臨界路下穿總部大道降水方案

1、 2022/8/11南京臨江路下穿總部大道隧道工程安徽水文地質(zhì)工程地質(zhì)公司南京分公司基坑降水設(shè)計(jì)及施工組織方案1工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件工程概況降水方案地理位置、工作井設(shè)計(jì)情況、周邊環(huán)境施工組織設(shè)計(jì)依據(jù)、降水目的、降水工程特征、降水井設(shè)計(jì)、周邊環(huán)境影響分析降水運(yùn)行2本次施工為臨江路下穿總部大道隧道工程，位于臨江路與總部大道（緯七路）交叉口，隧道段起點(diǎn)樁號(hào)，終點(diǎn)樁號(hào)，隧道暗埋段長(zhǎng)184m，兩側(cè)U型槽長(zhǎng)度各為135m，全長(zhǎng)454m。地理位置工程概況臨江路位于浦口新城的南北中軸，是平行于浦珠路的一條縱向快速路，工程起始于南京長(zhǎng)江三橋北側(cè)的西江路，終點(diǎn)過(guò)津浦鐵路接濱江大道，路線(xiàn)全長(zhǎng)約16km。臨江路隧道

2、3工程設(shè)計(jì)概況工程概況隧道分三期施工，第一期：，長(zhǎng)210m；第二期：，長(zhǎng)38m；第三期：，長(zhǎng)206m。敞開(kāi)段開(kāi)挖深度最深處約為，寬，止水帷幕為850水泥土攪拌樁，深514m；暗埋段開(kāi)挖深度約為（泵房處開(kāi)挖深度約），寬28m，止水帷幕為850水泥土攪拌樁，深1418m。4工程設(shè)計(jì)概況工程概況其中地鐵十號(hào)線(xiàn)盾構(gòu)區(qū)間隧道與暗埋段相交，考慮到地鐵隧道穿越的風(fēng)險(xiǎn)性，交叉段隧道底板下采用850600三軸攪拌樁滿(mǎn)堂加固，加固范圍平面至地鐵隧道結(jié)構(gòu)邊外側(cè)9m，豎向至地鐵隧道結(jié)構(gòu)底6m范圍，臨江路隧道兩側(cè)沿地鐵隧道方向各加固12m，全段面加固兩側(cè)加固至開(kāi)挖底板以下3m，5周邊環(huán)境情況工程概況施工場(chǎng)地位于緯七路過(guò)

3、江隧道收費(fèi)站附近，周邊有在建的地鐵十號(hào)線(xiàn)濱江大道站、長(zhǎng)江隧道工程管道預(yù)制場(chǎng)、已通車(chē)的總部大道以及過(guò)江隧道收費(fèi)站兩側(cè)的加油站。加油站距離基坑最近距離僅?；觾蓚?cè)有自來(lái)水管，最近處距離隧道中線(xiàn)38m。6工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件地層自上而下主要以砂性土為主，地下水類(lèi)型為潛水，勘察期間穩(wěn)定水位埋深，水位標(biāo)高，水位呈季節(jié)性變化，變幅左右。本次設(shè)計(jì)時(shí)取初始水位標(biāo)高。7設(shè)計(jì)依據(jù)（1）巖土工程勘察規(guī)范（DGJ08-11-1999）；（2）供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范（GB500272001）；（3）建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范（JGJ/T111-98）；（4）供水管井技術(shù)規(guī)范（GB5029699）；（5）建筑基坑支護(hù)技術(shù)

4、規(guī)程（GJ120-99）；（6）南京市地方標(biāo)準(zhǔn)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（DB 11/489-2007）；（7）基坑降水手冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，；（8）城市地下水工程與管理手冊(cè)（9）供水水文地質(zhì)手冊(cè)（10）浦口新城臨江路下穿總部大道隧道工程相關(guān)圖紙（11）南京地鐵十號(hào)線(xiàn)濱江大道站抽水試驗(yàn)報(bào)告安徽水文地質(zhì)工程地質(zhì)公司南京分公司（12）本公司于附近工程豐富降水經(jīng)驗(yàn)降水方案降水目的（1）降低坑內(nèi)土體含水量，提高坑內(nèi)土體強(qiáng)度，增加被動(dòng)區(qū)土抗力。（2）降低開(kāi)挖挖范圍內(nèi)土體的含水率，方便挖掘機(jī)和工人在坑內(nèi)施工作業(yè)。（3）降低地下水位，增加基坑底板穩(wěn)定性，確保基坑施工安全。8（1）含水層厚度大、地下水豐富給基坑

