CN112746624A - 一种新型泥岩地铁车站综合降排水方法及排水装置 - Google Patents

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CN112746624A CN202011524222.5A CN202011524222A CN112746624A CN 112746624 A CN112746624 A CN 112746624A CN 202011524222 A CN202011524222 A CN 202011524222A CN 112746624 A CN112746624 A CN 112746624A
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马超
孙淑兰
曹雪杉
王为
寇恩宇
王悦宇
陈天龙
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Abstract

本发明属于降排水技术领域,公开了一种新型泥岩地铁车站综合降排水方法及排水装置,采用井点降水与基坑侧壁引流到底板后采用基底明排法解决降水问题,车站先采用井点降水,在基坑开挖至泥岩以下,采用盲管引流至底板以下,基底四周设置500*500mm的盲沟埋设盲管,将侧壁引出的水流排入集水坑,避免基坑泥岩被水浸泡和基坑积水现象,从而达到有效的降水排水效果。本发明通过采用井点降水与基坑侧壁引流到底板后采用基底明排法解决降水问题,可以避免基坑泥岩被水浸泡和基坑积水现象,从而达到有效的降水排水效果。

Description

一种新型泥岩地铁车站综合降排水方法及排水装置
技术领域
本发明属于降排水技术领域,尤其涉及一种新型泥岩地铁车站综合降排水方法及排水装置。
背景技术
目前,车站基坑泥岩降水的成功与否,将关系到整个工程的进展,后续工序施工,成本控制,同时也关系到施工人员的性命与安危,对地下水处理的好坏,是决定基坑工程成败的重要因素,是深基础地下建筑物施工中一个重要而又较难妥善解决的施工环节;如果基坑降水失败,轻则可能造成施工进度缓慢、影响工程工期、增加工程投资,重则造成基坑报废,甚至人员伤亡。因此基坑降水应引起高度重视,基坑降水是工程施工建设的重要课题。车站主体结构处于泥岩中,泥岩具有弱膨胀性,不透水性及高裂隙水发展等特点。强风化泥岩岩质极软,在地下水的作用下,泥岩易软化、崩解,基坑上覆土层易沿泥岩软弱面(风化层)滑动,造成基坑失稳坍塌。由于泥岩为不透水层,其内部的不规则裂隙夹带水层,一次性的抽排不能解决泥岩降水问题,为了保证基坑的稳定性,需要采用井点降水与基坑侧壁引流明排,基地汇水等措施相结合,来解决基坑降水问题。
近10年来我国基坑工程得到迅猛发展,大量的工程实践大大丰富和提高了我国在基坑工程领域内的技术水平。但是,基坑工程是实用性、经验性极强的学科,是随着工程实践不断提高的学科,近10余年的工程实践既有大量成功的经验,也有失败的教训,更有一系列有待进一步解决的问题。基坑开挖过程中,由于土的含水层被切断,地下水不可避免地会不断渗入到基坑内,由此引来了基坑降水方面的问题。基坑降水采用集水明排或井点降水,如何控制好地下水,减小其对基坑开挖和周围环境的负面影响已成为深基坑开挖与支护工程中一个十分重要的方面,成为现代城市高层建筑和水利枢纽建设的重要岩土工程问题之一。锦城大道站位于川西平原岷江水系Ⅱ级阶地,地形地貌条件简单,地势开阔、平坦。基坑采用明挖法施作,地层土质从上至下为杂填土、素填土、砂卵石及泥岩层。车站下伏基岩为白垩系灌口组紫红色、褐红色泥岩,该岩体结构致密,自然孔隙率低,岩体本身透水性较差,但泥岩遇水易软化、崩解,造成基坑失稳坍塌现象。车站采用坑外井点降水,由于泥岩不透水且存在裂隙水原因,导致降水不充分,造成地下水沿基坑侧壁下流,造成基底积水严重。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
