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杭州地铁某区间风井深基坑围护方案研究

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  【摘要】本文主要研究杭州某区间风井深基坑围护结构设计方案,该区间风井基坑开挖深度大,周边环境复杂,地质条件较差。通过研究分析得出较为合理的基坑围护设计方案,为类似工程提供一定的参考价值。
  【关键词】区间风井 深基坑 围护结构
  1工程概况
  杭州地铁某区间隧道单线长约2110m,为满足系统通风要求,须在该区间设置区间风井。
  区间风井设置于紫荆花北路与萍水西街丁字路口处,西侧为紫荆花北路,东侧为西环河与西环河桥,东北角为绿地。西环河河床标高0.62m,宽约26.0m,水深约2.1m。西环河桥需要拆除复建,风井围护结构与既有桥桥桩的最小净距为8.56m。
  2工程地质与水文地质
  2.1工程地质条件
  风井处各土层参数如表1所示。
  2.2水文地质条件
  1)地表水
  浙大紫金港站一三坝村站区间工程地表水属东苕溪水系,拟建风井紧邻西环河,西环河河床标高-0.62m,宽26.0m,水深2.1m,淤泥层厚0.7m。
  2)地下水
  潜水:场地潜水主要赋存于浅(中)部填土层、粉土、黏性土及淤泥质土层中。工点勘察测得稳定水位埋深为地面下1.1~4.7m,相当于85国家高程0.20~5.15m,潜水主要受大气降水、河流地表水与含水層侧向径流补给,以竖向蒸发及侧向径流方式排泄,并随季节性变化。
  承压水:场地承压水主要分布于下部的第一承压水层12-1粉细砂、12-4圆砾和第二承压水层14-1粉细砂和14-3圆砾中,含水层总厚度较大。勘察调查可知,上述含水层之间水力联系密切,各含水层之间局部分布有相对隔水层,如12-4圆砾、12-1粉细砂之间局部分布有13-2粉质黏土层,因13-2分布不连贯,上下两层含水层之间或直接接触或存在越流补给,因此可视为同一承压含水层。根据详勘邻近工点承压水观测资料,此层承压水水头埋深在地面下8.5~3.1m,相当于85国家高程为-3.8~1.0m左右。
  3风井基坑围护结构设计
  3.1连续墙嵌固深度
  风井四层段基坑开挖深度约28.51m,拟采用1200mm厚地下连续墙作为基坑施工的围护结构。
  基坑底位于10-1粘土地层,下部存在两个承压水层12-1粉细砂、12-4圆砾和14-2中砂、14-3圆砾,含水层总厚度较大。
  经计算,两层承压水均不满足要求,因此考虑用连续墙将承压水隔断,连续墙伸入强风化凝灰岩,嵌固深度25.59m。
  3.2施工降排水方案
  设计采取地下连续墙截断承压水措施,设两口承压水降水井,将承压水水头降至基坑底下1m。考虑到连续墙隔断承压水效果,施工期间要求随时监测水位,并根据要求补充降水,基坑降水期间,利用两个备用井作为承压水降水监测井。
  3.3围护结构计算
  (1)内力包络图
  (2)地表沉降图
  计算结果可知连续墙最大水平位移为29.44mm(≤0.14%H=0.14%×28.51m=39.9mm),最大弯矩标准值为:内侧2482.44kN.m,外侧2637.81kN.m,最大剪力标准值为1115.65kN。
  地表最大沉降量为26mm(≤0.1%H=0.1%×28.51=28.5mm),发生在距坑边19~21m处。
  各项指标均满足设计要求,整体稳定性及抗倾覆稳定性均满足要求。
  4结论
  本文主要研究杭州某区间风井深基坑围护结构设计方案,该区间风井基坑开挖深度大,周边环境复杂,地质条件较差。通过研究分析得出较为合理的基坑围护设计方案,为类似工程提供一定的参考价值。
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