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1、目 录1 工程概况11.1 工程位置11.2 工程设计概况11.2.1隧道初期支护及二次衬砌的形式11.2.1站台隧道及联络通道支护参数31.3 地质情况31.3.1 地层岩性31.3.2 岩土分类及特征31.3.3 工程水文地质条件41.4 周边环境及地下管线情况51.5 主要工程数量52 工程重点、难点73 施工场地布置及交通组织74 交通疏解85 总体施工方案85.1 工作面划分及施工顺序85.1.1 工作面划分85.1.2 施工顺序95.2 施工总方案95.2.2 隧道开挖95.2.3 隧道出碴105.2.4 初期支护105.2.5 防水层施工115.2.6 二次衬砌115.2.7 施
2、工排水115.2.8 施工通风116 施工工期安排116.1 节点工期要求116.2 各主要工序进度指标及开挖循环时间安排116.2.1 进度指标126.2.2 开挖循环时间安排126.3 施工进度安排127 资源配备计划137.1劳动力配备计划137.2 设备配备计划148 主要工程施工方法158.1 降水施工158.1.1 降水设计及技术要求158.1.2 降水井布置168.1.3 降水井的施工168.1.4 抽降水作业208.1.5 降水期间对出砂量的控制措施218.2 暗挖隧道施工218.2.1 隧道洞门施工218.2.2 站台隧道开挖及初期支护218.2.3 拆撑施工348.2.4
3、防地面沉降及管线保护措施358.2.5膨胀土防治措施368.2.6暗挖段流砂防治措施368.2.7站台隧道与联络通道接口施工措施379 辅助施工措施379.1 隧道通风379.2 施工用水389.3 施工用电389.4 洞内明排降水3810 监控量测3810.1 监控量测的标准3810.2 监控量测的项目3910.2.1 地表沉降监测3910.2.2 暗挖隧道拱顶下沉3910.2.3 暗挖隧道水平收敛4010.2.4 模筑衬砌钢筋、初支钢架应力以及围岩与喷层间接触压力监测4110.2.5 地下管线监测4310.2.6 地下水位4410.3 监测数据的处理及反馈4411 安全保证体系及安全保证措
4、施4511.1 安全保证体系4511.2 安全保证措施4511.2.1 施工现场安全技术措施4511.2.2 高处作业安全技术措施4611.2.3 施工临时用电安全技术措施4711.2.4 小导管注浆施工作业安全技术措施4711.2.5 隧道防坍塌措施4811.2.6 防拱架下沉措施4811.2.7 土石方吊运安全技术措施4811.2.8 施工机械安全控制措施4911.2.9 防洪安全控制措施4912 文明施工保证措施4912.1 文明施工保证措施4912.2 污水处理5013 应急预案5113.1 危险源辨识、分析与预防措施5113.2 应急救援组织机构及职责5313.3 应急处置程序及原则
5、5413.4 各类事故应急预案及措施5613.4.1 暗挖隧道安全事故应急预案及措施5613.4.2 塌方应急预案5713.4.3 伤员现场急救应急预案5913.4.4 洞内涌水、涌砂事故应急预案5913.4.5 触电事故应急预案6013.4.6 机械设备伤害事故应急预案6213.4.7 洞顶下沉、洞内收敛过快事故应急预案6413.4.8 火灾事故应急预案6413.4.9 缺氧窒息事故应急预案6713.4.10 防洪抢险应急预案6813.5 应急物资及设备保障6813.6 应急结束7014 站东广场站隧道断面地质剖面图7115 管线迁改现状图7216 暗挖隧道施工现场平面布置图7317 交通疏