车站采用坑外井点降水,由于泥岩不透水且存在裂隙水原因,导致降水不充分,造成地下水沿基坑侧壁下流,造成基底积水严重。
解决以上问题及缺陷的难度和意义为:
车站基坑泥岩降水的成功与否,将关系到整个工程的进展,后续工序施工,成本控制,同时也关系到施工人员的性命与安危。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种新型泥岩地铁车站综合降排水方法及排水装置。
本发明是这样实现的,一种新型泥岩地铁车站综合降排水方法采用井点降水与基坑侧壁引流到底板后采用基底明排法进行降水,具体包括:
步骤一,车站先采用井点降水;
步骤二,在基坑开挖至泥岩以下,采用盲管引流至底板以下;
步骤三,基坑底面四周设置500*500mm的盲沟埋设盲管,将侧壁引出的水流排入集水坑,避免基坑泥岩被水浸泡和基坑积水现象,从而达到有效的降水排水效果。
进一步,步骤一中,井点降水采用深井管井降水,具体包括:
井孔采用旋挖钻成孔,井管吊放好后沿井管周围均匀投放滤料,滤料填至井口下2m左右时用粘性土填实夯平,用空压机、活塞联合洗井,在空压机洗净之后再采用活塞洗井。
进一步,井管上部由多节钢筋混凝土管组成,下部由4节滤水管和1节沉砂管组成,管高出地面200mm;所述滤水管为表面布设有滤水孔的钢筋混凝土管,所述钢筋混凝土管外侧包裹有铁丝网、密网和疏网滤砂透水层。
进一步,用空压机、活塞联合洗井时,每天对含砂量进行监测,确保抽水含砂量符合以下要求:细砂含砂量小于1/10000;中砂含砂量小于1/20000;粗砂含砂量小于1/50000。
进一步,所述基坑采用钻孔桩加挂网喷射混凝土作为围护结构,在基坑内设置有汇水沟,通过汇水沟将水流流入集水井,再用泥浆泵将水排到基坑周边的地面排水系统,经沉淀后排入雨水管。
进一步,汇水沟低于基坑底面,为方形明沟,沟底设置有纵坡,汇水沟设置于基坑两侧,距围护用钻孔桩2.5m左右;集水井井壁用竹笼、木板加固,利用离心泵从井内抽汲排除,在作底板垫层混凝土时,水沟和积水井用垫层混凝土回填密实,然后作垫层。
进一步,所述基坑在雨季开挖时,纵坡面采用彩条防水布覆盖,雨水汇集至最低处集水井内用水泵明排至地面排水系统,基坑采用分段开挖,开挖至基底30cm处停止开挖,施工接地装置,基底暴露面用土工塑料膜覆盖进行封闭,每段基坑内设置两道排水沟,每15m左右设置横向水沟,在横向与纵向水沟交汇处交错设置积水井,用水泵明排至地面排水系统。
进一步,基坑开挖过程中,为防止出现渗流现象,在汇水沟和集水井壁底设置防渗漏措施:涂抹封堵材料。
进一步,在基坑侧壁渗漏水部位设置塑料泄水管,在出水集中的砂卵层适当加密泄水管,泄水管预埋入土体内80cm,外部漏出喷射砼面5cm,土体内的泄水管表面打泄水孔眼将渗水引流出泄水管,孔距5cm*5cm,泄水管外包土工布防止砂砾堵塞泄水孔。
进一步,基坑侧壁渗漏水量较大处采用水平盲管将渗漏水汇集中后,采用竖向盲管引流至基坑下排水沟或基坑底部盲沟内,在开挖面开槽将水平盲管、竖向盲管埋设在土体内,盲管外露面与开挖面平齐;基坑底部盲沟埋设低于基坑底30cm,直径视水量确定,盲沟内汇水直接排入集水井,通过水泵将排水沟内积水抽排至基坑外沉淀池内,经沉淀达到排放标准后排入市政管道内。
所述的新型泥岩地铁车站综合降排水方法进一步包括:
