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成都市地铁天府广场综合改造工程降水设计及人工挖孔桩施工方案中铁隧道集团有限公司2006年6月12日成都市地铁天府广场综合改造工程降水设计及人工挖孔桩施工方案审定:审核:编写:中铁隧道集团有限公司2006年6月12日目录一、地质概况二、降水设计三、人工挖孔桩施工四、安全保证措施五、文明施工附图1、井点布置图附图一2、护壁示意图附图二一、地质概况1、工程地质概况本车站地质部分按照《成都市地铁天府广场综合改造工程岩土工程勘察报告》(中国建筑西南勘察设计研究院2004年8月20日)取用。(1)地形地貌拟建天府广场地铁站位于成都市中心天府广场,场地地形平坦,地貌上属于岷江一级阶地,地面标高变化在501.94~503.34m之间。(2)水文气象成都地区位于亚热带暖湿季风气候区,终年温暖潮湿,四季分明,气候特征为春旱、夏热、秋雨、冬干,日照少,无霜期长,降雨集中于6~9月(占全年降水量的74.2%)。①气温:多年平均值为16.2℃,极端高温值为37.3℃,极端低温值为-5.9℃。②降水量:多年平均值为947.00mm,日最大值为195.20mm。③蒸发量:多年平均值为1020.50mm。④相对湿度:多年平均值为82%。⑤多年平均日照时间:1228.30h。(3)地层结构天府广场地铁站范围内上部为第四系全新统人工填土层(Q4ml);中上部为第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl);中下部为第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl);下伏基岩为白垩系上统灌口组泥岩(K2g),现将场地的地层特征由上至下分述如下:第四系全新统人工填土层(Q4ml)1杂填土:黑色、杂色,稍湿,松散,以填碎砖块、石灰渣、陶瓷片等建筑垃圾和生活垃圾为主,Z30#、Z31#还填有条石和混凝土块,整个场地普遍分布,层厚0.60~9.10m。2素填土:褐黄色,稍湿,松散,以填粘性土、粉土、砂、卵石为主,层厚1.10~6.00m。第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)3粉土:褐黄色,湿,稍密~中密,含少量氧化铁和铁锰质氧化物,层厚0.30~1.30m。4中砂:褐黄色,稍湿~湿,松散,含少量粘性土和云母片,主要分布于卵石层的顶板,局部地段相变为粉细砂,层厚0.30~3.50m。5-1中砂:褐灰色,湿~饱和,稍密,成分以长石、石英为主,含少量云母片,主要以透镜状或尖灭状分布于卵石层(Q4al+pl)中间,层厚0.40~4.80m。卵石(Q4al+pl):褐灰色,湿~饱和,卵石成分以火成岩、变质岩为主,粒径一般为2~8Cm,个别大于10Cm,磨圆度较好,呈圆~亚圆形,微风化状,充填物为中砂和砾石,该层分布于整个场地,其顶板埋深为3.20~9.10m,相应标高为493.72~498.84m,层厚3.80~14.00m。按其密实程度分为5-2、5-3和5-4三个亚层:卵石5-2:稍密、充填30%~40%中砂和砾石,层位较连续,呈薄层状分布于本层的上部。卵石5-3:中密,充填20%~30%中砂和砾石,层位不连续,呈透镜状或尖灭状分布于本层的中部。卵石5-4:密实,充填15%~20%中砂和砾石,层位连续,分布于本层的底部。第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl)6-1)中砂:上部为褐黄色,下部为青灰色,湿~饱和,稍密~中密,成分以长石、石英为主,含少量粘性土和云母片,主要以透镜体状或尖灭状分布于卵石层(Q3al+pl)中间,层厚0.20~2.50m。卵石(Q3al+pl):上部为褐黄色,下部为青灰色,湿~饱和,卵石成分以火成岩、变质岩为主,粒径一般为3~10Cm,个别大于15Cm,含少量漂石,磨圆度较好,呈圆~亚圆形,卵石一般为微风化,个别呈强风化状,充填物为中粗砂、砾石和少量粘性土,局部夹鸡窝状粘性土,其顶板埋深为10.55~17.00m,相应标高为484.67~491.96m,该层分布于整个场地,层厚11.10~16.14m。按其密实程度分为6-2、6-3二个亚层:卵石6-2:中密、,充填25%~35%中砂、砾石和少量粘性土,呈透镜状或尖灭状分布于本层中。卵石(6-3:密实,充填15%~20%中砂、砾石和少量粘性土,层位连续、稳定,整个场地均有分布,为本层主要构成层。白垩系上统灌口组基岩(K2g)7泥岩:紫红色、棕红色,泥质结构,中厚层状构造,其顶板埋深为24.70~28.00m,相应标高为475.17~477.96m,按其风化程度为7-1、7-2二个亚带:7-1强风化泥岩:组织结构已大部分破坏,矿物成分已显著变化。风化裂隙发育,裂隙面充填灰绿色粘土矿物,岩芯成饼状破碎(本场地仅在Z18#勘探孔部位分布了0.29m的全风化泥岩),岩芯采取率为70-85%,RQD指标为50-75%,本层厚度约为0.80~5.10m。7-2中风化泥岩:组织结构部分破坏,节理面矿物风化成土状。2、场地水文地质条件(1)地下水位拟建车站在地貌上属于岷江一级阶地,砂卵石层是场地地下水的含水层,地下水为孔隙潜水类型,靠岷江水系地下水径流和大气降水补给,水量丰富。勘察期间测得场地地下水静止水位为6.80~14.00m,标高为489.20~495.46m,该水位受天府广场下穿隧道施工降水的影响,其水位变化幅度较大。据天府广场下穿隧道2003年10月勘察资料,场地地下水静止水位为6.70~7.00m之间,标高为495.66~496.15m为平水期的地下水位。地下水流向为由北西向南东向流动。成都地区地下水位年变化幅度为1.50~2.00m。抗浮设计水位埋深建议为2.50m。(2)地下水的腐蚀性评价场地地下水对混凝土结构和混凝土结构中的钢筋不具腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。基坑降水二、降水设计1、管井降水设计参数取值1)降水面积(A):依据建设单位提供平面图,该基坑降水区为似方型,属近似块状基坑,其面积A≈2800m2。