降水与控制专家会.ppt

轨道交通四号线浦东南路站 南浦大桥站区间修复工程 降水方案及变形控制汇报 上海隧道股份有限公司轨道交通四号线外滩项经部2006年3月14日 1 目前施工进展情况2 变形控制指标及措施3 降水方案 汇报主要内容 1 目前施工进展情况 经过初期实践及多次专家评审 目前修复方案主要分为三个部分 一是工程主体部分 即在原隧道损坏段明挖三个基坑并重新修筑隧道结构 二是对两侧完好隧道抽水清淤 三是将修复隧道与完好隧道实施连接 临江大厦 南浦大桥上匝道 浦西隧道清理段 江中作业平台 浦东隧道清理段 浦东连接段 浦西连接段 施工总平面图 中部明挖基坑 西侧明挖基坑 东侧明挖基坑 修复工程自2004年5开始前期施工 至目前主要工作内容为 1 1 目前施工进展 1 2 地下连续墙施工 德国LIEBHERR成槽机 04年8月底正式开始施工 至05年12月中旬完成第一阶段共136幅地下连续墙 过程中严格控制每道工序 各项质量检测均符合要求 从目前清障开挖的情况看 连续墙的总体质量良好 280T吊车起吊超长钢筋笼 1 3 全回转清障施工 1300套筒配合全回转钻机 全回转钻机切割清除深层隧道管片施工效果良好 钻孔垂直度保持在1 500内 施工速度稳定在2 5 3 根 完成4个断面 78个深层孔位 以及30多个浅层孔位切割施工 并利用1300mm直径配套改装设备 完成55个格构柱和井点孔位清障施工 取出隧道破损管片 桩体检测报告 1 4 地基加固 现场取芯钻头 不同深度取芯试件 依据规范的要求 现场取芯12根旋喷桩 9根坑内加固桩 3根地下连续墙外侧接缝止水桩 共36组试块进行检测 桩体强度全部满足设计要求 检测强度代表值 1 1MPa 5 2MPa 达到设计强度 107 347 水泥掺量 坑内加固桩1 0MPa范围 20 1 5范围 25 坑外接缝止水旋喷桩 23 1 5 基坑内格构柱施工 2005年9月中旬开始施工 克服了浅部地层不稳定 深部障碍物较多的困难 格构柱现场拼接 整体起吊和下放 并利用经纬仪和地面定位导向架等 确保垂直度达到1 300要求 目前已完成30根立柱桩施工 及其桩底注浆和桩身检测 检测结果均符合质量要求 成孔检测 修复工程中一个重大风险项目 涉及隧道临界点选取的正确性 施工过程中 实施了严密的备用安全措施和监测 监控措施 于05年11月5日顺利完成两条隧道抽水清理 06年1月17日通过节点验收 1 6 浦东段隧道抽水清理 1 7 承压水降水井点施工 降水由专业队伍施工 05年11月下旬进场 至目前完成43口坑内降水井 22口坑外水位观测井 可兼作降水井 7各分层沉降观测孔和5个孔隙水压力观测孔 利用春节长假 进行了群井降水试验 试验表明将基坑内承压水头降至41米以下完全可行 且基坑外环境基本稳定 并于06年2月18日召开降水专项专家研讨会议 修复工程东侧基坑围护结构施工 地基加固 降水井点布设 基坑相关监测点校核以及浅层清障开挖施工完成 正式开挖前各项施工准备就绪 由于东侧基坑存在较多建 构 筑物残骸 需要首先进行清障开挖 经过一个多月努力 浅层清障施工基本完成 并紧随清障工作完成了第一 二道钢筋混凝土支撑制作 1 8 东基坑开挖前准备工作和清障开挖 2 变形控制指标及措施 2 1 其他基坑工程变形情况 2 2 四号线修复基坑变形控制指标 2 3 相应变形控制措施 层土顶面设为分层与分段开挖分界线第四道支撑以下内衬结构逆作开挖预撑措施信息化施工 为了较好地控制基坑变形 