6、解平面图7418 暗挖隧道施工进度横道图7519暗挖隧道施工期间三环路应急交通疏解图76站东广场站暗挖隧道施工方案1 工程概况1.1 工程位置某某地铁2号线站东广场站位于某某市三环路东五段与规划道路的十字交叉路口下方,呈东、西向布置。西接沙河堡站东广场区间,东接站东广场东洪路区间。1.2 工程设计概况站东广场站为地下三层(局部单层)三跨明暗结合岛式站台车站。车站暗挖段横穿三环路,暗挖段里程为YDK39+971.70YDK40+048.30,暗挖段总宽度为23.78m,总长度为160m,分两洞施工,每洞长80m,主隧道为两个断面高为9.3m,宽为9.4m的马蹄形隧道,并设两个4m宽的联络通道连通
7、。站台隧道采用CRD暗挖法施工,联络通道采用短台阶法施工。CRD暗挖法施工,共分为四个小导洞,上部两个小导洞采用台阶法加预留核心土法进行开挖,下部两个小导洞采用全断面法开挖。1.2.1隧道初期支护及二次衬砌的形式站台隧道初期支护形式为:超前大管棚+超前小导管+型钢钢架+350mm厚网喷砼的复合衬砌。超前大管棚采用108无缝钢管,管棚布置于顶部拱墙120范围,环向间距0.4m;超前小导管为42锚杆、L=3.5m、纵向间距2.4m,环向间距0.4m,拱部150设置;型钢钢架(包括中隔墙及中隔底板)为I22a工字钢、间距600mm;钢筋网为8150*150mm全环双层,二衬结构形式为:450mm厚现
8、浇钢筋砼结构。联络通道初期支护形式为:超前小导管+格栅钢架+300mm厚网喷砼的复合衬砌。超前小导管为42锚杆、L=3.0m、纵向间距1.8m,环向间距0.4m,拱部120设置;格栅钢架全环设置,间距为600mm;钢筋网为8150*150mm全环双层,二衬结构形式为:350mm厚现浇钢筋砼结构。站台暗挖隧道结构断面如图1-1所示。图1-1 站台暗挖隧道衬砌断面图联络通道结构断面如图1-2所示。图1-2 联络通道衬砌断面图1.2.1站台隧道及联络通道支护参数支护参数详表衬砌类型初期支护辅助措施二次衬砌施工方法预留变形量()注浆锚杆钢筋网喷射早强混凝土钢架42超前小导管108超前大管棚站台段32自
9、进式锚杆,L=3.1.2m,仅在边墙布置8钢筋网,0.150.15m,全环双层布置C25,S6早强混凝土0.35mI22a工字钢架间距0.6mL=3.5m,环向0.4m,纵向2.4m拱部150布置L=42.0m,0.4m,拱部120布置C30,S10模筑钢筋混凝土、厚0.45mCRD法50联络通道32自进式锚杆,L=2.50.61.2m,边墙布置8钢筋网, 0.150.15m,全环单层布置C25,S6喷射钢纤维早强混凝0.3m格栅钢架间距0.6mL=3.0m,环向0.4m,纵向1.8m拱部布置C30,S10模筑钢筋混凝土、厚0.35m台阶法301.3 地质情况1.3.1 地层岩性根据某某地铁2
10、号线一期工程站东广场站岩土工程详勘报告工程地质资料,场内均为第四系(Q)地层覆盖。地表为第四系人工填土层,其下为第四系中、下更新统冰水沉积(Q2-1fgl)粘土、粉砂、含卵石粘土和含粘土卵石,下伏基岩为白垩系上统紫红色泥岩。隧道开挖穿越土层主要为含卵石粘土、含粘土卵石、泥岩及局部粉砂,具体见隧道断面地质剖面图附图1。1.3.2 岩土分类及特征根据钻孔揭示,场地范围内从上至下分述如下: 第四系全新统人工筑土(Q4ml)(1-1)杂填工:褐灰、灰褐等杂色,松散稍密,湿。由碎石、砂土、砖瓦碎块等建筑垃圾组成,其间充填粘粒。站区内分布于M2Z2-ZD-001孔段,层厚0.9m。该层均一性差,多为欠压密