地表水截流引排、基坑外井点降水、基坑侧壁明流水引排、基底排水沟集水井引排;
所述地表水截流引排包括:地表封、排水设置,地表水沟的设置;
所述基坑外井点降水包括:降水井施工工序、测放井位、埋设护口管、安装钻机、成孔、清孔、安装井壁管、填滤料、降水井洗井、水泵安装及试抽;
所述基坑侧壁引排水包括:砂卵石与泥岩交界面及泥岩股状裂隙水引排、基坑侧壁散状裂隙水处理;
所述基坑底引排水包括:在基坑底绕基坑一周设置通路排水沟及集水坑,排水沟及集水坑内再用粗粒径碎石填筑,再集水坑内放置满足扬程的污水泵,通过污水泵将侧壁渗漏水,雨水,施工用水废水排至基坑外排数系统,经沉淀池沉淀后排入市政管网;
基坑分段开挖至基底后,基底暴露面采取喷1:3水泥砂浆或土工塑料膜覆盖的方法封闭。
本发明的另一目的在于提供一种新型泥岩地铁车站综合降排水装置,所述新型泥岩地铁车站综合降排水装置设置有:
基坑底面;
所述基坑底面开设有盲沟,所述盲沟内埋设有水平盲管和竖向盲管;
基坑内开设有汇水沟,所述汇水沟连通有集水井。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:
本发明通过采用井点降水与基坑侧壁引流到底板后采用基底明排法解决降水问题,可以避免基坑泥岩被水浸泡和基坑积水现象,从而达到有效的降水排水效果。
在当前地铁工程施工建设中,深基坑降水是保证后续土方作业,网喷作业防水层铺设及结构混凝土施工的重要前置工作,针对无基坑外止水帷幕措施的深基坑降水效果尤为关键,否则会发生土方带水作业,网喷材料消耗超标,基底浸泡超挖、失稳,结构混凝土质量不稳定等安全质量及成本浪费问题,所以基坑降水必须充分合理,尤其是复杂地质情况下深基坑降水措施必须全面,本发明结合成都地铁9号线锦城大道站深基坑针对不透水泥岩+高裂隙水发育的复杂地质情况下综合治水工程实例,详细论述工程特点,施工原理,施工工艺及施工操作要点。可供类似工程施工借鉴。
本发明立足于成都地铁9号线锦城大道站实施工实例,对于同一基坑范围内两种截然不同透水性地质的地铁深基坑综合降水治水技术进行了分析,解决了因降水不彻底造成的成本浪费及消除了因治水不彻底造成基底浸泡发生严重事故后果的安全隐患,也为以后类似的工程提供了相关的施工经验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的新型泥岩地铁车站综合降排水方法流程图。
图2是本发明实施例提供的新型泥岩地铁车站综合降排水装置示意图。
图3是本发明实施例提供的泄水管的安装示意图。
图4是本发明实施例提供的地铁基坑综合治水流程图。
图5是本发明实施例提供的地表水截流图。
图2、3、5中:1、坑底盲沟;2、基坑底面;3、排水沟;4、开挖面;5、集水井;6、竖向盲管;7、水平盲管;8、泄水管;9、喷射砼面;10、渗水较大区。
图6是本发明实施例提供的锦城大道站降水井结构示意图。
图7是本发明实施例提供的降水井施工工序流程图。
图8是本发明实施例提供的砂卵石泥岩交界面引排水示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种新型泥岩地铁车站综合降排水方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的新型泥岩地铁车站综合降排水方法包括:
S101,车站先采用井点降水;
S102,在基坑开挖至泥岩以下,采用盲管引流至底板以下;
S103,基坑底面四周开设盲沟,盲沟内埋设盲管,通过盲管将侧壁引出的水流排入集水坑,避免基坑泥岩被水浸泡和基坑积水,实现降水排水。
如2是本发明实施例提供的新型泥岩地铁车站综合降排水装置。包括:
