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        沈陽市地鐵二號線會展中心站的降水設(shè)計與施工

        2015-03-08 07:55:24丁世春
        吉林地質(zhì) 2015年1期
        關(guān)鍵詞:施工

        丁世春

        遼寧省礦產(chǎn)勘查院,遼寧 沈陽110032

        0 引言

        本文介紹了沈陽市地鐵二號線會展中心的工程概況以及水文地質(zhì)條件,分析其工程特點、地質(zhì)特征,提出其基坑降水方案和降水施工需注意的問題。按該方案順利完成該車站的基坑降水工作。

        1 工程概況

        會展中心站位于沈陽市營盤南街和銀卡路交口處,營盤南街與渾河大街之間的綠地內(nèi),綠地寬45 m。車站跨路口設(shè)置,沿營盤南街呈南北走向。渾河大街道路紅線寬53 m,高出地面約3~4.5 m,營盤南街道路紅線寬24 m,銀卡路道路紅線寬30 m。路東北角為1~3 層國際會展中心,路口東南角為汽車城,以二層建筑為主。該站為地下雙層島式站臺車站,站臺寬10 m,左右線間距為13 m。主體結(jié)構(gòu)采用一柱兩跨雙層混凝土框架結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)總寬18.50 m,縱向柱距一般為8 m。頂板至底板高13.21 m。車站中心里程處覆土厚度2.68 m。車站兩端設(shè)置盾構(gòu)施工調(diào)頭井。車站共設(shè)出入口3個,其中3號入口預留;車站共設(shè)風道兩個;車站主體及附屬風道、出入口均采用明挖法施工。

        2 場地水文地質(zhì)概況

        本車站地下水類型為第四系松散巖類孔隙水,主要賦存于中粗砂、礫砂及圓礫層中,主要含水層厚度24.3~27.5 m。單井單位涌水量1 816 m3/d·m,屬水量極豐富區(qū)。

        地下水的補給來源主要為側(cè)向徑流??傮w是由北東向南西徑流,局部由于水源井的開采形成小圍的降落漏斗。主要排泄方式為人工開采,次為側(cè)向徑流排泄。

        會展中心站附近進行了穩(wěn)定流抽水試驗,含水層綜合滲透系數(shù)及影響半徑計算結(jié)果見表1。

        3 降水方案設(shè)計

        依據(jù)勘察報告闡述的水文地質(zhì)條件,結(jié)合本站點各部位結(jié)構(gòu)底板標高分析,為滿足結(jié)構(gòu)施工無水作業(yè)條件,需降低孔隙潛水。

        3.1 降水方法

        (1)對站體及兩端加深部分明挖基坑單獨采用

        表 1 含水層綜合滲透系數(shù)及影響半徑計算結(jié)果表Table 1 Calculating results of comprehensive aquifer permeability coeffi cient and the infl uence radius

        表 2 會展中心站降水設(shè)計主要技術(shù)參數(shù)表Table 2 Main technical parameters of falling groundwater level design of convention and exhibition center

        封閉管井降水方案;

        (2)對1號風井風道和2號風井風道分別單獨封閉降水,根據(jù)施工順序可借用站體部分降水井;

        (3)對1、2號出入口通道的橫通道部分及加深部位進行降水,采用干擾降水方法。

        分別對站體和1、2號風井風道以地下結(jié)構(gòu)施工范圍內(nèi)和槽底處水位降深在結(jié)構(gòu)底板以下不小于0.5m為約束條件,利用群井抽水計算模型,進行群井抽水情況下分別對站體和1號風井風道降水預測,預測結(jié)構(gòu)滿足降水要求。

        3.2 降水設(shè)計參數(shù)

        會展中心站設(shè)計主要技術(shù)參數(shù)詳見表2。

        鉆孔:在鉆孔過程中應保證孔內(nèi)泥漿液面高度與孔口平,嚴防塌孔。在地層條件允許的情況下,盡量使用地層自造泥漿液面高度與孔口平,嚴防塌孔。在地層條件允許情況下,盡量使用地層自造泥漿成孔,若鉆孔通過易塌孔的流砂層或泥漿漏失嚴重的地層時,可采用人工造漿護壁鉆進,泥漿相對密度調(diào)至1.1~1.3。為提高鉆井效率,應盡量使用反循環(huán)鉆井工藝成孔(圖1)。

        4 降水施工方法及技術(shù)要求

        定井位:根據(jù)降水設(shè)計方案提供的井位圖、地下管線分布圖及甲方提供的坐標控制點,并參照車站永中線控制點施放降水井井位。正常情況下井位偏差≤50 mm,若遇特殊情況(比如地下障礙、地面或空中障礙)需調(diào)整井位時,應及時通知技術(shù)人員在現(xiàn)場調(diào)整。為保證安全,定井位后應挖探坑以查明井位處有無地下管線、地下障礙物,挖探坑的平面尺寸應和鉆孔鋼護筒相近(稍大一點),深度必須以挖(或釬探)到地層原狀土為準。

        埋設(shè)護筒:為避免鉆井過程中循環(huán)水流將孔口回填土沖塌,鉆孔前必須埋設(shè)鋼護筒。護筒外徑1.0 m,深度視地層情況而定。在護筒上口設(shè)進水口,并用粘土將護筒外側(cè)填實。護筒必須安放平整,護筒中心即為降水井中心點。

        鉆機就位、調(diào)整:鉆機就位時需調(diào)整鉆機的平整度和鉆塔的垂直度,對位后用機臺木墊實,以保證鉆機安放平穩(wěn)。鉆頭對位偏差應小于50 mm,鉆孔垂直度偏差小于1%。

        圖 1 反循環(huán)鉆進工藝原理圖Fig.1 The principle diagram of the reversed circulation drilling technology

        換漿:鉆孔至設(shè)計嘗試以下0.5 m左右,將鉆頭提高0.5 m,然后用清水繼續(xù)反循環(huán)操作替換泥漿,直到泥漿粘度約為20 S為止。

        下管:下管前應檢查井管是否已按設(shè)計要求包纏尼龍紗網(wǎng);鋼筋濾水管接口處要包嚴,以保證井管的垂直度。

        填濾料:填料必須采用動水填礫法從井四周均勻緩慢填入,避免造成孔內(nèi)架橋現(xiàn)象,洗 井后若發(fā)現(xiàn)濾料下沉應及時補充濾料,填料高度必須嚴格按設(shè)計要求執(zhí)行。

        洗井:采用壓風機或鉆機自帶設(shè)備洗井,若井內(nèi)沉沒比不夠時應注入清水。若成井過程中粘土使用過多,洗井不及時時,應加入膠磷酸鈉藥液浸泡不少于6 h(或根據(jù)產(chǎn)品說明執(zhí)行),然后再洗井,洗井必須洗到水清砂凈為止。

        5 結(jié)語

        通過對現(xiàn)場水文地質(zhì)特征分析,提出降水設(shè)計方案及降水井施工方法和技術(shù)要求后,依此方案順利地完成了車站基坑降水工作。需要指出是由于現(xiàn)場條件的限制,個別降水井實際施工位置與設(shè)計位置不一致,但總井數(shù)保持不變,降水效果滿足施工需要。

        [1] 姚天強,石振華.基坑降水手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2006.

        [2] 中國地質(zhì)調(diào)查局.水文地質(zhì)手冊[M].北京:中國地質(zhì)出版社,2007.

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