量不得減少。2、降水井成孔管井采用鍋錐成孔,井身結(jié)構(gòu)誤差:井徑誤差20mm;垂直度誤差1%;井深滿足設(shè)計井深。五、降水作業(yè)3、替漿及下管下管前注入清水置換全井孔內(nèi)泥漿,砂石泵抽出沉渣并測定孔深。替漿過程中,安排好泥漿及渣土的清運(yùn)工作。井管采用無砂砼濾水管,在預(yù)制砼管鞋上放置井管,緩緩下放,當(dāng)管口與井口相差200mm時,接上節(jié)井管,接頭處用尼龍網(wǎng)裹嚴(yán),以免擠入泥砂淤塞井管,豎向用3-4條30mm寬、長2~3m的竹條用2道鉛絲固定井管。見圖4。為防止上下節(jié)錯位,在下管前將井管依井方向立直。吊放井管要垂直,并保持在井孔中心,為防止雨污水、泥砂或異物落入井中,井管要高出地面不小于200mm,并加蓋或捆綁防水雨布臨時保護(hù)。降水作業(yè)五、降水作業(yè)4、填濾料井管下入后立即填入濾料。濾料應(yīng)具有一定的磨圓度,濾料含泥量(包括含石粉)3%,粒徑2~4mm。填礫料時,濾料沿井管外四周均勻填入,宜保持連續(xù)。要避免填料速度過快或不均造成濾管偏移及濾料在孔內(nèi)架橋現(xiàn)象,洗井后濾料下沉及時補(bǔ)充濾料,要求實際填料量不小于95%理論計算量。5、洗井下管、填料完成后立即進(jìn)行洗井,可采用下泵試抽洗井,用潛水泵反復(fù)進(jìn)行抽洗,直至水清砂凈,上下含水層水串通,否則改用空壓機(jī)由上而下分段洗井。洗井過程中應(yīng)觀測水位及出水量變化情況。五、降水作業(yè)排水管路地面排水管為1根直徑為300mm的pvc管,布置在基坑四周,水泵采用50mm膠皮軟管或白塑料管引至地面排水管道。排水經(jīng)過濾后排入市政管線,排水口位置經(jīng)市政統(tǒng)一認(rèn)可確定。選定排水口的數(shù)量和管線應(yīng)滿足降水排水量的要求,排水口管徑大小根據(jù)現(xiàn)場實際情況具體確定,應(yīng)滿足合理疏排地下水及雨水。降水作業(yè)五、降水作業(yè)降水作業(yè)潛水泵及泵管安裝吊放,置于距井底以上1.5m~2.0m處,開始抽水時,因出水量大,為防止排水管網(wǎng)排水能力不足,可以間隔的逐一啟動水泵。抽水開始后,逐一檢查單井出水量、出水含砂量。根據(jù)浐河車站的土體滲透性和基坑的周圍環(huán)境,嚴(yán)格控制基坑內(nèi)的降水速度和降水量非常重要,若基坑內(nèi)過早或過量降水,則會影響基坑外地下水位,可能產(chǎn)生過大沉降,影響周圍環(huán)境的。因此,基坑降水必須和開挖密切配合,施工中采取分段、快速、集中降水的方法,并且依據(jù)土體滲水速率、基坑內(nèi)土體疏干情況和基坑開挖的速度進(jìn)行降水,主體結(jié)構(gòu)深基坑是采用分層降水法,在基坑開挖前15天開始進(jìn)行降水,由井內(nèi)安裝的自動控制水位器來控制降水深度,其控制高度應(yīng)通過計算確定,五、降水作業(yè)既不要抽水過深引起地面沉降,也不要抽水過淺危及坑底。并通過基坑內(nèi)的觀測井,掌握水位變化情況,基本將地下水降至基坑開挖面下1.0m左右,即滿足開挖該層土體的要求。結(jié)構(gòu)段施工完畢,隨即停止抽水。抽水含砂量控制:為防止因抽地下水帶出地層細(xì)顆粒物質(zhì)造成地面沉降,抽出的水含砂量必須保證:粗砂含量<1/50000;中砂含量<1/20000;細(xì)砂含量<1/10000。當(dāng)含砂量過大,可將水泵上提,如含砂量仍然較大,重新洗井,需要維修更換水泵時,逐一進(jìn)行。五、降水作業(yè)降水觀測降水期間對地下水動態(tài)進(jìn)行觀測,并對地下水動態(tài)變化進(jìn)行及時分析。當(dāng)?shù)叵滤患眲∽兓皶r分析原因(如水泵損壞、地下含水構(gòu)筑物突然破裂漏水或區(qū)域地下水位上升等),采取相應(yīng)的處理措施。六、降水井的拆除和封堵本工程為基坑內(nèi)管井降水,因此,基坑降水的施工運(yùn)行與車站的地下施工緊密聯(lián)系,隨著基坑的開挖和地下結(jié)構(gòu)的施工,將涉及到降水井運(yùn)行過程中的破除和降水井位處結(jié)構(gòu)預(yù)留及后續(xù)的防滲漏等諸多問題。降水井的拆除隨著土方開挖的進(jìn)行,需要逐級破除降水井管。井管破除時步驟如下:1、機(jī)械開挖破除到井管周圍1.5m直徑范圍后,采用人工井管周圍土體;2、人工輕抬破除井管,在其底部插入硬質(zhì)薄板,封嚴(yán)下部降水管井,以防碎屑掉入井內(nèi);3、人工輕、慢砸碎上部井管,清理井口。六、降水井的拆除和封堵降水井的封堵隨著土方開挖到基坑底部后,緊接著車站主體結(jié)構(gòu)等的施工開始,如底板、地下側(cè)墻及砼柱等,此時降水井還處于運(yùn)行階段,勢必導(dǎo)致該處為一施工接縫口,這將引發(fā)降水井后續(xù)封堵問題。