5、施工帶來(lái)很大風(fēng)險(xiǎn)根據(jù)勘察資料，場(chǎng)地范圍內(nèi)，除上部存在厚1m左右的填土層外，均為砂性土地層，由粉細(xì)砂、粉砂、中粗砂及卵石層組成厚約50m的潛水含水層，根據(jù)周邊地鐵十號(hào)線(xiàn)濱江大道站基坑降水情況，地下水十分豐富。基坑開(kāi)挖底板位于含水層中，面臨嚴(yán)重的地下水威脅。（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)深度淺，對(duì)地下水流動(dòng)阻水作用小，降水后會(huì)引起坑外沉降圍護(hù)結(jié)構(gòu)深約518m，相對(duì)于50m厚的含水層，進(jìn)入深度較小，對(duì)地下水流的阻礙作用較小。因圍護(hù)結(jié)構(gòu)未能隔斷基坑內(nèi)、外水力聯(lián)系，基坑內(nèi)水位降至設(shè)計(jì)要求時(shí)，坑外地下水位必然會(huì)降低，從而導(dǎo)致坑外地表沉降變形。（3）地鐵保護(hù)區(qū)全斷面加固可能存在薄弱點(diǎn)，存在突涌風(fēng)險(xiǎn)本工程與地鐵交叉段隧道底板

6、下采用850600三軸攪拌樁全斷面加固，理論上可以隔斷下部地下水，只需在開(kāi)挖范圍內(nèi)施工部分疏干井，對(duì)開(kāi)挖范圍內(nèi)土體進(jìn)行疏干即可。一旦三軸攪拌樁在施工過(guò)程中搭接不良，易使加固區(qū)存在薄弱點(diǎn)，導(dǎo)致在基坑開(kāi)挖過(guò)程中存在下部地下水突涌風(fēng)險(xiǎn)。（4）需要考慮降水對(duì)周邊建（構(gòu)）筑物的影響基坑降水后，地表產(chǎn)生沉降變形，從而會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成影響，需要分析降水對(duì)周邊建（構(gòu)）筑物的影響，特別是對(duì)總部大道、加油站及濱江大道地鐵站的影響。降水方案降水工程特征9方案設(shè)計(jì)時(shí)采用數(shù)值模擬計(jì)算，模型參數(shù)參考附近工程抽水試驗(yàn)結(jié)果及降水資料，滲透系數(shù)Kxx=Kyy=20m/d，Kzz=7m/d。降水設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)行分期分段設(shè)計(jì)。降水方案

7、降水井設(shè)計(jì)10一期施工分為敞開(kāi)段和暗埋段，兩段單獨(dú)施工，設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。降水方案一期施工 敞開(kāi)段水位標(biāo)高等值線(xiàn)圖敞開(kāi)段水位降深等值線(xiàn)圖敞開(kāi)段布置10口降水井（包含2口備用兼觀測(cè)井）可將地下水位降至設(shè)計(jì)要求（最深處約），外水位降深約為。其中總涌水量約6500m3/d，單井出水能力約800m3/d。11暗埋段分為兩種工況：工況一：地鐵保護(hù)區(qū)全斷面加固完好，不存在地下突涌風(fēng)險(xiǎn)，該種工況只需要將全斷面加固區(qū)兩段地下水位降至開(kāi)挖底板以下1m；工況二：地鐵保護(hù)區(qū)全斷面加固出現(xiàn)搭接不良，有地下水突涌風(fēng)險(xiǎn)，該種工況需要將這個(gè)加固區(qū)水位降至開(kāi)挖底板以下1m。降水方案一期施工 工況一水位標(biāo)高等值線(xiàn)圖布置8口降

