地铁车站基坑降水设计方案Word格式.docx

1、5 降水井成井施工及降水维持 .18第 2 页 共 30 页5.1 成井施工 18 工艺流程 18 前期准备 18 成井施工 19 特殊过程质量控制要求 215.2 降水运行措施 22 降水维持工艺流程 22 降水井运行 22 降水运行保障措施 23 降水运行管理措施 276 封井方案 287 附图 . 30附图 1基坑降水井平面布置图 30附图 2降水井井结构图 30附图 3降水井与含水层相对关系示意图 30附图 4基坑降水水位预测等值线图 30附图 5基坑降水降幅预测等值线图 30附图 6基坑降水沉降预测等值线图 30第 3 页 共 30 页 1 工程概况XX市轨道交通 XX线21 号线起

2、于江岸区二七小路与后湖大道交叉路口处的后湖大道站， 沿后湖大道过新荣村客运站， 向东经黄埔新城后下穿三环线、武广高铁及其联络线，跨汉北河后进入黄陂区，沿汉施公路至新洲 XX开发区倒水河，跨江岸、黄陂和新洲三个区，全长，共设车站 15 座，其中地下站 5 座，高架站 10 座。百步亭花园路站位于江岸区后湖大道与百步亭花园路交汇处、沿后湖大道布设，东北侧为百步亭世博园，东南侧为百步龙庭。车站起点里程右，终点里程右，有效站台中点里程右，车站地面共设 4 个出入口和 2 组风亭，有效站台长宽为 140m13m。车站施工采用明挖法施工， 根据设计院提供的有关资料， 地面标高约在 20.70m 左右，基坑

3、围护结构拟采用落底式地下连续墙 +一道混凝土支撑 +三道钢管支撑，墙底深度约为地面下墙底绝对标高。拟开挖地铁站点基坑呈长条形，东西向长约，南北向宽为，基坑开挖面积约2。根据站台底板埋深不同， 垫层底绝对标高标准段底板底为、两侧盾构井段底板底为、小里程段废水池段基底为 -0.59m 。基坑的开挖深度相对于地面标高 20.70 标准段为、盾构井段为，废水池段为。为保证后续施工的顺利开展，保证主体站点结构的无水施工环境，必须对深层地下水进行有效治理，本方案设计的重点是采用深井降水对场地一级阶地内分布的地下孔隙承压水进行处理，降水设第 4 页 共 30 页计范围仅包含主体结构站点局部，不包含出入口、风

4、亭及其它附属结构。2 工程地质与水文地质条件2.1 场区地貌及周边环境百步亭花园路站地处长江北岸 左岸级阶地，属冲积平原区，地形平坦、地势开阔，地面高程 。场地东距长江最近距离约。周边主要建筑物北侧为百步亭世博园居民社区；南侧为百步龙庭居民社区，沿后湖大道分布高 1618 层的居民楼， 距车站基坑边线约30m。沿后湖大道分布有给排水、电力、通信、燃气等类型的地下管线，其中燃气管中压线主要分布于道路南侧。2.2 工程地质条件根据钻孔揭露，场地表层分布人工填土 Qml，其下为第四系全新统冲积层 Q4al 、冲洪积层 Q4al+pl ；下伏基岩主要为二叠系下统栖霞组 P1q灰岩、硅质白云岩以及志留系

5、中统坟头组 S2f 泥岩。各时代地层岩性自上而下分述如下：1、人工填土 Qml（1杂填土 1-1 以沥青、混凝土地坪、碎石、砖块等建筑垃圾与生活垃圾、工业废料为主的人工填土， 结构松散。该层分布于场地表层， 厚度第 5 页 共 30 页，分布较连续，堆积年限 2 年以上。（2素填土 1-2 为粘性土，褐色、褐黄色，混杂少量砂土，偶夹碎、块石，可塑状。该层分布于场地表层杂填土之下， 分布不连续，厚度，一般堆积年限 10 年以上。al al+pl2、第四系全新统冲积层 Q4 、冲洪积层 Q4 （1粘土 3-1 褐黄色，少量灰灰褐色，切面光滑，主要呈可塑状，偶见硬塑状，含少量铁锰质结核，该层厚度一般