降水井封堵措施及方法如下:六、降水井的拆除和封堵將制作好的鋼管(直徑400mm,t=5mm,管中部焊接寬100mm、厚10mm的止水翼環(huán))成型后預(yù)埋到底板中,即在澆筑底板混凝土?xí)r預(yù)埋在降水井口上部,局部混凝土澆筑時超過止水翼環(huán)200mm,但距底板上表面還有一定距離。封井時,首先將井中水抽干,將水泵吊出,并迅速用混凝土振搗密實(混凝土用自拌速凝混凝土),然后立即將封口鋼板焊接封口。當(dāng)水位較高或水流量較大時,根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定是否在鋼板中部引出42mm鋼管,用于減壓排水,待鋼板焊接結(jié)束后再封堵中間42mm鋼管。降水井的拆除和封堵七、降水輔助措施監(jiān)控量測由于降水期較長,降水使場區(qū)地下水均衡關(guān)系發(fā)生較大變化,必然對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。降水過程中要加強(qiáng)對周邊建(構(gòu))筑物和管線的變形監(jiān)控量測,根據(jù)施工進(jìn)度,將各測點(diǎn)變形值繪成變形曲線圖。即:繪制位移時間曲線散點(diǎn)圖,據(jù)以判定施工措施的有效性,位移時間曲線趨于平緩時,可選取合適的函數(shù)進(jìn)行回歸分析,預(yù)測沉降量。通過對量測數(shù)據(jù)的分析處理,來判定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,判斷降水施工對周圍環(huán)境的影響程度,來指導(dǎo)施工。七、降水輔助措施坑外設(shè)井及坑內(nèi)排水基坑工程降水涉及到的因素比較多,且本基坑靠近浐河,基坑開挖又處在雨季,若止水帷幕效果不佳,導(dǎo)致基坑內(nèi)水位未降至設(shè)計標(biāo)高,可考慮在坑外增加降水井或坑內(nèi)設(shè)明溝將水引入集水坑的方法,為施工提供便利條件。降水輔助措施七、降水輔助措施防止沉降的回灌措施若通過沉降觀測發(fā)現(xiàn)周邊建筑物沉降達(dá)到危險程度,須立即停止抽水,查明引起沉降的具體原因,當(dāng)確認(rèn)是因降水所引起時,應(yīng)馬上采取回灌措施。降水維護(hù)管理定時巡視降排水系統(tǒng)的運(yùn)行情況,及時發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)運(yùn)行的故障和隱患,如水泵抽水出水情況,是否需要檢修換泵;供電線路是否正常;排放水的含砂情況及排水聯(lián)絡(luò)管道是否暢通。按要求觀測水位,觀測頻次:降水前期一個月內(nèi)兩天一測,之后五天一測,及時分析、了解降水過程中的水位變化情況,并根據(jù)水位變化情況調(diào)整開泵地段和開泵數(shù)量,以減少地下水資源無謂排放。結(jié)束語由于在深基坑施工時確定了正確的帷幕坑內(nèi)降水方案,控制了降水速度和降水量,基坑內(nèi)的水位始終保持在開挖面以下。基坑內(nèi)開挖的是干土,既保證了基坑開挖的,又保證了環(huán)境的整潔,同時使基坑外的水位穩(wěn)定(基坑外觀測井的水位變化均在500mm以內(nèi))。周圍地表沉降控制在允許范圍內(nèi),周圍建筑物未發(fā)生過量下沉及開裂、破損。浐河站深基坑帷幕坑內(nèi)降水施工的成功,為在西安地區(qū)進(jìn)行大型深基坑或超深基坑的施工積累了經(jīng)驗,可供今后西安地鐵深基坑施工參考。相關(guān)PPT地鐵車站明挖法、蓋挖幻燈片ppt課件:這是地鐵車站明挖法、蓋挖幻燈片ppt課件下載,主要介紹了明、蓋挖法施工技術(shù)要點(diǎn);明、蓋挖法管理控制要點(diǎn);主要依據(jù)規(guī)范;主要參考書,歡迎點(diǎn)擊下載。地鐵車站綜合接地網(wǎng)施工技術(shù)ppt:這是地鐵車站綜合接地網(wǎng)施工技術(shù)ppt,包括了工程簡介,設(shè)計情況,施工方法及工藝流程,現(xiàn)場施工情況,成品半成品保護(hù)等內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載。第二節(jié)-地鐵車站的結(jié)構(gòu)設(shè)計ppt:這是第二節(jié)-地鐵車站的結(jié)構(gòu)設(shè)計ppt,包括了地鐵車站結(jié)構(gòu)選型的原則和特點(diǎn),地鐵車站的結(jié)構(gòu)形式,地鐵車站結(jié)構(gòu)的荷載內(nèi)力計算與設(shè)計,地鐵車站結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計等內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載。《地鐵車站深基坑帷幕坑內(nèi)降水技術(shù)ppt》是由用戶嶼浪于2018-10-03上傳,屬于課件PPT。
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