南京地铁元中区间隧道降水设计与施工

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1、南京地铁元中区间隧道降水设计与施工提　要：本文针对南京地铁元中区间隧道基坑所处场地的水文地质条件，进行了相应的基坑稳定性检算，提出了该基坑合理的降水方案和施工方法，达到了良好的降水效果，确保了工程的顺利进行。 关键词：降水设计潜水承压水 降水效果   1　前言   对地铁区间隧道进行明挖法施工时，要求基坑保持干燥状态，以便于施工，同时保证基坑的稳定性。若地层中有水头较高的承压含水层，在开挖过程中如不采取一定措施，可能会产生突涌，导致基坑失稳破坏。为确保施工安全，有必要对基坑开挖采取降排水措施。   2　工程概况   南京地

2、铁南北线一期工程西延线元通站～中胜站区间隧道，起止里程为XK2+325.100～XK3+477.100，线路长度为1152.0m。区间结构采用矩形钢筋混凝土双孔隧道，区间隧道采用明挖法施工，以钻孔灌注桩加搅拌桩作为围护结构，基坑开挖深度11m左右。   3　场地水文地质条件   场地内主要为耕地、空地及道路，无重要建（构）筑物。场地地貌属长江漫滩，地势较为平坦，所处地层以I类为主，覆盖层厚度较大，主要为漫滩冲积成因的饱和软弱粘土及饱和砂性土，自上而下所穿越的地层为：①1人工填土，厚度0.3～4.5m左右；②1b2-3粉质粘

3、土局部分布，层厚0.8～1.7m；②2b4淤泥质粉质粘土，局部夹薄层粉土、粉砂，层厚13.5～17.0m；②3c3粉土，层厚0.7～6.5m；②4d3-4中砂，层厚1.5～7.2m；②5d2-3粉砂，层厚1.5～8.5m；②6d1-2粉细砂，层厚20m左右。区间结构主体位于②2b4淤泥质粉质粘土层。   场地地下水分为潜水及承压水。潜水层为人工填土层及全新世漫滩相软弱粘土层构成的孔隙含水层组，其透水性、含水性各不相同，主体为全新世沉积软弱性土（包括②1b2-3粉质粘土、②2b4淤泥质粉质粘土），饱含地下水，但透水性弱，潜水

4、水位受季节性控制，雨季为地面以下0.6~1.5m；承压水为埋深15.9m以下的砂层构成的孔隙含水层，透水性好，该砂层厚度大，含水量丰富，为场地主要含水层，承压水水头为地面以下5m。   4　开挖面及坑底稳定检算   结构稳定和坑底稳定是深基坑工程的关键。由于本工程的水文地质条件较为复杂，因此基底的稳定是本工程施工中应考虑的主要因数。   4.1　抗基底隆起的稳定检算   采用考虑c，φ的抗隆起法和计及墙体极限弯矩的抗隆起稳定性检算法分别进行检算。   4.1.1　考虑c，φ的抗隆起法   根据南京地区近年来基坑的工程实践经

5、验，以及南京市地基基础设计规范建议，基坑抗基底隆起的稳定检算可采用考虑c，φ的抗隆起法，计算示意图如图1所示，抗隆起稳定性的公式为                     式中　Ks——安全系数；              D——墙体入土深度，取8m；              H——开挖深度，取11m；              γ——整个墙高范围内的土层加权平均容重，取17.6kN/m3；              γ1——基底下面土层容重，取17.7kN/m3；              φ1——基底下面土层内摩擦角

6、，取16.8°；               c1——基底下面土层的粘聚力，取35.6kPa；               q——地面均布超载，取30kPa。     由上得Ks=1.93   4.1.2　计及墙体极限弯矩的抗隆起检算法   假定滑动面通过墙底，并以最下道支撑作为转动中心，按公式(2)检算基坑底部土体的抗隆起稳定性，计算示意图如图2所示。　　　                                               式中r——围护墙底以上地基土各土层天然重度的加权平均值，取17.68kN

7、/m3；        D——墙体插入深度，取7m；      Ka——主动土压力系数；       c，φ——滑裂面上土得粘聚力和内摩擦角的加权平均值，分别为28.9kPa与10.6°；        h0——基坑开挖深度，取11m；        h0′——最下一道支撑距地面的深度，取9m；         a1——最下一道支撑面与基坑开挖面间的水平夹角，取12.8°(0.22rad)；         a2——以最下一道支撑点为圆心的滑裂面圆心角154.4°(2.69rad)；          q——坑外地面超载，

8、取30kPa；          MSL——隆起力矩，。   由上得KL=1.75满足要求。   以上两种检算的抗隆起安全系数分别为1.93和1.75。本基坑属于三级基坑，按规范［1］抗隆起安全值应大于1.5，从上面的检算来看，坑底抗隆起满足要求。为了便于施工，按设计要求只须将开挖范围内的潜水疏干即可，