坑底盲沟1、基坑底面2、排水沟3、开挖面4、集水井5、竖向盲管6、水平盲管7、泄水管8、喷射砼面9、渗水较大区10。
图3是本发明实施例提供的泄水管的安装示意图。
本发明主要采用井点降水与基坑侧壁引流到底板后采用基底明排法解决降水问题。
管井降水施工降水采用深井管井降水,井孔采用旋挖钻成孔,平均间距20m。降水井深22.5m,管井中心点误差±20mm,垂直度误差≤1%,根据现场实际布置设置沉砂池。井管由多节钢筋混凝土管组成,内径300mm,外径600mm,每节长度2.5m。下部由4节滤水管和1节沉砂管组成,管高出地面200mm;滤水段由
Figure RE-GDA0002982333090000061
满布滤水孔的钢筋混凝土管,以及其外包的铁丝网、密网和疏网滤砂透水层组成。井管吊放好后沿井管周围均匀投放滤料,滤料为直径3~7mm 的碎石,滤料填至井口下2m左右时用粘性土填实夯平。用空压机、活塞联合洗井,在空压机洗净之后再采用活塞洗井。含砂量每天监测,确保抽水含砂量符合以下要求:①细砂含砂量小于1/10000;②中砂含砂量小于1/20000;③粗砂含砂量小于1/50000。(2)基坑内抽水明排基坑虽采用钻孔桩加挂网喷射混凝土作为围护结构,但由于站区内特殊的水文地质,开挖期间仍存在一定的地下水和地表降水,必要时在基坑内设置汇水沟,通过汇水沟将水流流入集水井,再用泥浆泵将水排到基坑周边的地面排水系统,经沉淀后排入雨水管。雨季开挖时,纵坡面采用彩条防水布覆盖,雨水汇集至最低处集水井内用水泵明排至地面排水系统。基坑分段开挖至基底30cm需停止开挖,施工接地装置。期间,基底暴露面用土工塑料膜覆盖的方法封闭。每段基坑内设置两道排水沟,每15m 左右设置横向水沟,在横向与纵向水沟交汇处交错设置积水井,用水泵明排至地面排水系统。具体要求如下:①汇水沟底于基坑底面,沟深0.3m,底宽0.3m 方形明沟,沟底设置0.2%~0.5%的纵坡,使水流不致于阻塞。②汇水沟设置于基坑两侧,距围护桩2.5m左右。③集水井截面按照1m(长)×1m(宽)×1.0m (深),井壁用竹笼、木板加固,利用离心泵从井内抽汲排除。④在作底板垫层混凝土时,水沟和积水井用垫层混凝土回填密实,然后作垫层。基坑开挖过程中,为防止出现渗流现象,在排水后和集水井壁底设置防渗漏措施:涂抹封堵材料(堵漏灵、快硬水泥)。桩间出水处布设泄水孔,采用Φ40mmPVC管,固定在钢筋网片内侧,喷射砼时将管口进行封堵防止砼进入管内,间距 1.6m*1.6m,对于渗水量较大处要进行加密布设。渗水量较大时需在喷射混凝土内侧布设Φ40mmPVC管将渗水引流至基坑底部的排水沟内。(1)基坑侧壁渗漏水部位设置Φ20塑料泄水管,在出水集中的砂卵层适当加密泄水管。泄水管预埋入土体内80cm,外部漏出喷射砼面5cm,土体内的泄水管表面打泄水孔眼将渗水引流出泄水管,孔距5cm*5cm,泄水管外包土工布防止砂砾堵塞泄水孔。
(2)在水量较大处采用Φ32水平盲管将渗漏水汇集中后,采用Φ40竖向盲管引流至基坑下排水沟或基坑底部盲沟内,在开挖面开槽将水平盲管、竖向盲管埋设在土体内,盲管外露面与开挖面平齐。基坑底部盲沟埋设低于基坑底30cm,直径视水量确定,盲沟内汇水直接排入集水井。通过水泵将排水沟内积水抽排至基坑外沉淀池内,经沉淀达到排放标准后排入市政管道内。
下面结合实施例对本发明技术方案作进一步描述。
一、工程概况
成都地铁9号线一期工程锦城大道站为3层地下车站,与5号线站内换乘。主体长度465m(含节点处长度),车站标准段宽23.3m,平均深度约27m。结构形式为双柱、三跨现浇框架结构。中心里程处约为本车站的平均覆土厚度约为 4.691m。