8、水井（包含2口備用兼觀測(cè)井）可將地下水位降至設(shè)計(jì)要求（最深處約），坑外水位降深僅為。其中總涌水量約為5500m3/d，單井出水能力約950m3/d。工況一水位降深等值線(xiàn)圖12暗埋段分為兩種工況：工況一：地鐵保護(hù)區(qū)全斷面加固完好，不存在地下突涌風(fēng)險(xiǎn)，該種工況只需要將全斷面加固區(qū)兩段地下水位降至開(kāi)挖底板以下1m；工況二：地鐵保護(hù)區(qū)全斷面加固出現(xiàn)搭接不良，有地下水突涌風(fēng)險(xiǎn)，該種工況需要將這個(gè)加固區(qū)水位降至開(kāi)挖底板以下1m。降水方案一期施工 工況二水位標(biāo)高等值線(xiàn)圖工況二：布置14口降水井（包含3口備用兼觀測(cè)井）可將地下水位降至設(shè)計(jì)要求（約為），坑外最大水位降深約為。其中總涌水量約為11000m3/d，

9、地鐵交叉段單井出水能力為1200m3/d，兩端單井出水能力為約為950m3/d。工況二水位降深等值線(xiàn)圖13二期施工包含一個(gè)泵房，最大水位降深達(dá)11m。布置11口降水井（含2口備用兼觀測(cè)井）可將地下水位降至設(shè)計(jì)要求（泵房處），坑外水位降深約為。其中總涌水量約8700m3/d，單井出水能力約950m3/d。降水方案二期施工 二期施工水位標(biāo)高等值線(xiàn)圖二期施工水位降深等值線(xiàn)圖14三期施工布置16口降水井（包含3口備用兼觀測(cè)井）可將地下水位降至設(shè)計(jì)要求（最深處約），坑外水位降深約為。其中總涌水量約1200m3/d，單井出水能力約950m3/d。降水方案三期施工 三期施工水位標(biāo)高等值線(xiàn)圖三期施工水位降深等

10、值線(xiàn)圖15降水方案降水井結(jié)構(gòu)敞開(kāi)段降水井深21m，暗埋段降水井深28m，地鐵交叉保護(hù)區(qū)降水井深35m；井管及濾管均為273mm、壁厚6mm的鋼管；濾管為外包80目錦綸濾網(wǎng)的圓孔式濾管；濾管底部設(shè)置1m長(zhǎng)沉淀管；為便于降水井后期封井，在開(kāi)挖底板以上均設(shè)置實(shí)管，開(kāi)挖底板2m以下設(shè)置濾管（其中加固區(qū)段濾管設(shè)置在加固區(qū)底）。除地鐵交叉保護(hù)區(qū)降水井外，其余降水井全孔投中粗砂濾料，便于對(duì)開(kāi)挖范圍內(nèi)土層進(jìn)行疏干；地鐵交叉保護(hù)區(qū)降水井濾料投至濾管頂部2m，其上填6m厚優(yōu)質(zhì)粘土球進(jìn)行止水，粘土球以上填粘土或瓜子片固井。16降水方案降水井結(jié)構(gòu)圖4-13降水井結(jié)構(gòu)圖17基坑降水后，坑外地下水位的降低會(huì)導(dǎo)致周邊地表沉

11、降變形，從而對(duì)周邊環(huán)境及建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生影響。降水引起地層的沉降主要有以下兩個(gè)因素：降水過(guò)程中，地層中大量的細(xì)顆粒隨地下水被帶走，導(dǎo)致地層沉降，此種沉降一般會(huì)產(chǎn)生較大的不均勻沉降，具有很大的破壞性?？梢栽诔两倒に嚿峡刂平邓鏊暮傲浚瑥亩刂埔虻貙又屑?xì)顆粒被帶走而產(chǎn)生的地層沉降。含水層內(nèi)地下水位的降低，導(dǎo)致土層內(nèi)液壓降低，顆粒間的有效應(yīng)力增加，從而導(dǎo)致松散類(lèi)含水層骨架發(fā)生壓密引起地層沉降，此種沉降量往往與地下水位降深有關(guān)，沉降等值線(xiàn)與水位等值線(xiàn)形狀相同，不均勻沉降較小。降水對(duì)周邊環(huán)境的影響降水方案18降水對(duì)周邊環(huán)境的影響降水方案一期施工時(shí)，基坑降水引起坑外地表最大沉降值約為4mm。19降水

