地铁车站基坑抗突涌稳定性验算

地铁车站基坑抗突涌稳定性验算

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时间:2018-06-13

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1、地铁车站基坑抗突涌稳定性验算一、工程概况(略)二、工程地质与水文地质条件2.1工程地质条件(略)2.2水文地质条件本场区的地下水,主要有浅层潜水和深层承压水。浅层潜水主要赋存于上部填土层及粉土、砂土层中,补给来源主要为大气降水和地表水,其静止水位一般在深1~4m。潜水含水层的渗透系数在10-3~10-6之间。深层承压水含水层主要分布于深部的(12)4(14)1圆砾层中,隔水顶班为其上部的粘性土层。水头埋深约在地表下6.4m,相当于高程+1.10m。三、降水方案的设计根据水文地质条件和围护结构型式,本次降水设计主要包含两方面:基底稳定性验算和

2、基坑内疏干井的设计。3.1基底稳定性分析基坑底板的稳定条件:基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于承压水的顶托力。即:H·γs≥Fs·γw·h式中:H—基坑底至承压含水层顶板间距离(m);γs—基坑底至承压含水层顶板间的土的平均重度(kN/m3);h—承压水头高度至承压含水层顶板的距离(m);γw—水的重度(KN/m3),取10kN/m3;Fs—安全系数,一般为1.0~1.2,取1.05;2、计算情况:以开挖深度最大的换乘节点附近的资料为计算依据,验算基底的抗涌稳定性。有关参数如下:地面标高+5.906m,承压水水位标高+1.10m,承压

3、含水层顶板标高-35.17m,换乘节点最大开挖深度处的标高-18.754m。A.计算承压含水层的顶托力Fs·γw·h6Fs·γw·h=Fs×10×(1.10-(-18.754))=198.754FskPa;B.根据基坑开挖深度计算基坑底至承压含水层顶板间的土压力H·γs。H=-18.754–(-35.17)=16.417m,γs=17.70kN/m3则:H·γs=16.417×17.70=290.58kPa;C.计算安全系数198.754Fs=290.58Fs=1.462>1.10因此,本基坑可以不考虑承压水的突涌问题。四、真空疏干降水设计

4、1、降水方法的选择根据基底稳定性验算结果,本站场区基坑开挖深度范围内不受承压水影响,故仅在基坑内部布置疏干井;考虑到场区土层主要为淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土,渗透系数小,故在井点降水时还需采取真空措施。综上所述,本基坑降水方法选用真空疏干管井。2、真空疏干管井结构井管采用内径为φ250mm的钢管;滤管采用同径钢管加工而成,空隙率不小于25%,滤管外缠丝,并包两层60~80目的尼龙网,底部封死。井径750mm;井点埋设深度L=h+6m(h-基坑开挖深度),从井底向上至地面以下2.0m范围内围填滤料,滤料为中粗砂。上部2.0m范围内用粘土捣实、

5、封死。见附图“疏干管井结构示意图”。3、疏干井数量根据临近地区类似工程成功的降水经验,每个真空疏干管井的有效影响范围为150~200m2,本次设计取150m2/口。根据场地条件,井点在基坑范围内均匀布置,同时,井点布置时应避开基底加固区、不影响结构柱、梁的施工。详见“降水井平面布置图”。4、真空管井抽水工作示意图如下:真空抽水的工作示意图6五、真空疏干管井的施工和抽水5.1施工前的准备1、定井位:根据设计要求,把具体位置标定。2、选择泥浆处理场:打井过程中产生的废浆,要排放到合适的场地,把砂和泥块沉淀下来,把清水排掉。沉淀下来的泥砂今后随土

6、方开挖而运走。泥浆处理池的周边要修筑围堰,不让泥浆漫流。3、挖泥浆池:泥浆池有两个,一个为沉淀池,一个为清水池,沉淀池长×宽×高=4m×4m×1m=16m3,清水池长×宽×高=3m×2m×1m=6m3。泥浆池要布置在开挖边线内侧离开挖边线2m以上,为加快施工速度,泥浆池要提前挖好,挖出的土要堆放有序,其中部分土要回填泥浆池,余土连同泥浆池在土方开挖时一并挖走。5.2施工工艺1、成井施工成孔施工机械设备选用8QZJ-130型工程钻机及其配套设备。采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管,围填填滤料、粘性土等成井工艺。其工艺流程如

7、下:①测放井位:根据井位平面布置示意图测放井位,当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时,现场可作适当调整,但调整范围一般不大于2m。②6埋设护口管:护口管底口应插入原状土层中,管外应用粘性土填实封严,防止施工时管外返浆,护口管上部应高出地面0.10m~0.30m。③安装钻机:机台应安装稳固水平,大钩对准孔中心,大钩、转盘与孔的中心三点成一垂线。④钻进成孔:做好钻探施工描述记录,钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳,轻压慢转,钻进过程中要确保钻机的水平,以保证钻孔的垂直度,成孔施工采用孔内自然造浆,钻进过程中泥浆密度控制在1.05~1.10,当提升

8、钻具或停工时,孔内必须压满泥浆,以防止孔壁坍塌。⑤清孔换浆:下井管前的清孔换浆工作是保证成井质量的关键工序,为了保证孔壁不形成过厚的泥皮,当钻孔钻至底板位置时即开始加清水调浆。钻

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