锦城大道站位于川西平原岷江水系Ⅱ级阶地,地形地貌条件简单,地势开阔、平坦。基坑采用明挖法施作,地层土质从上至下为杂填土、素填土、砂卵石及泥岩层。车站下伏基岩为白垩系灌口组紫红色、褐红色泥岩,该岩体结构致密,自然孔隙率低,岩体本身透水性较差,但泥岩遇水易软化、崩解,造成基坑失稳坍塌现象。以标准断面为例车站地质情况为地表下0~4m为杂填土层, 4~11.1m素土层,11.1~17.1m为砂卵石层,16.9m~基底为泥岩层,地下水位线为地下6.6m。概述为16.9m上为透水层,利用井点降水可以排出以上地下水,地下16.9m一下为泥岩不透水层,无法采用坑外井点降水方式排除地下水,地下水会顺着泥岩层裂隙流入基坑内部。为后续工序造成较大不利影响。
二、基坑降水工程特点
车站主体结构处于泥岩中,泥岩具有弱膨胀性,不透水性及高裂隙水发展等特点。强风化泥岩岩质极软,在地下水的作用下,泥岩易软化、崩解,基坑上覆土层易沿泥岩软弱面(风化层)滑动,造成基坑失稳坍塌。由于泥岩为不透水层,其内部的不规则裂隙夹带水层,一次性的抽排不能解决泥岩降水问题,为了保证基坑的稳定性,需要采用井点降水与基坑侧壁引流明排以及基地汇水等措施相结合,来解决基坑降水问题。
三、工作原理
地铁深基坑不透水泥岩+高裂隙水发育基坑综合治水技术研究,主要适合上层为透水较强性地质下层为不通水地质情况下地下水无法一次性用坑外降水方式排出,需采用坑外降水、接缝处引流、不透水层裂隙水引流及坑内汇集引排的方式治水,确保后续施工的经济性,安全质量性。
四、施工方法
如图4所示,本发明实施例提供的地铁基坑综合治水流程图,针对地铁9 号线锦城大道站地质特点,基坑整体降水治理施工顺序为:地表水截流引排→基坑外井点降水→基坑侧壁明流水引排→基底排水沟集水井引排。
1.地表水截流及引排
1.1地表封、排水设置
锦城大道站将对围挡以内,基坑以外的施工场地全部进行混凝土硬化处理。在围挡附近1m范围设置排水沟,地表降水及施工冲洗水流向施工围挡附近排水沟后汇集到三级沉淀池内沉淀后流入市政管网。
1.2地表水沟的设置
如图5所示,本发明实施例提供的地表水截流图,基坑挡土墙四周设置排水沟300×300mm(宽×深),排水沟阴角嵌缝防水,并在最低处设置集水坑,由潜水泵从集水坑抽排至围挡附近排水沟内,由排水沟系统排入市政管网。硬化场地排水流向背离基坑,锦城大道站挡土墙高于场地硬化标高300mm,可防止地表水倒灌入基坑内。
2.基坑外井点降水
通过涌水量计算,考虑群井效应及地区施工经验,锦城大道站沿车站周边一共布设了降水井48口,降水井中心间距25m,基坑两侧呈梅花形布设。降水井成孔孔径为600mm,降水井内井管由多节钢筋混凝土拼装而成,内径为300mm,外径为370mm,井管分为两种:为井壁管和滤水管,每节井管长度均为2.5m,考虑降水至砂卵石与泥岩交界面,泥岩层为地下16.9m,降水井深度设计为 22.5m,交界面下预留2根沉砂管。
如图6所示,本发明实施例提供的锦城大道站降水井结构示意图,降水井中位于卵石层的采用虑水管,其余为井管。滤水管的外皮需要缠绕2层300g/ ㎡无纺布,井管安装完成后,沿井管四周人工填料,填料需四周均匀进行,滤料采用砾石,直径3~7mm。降水井具体参数见表1。
表1降水井设计参数表
Figure RE-GDA0002982333090000101
2.1降水井施工工序
如图7所示,本发明实施例提供的降水井施工工序流程图。
2.2测放井位
布置好降水井位置后,对每个降水井进行测量放线,有障碍物影响时,现场根据实际情况对降水井位置进行局部调整。
2.3埋设护口管
在降水井钻孔之前,先埋设护口管,护口管须插入原状土,并对管外进行封闭,封闭采用粘性土,防止施工时翻出泥浆。护口管上口标高,高出地表平面0.2m。
