□張風彩(河南省工程咨詢中心)
某車站為地下二層車站,地下一層為站廳層,地下二層為站臺層。車站外包總長180m,標準段外包寬度18.5m,標準段外包總高12.56m,車站中心底板埋深14.66m,車站總建筑面積為8575.5m2。車站共設(shè)置4個出入口和2組風亭,出入口寬5m。
圍護結(jié)構(gòu)采用大放坡網(wǎng)噴混凝土,基坑開挖分三級邊坡,第一級坡度為1∶1.324-1∶1.235,第二級坡度為1∶1.3,第三級坡度為1∶1.275,中間設(shè)2.0m寬放坡平臺。
2.1.1 孔隙潛水
工程場地孔隙潛水主要接受大氣降水入滲、地下徑流、河流下滲等方式補給,以蒸發(fā)、地下徑流、人工開采(抽水灌溉)等方式排泄。其天然動態(tài)類型屬滲入-蒸發(fā)、徑流型;其水位年動態(tài)變化規(guī)律一般為:7-11月份水位較高,其它月份相對較低,年變化幅度一般為1.5~2.0m。
2.1.2 承壓水
承壓水主要接受地下徑流補給,以地下徑流、人工開采為主要排泄方式。承壓含水層與其上覆孔隙潛水含水層之間只有粉質(zhì)粘土相對隔水層,且厚度有限,兩層地下水之間水力聯(lián)系密切,其水位年動態(tài)變化規(guī)律與上覆孔隙潛水類似,年變化幅度一般為1.5~2.0m。
其歷年最高水位高程84.0m。
承壓水含水層((7-1)粉砂、(8-1)細砂、(10-2)層細砂)綜合滲透系數(shù)K可取8.0m/d。結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)資料,綜合考慮本場地的承壓水頭高度為12.0m,其對應(yīng)高程為82.66m。
基坑降水井設(shè)計深度擬控制在基坑范圍內(nèi)22~25m深位置的粉質(zhì)粘土相對隔水層上,本場地承壓水水頭標高按83m。
本工程開挖深度14.66m,基坑降水后水位應(yīng)控制在15.66-16.66m。
基坑涌水量計算采用坑內(nèi)坑外布井的方式進行計算。
基坑涌水量按“大井”法承壓完整井公式計算:
式中:Q—基坑降水出水量(m3/d);k—導(dǎo)水系數(shù),按降水經(jīng)驗,取8m/d;M—含水層厚度,按地質(zhì)資料,取6.6m;S—基坑中心水位降,按上述抗突涌驗算,取S=15m;R—降水期間影響半徑,取R=100m;γ0—大井圓概化半徑,矩形基坑取γ0=0.29(a+b)=68.95m。
計算結(jié)果:按此參數(shù)估算本基坑涌水量預(yù)計為Q=13500T/D。
根據(jù)砂層中的地下水顆粒特征、含水層滲透性能,本場地基坑降水井單井抽水量設(shè)計為20T/h,由此可知所需的降水井數(shù)目為:
降水井孔徑為550mm,管徑250mm,孔深22.0-27.0m(降水井孔口標高為根據(jù)現(xiàn)場情況高于現(xiàn)地面0.30-0.50m),單井出水量均能達到20t/h。
本次基坑降水設(shè)計4口觀測井,分布于基坑內(nèi)外,兼作備用降水井,其結(jié)構(gòu)設(shè)計同降水井。本次共設(shè)置30口降水井,觀測井4口,降水井、觀測井主要沿基坑邊布置。降水井采用清水鉆進,沖擊成孔。
測放降水井位,觀測井位要準確,誤差≯±10cm。鉆機就位后,要求安裝平穩(wěn),開孔圓、正、直,成井傾斜度≯1%,孔斜不得超過1.5°。保證孔壁的穩(wěn)定,減少對含水層滲透性和水質(zhì)的影響;提高鉆進效率,減少孔底沉渣厚度。井管安裝前檢查成井的圓度和深度,井身直徑≮設(shè)計值的20mm,孔底沉淀物必須沖洗徹底。管底部1.0m為沉淀管,中間12.0-17.0m為過濾管,上部8.0為實管至井口。井管采用250mm×4mm卷管和包網(wǎng)填礫過濾管,填礫規(guī)格為2-4mm硅質(zhì)圓礫。對于觀測井除成孔要求同上外,其成孔后質(zhì)量要求對水位的變化靈敏,以確保水位測量的準確性。