12、對(duì)周邊環(huán)境的影響降水方案二期施工時(shí)，基坑降水引起坑外地表最大沉降值約為3mm。圖4-15 二期施工基坑降水引起坑外地表沉降等值線(xiàn)圖20降水對(duì)周邊環(huán)境的影響降水方案三期施工時(shí)，基坑降水引起坑外地表最大沉降值約為7mm。基坑降水引起的地表沉降量較小，最大約為7mm，且沉降較為均勻，對(duì)周邊環(huán)境影響小。21準(zhǔn)備工作鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)定位安裝開(kāi)孔下護(hù)口管鉆進(jìn)終孔后沖孔換漿下井管稀釋泥漿填砂止水封孔洗井下泵試抽。施工工藝施工組織22為減少降水量及降水對(duì)周邊環(huán)境的影響，在降水運(yùn)行過(guò)程中，要做到隨開(kāi)挖深度的加深，逐步降低地下水位，始終保持地下水位位于開(kāi)挖面以下12m。地鐵隧道保護(hù)加固區(qū)疏干井應(yīng)提前預(yù)抽水1020天，保證

13、疏干效果。基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)底板時(shí)，敞開(kāi)段最深處水位設(shè)計(jì)水位標(biāo)高約為，地面下埋深7m；暗埋段設(shè)計(jì)水位標(biāo)高約為，地面下埋深約。降水運(yùn)行水位要求降水運(yùn)行方案23（1）降水運(yùn)行前，降水井應(yīng)合理布設(shè)排水管道并便于接入施工現(xiàn)場(chǎng)排水設(shè)施；做好降水供電系統(tǒng)，配備獨(dú)立的電源線(xiàn)。（2）所有抽水井在供電電箱插座、抽水泵電纜接頭及排水管上做好對(duì)應(yīng)的標(biāo)示，并在每次發(fā)生變動(dòng)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)示變更，便于抽水運(yùn)行管理；供電電箱應(yīng)定期進(jìn)行檢查并備有檢查記錄。（3）在開(kāi)始降水運(yùn)行之前，測(cè)定靜止水位，作生產(chǎn)性抽水試驗(yàn)運(yùn)行，驗(yàn)證降水方案能否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，檢驗(yàn)排水系統(tǒng)是否通暢，抽出來(lái)的水應(yīng)排入場(chǎng)外市政管網(wǎng)中，以免抽出的水就地回滲，影響降水

14、效果。同時(shí)驗(yàn)證電路系統(tǒng)是否正常，對(duì)電箱和電纜線(xiàn)等設(shè)備進(jìn)行檢查，確保降水工作能持續(xù)進(jìn)行。（4）降水正式運(yùn)行前，降水工人熟悉水泵開(kāi)啟、電路切換，以確保降水連續(xù)進(jìn)行，避免因供電原因造成井底突水。（5）疏干井要隨開(kāi)挖深度的加大，逐步對(duì)降水井管拆除。（6）為減少降水對(duì)基坑周邊環(huán)境的影響以及減少不必要的浪費(fèi)，在降水運(yùn)行過(guò)程中，隨開(kāi)挖深度的增加，逐步開(kāi)啟降水井，始終保證地下水位位于開(kāi)挖面以下12m；每天對(duì)水位觀測(cè)井進(jìn)行水位測(cè)量。（7）監(jiān)測(cè)單位的監(jiān)測(cè)資料須及時(shí)共享，以便繪制相關(guān)的圖表、曲線(xiàn)，必要時(shí)調(diào)控降水運(yùn)行。（8）降水工作應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算并發(fā)出停抽指令后方可停止，一般在基坑底板全部施工完畢強(qiáng)度到達(dá)時(shí)方可考慮停止

15、；（9）降水停止并提泵后，應(yīng)及時(shí)將降水井封井。降水運(yùn)行管理降水運(yùn)行方案24用電保障對(duì)于工程降水，在正常的降水運(yùn)行過(guò)程中，必須有合理的用電保障以滿(mǎn)足降水連續(xù)運(yùn)行的需求。通常要求施工現(xiàn)場(chǎng)有兩路工業(yè)用電，一路工業(yè)用電、一路發(fā)電機(jī)組供電。降水運(yùn)行中應(yīng)保證工業(yè)用電停電后發(fā)電機(jī)組能及時(shí)供電，保證停電10分鐘內(nèi)能確保降水井正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免影響降水效果甚至危害基坑安全。水泵控制柜必須能夠在停電后再次通電時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)水泵。降水運(yùn)行保障措施降水運(yùn)行方案排水設(shè)施本工程降水最大排水量達(dá)11000m3/d，需要在基坑施工便道外側(cè)修建排水溝，確保降水運(yùn)行排水的順暢，保障降水效果。排水溝有一定坡度，并與市政排水系統(tǒng)或者地表河