11、土,结构疏松,具强度较低、压缩性高、荷重易变形等特点。 第四系中、下更新统冰水沉积(4-2)粘土:褐黄色,硬塑坚硬,含铁、锰质斑痕,网状裂隙发育。该层呈层状发布,层厚10.511.1m。(4-5-1)粉砂:黄色,湿,稍密,由长石、石英、云母细片及岩屑组成,混粘性土。在M2Z2-ZD-001孔段呈透镜体状分布于含粘土卵石(4-7-2)层)中,顶板埋深22.0m,厚度1.5m。(4-7-1)含卵石粘土:黄、黄红色,稍密,湿。该层顶板埋深10.5m,厚度7.5m。(4-7-2)含粘土卵石:黄、黄红色,稍密,湿。本层顶板埋深12.018.0m,层厚8.017.0m。 白垩系上统灌口组(K2g)基岩顶板
12、起伏较大,顶板埋深26.029.0m,与上覆第四系地层呈不整合接触。(5-2)强风化泥岩(W3):红褐、紫红色,岩质软,泥质结构,块状构造,节理裂隙发育。(5-3)中等风化泥岩(W2):红褐、紫红色,泥质结构,块状构造,岩质较硬。1.3.3 工程水文地质条件2.3.1 地表水本站区地处川西平原岷江级阶地,为山前台地地貌,无地表水系流过。2.3.2 地下水 场地内粘土为微透水层,透水性、富水性均较差。岩石强风化带裂隙发育,局部可能赋存少量裂隙水,但其岩石透水性、富水性均较差。 据区域资料,灌口组泥岩、泥质砂岩中普遍夹石膏、钙芒硝等硫酸盐,岩石可能有SO4-2腐蚀性。 岩土的富水性及渗透系数本站区
13、地层在垂直剖面上,自上而下为人工填土、粘土、粉砂、含卵石粘土、含粘土卵石、基层(强风化及中等风化层)。 人工填土站区内分布于M2Z2-ZD-001孔段,厚度0.9m。主要为杂填土,渗透系数差异较大,为微透水层。 粘土、含卵石粘土站区内均有分布,富水性弱,渗透系数K=1.5m/d,为微透水层。 含粘土卵石站区内均有分布,富水性弱,为微透水层。 基岩区间内基岩为白垩系灌口组紫红色泥质砂岩和泥岩,岩石透水性、富水性均较差,属微透水层。2.3.3 地下水水质及水、土腐蚀性评价经检测场地地基土(主要土层-粘土)对混凝土结构无腐蚀性;对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构不具PH值的腐蚀性。1.4 周边
14、环境及地下管线情况暗挖隧道施工影响范围内的地下管线主要有雨水、污水、给水、电力电缆、通信电缆、煤气等6类管线,管线主要布置于三环路辅道上,只有一条给水管位于三环路中间绿化带内,一条通信电缆横穿三环路,雨水、污水为钢筋砼管,给水及煤气为钢管,电力电缆及通信电缆为砼排管,各类地下管线与暗挖段斜交70顺三环路布置。由于管线位于隧道上方,尤其是一些压力管道和常年有水流的管道,一旦出现过量沉降必将引发安全事故,所以在施工过程中将对部分重要的管线进行监测,并制定应急预案和保护措施。各类地下管线与暗挖隧道结构之间的关系如表1-1及地下管线现状图附图2:地下管线与暗挖结构关系一览表 表1-1序号管线类别管径管
15、线材质与隧道顶面距离(m) 通讯600400砼12.95 燃气DN529钢材13 给水DN600钢材13.3 给水DN800承插式钢筋砼管13.3 电力1000600砼排管14.0 雨水D700承插式钢筋砼管9.95污水D500承插式钢筋砼管9.981.5 主要工程数量1.5.1站台隧道主要工程数量如表1-2所示: 每延米主要工程数量表 表1-2编号项目名称单位数量备注1开挖土石方m374.852超挖回填C20混凝土m31.533二次衬砌C30,S10钢筋混凝土m311.83C30,S10防水混凝土m31.121/2预留变形缝二衬钢筋1706.514初期支护C25网喷早强混凝土m310.26R
16、32S自钻式锁脚锚杆m60L=3.5m工字钢架325I22a工字钢钢筋网307.758钢筋网片5辅助施工支护108大管棚m29.2水泥砂浆m33.1342注浆小导管m45.21水泥砂浆m34.696初支背后注浆水泥砂浆m31.1初支背后禁止出现空隙7二衬背后注浆浆浆水泥砂浆m30.7充填注浆8结构防水防水卷材31.99隧底填充C20混凝土m34.51.5.2联络通道主要工程数量如表1-3所示:每延米主要工程数量表 表1-3 编号项目名称单位数量备注1开挖土石m325.722超挖回填C20混凝土m30.93二次衬砌C30,S10钢筋混凝土m35.17C30,S10防水混凝土m30.241/2预留