2.4安装钻机
钻机安装平可靠,牢固。并根据平面位置进行安装,保持各部件的中心连线处于降水井中心,保证位置及垂直度的准确。
2.5成孔
机械选择钢冲击钻机。钻机钻头根据护口管确定,比护口管小20cm,冲击钻机安装并准确就为后,调整冲锤中心与护筒中心再同一直线上,水平位置偏差≤±20mm。冲孔时,先低锤多次密击,并填加粘土泥浆护壁,泥浆密度和冲程的选用详见下表2,反复冲击使井孔内壁挤压密实,反复工序操作至护口管下 3~4m后才可以加快冲击速度并加大冲程,将冲击锤提升至2.0m以上,开始正常的连续冲击,冲击过程及时将降水井孔内残碴排至孔外,避免埋钻。
表2不同土层冲程及泥浆密度选用表
Figure RE-GDA0002982333090000111
钻孔过程中每2m一循环,检查降水井成孔的垂直度。如发现位置偏差及垂直度倾斜问题应立即停止钻进,采取有效的纠偏措施。对于不同地址交界处和孤石等易发生偏斜地层,应低锤多次轻击、不连续冲击的办法,以保持孔的垂直度及成孔效果。
成孔后应立即检查孔深,确保孔深达到设计标高,并清除孔内残渣。
2.6清孔
在冲级成孔后,井壁管安装之前对孔内残渣和泥浆进行清理,清孔采用干净的带压清水从下至上进行反向冲洗,反复操作,直至孔内基本返出清水方可。
2.7安装井壁管
井管长度为2.5m,预制管两头带100㎜长钢圈,采用成品采购方式运输到现场,根据方案井管及虑管数量进行采购,采用25t汽车吊分段吊装安装方式。每段2.5m井管之间采用搭接焊的方式连接,在降水井孔上方设置井管安装平台,采用两根22a工字钢做扁担梁,第一节井管防止孔内约80%长度后,利用扁担梁操作平台固定井管,再起吊第二节井管,调节井管吊装高度及位置使其与第一节井管严密对接,并对接口处钢环圈进行焊接,焊接完成后,松开扁担梁固定,下方至第二根井管漏出平台约50cm后,再次固定,吊装第三根井管,后续工序以此类推,直至井管全部安装完毕,安装过程中,该截为虑管的情况下,需同时包裹2层滤布。井管缓慢下放,避免碰撞井壁,并保持垂直度,井管安装完成后要高出地面20cm。
2.8填滤料
降水井安装完成后,操作平台继续固定井管,保证井管的垂直度及稳定性,使用铲车将粒径为3~7mm的碎石运输至井口边1.5m处,采用人工四周均匀投放,碎石投放至距离地面线1.5m处停止投放,剩余1.5m采用人工填筑黏土并夯实,防止地表水渗入降水井。
2.9降水井洗井
以上工序全部完成后8小时内,向完成的降水井内回灌清水,并使用满足扬程的深井水泵进行抽水,该工序循环进行,直至抽出的井水为清水时完成洗井。
2.10水泵安装及试抽
以上工序完成后,进行水泵安装,首先选用35米扬程清水泵,水泵设置自动感应装置,智能控制抽水,水泵线路做好外缠保护,因车站降水时间较长,为避免水炮效果损坏抽水管,造成频繁更换,抽水管统一采用镀锌钢管,境外抽水管联同周边排水沟,管口设置防导管盖板。在每口井盖上设计标志表示。抽水与排水系统安装完毕后开始试抽水。
3.基坑侧壁引排水
3.1砂卵石与泥岩交界面及泥岩股状裂隙水引排方法
如图8所示,本发明实施例提供的砂卵石泥岩交界面引排水示意图,经现场实际查看发现,基坑侧壁渗漏水主要集中在砂卵石及泥岩交界面处,基坑开挖至砂卵石与泥岩交界面时,在交界面的桩间出水处打设泄水孔,采用小型钻孔设备钻Φ42孔,钻孔角度10°,保证排水坡度,安装Φ32mm钢花管,并对埋设位置采用速凝剂封堵空隙。钢花管长85cm,其中前段80cm管上部开孔,孔间距5cm,梅花形布设,缠裹无纺布后将开孔段埋入基坑侧壁内,尾端预留5cm不开孔连接直径DN40钢丝管,钢丝管具备一定强度,防止喷射混凝土击穿及挤压饮水通道。并将钢丝管固定在钢筋网片上,防止喷射混凝土造成钢丝管位移及连接处松动。钢花管布设水平间距1.5m*1.5m,对于渗水量较大处要进行加密布设。钢丝管需长于本次喷锚面下底面30cm,并对管口进行封堵,防止喷射混凝土堵塞钢丝管。以便下层基坑开挖时继续向下连接引水。每次开挖均需将上层预留排水的钢丝管接长,直至接通至基坑底部临时排水沟内,再利用基底排水系统抽排出基坑。