檢查井(孔)管質(zhì)量要求,下管前,測量孔深,孔徑使井(孔)管安裝符合設(shè)計要求。為減少井(孔)管安裝時間,應(yīng)先在附近地面將每節(jié)井(孔)過濾器包扎好,然后用吊車吊裝,在孔口再次焊接入孔。為確保井(孔)管在入孔后位于鉆孔中心,使井(孔)管與孔壁間的環(huán)形間距厚度均勻,在過濾器與花管部分,每間隔5m,在上部無孔管部分每間隔10m設(shè)置扶中器。
井(孔)管安裝并符合設(shè)計要求后,及時進行填礫施工,施工時應(yīng)向井管內(nèi)送入清水,使孔內(nèi)泥漿稀釋,比重接近1.05后,投入濾料,填礫規(guī)格為2~4mm硅質(zhì)圓礫。不含泥土和雜物,濾料不少于計算量的95%。礫料和粘土,應(yīng)一次填筑完成,盡可能縮短填筑時間。填礫時,礫料應(yīng)沿井(孔)管四周均勻連續(xù)填入,隨填隨測。當發(fā)現(xiàn)填入量及深度與計算有較大出入時,應(yīng)及時找出原因并排除。礫料填筑到設(shè)計深度后,再填入粘土球(填入高度≥2.0m)
當井(孔)管安裝與填筑礫料、粘土封井完成后,應(yīng)及時洗井。
抽排水的含砂量應(yīng)符合JGJ/T111-98規(guī)范中前30min含砂率<1/50000的規(guī)定,保證長期運行時含砂量<1/105。潛水電泵采用揚程≮40m,流量≮20t/h,泵體最大外徑≯200mm。
確保供電不中斷,若中斷必須在20min內(nèi)保證供電。確保設(shè)備正常運行,必要時應(yīng)備用水泵1~2臺套。必須按操作規(guī)程對設(shè)備安裝拆卸,建立使用報表。在降水維護階段,必須24h值班,及時了解水位變化情況,值班人員每臺班測水位2~3次(遇特殊情況時加密觀測次數(shù)),每泵抽水量1~2次。觀察出水量、水位是否有持續(xù)上升或下降的變化趨勢,抽水井動水位波動值不超過水位降深1%,空壓機抽水水位波動值不超過10~20cm,出水量波動值不超過正常出水量的5%。
一是,組織保證措施:建立崗位責任制和質(zhì)量監(jiān)督制,明確分工責任,落實施工質(zhì)量控制責任,各崗位各行其職。二是,技術(shù)保證措施:選擇信譽良好,材料質(zhì)量穩(wěn)定的合格供應(yīng)商。材料進場后按要求做好復(fù)檢工作,復(fù)試合格后才允許使用。安裝井點質(zhì)量是降水效果能否達到設(shè)計要求的前提條件,嚴格控制成孔直徑、深度、濾料投入量等。三是,經(jīng)濟保證措施:建立獎罰制度。對施工質(zhì)量優(yōu)秀的人員給予一定的獎勵,激勵他們在工作中始終把質(zhì)量放在首位,使他們再接再厲,把工程質(zhì)量干得更好。對施工質(zhì)量低劣的人員給予懲罰,嚴重的予以除名。
在鉆井施工過程中,在鉆機旁設(shè)泥漿池,沉泥池要定時清理,防止泥漿流入排水溝及下水管道。鉆井施工時鉆機旁要有專人看守值班,防止意外事故發(fā)生。在降水過程中,要有專人看守值班。若井內(nèi)水量較小,防止?jié)撍酶沙榘l(fā)生事故。鉆井及降水停止施工時,要拉閘斷電。井點使用時,各井點盡可能同時工作,使水位差控制在同一面上,基本保證土層中裂隙水不進入基坑內(nèi),基坑邊坡上排水溝應(yīng)達到防水效果。在降水過程中應(yīng)保證連續(xù)供電,現(xiàn)場布設(shè)專用線路,專用配電箱,采用雙線路并經(jīng)常檢查線路有無磨損、漏電情況,發(fā)現(xiàn)電纜有破壞應(yīng)及時修補,或更換電纜?,F(xiàn)場設(shè)專人24h看護,經(jīng)常巡視每個水泵,檢查水位變化情況,水位是否低于水泵龍頭,水泵是否工作正常,防止燒壞電機。