17、变形缝二衬钢筋629.484初期支护C25网喷早强混凝土m35.04R32S自钻式锁脚锚杆m20.0L=3.5m格栅钢架1060钢筋网92.88钢筋网片5辅助施工支护水泥砂浆m32.5842注浆小导管m24.06初支背后注浆水泥砂浆m31.0初支背后禁止出现空隙7二衬背后注浆水泥砂浆m30.6充填注浆8结构防水防水卷材279隧底填充C20混凝土m31.22 工程重点、难点 隧道横穿三环路,三环路行车速度较快并且多为重车,如何进行交通疏解保证掌子面施工安全是施工控制的重点; 隧道断面大,而隧道穿越土层具有弱膨胀性,吸水后易软化、自稳性差的特点,如何保证隧道开挖过程中的施工安全是施工控制的难点;3
18、 施工场地布置及交通组织3.1施工场地布置暗挖施工场地主要利用西侧明挖段施工场地及明挖段主体结构进行布置。具体见现场平面布置图附图3。 临时房屋及临时道路利用明挖施工时临时房屋及临时道路,以满足生产、生活需求。 施工供电、施工供水施工供电利用电业局提供的315KW变压器作为电源,并配备1台150KW柴油发电机以备应急之用。施工供水利用自来水公司提供的接头及现场降水作为生活、生产用水的水源。 钢筋、木工场地钢筋、木工场地布置于明挖基坑的南侧,制作的半成品利用龙门吊吊运至主体结构负三层,再运至隧道内进行施工。 砼搅拌场地在西侧明挖主体结构负二层中板上设置一台JDY350B型强制式砼搅拌机,布置水泥
19、库及砂石堆场,用于隧道初衬网喷砼,砼搅拌后经中板预留孔洞输送到隧道洞门处用于喷射砼。 型钢钢架制作、堆放场地型钢钢架制作、堆放场地布置于西侧明挖主体结构负三层底板靠近隧道一侧。 碴土堆放场碴土堆放场布置于主体顶板西侧,临时存碴场面积为200m2,存碴场用钢板围挡,高3.0m。碴土白天临时堆放在场地内、晚上集中外运。3.2交通组织1、设备、材料运输小型机具和材料前期通过西侧明挖主体预留孔洞运至负二层、负三层后,采用人工及装载机倒运至各施工现场,后期材料、设备的运输及完工后的设备均由明挖主体预留孔洞采用吊车垂直运输。商品混凝土通过明挖施工场地使用输送泵输送至工作面。2、碴土运输碴土采用人工推车及装
20、载机运输,前期将开挖出来的洞碴临时堆放在西侧负三层底板,利用明挖车站的预留孔洞吊装并用龙门吊提升碴土至地面,集中外运。4 交通疏解三环路部分暗挖隧道施工过程中,为确保隧道掌子面开挖安全施工,隧道施工进行适当的交通疏解。1、在隧道施工范围内采取分步临时防护措施,即隧道开挖到快车道位置时,对相应开挖掌子面上方的路段占用一个车道并对该施工部分进行封道,将行走车辆引导至其他车道通行(具体见附图)。2、进行交通管制,对经过施工影响范围内的车辆采取限速措施,施工范围内车速40km/h。3、为应对隧道坍塌等突发事故,保证三环路交通正常运行,采取应急措施: 在隧道前后各20m,三环路两侧绿化隔离带上各开一个6
21、m宽的口子,做为应急行车通道。具体见交通疏解平面图附图4。5 总体施工方案根据明挖段主体施工进度,暗挖隧道在西侧明挖段主体结构封顶后,分两个工作面由西向东施工。5.1 工作面划分及施工顺序5.1.1 工作面划分穿三环路暗挖隧道共160m长(单洞80m长),共划分为2个施工段:工作面一:隧道右线由三环路西侧向东施工80m,里程YDK39+971.70YDK40+048.30;工作面二:隧道左线由三环路西侧向东施工80m,里程YDK39+971.70YDK40+048.30;5.1.2 施工顺序工作面一:隧道右线开挖初期支护封闭成环后,再进行工作面二:隧道左线开挖施工;隧道初衬施工完毕后,进行隧道
