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1、湖南师范大学本科毕业论文考籍号：XXXXXXXXX姓名：XXX专业：工学交通运输论文题目：地铁车站施工降水技术研究指导老师：XXX二〇一一年十二月十日摘 要:结合北京地铁十号线黄庄站降水施工,介绍了降水施工中的管井和引渗井的施工工艺,并对其施工过程及应急措施做了相应的总结,为类似工程的施工提供方案支持。关键词:降水,施工,管井,引渗井1工程概况1.1车站概况北京地铁黄庄站位于中关村与知春路交叉口,为地下两层暗挖车站。四号线与十号线斜交,十号线在上,四号线在下,为上侧下岛的换乘站,两线在该站同期施工。四号线黄庄站位于中关村大街下,呈南北走向。车站中心里程为
2、Ｋ20+484,总长216.2ｍ,车站宽23.10ｍ,站中轨面高程为30.529ｍ。十号线黄庄站在知春路下,呈近东西走向。车站中心里程为Ｋ2+310,总长156.908ｍ,车站宽23.20ｍ,站中轨面高程为37.339ｍ。车站主体采用暗挖法施工,十号线站体端头设盖挖竖井。1.2工程水文地质条件1)地层50ｍ范围内,地层层序自上而下依次为:人工填土层(Ｑｍｌ),新近沉积层(Ｑ42+3ｐｌ),第四纪全新世冲洪积层(Ｑ4ａｌ+ｐｌ),第四纪晚更新世冲洪积层(Ｑ3ａｌ+ｐｌ)。2)地下水:场内存在三层地下水,即上层滞水、潜水及承压水。上层滞水,水位标高为42.1
3、6ｍ～47.00ｍ,埋深4.80ｍ～9.50ｍ;潜水,水位标高为35.39ｍ～31.53ｍ,埋深16.10ｍ～20.10ｍ;承压水,水位标高27.10ｍ～24.47ｍ,埋深25.10ｍ～27.20ｍ。2降水施工设计2.1管井参数计算2.1.1参数取值潜水及承压水含水层的地层主要为卵石圆砾层,渗透系数取Ｋ=80ｍ/ｄ;水位埋深潜水取16.4ｍ,承压水取26.0ｍ;井位处水位降深Ｓ的取值,按要求将承压水位降至结构底板以下1ｍ～2ｍ,故对于四号线取9.1ｍ,对于十号线取10.3ｍ;含水层厚度取13.6ｍ;影响半径Ｒ=1ｍ。2.1.2涌水量计算先计算引用半径ｒ0
4、,对矩形基坑,根据长度Ａ与宽度Ｂ之比,可将其平面形状化成一个引用半径为ｒ0的圆井按下式进行计算。当Ａ/Ｂ2/3时,当Ａ/Ｂ2/3或基坑呈不规则形状时,ｒ0=Ｐ/2π。其中,Ｆ为井点系统包围的基坑面积,ｍ2;Ｐ为不规则基坑的周长,ｍ。其中,Ｑ为基坑潜水涌水量,ｍ3/ｄ;ｋ为含水层渗透系数,5ｍ/ｄ;Ｈ为含水层厚度,4.6ｍ;Ｓ为降深,2.5ｍ;Ｒ为影响半径;ｒ0为基坑换算半径;Ｒ0为引用影响半径。2.1.3降水井数量及间距确定2.1.4降水参数经上述分析,确定本标段共设降水井720眼,其中管井175眼,渗井545眼。管井井径1000ｍｍ,井深31.5ｍ;滤
5、水管管径Φ700ｍｍ,滤料Φ3ｍｍ～Φ7ｍｍ,沿车站结构施工边墙外侧2ｍ～3ｍ布置,间距5ｍ～7ｍ。2.2 管井、引渗井施工2.2.1 管井、引渗井施工工艺流程测量放点→定井位→围挡→切割路面(井位及管线)→埋设钢护筒、垒砌泥浆池→钻机就位、调整→钻孔至设计孔深→换浆、验孔→下井管、填滤料→洗井、补滤料、上部封井→埋设排水联络管线及配电→水泵安装、试抽水→恢复路面(地面)→清理施工现场→降排水管理与服务。2.2.2 管井(引渗井)施工方法及技术要求1)定井位:根据降水设计方案提供的井位图、地下管线分布图及坐标控制点,并参照车站永中线控制点施放降水井井位。
6、2)埋设护筒:当采用正(反)循环方式成孔时,为避免钻进过程中循环水流将孔口回填土冲塌,钻孔前必须埋设钢护筒。护筒外径1000ｍｍ(引渗井600ｍｍ),深度视地层情况而定。在护筒上口设进水口,并用粘土将护筒外侧填实。护筒必须安放平整,护筒中心即为降水井中心点。3)垒砌泥浆池:为保证钻进过程中水流循环及保存钻孔出渣,并且不破坏现状路面,占路临时施工围挡内泥浆池,在路面垒砌单井体积1.5倍的泥浆池,泥浆池底部铺垫塑料布防止渗水,使用完毕后用渣土车将泥浆拉走,恢复现场原貌;结构施工围挡内泥浆池尽量设置在土方开挖范围内,沉淀干燥后随土方开挖拉走;结构施工围挡内如需
7、恢复场地原貌的,则泥浆池做法同占路临时施工围挡内泥浆池做法。4)钻机就位、调整:钻机就位时需调整钻机的平整度和钻塔的垂直度,对位后用机台木垫实,以保证钻机安放平稳。钻机对位偏差应小于20ｍｍ,钻孔垂直度偏差1%。5)钻孔:若采用泥浆护壁钻孔,在钻孔过程中应保证孔内泥浆液面高度与孔口平,严防塌孔。6)换浆:钻孔至设计深度以下0.5ｍ左右,将钻头提高0.5ｍ,然后用清水继续反循环操作替换泥浆,直到泥浆粘度约为20ｓ为止。7)下管:下管前应检查井管是否已按设计要求包缠尼龙纱网;无砂水泥管接口处要用塑料布包严,钢管(施作于侵入结构的降水井点,可以起到支撑的效果)
8、上下段焊接时要保证垂直度并焊接严实。井管必须确保在井孔居中。8)填滤料:填料必须
