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某車站降水井施工方案(編輯修改稿)

2025-05-29 03:15 本頁面
 

【文章內容簡介】 下水類型及富水性擬建車站范圍內無地表水系。車站右線東北側約 20m 處有一人工開鑿的生活排污渠——楠桿堰。楠桿堰寬約 6m,深約 水量較小。根據(jù)成都區(qū)域水文地質資料及地下水的賦存條件,車站范圍內地下水主要有 2 種類型:一是上層滯水,二是第四系孔隙水。(1)上層滯水上層滯水主要賦存于粘土層之上的人工填土層中,大氣降水、溝渠和附近居民的生活用水為其主要補給源。其水量較小、埋深較淺,受大氣降水影響較大,水量、水位變化大,且不穩(wěn)定。對地下工程無影響。(2)第四系孔隙水該層地下水主要賦存于砂、卵石地層中,水量豐富,為孔隙潛水??碧轿? / 32揭穿383上更新統(tǒng)卵石土層,該層頂板埋深大于 ,層厚最厚處大于,呈層狀分布。根據(jù)抽水試驗顯示,該含水層地下穩(wěn)定水位埋深 ,滲透系數(shù) K=,屬強透水層。據(jù)勘探孔顯示,車站范圍內地下穩(wěn)定水位埋深 7~8m ,標高 495~496m ,主要補給源為大氣降水補給。2)地下水的補給、徑流、排泄及動態(tài)特征(1)地下水的補給、徑流、排泄成都市充沛的降雨量(多年平均降雨量 947mm,年降雨日達 140 天) ,構成了地下水的主要補給源。區(qū)內地下水徑流形式主要為孔隙間滲流,方向為水頭相對較高處流向水頭相對較低處。成都地區(qū)地勢總體上呈西北高東南低,地下水徑流方向大體為由西北向東南。車站范圍內地勢平緩,地面標高505~507m,地下水滲流速度緩慢。區(qū)內地下水排泄主要為大氣蒸發(fā)和向西南方向徑流。(2)地下水的動態(tài)特征車站范圍內地下水具有埋藏淺,季節(jié)性變化明顯,水位西北高東南低。根據(jù)區(qū)域水文地質資料,成都地區(qū)豐水期一般出現(xiàn)在 9 月份,歷史地下水埋深 1~3m;枯水期 12 月份,歷史地下水位埋深 2~4m??辈炱陂g測得場地地下水位埋深 7~8m,標高 495~496m。(3)巖土層的富水性及滲透系數(shù)本工程范圍內地層在垂直剖面上,自上而下為人工填土、黏土、粉質黏土、砂層、卵石土層。主要巖土層的滲透性參數(shù)參照《城市軌道交通巖土工程勘察規(guī)范》(GB503072022)條文 表 《工程地質手冊 》(第四版)、室內試驗成果后,綜合確定水文參數(shù)。擬建場地范圍內主要巖土層特性及水文地質參數(shù)詳見表 巖土層的工程特征及水文特征統(tǒng)計表 表 滲透系數(shù)(m/d)層號 名稱 工程特征 水文特征經(jīng)驗值 建議值10 / 32層號 名稱 工程特征 水文特征滲透系數(shù)( m/d)經(jīng)驗值 建議值22 黏土黃褐色、灰褐色,可塑~硬塑。水量小,富水性差,透水能力微。 ~ 23 粉質黏土灰褐色、灰褐色,可塑~硬塑。水量小,富水性差,透水能力微。 ~ 24 粉土灰色、褐灰色,稍密~中密,稍濕~潮濕。水量中等,富水性差,透水能力一般?!?252 粉細砂灰色,稍密~中密,潮濕~飽和,黏粉粒含約 10%。呈層狀分布于黏性土、粉土之下,厚度 ~。水量一般,富水性中等,透水能中等?!?342 細砂深灰色、褐黃色,密實,飽和,砂質較純,夾少量圓礫。呈透鏡狀分布于卵石土中,厚度~。水量一般,富水性中等,透水能中等?!?352 中砂灰黃色、青灰色,密實,飽和,砂質較純,偶夾卵石、礫石。呈透鏡狀分布于卵石土中,厚約 ~。水量一般,富水性中等,透水能中等?!?362 粗砂深灰色,密實,飽和,顆粒不均,偶夾卵石、礫石。