22、二衬的施工,隧道主洞二衬施工完毕后,再进行联络通道施工,最后进行轨顶风道、站台墙的施工。5.2 施工总方案在地下水位降至仰拱底下1m后,从西侧开始进行暗挖隧道施工。隧道施工总体遵循“加强防排水、短进尺、快支护、早成环”的原则。5.2.1 站台隧道施工工艺流程站台隧道CRD法施工工艺流程图隧道开挖及支护拆除隧道底部中隔壁隧道仰拱防水系统施工隧道仰拱钢筋施工隧道仰拱模板安装及砼施工拆除中隔壁及临时仰拱隧道边墙、拱部防水系统施工隧道洞身钢筋施工隧道墙拱砼施工5.2.2 隧道开挖隧道开挖采用CRD法。隧道开挖采用人工配合机械进行。一般情况下,隧道上半部分的开挖采用人工开挖,下半部分采用机械开挖,人工修
23、整轮廓。如图5-1所示,隧道分4个洞室进行开挖,上洞室分台阶法开挖,台阶长度23m。左右相应洞室拉开10m的距离,同侧上下台阶距离57m;开挖循环进尺为0.6m。开挖施工步序:开挖部并支护滞后于部57m开挖部并支护滞后于部10m开挖部并支护滞后于部57 m后开挖部并支护。以上步序完成后,、部开挖支护作业平行进行。 图5-1 暗挖隧道施工工序图5.2.3 隧道出碴上台阶碴土采用人工翻碴至下台阶。下台阶渣土采用小型机械装碴、小型机械运输至西侧明挖段预留孔洞处,利用门架式吊车提升。碴土堆放于临时堆渣场,晚上集中运出。5.2.4 初期支护(1)超前大管棚施工在两侧明挖段主体基坑土方开挖至第三道支撑下大
24、管棚位置时,停止土方开挖,进行隧道超前大管棚的施工,在明暗交界处、设计开挖轮廓线以外,架设一组2榀I22a型钢钢架作为导向拱架,用水准尺配合坡度板设定导向管的倾角,用前后差距法设定导向管的外插角,导向管焊好后安装模板,施工1m1m的C25砼导向墙。大管棚施工采用MK-5液压管棚钻机钻孔,W-3液压注浆泵进行压力注浆。(2)超前小导管施工小导管施工采用PH-150锚杆机击打钢花管就位。注浆采用注浆泵压力灌浆。(3)钢架及钢筋网片的施工钢架及钢筋网片采用场地预制、现场拼装。(4)中隔壁施工 中隔壁的施工紧随每部的开挖工作进行。每部开挖后,及时施做连接钢筋及喷射砼,及时进行顶部中隔壁格栅的接长,中隔
25、壁采用I22a工字钢与主体钢架用螺栓连接,钢筋网片采用双层8间距150150mm,喷射砼采用C25,S6早强砼,喷射厚度350mm。中隔壁底部及时与仰拱连接。(5)初期支护由于开挖作业面预留核心土的影响,临时仰拱的施工滞后于开挖面1.5m左右。初期支护采用I22a钢架结合喷射砼。砼喷射工艺同中隔板喷射砼施工工艺,在每组拱部钢架架立时,严格按照格栅设计连接件尺寸及位置预留连接钢筋,以方便临时仰拱格栅的施工。(6)喷射砼喷射砼采用现场拌合、湿喷工艺。5.2.5 防水层施工 防水层采用一层厚度4mm的自粘式聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材,专用固定钉固定的铺设工艺,接缝采用自粘加密封胶密封。5.2.6
26、二次衬砌二次衬砌分别采用液压模板衬砌台车(衬砌台车长L=8m),商品砼。砼采用泵送入模,人工插入式捣固棒结合附着式振动器捣固。5.2.7 施工排水隧道内地下渗水及施工用水采用抽水机抽排至地面,经沉淀合格后排放至市政排污管道。5.2.8 施工通风虽然本隧道每个工作面施工长度小,主要采用人工施工,施工污染源少,但在喷射砼时还是会产生少量粉尘,为了保证操作工人的身体健康,在每个工作面采用轴流风机进行通风。6 施工工期安排6.1 节点工期要求工作面一:隧道右线 2010年7月10日之前完工。工作面二:隧道左线2010年8月20日之前完工。6.2 各主要工序进度指标及开挖循环时间安排6.2.1 进度指标