6、 8.8m 不等，顶板埋深。分布不连续。（2粉质粘土、粉土、粉砂互层 3-5 灰褐色、灰黄色，粉砂呈灰黄浅灰色，粉质粘土呈软塑可塑状，粉砂呈松散稍密状，具水平层理，呈千层饼状，局部单层厚度约。经对钻孔揭示的各单层厚度统计，粉质粘土、粉土和粉砂各层累计厚度分别约占该层总厚度的 42%、19%、39%，且上部粉质粘土含量相对较高、下部粉砂含量较高。本层厚度，顶板埋深约。分布连续。（3粉砂 4-1 灰黄色、灰色，含云母及少量有机质， 饱和，呈稍密中密状态，下段局部呈密实状态。第 6 页 共 30 页（4粉细砂 4-2 灰青灰色，含云母及少量有机质，饱和，主要呈中密状态，局部呈密实状态。偶夹厚0.4m

7、 的软可塑状粉质粘土薄层。5含砾中粗砂 4-3 杂灰色，饱水，呈中密密实状态，砾含量约 25%左右，粒径 2mm30mm不等，多小于 10mm，一般呈次圆状，成分多为石英岩，揭露厚度。顶板埋深约，仅在桩号 CK11+040附近揭露。6砂砾卵石 5杂灰色，砾卵石含量 50%75%，粒径一般10cm 不等，少量大于 11cm，呈次圆状次棱角状，成分多为石英岩、石英砂岩。砾卵石间多充填中粗砂，密实状。揭露厚度9.5m 不等，顶板埋深。分布不连续，仅在桩号 CK11+040CK11+110区间、以及桩号 CK11+270附近揭露。（7粉细砂 5a灰青灰色，含云母及少量有机质，饱和，主要呈中密状态。偶夹

8、厚 0.1m 的可塑状粉质粘土及坚硬状粘土薄层。揭露厚度，顶板埋深约，仅在桩号 CK11+040CK11+090区间揭露。8粘土夹砾卵石 5b第 7 页 共 30 页杂灰色，可塑硬塑状。 砾卵石含量约 5%，粒径 1cm8cm不等，呈次圆状次棱角状，成份以石英岩为主，局部夹粉细砂。，顶板埋深约 ，仅在桩号 CK11+040CK11+090区间揭露。3、二叠系下统栖霞组 P1q（1硅质白云岩 17q灰白色、灰褐色，块状构造，见较多方解石脉。本层钻孔揭露厚度，顶板埋深。分布不连续，仅在桩号 CK11+040揭露。（2灰岩 17g为本场地主要地层，灰色、灰褐色、灰黑色，坚硬，块状构造，微晶细晶结构，

9、岩石坚硬性脆，底部层间夹炭质页岩，岩体裂隙发育，多充填方解石。分布连续，本层钻孔揭露厚度 ，顶板埋深约 。勘察期间，该层未见溶洞，局部岩芯有轻微溶蚀现象。2.3 水文地质条件1、地下水类型：按埋藏条件，本站地下水主要为上层滞水和孔隙承压水两种类型 另本场区基岩岩性为灰岩， 存在岩溶裂隙水的可能，由于勘察报告未提及， 故本设计方案未考虑该区基岩岩溶裂隙水对本站点基坑开挖的影响 。上层滞水上层滞水主要赋存于场地上部人工填土中， 水位不连续，无统一第 8 页 共 30 页自由水面，主要接受大气降水， 生活用水及给排水管涵的渗透入渗补给，水位、水量与地形及季节关系密切，并受人类活动影响明显。勘察期间实

10、测场地上层滞水静止地下水位埋深为 0.50-2.00m 。孔隙承压水主要赋存于第四系全新统冲积粉砂 4-1 、粉细砂 （4-2） 、含砾中粗砂 4-3 、砾卵石 5、粉细砂 5a层中，与上覆粉质粘土、粉土、粉砂互层 3-5 构成统一承压含水层。含水层顶板为微弱透水的粘性土，顶板埋深 ，标高，底板为二叠系基岩，埋深 ，标高 -34.6m -5.89m ，含水层厚度21m46m，勘察期间实测承压水位，变化范围。勘察期间各钻孔承压水测压水位观测成果见下表。水位标高水位埋深承压水头观测孔编号m观测日期EYJz02- 15-02-042021 年 02 月 10 日EYJz02- 15-02-08202