3.2基坑侧壁散状裂隙水处理方法
如图2所示,本发明实施例提供的树枝状排水网管布置图,当基坑侧壁出现散状渗漏水时,需将散状渗漏水汇集后在喷锚面后形成引水通道,否则地下水渗漏出喷锚面对后续施工造成较大影响,经过多次讨论后,决定采用透水盲管,透水盲管需具备的特性为:韧性强不易被喷射混凝土冲级损坏,透水性好不易被喷射混凝土堵塞透水通道,实用廉价性价比较高。最终选定丝状塑料排水管外裹土工布。对散状渗漏水处首先在出水源头搭设排水钢花管(具体方法同上节)后再采用透水盲管树枝状布设,将排水盲管用铁丝绞紧固定在网喷钢筋网上,起到汇水及形成通水通道作用,安装完后喷射混凝土封闭,在喷射混凝土内部形成有效的透水通道,地下水会随透水通道引排至基底排水沟内。
4.基坑底引排水
由于车站底板结构处于风化性泥岩中,泥岩具有弱膨胀性,不透水性及高裂隙水发展等特点。强风化泥岩岩质极软,在地下水的作用下,泥岩易软化、崩解,基坑围护桩嵌入深度受到较大影响,严重时会造成基坑失稳坍塌。故处理好侧壁引流水及雨水及时的排出基坑,加强基底泥岩结构的保护尤为重要。
在基坑底绕基坑一周设置通路排水沟及集水坑,排水沟及集水坑内再用粗粒径碎石填筑,再集水坑内放置满足扬程的污水泵,通过污水泵将侧壁渗漏水,雨水,施工用水等废水排至基坑外排数系统,经沉淀池沉淀后排入市政管网。具体要求如下:
(1)基底排水沟底于基坑底面,沟宽0.5m,深0.5m,排水沟设置0.3%的纵坡,流向附近集水坑。
(2)基底排水沟绕基坑底周边通路设置,距围护桩2.5m左右。
(3)在作底板垫层混凝土时,水沟和积水井用粗粒径石子回填密实,并覆盖防水卷材,施工垫层后基底排水沟变成渗水盲沟,继续负责侧壁引流水汇集排除基坑外,待结构全部封闭后,基底排水沟失去作用。
在雨季开挖时,对开挖的裸露面覆盖彩条布,防止雨水渗入土层,造成土方带水作业。雨水汇集至周边排水沟及集水井内再使用水泵抽排至地面排水系统。
基坑分段开挖至基底后,基底暴露面可采取喷(抹)1:3水泥砂浆或土工塑料膜覆盖的方法封闭。
本发明立足于成都地铁9号线锦城大道站实施工实例,对于同一基坑范围内两种截然不同透水性地质的地铁深基坑综合降水治水技术进行了研究,解决了因降水不彻底造成的成本浪费及消除了因治水不彻底造成基底浸泡发生严重事故后果的安全隐患,也为以后类似的工程提供了相关的施工经验。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型泥岩地铁车站综合降排水方法,其特征在于,所述新型泥岩地铁车站综合降排水方法包括:
步骤一,车站先采用井点降水;
步骤二,在基坑开挖至泥岩以下,采用盲管引流至底板以下;
步骤三,基坑底面四周开设盲沟,盲沟内埋设盲管,通过盲管将侧壁引出的水流排入集水坑,避免基坑泥岩被水浸泡和基坑积水,实现降水排水。
2.如权利要求1所述的新型泥岩地铁车站综合降排水方法,其特征在于,步骤一中,井点降水采用深井管井降水,具体包括:
井孔采用旋挖钻成孔,井管吊放好后沿井管周围均匀投放滤料,滤料填至井口下2m左右时用粘性土填实夯平,用空压机、活塞联合洗井,在空压机洗净之后再采用活塞洗井。