27、隧道开挖指标: 0.6m/d;小导管施工进度指标: 0.5h/3.5m;二次衬砌进度指标: 8m/4d。6.2.2 开挖循环时间安排隧道开挖循环时间安排表 表6-1序号工序名称循环时间(min)备 注1超前小导管施工400单洞40根,两台锚杆机作业,预留2h储备时间。每循环小导管可以开挖3个循环。2测量放线153人工开挖3454临时喷护305立钢架及锚杆施工906复喷砼1207施工中隔壁1808施工临时仰拱90合计开挖支护循环时间1270预留90min储备时间,按照循环时间23h计算。6.3 施工进度安排进度安排详见施工进度安排表。暗挖隧道施工进度安排表 表6-2序号施工内容施工时间总天数一暗
28、挖隧道施工总工期2009.12.62010.10.29260d二工作面一:隧道右线2009.12.62010.7.10219d1隧道开挖及支护2009. 12.62010.5.13160d2拆除隧道底部中隔壁2010.5.142010.6.1936d3隧道仰拱防水系统施工2010.5.162010.6.2136d4隧道仰拱钢筋施工2010.5.192010.6.2436d5隧道仰拱模板安装及砼施工2010.5.212010.6.2636d6拆除中隔壁及临时仰拱2010.5.242010.6.2936d7隧道边墙、拱部防水系统施工2010.5.272010.7.236d8隧道洞身钢筋施工2010
29、.5.312010.7.636d9隧道墙拱砼施工2010.6.42010.7.1036d三工作面二:隧道左线2010.1.162010.8.20219d1隧道开挖及支护2010.1.162010.6.24160d2拆除隧道底部中隔壁2010.6.252010.7.3036d3隧道仰拱防水系统施工2010.6.272010.8.136d4隧道仰拱钢筋施工2010.6.302010.8.436d5隧道仰拱模板安装及砼施工2010.7.32010.8.736d6拆除中隔壁及临时仰拱2010.7.72010.8.1136d7隧道边墙、拱部防水系统施工2010.7.92010.8.1336d8隧道洞身钢
30、筋施工2010.7.122010.8.1636d9隧道墙拱砼施工2010.7.162010.8.2036d7 资源配备计划7.1劳动力配备计划根据隧道施工方案及进度安排,各施工阶段作业人员配备见表7-1。各施工阶段劳动力配备表 表7-1施 工 阶 段/工作工 种人 数2009. 12.62010.5.13工作面一/隧道开挖及支护开挖工32钢筋工12喷砼工12龙门吊司机2装载机司机2农用车司机22010.1.162010.6.24工作面二/隧道开挖及支护开挖工32钢筋工12喷砼工12装载机司机2农用车司机22010.5.142010.7.10工作面一/二次衬砌施工钢筋工24模板工18砼 工16杂
31、 工122010.6.252010.8.20工作面二/二次衬砌施工钢筋工24模板工18砼 工16杂 工127.2 设备配备计划根据施工安排,设备配备见表7-2。投入的机械、机具设备表 表7-2序号设备(仪器)名称型 号 规 格数 量状态用 途1电动空压机VFY-12/71台良好隧道开挖2风钻YT-284台良好3风镐G256台良好4锚杆机PH1504台良好5湿喷机ZSP-52台良好隧道支护6液压钻机MK-5型2台良好7二次灰浆搅拌机JW1802台良好隧道超前支护8双液注浆泵SYB50/502台良好9插入式振捣器ZN356台良好混凝土施工10强制混凝土搅拌机JDY350B1台良好喷射混凝土施工11