确保基坑围护体系及周边环境的安全 结合专家建议 施工过程中将采取一系列有效的变形控制措施 主要如下 2 3 1 分层开挖与分段开挖相结合 以 土顶面为界限 第六道支撑位置 上部以分层开挖为主 下部以分段开挖为主 有效利用 土减小基坑变形 东基坑 中基坑 西基坑 第六道支撑 2 3 2 预撑措施和内衬逆作 围护变形一旦进入报警 在支撑施工前浇注厚40cm 宽3m的素混凝土垫层 C50 掺适量早强剂 作为预撑 预计24小时内强度达到8 10MPa 断面总抗力可达1000T 同时具有对后续基坑开挖影响小的优点 变形达到预警值后 3m 0 4m 基坑开挖面原状土层 支撑 垫层预撑 内衬结构逆作 从第四道支撑开始 下部内衬结构开始逆作施工 即每开挖一层 段 土体 将支撑及本道与上道支撑间内衬同步制作 有效增加围护体系刚度 对变形控制有利 2 3 3 信息化施工 基坑开挖与结构制作的过程中 将严格实施信息化施工 一方面通过分析监测数据 对基坑的性态作出评价 同时用监测数据反馈土体弹簧刚度值 然后用反馈的弹簧刚度对下一开挖步的变形作出预测 预报 对变形控制可以做到早发现 早处理 3 降水方案 3 1 降水方案井点布置 依据多次专家评审意见 由上勘院对基坑降水进行优化设计 坑内共布置55口降水井 其中10口为坑内备用井 井深61m 基坑外打设了22口水位观测井 7个分层沉降观测孔 5个孔隙水压力观测孔 坑外水位观测井均可用作降水井 9口观测井 2口孔隙水压力孔 3口分层沉降孔 1口观测井 1口孔隙水压力孔 1口观测井 1口孔隙水压力孔 9口观测井 1口孔隙水压力孔 2口分层沉降孔 2口分层沉降孔 2口观测井 基坑内55口降水井 3 2 坑外备用井 平面布置 根据上堪院计算 基坑外水位降到地下40m 要求坑外应急井布置两排共72口 未考虑场地条件 呈梅花状布置 井间距约8 10m 其中两个基坑端部为对接段冻结区未考虑布井 但实际场区周边环境不具备计算模型布井条件 3 2 坑外备用井 存在问题 1 坑外设置的降水井数量多布置难由于周边建筑 构筑物 社会道路 东基坑江中端头 北侧区域 中基坑南北两侧 西基坑大部分区域都不具备布井条件 坑外备用井无法达到坑外任意点发生渗漏时将基坑外水位降低至坑内相应水位 2 成井难度大 工期长 投入大坑外备用井位置大部分存在建筑残骸 必须大面积开挖清障或采用全回转钻机逐个清理后成井 根据初步估算 需时间4 5个月 费用合计共约1300万以上 3 坑外降水的环境影响较大若大规模采用坑外降水措施 据初步估算 一周内最大沉降在50mm左右 且影响区域内差异值较大 若抢险时间延长 沉降值可能进一步加大 大大增加了周边建筑沉降开裂的风险 4 应急备用井的抢险期间的保护困难一旦发生基坑围护结构渗漏 需要启动坑外应急备用井 则必然面临后续抢险的措施 围护结构渗漏的最有效措施是在坑外相应部位进行双液浆或聚氨酯注浆处理 但在坑外大量抽水时采用此处理方法 必然导致短时间内浆液或聚氨酯大量涌入井点导致井点失效 失去抢险效果 若采用坑外应急备用的方案 发生险情后处理方案将面临新的问题 极有可能还是要进行坑内灌水措施 3 3 虹吸管设置方案 作为应急考虑在基坑旁设置大口径倒虹回灌水管 在基坑出现极端紧急情况下向基坑内回灌 短时间可稳定基坑内外承压水头差 按照实际工况 承压水头按地下8m 黄浦江取平均低水位标高 1 29m考虑 基坑内倒虹管出水口设于标高 19m即第六道支撑位置 水头差 h 20m需回灌水体积 Vmax 121290m3出水口流速