内容发布更新时间 : 2024/5/16 12:28:03星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

地铁深基坑降水施工技术探讨

摘要:本文结合某地铁车站深基坑降水的施工工艺特点，分析了深基坑降潜水和承压水水位对周边环境的影响因素,提出了相应的防范措施。

关键词:地铁;深基坑; 降水;潜水;承压水 1工程概况

某地铁车站全长180.5m,标准断面宽18.5m,车站设4个出入口,2座风道。围护结构采用￠1000mm@1200mm的混凝土钻孔桩,车站底板埋深约16.8m,采用明挖顺做法和坑外大直径管井降水施工方案,降水井在基坑外沿围护结构布置。

该地铁站从地面以下40m深度范围内的地基土为浑河冲洪积扇,地下含水层分两层:第1层水赋存于第四系全新统冲积、冲洪积(q42al～q41al-pl)中粗砂及砾砂层中,属第四系松散岩类孔隙潜水;第2层水赋存于第四系上更新冲洪积层(q32al-pl～q21al-pl )中粗砂及砾砂层中,属第四系松散岩类孔隙承压水。 2降水施工

2.1降水方案及设计原则

1)采用坑外大直径井管降水,降水井沿围护结构保证基坑在没有明水的条件下开挖土方和进行地铁结构施工。

2)及时降低基坑下部承压含水层的承压水水头,防止基坑底部突涌的发生,以确保施工时基坑底板的稳定。

3)降水过程应伴随主体结构施工过程的始终,待顶板覆土后方

可停止降水。 2.2 排水量计算

该地铁站底板都在粘土隔水层上,通过受力计算,粘土层厚度不能够抵抗承压水压力,因此降水施工时需利用减压井对承压水层进行泄压。降水初期,按狭长集水廊道侧壁和坑底进水条件计算;降水后期,当水位降至设计水位时,按狭长集水廊道侧壁进水条件计算。 2.2.1上层潜水计算

1)初期上层潜水水量计算(采用全断面进水计算公式计算): q初期= 6ks[(a+b)s+ab]/r=50522m3/d(1) 2)后期上层潜水水量计算:

q后期= 6k(a+b)s2/r=21269m3/d (2)

式中: k——渗透系数,104m3/d;a——车站长度,180.5m;b——车站宽,18.5m;s——基坑水位降深,12.2m;r——影响半径,869m。 2.2.2下层承压水水量计算: q井壁= 6ks2(a+b)/r=6424m3/d(3)

式中: k——渗透系数,95m3/d;s——基坑水位降深,5.52m;r——影响半径,538m。

2.2.3基坑总涌水量计算：初期: 50522m3/d；后期: 21269+6424=27693m3/d 2.3 降水井参数计算及布置

设计降水井间距6m,沿基坑围边布设,距围护桩内边缘3m,共64口,井径800mm,井深21m,单井出水量900m3/d, 排水量为64×

900=57600m3/d>50522m3/d。采用抽水量为50m3/h、扬程25m的水泵抽水,每日抽水量为50×24×0.75 =900m3/d (水泵功率按0.75折算),满足降水施工需要。

减压井布置13口,井径800mm,井深32m,设计单井出水量900m3 /d,扬程35m。车站降水井平面布置如图1所示。 图1车站降水井平面布置

降水井、减压井结构及施工工艺成孔施工机械设备选用qj150-1型反循环钻机,采用反循环钻进泥浆护壁的成孔工艺。 2.4降水井、减压井的结构组成

1)井壁管。降水井和减压井成孔孔径为800mm,井壁管均采用直径400mm的无砂水泥管。

2)滤水管。降水井与减压井均采用桥式滤水管,滤水管外均包一层100目尼龙网,滤水管与井壁管的直径相同。

3)沉淀管。沉淀管主要起过滤而不致因井内沉砂堵塞而影响进水的作用。沉淀管接在滤水管底部,直径与滤水管相同,长1m,管底口用铁板封死。 2.5 施工工艺

1)钻孔。降水井开孔孔径为800mm,一径到底。钻孔时保证垂直度,采用孔内自然造浆,钻进过程中泥浆浓度控制在1.1～1.15。 2)清孔换浆。钻孔至设计标高后,在提钻前将钻杆提至离孔底0.5m,进行冲孔清除孔内沉淀物,同时将孔内的泥浆浓度逐步调至1.1孔底沉淤<20cm、返出的泥浆不含沉淀物为止。