呈透鏡狀分布于卵石土中,厚約~。水量一般,富水性中等,透水能中等?!?11 / 32層號 名稱 工程特征 水文特征滲透系數(shù)( m/d)經(jīng)驗值 建議值382 卵石土灰褐色、褐黃色,飽和,中密,卵石含量約 55%~75%。卵石粒徑一般 20~150mm。層厚一般 ~。 水量較大,富水性中等,透水能力強。10~100 23383 卵石土灰褐色、棕黃色,飽和,密實,卵石含量約 60%~80%。卵石粒徑一般 20~180mm,層厚最厚大于 。水量較大,富水性中等,透水能力強。10~100 20降水井設計 設計概況1)本站基坑長度 米,寬度 米,長寬比>10,屬于條形基坑。據(jù)本站詳勘水文地質資料顯示,地下水主要賦存于含砂卵石層中,地下水屬于孔隙潛水,具有較大的滲透性,富水性較好,含水豐富。楠桿堰水流量極小,對基坑涌水無影響?;娱_挖采用明挖法施工,車站結構底板位于卵石層383中,根據(jù)大量的工程經(jīng)驗證明,成都地區(qū)在砂卵石地層中實施施工降水是可行的。加之成都地區(qū)砂卵石層經(jīng)過長期地層壓密作用,使卵石顆粒之間形成較為穩(wěn)定的晶體結構,因而具有拱力效應,降水對地表沉降值影響較小,及對地下管線及周邊建筑物變形影響較小。根據(jù)相關規(guī)范要求,綜合考慮車站的降水范圍,決定采用管井降水方案。降水計算時,按條形基坑降水公式計算,地下靜水位埋深取均值 左右,含水層滲透系數(shù)取 K=。2)根據(jù)以往類似地鐵降水施工經(jīng)驗和設計文件推薦,降水井平面沿車站兩側縱向呈梅花型布置兩排,單側井距 20m,共設置 52 口降水井,西側根由于場地所限,降水井布置在圍護樁間偏外側,東側降水井橫向距離基坑邊緣 米,盾構始發(fā)段緊貼基坑布置。降水深度不小于基坑底 500mm。井深 27m(盾構井12 / 32段加深至 29m) ,根據(jù)詳勘資料顯示,本站基底局部可能存在含沙透鏡體,開挖后需對其要換填,為保證基底換填部位水位降至開挖面 米以下,450降水井需加深至 29 米。管井采用內徑 φ300 的無砂管外包一層密目網(wǎng);濾水管每根長度 ,濾水管總長為 5m,下設 沉砂管。管井構造具體見圖 1。降水井平面布置詳見“附圖二 武侯雙楠站施工降水井平面布置圖” 。砂 井深 井 泵尼 龍 網(wǎng) 布 120目兩 層 、 紗 窗 兩 層基 坑 開 挖 面粘 土 封 堵地 面 標 高 排 水 出 管填 充 10~ 2目工 業(yè) 加 工 砂井 點 降 水 管圖 管井降水剖面示意圖13 / 32 降水計算1)計算依據(jù)(1)成都地鐵 7 號線工程施工圖設計:《武侯雙楠站結構 第二冊 車站主體結構 第二分冊主體圍護結構施工圖(2022 年 11 月) 》 (中鐵工程設計院有限公司) ;(2) 《成都地鐵 7 號線詳細勘察階段武侯雙楠站(巖土工程勘察報告) 》(中鐵二院工程集團有限責任公司)(3) 《建筑與市政降水工程技術規(guī)范》 (JGJ/T11198) ;(4) 《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范》 (GB503071999) ;(5) 《成都地區(qū)基坑工程安全技術規(guī)范》 (DB51/T50722022) ;(6) 《建筑施工計算手冊》 (江正榮編著,中國建筑工業(yè)出版社) 。2)降水井布置(1)降水井布置根據(jù)以往成都地鐵降水施工經(jīng)驗和設計文件推薦,降水井沿基坑外兩側及端頭梅花形布置(注:計算時暫按矩形布置) ,縱向間距 20m,西側根由于場地所限,降水井布置在圍護樁間偏外側,東側降水井橫向距離基坑邊緣 米,管井采用 φ300 無砂管外包一層密目網(wǎng);設置 2 節(jié)濾水管,濾水管每節(jié)長度,濾水管總長為 5m,下設一節(jié) 沉砂管。