2)要求基坑地下水位降至24m以下。3)地下水稳定水位5.5m(考虑现在是丰水期)。4)基坑水位降深(s):S=16m。5)土层最大厚度28.0m。6)含水层厚度(H):H=22.5m。7)渗透系数:砂卵石K:20m/d。8)地下水类型:孔隙潜水。2管井降水设计计算-------------------------------------------------------------------计算项目:降水计算13-------------------------------------------------------------------[原始条件]:计算模型:潜水完整井;基坑远离边界水位降深16.000(m)过滤器半径0.300(m)水头高度22.500(m)渗透系数20.000(m/d)单井出水量800.000(m3/d)沉降计算经验系数1.000----------------------------------------沉降影响深度内土层数:2地下水埋深:5.500(m)层号层厚度(m)Es(MPa)16.5007.000217.00020.000----------------------------------------基坑轮廓线定位点数:8定位点号坐标x(m)坐标y(m)119550.76418362.887219493.18818356.178319490.71518366.785419444.03518364.986519440.10418388.887619530.96518388.887719530.96518391.934819550.76418391.934----------------------------------------降水井点数:11井点号坐标x(m)坐标y(m)抽水量(m3/d)119494.34418357.822800.000219491.89518368.330800.000319445.30118366.533800.000419441.87118387.387800.000519472.06818387.387800.000619502.26818387.387800.000719532.46518387.387800.000819532.46518390.434800.000919549.26418390.434800.0001019549.26418364.223800.0001119521.80518361.023800.000----------------------------------------任意点降深计算公式采用:基坑工程手册公式沉降计算方法:建筑地基基础设计规范方法,考虑应力随深度衰减的方法,且考虑相互影响半径沉降计算相互影响半径按10.000(m)考虑----------------------------------------[计算结果]:1.基坑涌水量计算:按《规范》附录F计算得:根据《规范》F.0.7确定降水影响半径R=678.823(m)根据《规范》F.0.7确定基坑等效半径r0=30.586(m)基坑涌水量=9284.232(m3/d)2.降水井的数量计算:按《规范》8.3.3计算得:单井出水量按800.000(m3/d)计算,需要降水井的数量=133.单井过滤器进水长度计算:按《规范》8.3.6验算得:单井过滤器进水长度=3.524(m)4.各点降深与地表沉降计算:降深按《基坑工程手册》计算按用户指定的井数(12)、井位、各井抽水量,计算得:在指定范围内:最小降深=0.000(m)最大降深=0.000(m)在指定范围内:最小沉降=0.0(cm)最大沉降=0.0(cm)5.建筑物各角点降深与沉降计算:建筑物角点1:降深=0.000(m)沉降=0.000(cm)建筑物各角点:最小降深=0.000(m)最大降深=0.000(m)建筑物各角点:最小沉降=0.0(cm)最大沉降=0.0(cm)建筑各角点之间最大倾斜率=千分之0.0006.观察剖面上各点降深与沉降计算:观察剖面上:最小降深=0.000(m)最大降深=0.000(m)观察剖面上,地表:最小沉降=0.0(cm)最大沉降=0.0(cm)观察剖面上,建筑物埋深平面:最小沉降=0.0(cm)最大沉降=0.0(cm)经计算:基坑开挖需降水井13口,结合我公司在该区附近降水经验,考虑到周围基坑施工以及基坑形状布12口降水井,应能满足该基坑降深要求。4)过滤管长度(L)据地区经验每井4根(长10.0m)5)降水井深度(HW)HW=24+0.5+2.13+1.5+5.0=33.13(m)考虑管井结构设计的需要,取33m。6)水泵配置单位(小时)涌水量m3/h。计算:800÷24=35m3/h,取35m3/h。7)水泵设置深度(m)水泵设置深度26.0m(尚应通过试抽和根据挖孔桩施工进度进行调整)。3、降水井施工(1)、成孔:采用CZ-22冲击钻机3~4台,泥浆护壁,冲击钻进成孔,孔径φ600mm。(2)、成井:成孔后及时下入内径300mm,外径360mm的钢筋砼管,钢管砼条缝滤管与井壁间隙填入粒径0.2~1.00cm的米、豆石,作为过滤层,以控制含砂量,增大降水井过水断面。(3)、洗井:井管下完后,即采用空压机或活塞,潜水泵反复交叉洗井,以排出井内护壁泥浆使井壁恢复自然状态,保证水路畅通。(4)、抽水试验:洗井结束后,将进行正式抽水试验和简易水文对比抽水试验,进一步验证、校对场区水文地质参数,及准确选择降水所需水泵型号。4、工期安排预计12口井有效日期5日完成。5技术质量保证措施5.1、建立完善的质量保证体系1)组织体系:公司总工办设专职质检员,项目部组建质管小组,项目经理为第一责任人,设兼职质检员。2)工作标准:严格执行GB50296-99及抽水试验规程、水文地质钻探规程等。3)严格工序管理,钻探职芯、垂直度、井深、编录、抽水试验、必须符合有关规范、规程的要求。4)认真做好信息反馈,发现问题及时解决,做好原始记录。5.2、钻孔定位准确,孔斜应满足设计和规范要求,按设计
本文标题:地铁基坑降水和挖孔桩施工方案
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