3.如权利要求1所述的新型泥岩地铁车站综合降排水方法,其特征在于,井管上部由多节钢筋混凝土管组成,下部由4节滤水管和1节沉砂管组成,管高出地面200mm;所述滤水管为表面布设有滤水孔的钢筋混凝土管,所述钢筋混凝土管外侧包裹有铁丝网、密网和疏网滤砂透水层。
4.如权利要求1所述的新型泥岩地铁车站综合降排水方法,其特征在于,用空压机、活塞联合洗井时,每天对含砂量进行监测,确保抽水含砂量符合以下要求:细砂含砂量小于1/10000;中砂含砂量小于1/20000;粗砂含砂量小于1/50000。
5.如权利要求1所述的新型泥岩地铁车站综合降排水方法,其特征在于,所述基坑采用钻孔桩加挂网喷射混凝土作为围护结构,在基坑内设置有汇水沟,通过汇水沟将水流流入集水井,再用泥浆泵将水排到基坑周边的地面排水系统,经沉淀后排入雨水管。
6.如权利要求1所述的新型泥岩地铁车站综合降排水方法,其特征在于,汇水沟低于基坑底面,为方形明沟,沟底设置有纵坡,汇水沟设置于基坑两侧,距围护用钻孔桩2.5m左右;集水井井壁用竹笼、木板加固,利用离心泵从井内抽汲排除,在作底板垫层混凝土时,水沟和积水井用垫层混凝土回填密实,然后作垫层。
7.如权利要求1所述的新型泥岩地铁车站综合降排水方法,其特征在于,所述基坑在雨季开挖时,纵坡面采用彩条防水布覆盖,雨水汇集至最低处集水井内用水泵明排至地面排水系统,基坑采用分段开挖,开挖至基底30cm处停止开挖,施工接地装置,基底暴露面用土工塑料膜覆盖进行封闭,每段基坑内设置两道排水沟,每15m左右设置横向水沟,在横向与纵向水沟交汇处交错设置积水井,用水泵明排至地面排水系统。
8.如权利要求1所述的新型泥岩地铁车站综合降排水方法,其特征在于,在基坑侧壁渗漏水部位设置塑料泄水管,在出水集中的砂卵层适当加密泄水管,泄水管预埋入土体内80cm,外部漏出喷射砼面5cm,土体内的泄水管表面打泄水孔眼将渗水引流出泄水管,孔距5cm*5cm,泄水管外包土工布防止砂砾堵塞泄水孔;
基坑侧壁渗漏水量较大处采用水平盲管将渗漏水汇集中后,采用竖向盲管引流至基坑下排水沟或基坑底部盲沟内,在开挖面开槽将水平盲管、竖向盲管埋设在土体内,盲管外露面与开挖面平齐;基坑底部盲沟埋设低于基坑底30cm,直径视水量确定,盲沟内汇水直接排入集水井,通过水泵将排水沟内积水抽排至基坑外沉淀池内,经沉淀达到排放标准后排入市政管道内。
9.如权利要求1所述的新型泥岩地铁车站综合降排水方法,其特征在于,所述的新型泥岩地铁车站综合降排水方法进一步包括:
地表水截流引排、基坑外井点降水、基坑侧壁明流水引排、基底排水沟集水井引排;
所述地表水截流引排包括:地表封、排水设置,地表水沟的设置;
所述基坑外井点降水包括:降水井施工工序、测放井位、埋设护口管、安装钻机、成孔、清孔、安装井壁管、填滤料、降水井洗井、水泵安装及试抽;
所述基坑侧壁引排水包括:砂卵石与泥岩交界面及泥岩股状裂隙水引排、基坑侧壁散状裂隙水处理;
所述基坑底引排水包括:在基坑底绕基坑一周设置通路排水沟及集水坑,排水沟及集水坑内再用粗粒径碎石填筑,再集水坑内放置满足扬程的污水泵,通过污水泵将侧壁渗漏水,雨水,施工用水废水排至基坑外排数系统,经沉淀池沉淀后排入市政管网;
基坑分段开挖至基底后,基底暴露面采取喷1:3水泥砂浆或土工塑料膜覆盖的方法封闭。
10.一种实施权利要求1-9任意一项所述的新型泥岩地铁车站综合降排水方法的新型泥岩地铁车站综合降排水装置,其特征在于,所述新型泥岩地铁车站综合降排水装置设置有:
基坑底面;
所述基坑底面开设有盲沟,所述盲沟内埋设有水平盲管和竖向盲管;
基坑内开设有汇水沟,所述汇水沟连通有集水井。
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