32、混凝土输送泵HBT60A1台良好混凝土施工12小型挖掘机6m2台良好隧道的土方倒运13装载机1台良好材料及弃碴运输14龙门吊20t1台良好材料及弃碴运输15小三轮车1台良好材料及弃碴运输16木工加工设备MB-1062套良好模板加工17混凝土衬砌台车1台良好模板安装18砂轮机S35L-4001台良好钢筋加工19冷弯机DEW-16171台良好20钢筋调直机GX121台良好21砂轮切断机SIS-T1501台良好22交流电焊机BX1-630A4台良好23深水泵S40-40/2-7.5K8台良好降水8 主要工程施工方法8.1 降水施工8.1.1 降水设计及技术要求降水应使地下水位保持在隧道仰拱底以下1m
33、。停止降水时,必须验算涌水量和结构的抗浮稳定性。当不能满足要求时,不得停泵;滤水段钢筋砼井管空隙率不应小于20,滤料投放量不得小于计算量的95;雨季施工时,地面水不得渗漏和流入隧道,遇大雨或暴雨时,必须及时将隧道内积水排除,并配备排污泵,随时起用。A. 参数选择根据工程勘察资料,降水计算的参数取值如下:最高静止水位7.5m;隧道仰拱深度24.5m,降水需要降至隧道仰拱底下1m,水位降深H0=24.5+125.5m;渗透系数k,站区内土质粘土、含卵石粘土,富水性弱,渗透系数K=1.5m/d,为微透水层。降水范围为隧道开挖边线外扩3m。B. 隧道涌水量计算隧道涌水量采用有界潜水非完整式隧道洞身涌水
34、量预测计算公式:,式中:Q隧道涌水量,m3/d;k渗透系数,取k1.5m/d;B隧道长度,B160m; H1静止水位至隧道底的距离,取H125.57.518m;R影响半径,225.5=265m;r隧道宽度的一半,r=5.85m;入渗系数,取a=0.2(经验值);m3/d。C. 降水井计算 单井理论出水量计算单井的出水量按下述管井经验公式计算:;过滤器半径(m),本工程管井管直径0.3m,;过滤器进水部分长度(m),进水长度为7.5m; m3/d;、水泵选择根据基坑涌水量、单井出水量的计算结果及设计降深,选用水泵流量30m3/h,扬程40m,电机功率5.5kW,日抽水量为3024=720m3/h
35、。抽水过程中,每井一台水泵,带吸水铸铁管或胶管,配上一个控制井内水位的自动开关,在井口安装75mm阀门以便调节流量的大小,阀门用夹板固定,井点系统并预留68台水泵备用。、降水井数量计算计算公式为:;Q隧道总涌水量, q单井涌水量;口依据以上计算及设计井距20-30m的要求,现场设置8口降水井。8.1.2 降水井布置 考虑到本站为暗挖、明挖法结合施工,在暗挖隧道降水井布置时沿三环路两侧既有隔离带布置四口降水井,同时利用眀挖车站施工时靠近暗挖隧道两端的降水井,共计十口。降水井布置如图8-1所示,在施工过程中,需根据现场地下管线的实际位置适当调整挪动。水泵抽出的水通过排水管直接排在沉砂池中,水经沉淀
36、后排入市政雨水管道。8.1.3 降水井的施工降水采用管井降水,降水井深35m;井孔采用CZ一22型冲击成孔、泥浆护壁工艺成孔;孔径600mm,井管由内径300mm,外径380mm,长度2.5m的钢筋砼管组成。每口井由7节井管、4节滤水管和1节沉砂管组成,管高出地面200mm。井管吊放好后沿井管周围均匀投放滤料,滤料为直径810mm的砾石,填至井口下1m,然后用黏土填实夯平。降水井结构图如图8-2所示。 图8-1 降水井平面布置图 施工准备 详细调查地下管线分布情况(走向及埋深),关闭、阻断渗漏水源。 调查场地周围雨、污水管线,清除管道淤泥,疏通排水通道。 组织项目人员进行开工前教育和安全、技术