降水井平面布置詳見下圖。 L HW1235W6i=/014 / 32(2)降水井深度計算降水井深度按 JGJ/T11198 中 式計算:H W=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6式中:HW1為基坑開挖深度,按標準段取 HW1=;HW2降水水位距離基坑底要求的深度,取 HW2=;HW3為降水曲線高度,H W3=iL1,i 為水力坡度,取 i=1/10,L 1為 1/2 降水井排間距,暫不考慮梅花形布置時,L 1=,則 HW3=;HW4為降水期間的地下水位變幅,據(jù)詳勘資料,取 HW4=1m;HW5為降水井過濾器工作長度,H W5=5m;HW6為沉砂管長度,H W6=;降水井深度 HW=+++1+5+=27 m。3)降水出水量與管井數(shù)量計算(1)基坑出水量計算由于詳勘報告中提供383層砂卵石的厚度 ~>27m,因此本工程降水井類型應為無壓非完整井,并按完整井、非無完整井分別進行計算。①條狀基坑潛水完整井基坑出水量按 JGJ/T111 中 式計算:Q=L'K'(H 2h2)/R,式中:L'為條狀基坑長度,L'=;K'為垂直滲透系數(shù),K'=;H 為含水層厚度,根據(jù)詳勘報告,H=40 米, S 為降水井水位降深,S= HW1H0+HW2+HW3,H 0為靜水位,據(jù)詳勘報告,靜止水位埋深 ,按 DB51/T5072 中 條,取 H0=,則 S=++=; h 為抽水前與抽水時含水層厚度的平均值,因此 h=(2HS)/2,則h=(2)/2=34m;R 為影響半徑,按 DB51/T5072 中 式計算,R=2S(H K')1/2=;則 Q=(40 )/=6634m 3/d。②條狀基坑潛水非完整井基坑出水量按《建筑施工計算手冊》中 441 式計15 / 32算:Q=(2HS)S247。(lgRlgr 0) ,式中:K 為滲透系數(shù),K=;H 為含水層厚度,H=40m;S 為水位降深,S=;R 為影響半徑,R=;r0為等效半徑,按 DB51/T5072 中 式計算,r 0=(a+b):a 為基坑長度,a=;b 為基坑寬度,b=;η 為系數(shù),按表 值選用,b/a=,η 按 b/a= 取值,η=;則 r0=(+)=;則 Q=33223m3/d。③基坑出水量取值根據(jù)上述計算,按完整井計算基坑出水量為 6868m3/d,按非完整井計算基坑出水量為 33223m3/d,因此基坑出水量按非完整井計算的基坑出水量取值,即:Q=33223m3/d。(2)管井單井出水能力計算管井單井出水能力按 JGJ/T111 中 式計算,q=24(l'd)/α',式中l(wèi)'為過濾器淹沒長度,l'=5m;d 為過濾器外徑,d=300mm;α'為與含水層滲透系數(shù)有關的經(jīng)驗系數(shù),據(jù) JGJ/T111 中表 2,K'=15~30m/d、含水層厚度≥20m 時,α'=50,q=245300/50=720 m3/d。(3)確定管井數(shù)量管井數(shù)量 n=33223/720=≈52(個)4)降水井調整(1)確定管井井間距井間距 a1=L/n,基坑周長簡化計算為 L=2(+)=1043m,則16 / 32a1=20m。(2)調整管井數(shù)量根據(jù)設計文件推薦,綜合周邊地區(qū)降水施工經(jīng)驗,管井井距 a1取 20m,受布井位置影響,局部地段略加調整,總體按不大于 20m 進行調整。
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