二、工程概况
工程简介
本工程全长,为地下三层箱式框架结构,结构顶板覆土埋深在,基坑开挖最大深度达。地下一、二层约10m深度范围为一级基坑,采用土钉墙支护。地下三层地铁区间基坑开挖深度约10m,采用800mm厚地下连续墙支护,连续墙深约30m。井点降水采用自流井,选用循环钻机成孔,钻孔直径700mm,井管采用ф300mmPVC管。间距12~15m,一级基坑外降水井,除围护结构外的一排降水井的孔深为19m,其余深度为16m,二级基坑内孔深28m。 水文地质条件
本工程位于***江约3公里,场地为郊区农家种菜耕地和堆土层,东侧紧靠地铁***站施工现场,区间内东端上方有一水渠。地面标高~6m。根据勘察揭示,本区域属钱塘江冲海积平原地貌单元,基坑开挖范围内土层及工程地质特征见下表:
工程地质参数值一览表
序号 | 岩土名称 | 层厚(m) | 渗透系数 | 土体侧向基床比例系数 | 剪切试验 | 承载力特征值 |
固结快剪(峰值) |
垂直 | 水平 | 凝聚力 | 内摩擦角 |
Kv | KH | m | c | φ | fak |
cm/s | cm/s | KN/m4 | kPa | 。 | kPa |
① | 填土 | 中国3d电视试验频道 ~ | | | 1200 | 5 | 15 | |
③2 | 砂质粉土 | ~ | | | 3000 | 4 | 26 | 110 |
③3 | 砂质粉土 | ~ | | | 4000 | 3 | | 150 |
③5 | 砂质粉土 | ~ | | | 3500 | 4 | 26 | 120 |
钛钢复合板③6 | 砂质粉土夹粉砂 | ~ | | | 4200 | 4 | 29 | 170 |
③7 | 砂质粉土夹粘质粉土 | ~ | 8 E-06 | | 1800 | 13 | | 80 | 上海南洋电机
⑥1 | 淤泥质 粉质粘土 | ~ | | | 1500 | 10 | 10 | 70 |
⑥2 | 淤泥质 粉质粘土 | ~ | | | 1600 | 12 | | 75 |
⑥3 | 淤泥质 粉质粘土 | ~ | | | 3000 | | | 145 |
⑧1 | 淤泥质 粘土 | ~ | | | 1800 | 15 | 10 | 80 |
⑧2 | 粘土 | ~ | | 4E-07 | 2700 | 21 | | 95 |
⑧3 | 中砂 | ~ | | | 尼龙套4500 | 21 | | gtss 150 |
⑩1 | 粉质粘土 | ~ | | | 2900 | 20 | 14 | 100 |
| | | | | | | | |
地铁区间底板位于③7层砂质粉土夹粘质粉土,地下二层地下室底板位于③5层砂质粉土层。连续墙墙趾在⑧2层粘土层中。两级基坑底均位于砂质粉土上,根据杭州地区降水特点,砂质粉土渗水性好,降水效果明显,满足基坑开挖需要。
场地地下水类型主要是第四纪松散岩类孔隙潜水及孔隙承压水,深部为基岩裂隙水。场地潜水主要赋存于上部③2~③7层粉土、粉砂中,补给来源主要为大气降水及地表径流补给,地下水位随季节性变化,静止地下水位~,多年最高地下水位约埋深~1m。 工程区承压水含水层主要分布于入12-3层砂砾、12-2层圆砾层中,水量较丰富。隔水层为上部的淤泥质土和粘土层,承压含水层顶板高程为~,承压水头的高程:,承压水对钻孔桩桩基及基坑开挖施工影响较小。
场地东侧靠近地铁九堡东站有一宽约8米的水沟,水深米,区间施工时应临时改迁。
三、降水的目的
本基坑坑内坑外采用自流式深井降水的方法,即在基坑内和坑外按一定的间距梅花形布设降水井,深度在基底底面以下5-6m,滤水层为全滤式,利用土体的水位压力差将基坑内土
体中的潜水疏干至深井内,再利用潜水泵将降水井中的集水抽排疏干。
通过降水及时疏干开挖范围内土层中的地下水,使其基坑边坡土体得以压缩固结,以提高土体的水平抵抗力,对坑内潜水进行疏干,便于场施工。在基坑开挖时及时同步降低坑外水位,减轻坑外土体对基坑围护的压力,减少基坑围护位移,保证基坑的稳定性。
四、降水方法、施工工艺及施工技术措施
降水方法采用深井管井降水方法。管井构造图附后。
基坑内抽水量的计算
地下水容积储存量的计算:
计算式: W = u V 或 W = u A H
式中: W- 容积储存量(m3)
V-含水层体积(m3),V = 基坑面积A ×降水深度h(即潜水静止水位至基坑底板以下;
u-含水层的给水度(粘土及粉质粘土给水度经验值为(供水文地质手册\第二册),本次根据上部土层是以粉性土层为主的特性取:u = 。
a. 基坑面积(A)计算
基坑面积A = a1+a2=21515 m2
式中: a1-二级基坑外降水井面积为12204 m2
a2-二级基坑内降水井面积为9311 m2
b. 降水深度(h)计算(根据建筑施工计算手册第四章节)
H ≥ H1+h+iL+l
h 1 = m ++1/10*15+ 2m(沉淀管)=12m
h 2 = m ++1/10*15 + 2m(沉淀管)=
由上述参数计算地下水容积储存量如下:
W1 = u·a1·h1 = ×12204×12 =7322m3
W2 = u·a2·h2 = ×9311× =10940m3
式中: h1,h2-井点管埋置深度(m);
H1-井点管埋设面至基坑底面的距离(m);
h-基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离(m),一般为~,人工开挖取下限,机械开挖取上限;
L-井点管中心至基坑中心短边距离(m);
i-降水曲线坡度,与土的渗透系数、地下水流量等因素有关,根据扬水试验和工程实测经验确定。对环状或双排井点可取1/10~1/15;
l-滤水管长度(m);
什么是形位公差
基坑抽水量的确定原则
本基坑的出水量主要包括地下水的储存量,降雨量及地下水的补给,由于对降雨量目前无资料估测,且根据上部潜水含水层的透水性较好的特性,本次对基坑的抽水量确定、井数设计与抽水泵的选择只考虑地下水的储存量,地下水的补给对于降水的排出,采用明排水的施工措施来解决。
坑内井数的确定
n = A/a
式中: n — 井数(口);
A — 基坑降水面积(m2)
a — 单口井有效抽水面积(m2);根据降水试验及钱江两岸以粉砂为主的潜水含水层的特性,单井有效抽水面积a 一般为200m2
即:一级基坑n = a1 / a ≈ 61口
二级基坑n = a2 / a ≈ 47口
通过计算和布置,由于地面与基坑高差影响较大,考虑开挖后边坡的稳定,需在基坑外2m设一排加密降水井,间距为14m布置,二级基坑坑内自流式深井设置44口、一级基坑坑外设置89口自流式深井。单井有效抽水面积按200m2,降水井布置间距不大于15m,降水井距钻孔桩距离不小于。 (详见井点降水布置平面图)
明沟排水量计算(根据建筑施工计算手册第四章)
1.明沟设计尺寸为50*60cm(宽*长,纵向坡度为2%)按杭州最大降雨量计算180mm/h.按汇水面积算最大降雨量边坡宽18m,长220m.