16、溝相連，基坑排出的水經(jīng)沉淀后排入雨水管網(wǎng)或地表水體。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的排水設(shè)施，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，但一般應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：（1）排水設(shè)施應(yīng)滿(mǎn)足工程降水最大出水量的需求，并保障排水的順暢；（2）應(yīng)盡量縮短降水井與排水設(shè)施之間的距離，減少降水井排水的沿程水頭損失，降低抽水設(shè)備的揚(yáng)程消耗。25降水井保護(hù)措施降水運(yùn)行方案降水井一旦破壞，輕者影響降水效果，重者危害基坑安全，特別是坑內(nèi)降水井破壞后，補(bǔ)井難度大。（1）井位盡可能靠近支撐邊，沿支撐的垂直向離支撐約80cm100cm；井管口設(shè)置小紅旗等醒目標(biāo)志；對(duì)可能受車(chē)輛行走影響的電纜線(xiàn)以及管路加以防護(hù)，并且抽水人員加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的巡視力度。（2）井周邊50

17、0mm范圍內(nèi)的土不得用挖機(jī)操作，可以人工扦土，并有專(zhuān)人指揮。（3）疏干井隨開(kāi)挖深度的加深，逐步拆除井管。（4）為后期封井，坑內(nèi)鋼管降水井需要保留至降水工作結(jié)束，需要搭設(shè)輔助工作平臺(tái)進(jìn)行后期的運(yùn)營(yíng)管理與保護(hù)；隨開(kāi)挖深度的增加，井管暴露的長(zhǎng)度加大，需要焊接鋼筋與支撐或格構(gòu)柱相連進(jìn)行加固。26應(yīng)急措施降水運(yùn)行方案（1）止水帷幕滲水 如滲水量極小，為輕微滴水，且監(jiān)測(cè)結(jié)果也未反映周邊環(huán)境有險(xiǎn)兆，則只在坑底設(shè)排水溝，暫不作進(jìn)一步修補(bǔ)。 如滲水量逐步增大，但沒(méi)有泥沙帶出，而周邊環(huán)境尚無(wú)險(xiǎn)兆，可采用引流修補(bǔ)的方法。 如滲水量較大，呈流狀，應(yīng)立即進(jìn)行堵漏。如滲水量比較大，則在滲水部位深左右，在中間埋設(shè)導(dǎo)流管，搶

18、注雙快水泥，等到雙快水泥硬結(jié)(一般在半小時(shí)左右)后從導(dǎo)流管內(nèi)注射聚胺脂，將滲水部位封閉。（2）坑底流砂 降水是防治流砂的最有效的辦法，當(dāng)出現(xiàn)流砂現(xiàn)象，在基坑內(nèi)增加水井點(diǎn)，或加大抽水速度，將坑內(nèi)地下水位降至坑底下1m。 降低坑外地下水位和改變地下水滲流方向。 對(duì)輕微流砂現(xiàn)象，應(yīng)立即澆筑砼墊層，并將墊層加厚。壓重物也是短時(shí)間的緩解措施。（3）管涌 采取增加降水井點(diǎn)，加大抽水速度的方式，降低地下水壓力，針對(duì)本工程，一旦出現(xiàn)管涌，應(yīng)該降低坑外地下水位。 管涌嚴(yán)重時(shí)可先向坑內(nèi)灌水壓重，減小坑內(nèi)外水頭差，穩(wěn)定管涌情況，再采用雙液注漿或澆灌快干砼封堵涌口。27封井方案疏干井在基坑開(kāi)挖至底板時(shí)，直接灌注混凝土封堵。本方案主要針對(duì)鋼管降水井。封井采取在井管內(nèi)先填瓜子片然后注漿再灌注混凝土的封堵方法，基本操作順序及有關(guān)技術(shù)要求如下：（1）焊接止水鋼板：當(dāng)基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)高程后，在基坑開(kāi)挖面以上設(shè)計(jì)混凝土底板中間位置，在井管外焊接直徑800mm厚10mm的止水鋼板。（2）注漿準(zhǔn)備：抽水結(jié)束后封井前，在井內(nèi)下一個(gè)注漿管，注漿管底部接近井底，之后向