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《地鐵車站基坑抗突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、地鐵車站基坑抗突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算一、工程概況(略)二、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件2.1工程地質(zhì)條件(略)2.2水文地質(zhì)條件本場區(qū)的地下水,主要有淺層潛水和深層承壓水。淺層潛水主要賦存于上部填土層及粉土、砂土層中,補(bǔ)給來源主要為大氣降水和地表水,其靜止水位一般在深1~4m。潛水含水層的滲透系數(shù)在10-3~10-6之間。深層承壓水含水層主要分布于深部的(12)4(14)1圓礫層中,隔水頂班為其上部的粘性土層。水頭埋深約在地表下6.4m,相當(dāng)于高程+1.10m。三、降水方案的設(shè)計(jì)根據(jù)水文地質(zhì)條件和圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式,本次降水設(shè)計(jì)主要包含兩方面:基底穩(wěn)定性驗(yàn)算和
2、基坑內(nèi)疏干井的設(shè)計(jì)。3.1基底穩(wěn)定性分析基坑底板的穩(wěn)定條件:基坑底板至承壓含水層頂板間的土壓力應(yīng)大于承壓水的頂托力。即:H·γs≥Fs·γw·h式中:H—基坑底至承壓含水層頂板間距離(m);γs—基坑底至承壓含水層頂板間的土的平均重度(kN/m3);h—承壓水頭高度至承壓含水層頂板的距離(m);γw—水的重度(KN/m3),取10kN/m3;Fs—安全系數(shù),一般為1.0~1.2,取1.05;2、計(jì)算情況:以開挖深度最大的換乘節(jié)點(diǎn)附近的資料為計(jì)算依據(jù),驗(yàn)算基底的抗涌穩(wěn)定性。有關(guān)參數(shù)如下:地面標(biāo)高+5.906m,承壓水水位標(biāo)高+1.10m,承壓
3、含水層頂板標(biāo)高-35.17m,換乘節(jié)點(diǎn)最大開挖深度處的標(biāo)高-18.754m。A.計(jì)算承壓含水層的頂托力Fs·γw·h6Fs·γw·h=Fs×10×(1.10-(-18.754))=198.754FskPa;B.根據(jù)基坑開挖深度計(jì)算基坑底至承壓含水層頂板間的土壓力H·γs。H=-18.754–(-35.17)=16.417m,γs=17.70kN/m3則:H·γs=16.417×17.70=290.58kPa;C.計(jì)算安全系數(shù)198.754Fs=290.58Fs=1.462>1.10因此,本基坑可以不考慮承壓水的突涌問題。四、真空疏干降水設(shè)計(jì)
4、1、降水方法的選擇根據(jù)基底穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果,本站場區(qū)基坑開挖深度范圍內(nèi)不受承壓水影響,故僅在基坑內(nèi)部布置疏干井;考慮到場區(qū)土層主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粘土,滲透系數(shù)小,故在井點(diǎn)降水時(shí)還需采取真空措施。綜上所述,本基坑降水方法選用真空疏干管井。2、真空疏干管井結(jié)構(gòu)井管采用內(nèi)徑為φ250mm的鋼管;濾管采用同徑鋼管加工而成,空隙率不小于25%,濾管外纏絲,并包兩層60~80目的尼龍網(wǎng),底部封死。井徑750mm;井點(diǎn)埋設(shè)深度L=h+6m(h-基坑開挖深度),從井底向上至地面以下2.0m范圍內(nèi)圍填濾料,濾料為中粗砂。上部2.0m范圍內(nèi)用粘土搗實(shí)、
5、封死。見附圖“疏干管井結(jié)構(gòu)示意圖”。3、疏干井?dāng)?shù)量根據(jù)臨近地區(qū)類似工程成功的降水經(jīng)驗(yàn),每個(gè)真空疏干管井的有效影響范圍為150~200m2,本次設(shè)計(jì)取150m2/口。根據(jù)場地條件,井點(diǎn)在基坑范圍內(nèi)均勻布置,同時(shí),井點(diǎn)布置時(shí)應(yīng)避開基底加固區(qū)、不影響結(jié)構(gòu)柱、梁的施工。詳見“降水井平面布置圖”。4、真空管井抽水工作示意圖如下:真空抽水的工作示意圖6五、真空疏干管井的施工和抽水5.1施工前的準(zhǔn)備1、定井位:根據(jù)設(shè)計(jì)要求,把具體位置標(biāo)定。2、選擇泥漿處理場:打井過程中產(chǎn)生的廢漿,要排放到合適的場地,把砂和泥塊沉淀下來,把清水排掉。沉淀下來的泥砂今后隨土
6、方開挖而運(yùn)走。泥漿處理池的周邊要修筑圍堰,不讓泥漿漫流。3、挖泥漿池:泥漿池有兩個(gè),一個(gè)為沉淀池,一個(gè)為清水池,沉淀池長×寬×高=4m×4m×1m=16m3,清水池長×寬×高=3m×2m×1m=6m3。泥漿池要布置在開挖邊線內(nèi)側(cè)離開挖邊線2m以上,為加快施工速度,泥漿池要提前挖好,挖出的土要堆放有序,其中部分土要回填泥漿池,余土連同泥漿池在土方開挖時(shí)一并挖走。5.2施工工藝1、成井施工成孔施工機(jī)械設(shè)備選用8QZJ-130型工程鉆機(jī)及其配套設(shè)備。采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)泥漿護(hù)壁的成孔工藝及下井壁管、濾水管,圍填填濾料、粘性土等成井工藝。其工藝流程如
7、下:①測放井位:根據(jù)井位平面布置示意圖測放井位,當(dāng)布設(shè)的井點(diǎn)受地面障礙物或施工條件的影響時(shí),現(xiàn)場可作適當(dāng)調(diào)整,但調(diào)整范圍一般不大于2m。②6埋設(shè)護(hù)口管:護(hù)口管底口應(yīng)插入原狀土層中,管外應(yīng)用粘性土填實(shí)封嚴(yán),防止施工時(shí)管外返漿,護(hù)口管上部應(yīng)高出地面0.10m~0.30m。③安裝鉆機(jī):機(jī)臺(tái)應(yīng)安裝穩(wěn)固水平,大鉤對(duì)準(zhǔn)孔中心,大鉤、轉(zhuǎn)盤與孔的中心三點(diǎn)成一垂線。④鉆進(jìn)成孔:做好鉆探施工描述記錄,鉆進(jìn)開孔時(shí)應(yīng)吊緊大鉤鋼絲繩,輕壓慢轉(zhuǎn),鉆進(jìn)過程中要確保鉆機(jī)的水平,以保證鉆孔的垂直度,成孔施工采用孔內(nèi)自然造漿,鉆進(jìn)過程中泥漿密度控制在1.05~1.10,當(dāng)提升
8、鉆具或停工時(shí),孔內(nèi)必須壓滿泥漿,以防止孔壁坍塌。⑤清孔換漿:下井管前的清孔換漿工作是保證成井質(zhì)量的關(guān)鍵工序,為了保證孔壁不形成過厚的泥皮,當(dāng)鉆孔鉆至底板位置時(shí)即開始加清水調(diào)漿。鉆