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北京地铁五号线张自忠路站降水设计优化研究

涂晓方

  通过对地铁五号线张自忠路站的工程地质条件、水文地质条件及施工条件的分析研究,研究影响降水设计的诸多因素:地质条件、周边环境、施工条件、施工总体部署,简述降水设计时要根据现场实际及施工试验情况及时对初步设计方案进行优化调整,降水设计是一个动态控制过程,降水方案的优化是一个循序渐进的过程。降水设计优化的目的是在于提高降水井质量、保证降水效果,使施工方便快捷,降低工程造价,保护并节约水资源,避免因降水而引起的地面沉降、管线变形、建筑物开裂等环境问题。据此,提出抽渗井及渗井、减压井设计方案。具体的设计思路如下:① 将一般的降水井设计成抽渗井,将上层滞水和潜水引至承压含水层中消纳,增加井深,打穿承压含水层,提高自渗效果,降低上层滞水、潜水与承压水的混合水位,充分利用下部承压含水层的消纳能力和承压水的季节性变幅较大的特点,通过对混合水位的监测来控制地下水的抽取量,节约地下水资源。② 减小井间距,增加上层滞水和潜水的入流通道,尤其要在潜水含水层底板低洼处设置降水井将低洼处的残留水引走。③ 根据含水层的性质和地层岩性对井管外侧所填滤料优化设置,降低施工成本。由于潜水位在地面18.0m以下,上部15.0m含水层中的地下水零星分布并以上层滞水的形式存在,井管滤料的作用仅是上层滞水的入渗通道,地下水通过滤料自渗到降水井中。潜水位以下的滤料除作为水体流入流出通道外,还有过滤水体减少水体出砂量的作用。据此降水井15.0m以上填3-7mm机碎石,呈片状、棱角状价格低廉。15.0m以下填2-4mm砾料,其磨圆较好,呈圆砾状,透水性好。④ 车站附属结构如对出入口、风道,由于其埋深浅,约10m左右,加之其井位在交通道路上,将抽水井全部设计成引渗井,主要目的将上层滞水和潜水引至下部承压含水层中,使得混合水位低于结构底板标高很多,防止雨季时地下水位上升,影响基坑开挖。作为该部位的引渗井其优势比较明显:1、省去排水管,供电线路的辅设降低工程费用;仅需要临时埋设供水管供成井和洗井用;2、不需在道路上挖沟,既减少了对交通的影响,又降低了占道施工的安全风险;3、由于靠自渗,不用安装水泵,既减少抽水时的电费,又减少了地下水资源的抽取,保护环境,节约水资源,减少地面沉降的发生;4、+井管外全部采用3一7二的机碎石,节约施工成本。 ⑤降水井周边管线种类繁多且分布密集,降水井施工时需及时根据现场情况对降水井位进行调整,确保施工安全和降水效果。 ⑥降水工程是结构施工的辅助工序,要积极配合结构施工,当结构施工总体部署调整需形成局部封密降水井区域时,降水单位要积极响应,全力配合。 ⑦基坑外阻水与基坑减压疏干井相配合:主站体北侧明挖段东侧为人民日报社宿舍楼,为减少该楼的不均匀沉降,护坡桩外侧采用旋喷加固方案;基坑内布置减压井,防止基坑底板突涌并增加基坑内疏干效果。 ⑧排水设计,排水管纵向坡度应不小于5%。,排水管的尺寸和类型应满足汇集的降水井顺畅排水和抗压要求,管线连接要紧密不漏水,排水口要远离基坑、远离暗挖段,应选择在主站体下游,减少主干管道通过站体的流量,防止排水口处水体渗漏,避免从基坑侧壁或暗挖段顶部向下渗漏,影响基坑的开挖;排水口不能直接向污水井和雨水井中排放,排放前必须做好沉淀池后再往雨水井中排放,不能排入即将改移的雨水管中,降水井盖需做“五防”井盖,排水口与排水井落差不能太大,排水口不能直接冲刷雨水口井壁。 降水设计的优化还应包含施工组织管理的优化,在施工管理上要根据施工条件对施工组织、施工工艺、施工过程进行优化,确保工程质量、进度、安全。为保证地下管线的安全,降水井施工按照定井位一物探一坑探护壁~钎探成井施工程序;占道掘路施工制定成井了安全措施及占道掘路施工工序流程,提出分地段、分时段的施工步骤:掘路挖沟、供排水管线、供电管线预埋、人工探孔先行、夜间施工。再昼夜围挡进行降水井施工,使成井、占道掘路、洗井清渣等工序紧密配合,最大限度地减少因降水施工对道路交通的影响。 为实现降水设计优化的目的,提高成井质量,减小降水所引起的地面沉降,形成一整套新的事前、事中、事后控制措施:……   
[关键词]:地铁;降水设计;施工组织管理;优化研究
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:吉林大学2004年
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