劉俊
【摘要】本文主要研究杭州某區(qū)間風(fēng)井深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,該區(qū)間風(fēng)井基坑開挖深度大,周邊環(huán)境復(fù)雜,地質(zhì)條件較差。通過(guò)研究分析得出較為合理的基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)方案,為類似工程提供一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】區(qū)間風(fēng)井 深基坑 圍護(hù)結(jié)構(gòu)
1工程概況
杭州地鐵某區(qū)間隧道單線長(zhǎng)約2110m,為滿足系統(tǒng)通風(fēng)要求,須在該區(qū)間設(shè)置區(qū)間風(fēng)井。
區(qū)間風(fēng)井設(shè)置于紫荊花北路與萍水西街丁字路口處,西側(cè)為紫荊花北路,東側(cè)為西環(huán)河與西環(huán)河橋,東北角為綠地。西環(huán)河河床標(biāo)高0.62m,寬約26.0m,水深約2.1m。西環(huán)河橋需要拆除復(fù)建,風(fēng)井圍護(hù)結(jié)構(gòu)與既有橋橋樁的最小凈距為8.56m。
2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)
2.1工程地質(zhì)條件
風(fēng)井處各土層參數(shù)如表1所示。
2.2水文地質(zhì)條件
1)地表水
浙大紫金港站一三壩村站區(qū)間工程地表水屬東苕溪水系,擬建風(fēng)井緊鄰西環(huán)河,西環(huán)河河床標(biāo)高-0.62m,寬26.0m,水深2.1m,淤泥層厚0.7m。
2)地下水
潛水:場(chǎng)地潛水主要賦存于淺(中)部填土層、粉土、黏性土及淤泥質(zhì)土層中。工點(diǎn)勘察測(cè)得穩(wěn)定水位埋深為地面下1.1~4.7m,相當(dāng)于85國(guó)家高程0.20~5.15m,潛水主要受大氣降水、河流地表水與含水層側(cè)向徑流補(bǔ)給,以豎向蒸發(fā)及側(cè)向徑流方式排泄,并隨季節(jié)性變化。
承壓水:場(chǎng)地承壓水主要分布于下部的第一承壓水層12-1粉細(xì)砂、12-4圓礫和第二承壓水層14-1粉細(xì)砂和14-3圓礫中,含水層總厚度較大??辈煺{(diào)查可知,上述含水層之間水力聯(lián)系密切,各含水層之間局部分布有相對(duì)隔水層,如12-4圓礫、12-1粉細(xì)砂之間局部分布有13-2粉質(zhì)黏土層,因13-2分布不連貫,上下兩層含水層之間或直接接觸或存在越流補(bǔ)給,因此可視為同一承壓含水層。根據(jù)詳勘鄰近工點(diǎn)承壓水觀測(cè)資料,此層承壓水水頭埋深在地面下8.5~3.1m,相當(dāng)于85國(guó)家高程為-3.8~1.0m左右。
3風(fēng)井基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1連續(xù)墻嵌固深度
風(fēng)井四層段基坑開挖深度約28.51m,擬采用1200mm厚地下連續(xù)墻作為基坑施工的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
基坑底位于10-1粘土地層,下部存在兩個(gè)承壓水層12-1粉細(xì)砂、12-4圓礫和14-2中砂、14-3圓礫,含水層總厚度較大。
經(jīng)計(jì)算,兩層承壓水均不滿足要求,因此考慮用連續(xù)墻將承壓水隔斷,連續(xù)墻伸入強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r,嵌固深度25.59m。
3.2施工降排水方案
設(shè)計(jì)采取地下連續(xù)墻截?cái)喑袎核胧?,設(shè)兩口承壓水降水井,將承壓水水頭降至基坑底下1m。考慮到連續(xù)墻隔斷承壓水效果,施工期間要求隨時(shí)監(jiān)測(cè)水位,并根據(jù)要求補(bǔ)充降水,基坑降水期間,利用兩個(gè)備用井作為承壓水降水監(jiān)測(cè)井。
3.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算
(1)內(nèi)力包絡(luò)圖
(2)地表沉降圖
計(jì)算結(jié)果可知連續(xù)墻最大水平位移為29.44mm(≤0.14%H=0.14%×28.51m=39.9mm),最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為:內(nèi)側(cè)2482.44kN.m,外側(cè)2637.81kN.m,最大剪力標(biāo)準(zhǔn)值為1115.65kN。
地表最大沉降量為26mm(≤0.1%H=0.1%×28.51=28.5mm),發(fā)生在距坑邊19~21m處。
各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求,整體穩(wěn)定性及抗傾覆穩(wěn)定性均滿足要求。
4結(jié)論
本文主要研究杭州某區(qū)間風(fēng)井深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,該區(qū)間風(fēng)井基坑開挖深度大,周邊環(huán)境復(fù)雜,地質(zhì)條件較差。通過(guò)研究分析得出較為合理的基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)方案,為類似工程提供一定的參考價(jià)值。