11、1 年 02 月 14 日EYJz02- 15-02-092021 年 02 月 07 日EYJz02- 15-02-10EYJz02- 15-02-12-02-13-02-142021 年 02 月 12 日EYJz02- 15-02- 标 12021 年 05 月 05 日渗透性为了较准确获得承压含水层的渗透系数， 勘察期间，在场区内进行了带两个观测孔的完整井抽水试验，其渗透系数 k=18m/d，影响半第 9 页 共 30 页径R=250m。 3 降水方案设计3.1 降水必要性一般基坑工程随着开挖深度增加，承压含水层中的承压水对隔水顶板的水压逐渐增大， 而坑底下隔水顶板土体随着厚度变薄，

12、土体自重应力逐渐减少， 而承压水水压超过顶板土体自重应力， 或挖穿顶板土体，就会产生涌水、流砂，形成地下水水患。该区段地面标高在 20.70m 左右，承压水含水层为 3-5 粉质粘土、粉土、粉砂互层、 4单元层砂土层，其顶板埋深 EYJz02- 15-02-08 号钻孔在地面下绝对标高约为左右。承压水位查? XX地区深基坑工程技术指南? （WBJ1-7-95） 的“丰水期承压水位标高等值线图 ，考虑开挖期可能跨越洪水期间，场区承压水位的绝对标高按 19.00m 考虑，高出含水层顶板 1.7m 左右，根据设计文件要求，地下车站主体结构整个基底已经揭穿承压含水层顶板，最深处进入含水层 19.59m

13、 左右，承压水势必对开挖造成影响。因此当基坑施工开挖到过程中时，均极易发生承压水突涌或管涌问题，为保证该基坑开挖及底板施工施工的顺利进行， 必须对场地承压水进行有效治理， XX 地区近几年大量的成功经验说明，深井降水作为治理承压水是一项行之有效、 质量便于控制的常用方法， 所以本基坑采取疏干深井降水是最正确措施。第 10 页 共 30 页3.2 落底式止水帷幕分析该基坑在东西方向上属长条型基坑，基坑四周拟采用 800mm厚落底式嵌入坑底灰岩隔水层地下连续墙作为止水帷幕。从理论上讲，落底式地下连续墙作为隔水帷幕将含水层全部切断，使降水目的含水层在坑内及坑外失去了水利联系的情况下， 犹如含水层中出

14、现了一个封闭的隔水边界， 坑内的含水层如一个单独的封闭含水层，边界内外不发生侧向的水力联系，我们可以把多边形的隔水边界概化为一个圆形的隔水边界。 综合考虑到地下连续墙止水帷幕可能发生的渗漏， 本方案拟根据该基坑的止水要求， 进行降水设计，并从降水效果、经济性及技术保证措施等方面进行综合比选，为该基坑最终降水水方案确实定提供参考。3.3 设计依据1、长江勘测规划设计研究有限责任公司提供的? XX市轨道交通XX线（21 号线 ） 工程百步亭花园路站岩土工程勘察报告? ；2、中铁第四勘察设计院集团提供的 ?XX市轨道交通 XX线（21 号线 ） 工程二标段百步亭花园路站招标设计 ?相关资料；3、湖北

15、省?基坑工程技术规程? DB42/159-2021；4、?供水管井设计技术标准? GB50296-99；5、?供水水文地质勘察标准? GB50027-2001；6、?建筑基坑支护技术规程? JGJ120/2021；7、?供水水文地质手册?；8、场区岩土工程详勘报告；9、“天汉深基坑设计软件 。第 11 页 共 30 页3.4 设计原那么1、在土方开挖施工期间，对于上层滞水，由于坑内水量有限，采用明沟和集水井抽排排水沟及集水井沟底低于挖土面 0.5 ，随着基坑开挖逐步加深，沟底及井底应保证这一深度差 ；粉质粘土夹粉土粉砂夹层中的地下水因滞后效应难以疏干， 采取地下连续墙侧向止水帷幕对其阻隔； 对