37、交底。 水、电齐备,场地平整后,人员、材料、设备进场。 连接水、电,安装调试设备。 规划现场平面布置,合理安排成井施工设备和施工顺序。图8-2 降水井剖面图填810砾料至地表图8-3 降水井施工工艺流程图 管井施工工艺流程如图8-3所示: 测放井位: 按设计要求和井位平面布设图进行井位测放并测量地面标高,井位与设计要求偏差300mm,井位遇有地下障碍物时对障碍物需进行破碎清除,当因障碍物影响而偏差过大时,应与设计人员协商。 定井位应由专业测量人员进行,井位应设置显著标志,必要时采用钢钎打入地面下300mm,并灌入石灰粉,定位完毕请监理组织验收。 泥浆池:泥浆池采用钢板组装成的可拆卸式封闭泥浆池
38、,每口井一个泥浆池。废浆在晚上用泥浆泵抽到农用车上后运出,保持现场环境卫生。 挖探坑:为清除井位下障碍物,应在井位处挖探坑,直径1000mm,深2.0m,当井口土质松散时,须设置护筒,避免泥浆浸泡、冲刷导致孔口坍塌。 成孔:管井采用反循环钻进工艺成孔,粘土地层自然造浆护壁。根据第一口井成孔情况,确定局部钻进到砂卵石地层时,是否采用膨润土泥浆护壁成孔。孔径不小于700mm,钻孔应保持圆正垂直,孔深不小于设计深度,正偏差200 mm。 换浆:井管下入前应注入清水置换泥浆,并用水泵或捞碴管抽出沉渣,使井内泥浆密度保持在1.151.25g/cm3。 吊放井管:井管采用无纱砼管,每节管长2m,在砼预制井
39、托上放置井管,在底部中间设导中器,采用桩架吊放,吊放时应缓慢下放,当管口与井口相差200mm时,接上节井管,两管节之间采用焊接连接。底节井管作为沉砂管,以上3.0m井管外包一层40目尼龙网,作为过滤管段。在粉土、粉细砂地段也应缠一层40目尼龙网,避免堵塞井壁。为防止上下管节错位,在下管前将井管依方向立直。吊放井管要垂直,并保持在井孔中心,为防止雨、泥砂或异物进入井中,井管要高出地面300mm,井口加盖。 填滤料:井管下入后立即填入滤料,滤料必须符合级配要求,合格率要大于90%,杂质含量不大于3%。滤料沿井孔四周均匀填入,宜保持连续,将泥浆挤出井孔。填滤料时,应随填随测滤料填入高度,当填入量与理
40、论计算量不一致时,及时查找原因。不得用装载机直接填料,应用铁锹下料,以防不均匀或冲击井壁。洗井后,如滤料下沉量过大,应补填至井口下1.5m 处,其上用粘土封填。 洗井: 成井后,采用活塞和空压机联合洗井清除孔内泥浆,至井内完全出清水止,再用污水泵反复进行恢复性抽洗,抽洗次数不得少于6次,确保洗井质量,达到正常出水,含砂率小于1:10000。 洗井应在成井4小时内进行,以免时间过长,护壁泥皮逐渐老化难以破坏,影响渗水效果。 洗井后可进行试验性抽水,确定单井出水量及水位降低能否满足设计要求。水泵安装: 潜水泵用钢丝绳吊放,泵的端部至井底距离不小于0.5m。 安装并接通电源,每井附近设置电闸箱,预埋
41、电缆,做到单井单控电源,并安装时间水位继电自动抽水装置和漏电保护系统。8.1.4 抽降水作业 联网抽降后应连续抽水,不应中途间断,水泵、井管维修应逐一进行。开始抽水时,因出水量大,为防止排水管网排水能力不足,可有间隔的逐一起动水泵。 抽水开始后,应做抽水试验,检验单井出水量、出砂量及含水层渗透系数。当出砂量过大,可将水泵上提,如出砂量仍然较大,应重新洗井或停泵补井。 水位观测: 为了了解在抽水过程中,地下水位的变化情况,同时为土方开挖提供可靠的依据,达到指导施工的目的。抽水前应进行初始静止水位的观测,抽水初期每天早晚7点观测2次,水位稳定后应每天至少观测1次,水位观测精度2cm,并绘制地下水水位降深曲线。 在不利于地下水的渗流而影响降水的情况下。在施工过程中,在槽体的两侧设置降水边沟,边沟尺寸0.40.3m,沟中填满碎石滤料。沿槽体纵向每50m设置一口集水井,边沟中的地下水流至集水井后,用水泵抽出,经沉淀池后排入雨水管网。 降水周期:竖井施工前10天开始降水,在隧道结构施工完后才可撤泵停止降水。 降水不能降至预期水位时的补救方案: 加强降水井的抽水力度及效果。降水井经长时间抽水可能造成淤