16、于深层承压水， 采用深井降水进行治理。2、由于本基坑底板底已经揭穿含水层顶板，降水设计按疏干法考虑；3、根据开挖深度盾构井较深、标准段稍浅的特点，采用降水井间距深密、浅疏的原那么布设；4、利用含水层渗透性能由浅至深逐渐增大的特性，采用非完整井，以减小涌水量，保证降深；5、及时降低下部承压水层的水头高度，防止基坑深挖过程中发生突涌现象。6、设计参数参考现场抽水试验成果确定，后期降水井施工过程中应随时进行单井及群井抽水试验， 以便进一步核定水文地质参数优化和调整设计方案。3.5 基坑涌水量的估算计算方法：采用? JGJ120-2021 附录公式，按均质含水层承压水 潜水完整井稳定流基坑涌水量考虑。

17、计算公式：Q* K * （2 HM ）* Mh 2ln（ 1R）r 0第 12 页 共 30 页式中： Q基坑涌水量 （m3 /d） ；K含水层渗透系数?综合取值 18m/d?H承压水测压水位高度M含水层厚度；h降水后的承压水测压水位高度；R抽水影响半径取值 250m；r 0环形井点系统的引用半径。3按大井法分别估算单坑涌水量为 :Q1=32762m/d 。考虑本基坑采用地下连续墙落底式帷幕，属封闭式疏干降水，基坑涌水受围护地连墙施工封底效果控制， 暂按敞开式降水基坑总涌水量的 60%预估，那么基坑涌水量按3/d 考虑，单井抽水量如采用 1200m/d 时，坑内共需要降水井 16 口；同时考虑

18、异形连续墙槽段施工不利因素， 在坑外异形墙区域设置 6 口观测井兼应急储藏井。 该方案技术合理，造价经济，防止了超降，有利于控制降水对周边环境造成的沉降影响。井位的实际布置情况详见“降水井平面布置图 。施工期间应根据承压水的水位、基坑开挖深度、开挖处的土层地质条件等因素综合考虑降水， 在满足基坑不发生突涌的前提下， 尽量少抽水。降水维持过程中， 考虑不同地段开挖深度的不同， 应根据挖土程序的需要及地下车站主体的施工进度，合理调整抽水井开启数量：可采用局部施工地段集中开启局部降水井， 而适当关闭其它区域局部降水井，具体开启数量以现场实测水位降深加以控制调整。第 13 页 共 30 页3.6 降水

19、井深度及井结构 降水井的深度因抽取承压水的目的是为了降低承压水位， 故在具体降水过程中要尽量减少抽水量， 同时又要保证降水井的含砂量不超过有关标准要求。考虑场区含水层底板埋深起伏较大，结合场区实际地质条件，降水井采用中深井，深度可定为 2735m之间其中 27m井以揭示到基岩面为终孔原那么。 井管结构降水井一：端头井开挖区域1、井壁管： 020m为实管， 2935m为花管，井壁管直径均为250mm，实管侧壁密封无孔隙，花管侧壁钻孔，孔径 18mm，孔距 5cm，呈梅花桩型交错布置。滤管外包缠 12 目铁丝网一层， 60 目尼龙网三层，尼龙网包扎完毕后用铁丝捆绑牢实。2、滤料围填：井管与孔壁之间

20、 535m围填滤料，反滤料为直径23mm的绿豆砂。3、粘土封孔：在滤料围填面以上 05m采用风干粘土球填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作。降水井二：标准段开挖区域 019m为实管， 1927m为花管，井壁管直径均为第 14 页 共 30 页井管与孔壁之间 527m围填滤料，反滤料为直径3.7 单井试验、连通试验及群井试验 单井抽水试验按照有关国家标准标准要求， 对于基坑降水设计， 必须首先进行抽水试验，以校核设计所采用的水文地质参数， 并对后期施工方案进行优化调整。 连通性试验如该落底式止水帷幕施工质量达不到设计要求，坑内、外承压水发生水力联系， 在强大的水压力作用下， 坑外丰富的地下水资源将直接沿止水帷幕薄弱环节对坑内进行补给，降水效果势必将无法保证。因此，地连墙及接缝处高压旋喷桩复合止水帷幕施工质量将是决定该基坑止水方案成功与否的主要因素和控制重点。 同时，坑内外连通性抽水试验与坑内降水试验的实施对该基坑止水方案确实定和成功实施具有极其重要的意义。地下连续墙施工完毕后， 应立即进入降水试验井施工阶