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奥体中心站基坑开挖及支护方案82


混2

砖 砖 混2 砖 建

2.2 气候特征 兰州气候属中温带半干旱大陆性季风气候。四季分明,春秋适宜,夏热多雨,冬寒干 燥。降雨量少,多年平均降水量仅 293.5mm,在一年内分布不平衡,雨季起讫时间 4 月~9 月。年平均气温为 10.4℃,历史极端最高温度为 39.8℃,历史极端最低温度为-21.7℃。 最大冻土深度可达 103cm。年平均风速 0。8m/s,最大风速可达 16m/s。 2.3 地质概况 2.3.1 工程地质概况 本工程场地勘探范围内的土层划分为人工填土层 (Q4ml) 、 第四系全新统冲积地层 (Q4al) 、 第四系下更新统冲积地层(Q1al) 、第三系中新统泥岩夹砂岩层(N1)四大类。本场区按地 层岩性及其物理力学性质进一步分为 7 个大层,地层层序自上而下依次为: 序 号 地质 岩土 时代 编号 岩土 名称 颜 色 地质描述 广泛分布于本场地地表和道路表面、取砂 坑回填、鱼塘回填,成分复杂,以粉土、中粗 砂、卵石、圆砾为主,含砖块、水泥块(板) 、 煤渣、木块、塑料、生活垃圾等,一般稍密~ 1 1-1 杂填 杂 土 色 中密,局部路基及民房、建筑物基础经压实处 理,达到密实状态。该层厚度约 0.6m~3.5m, 层底标高为 1514.90m~1527.99m,其中原大滩 第四 系下 更新 统 Q4 村鱼塘部位,现被人工回填平整,人工回填杂 填土厚度为 7.3m~14.2m,鱼塘部位层底标高 约 1515.0m~1518.0m。 湿,以中砂为主,含量大于 50%,矿物成 分主要为石英长石、云母等。局部地段有夹细 灰 砂或粗砂,含少量圆砾石、砾砂,含量约 6%~ 12%,具有水平层理。该层分布不连续,以薄层 状或者透镜体状分布于卵石层顶面或者卵石层 中,厚度 0.4m~2.7m。 3 2-10 卵石 杂 色 局部夹有薄层或透镜状砂层,广泛分布于

2

2-6

中砂

黄 色

杂填土之下、河漫滩上部。据颗分资料及现场

4

灰 白 色

调查,粒径大于 200mm 的漂石、卵石平均含量 占 64.12%,一般粒径 40mm~80mm,漂石含量较 少,最大粒径为 400mm;粒径 2mm~20mm 的圆 砾石平均含量占 16.62%,中粗砂回填。卵石、 圆砾母岩成分主要为砂岩、花岗岩、石英岩、 硅质岩、钙质泥岩、燧石等。级配不良,磨圆 度较好,分选性较差,水下部分饱和,密实。 该层分布稳定,层顶埋深 0m~12m,层底标高 1516.24m~1518.35m,厚度 0m~11.8m。 饱和,局部夹有薄层或透镜状砂层,广泛 分布于河漫滩下部。据颗分资料及现场调查, 粒 径 大于 200mm 的漂 石 、卵 石 平均 含 量占 60.39%, 一般粒径 20mm~50mm, 漂石含量较少, 黄 最大粒径为 400mm;粒径 2mm~20mm 的圆砾石

第四 系下 4 3-11 更新 统 Q1 卵石

绿 色 青 灰 色

平均含量占 18.13%,中粗砂回填。卵石、圆砾 母岩成分主要为砂岩、花岗岩、石英岩、硅质 岩、钙质泥岩、燧石等。级配不良,磨圆度较 好,分选性较差,泥质微胶结,局部呈钙质弱 胶结,胶结特点为:该层顶板附近有 300mm~ 600mm 厚的钙质胶结层,卵石呈半成岩特性, 据钻孔岩心,局部可形成柱状岩心。密实。该 层分布稳定,层顶埋深 10.5m~14.2m。据区域 资料该层厚度可达 200m~300m。

车站底板位于 3-11 卵石层。 2.3.2 水文地质情况 (1)地下水的类型及赋存条件 本工程赋存一层地下水,地下水类型为潜水。根据沿线地下水的埋藏形式、含水层及 相对隔水层特点,地下水详细情况如下: 潜水: 水位标高为 1522.17m~1534.01m, 水位埋深为 3.12m~11.65m, 含水层为 2-10-3 卵石层、2-10-4 卵石层、 3-11 卵石层,该层地下水分布较为连续,地下水位由北东向南
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西缓慢降低。主要接受大气降水、地表水入渗以及黄河水补给,以迳流与地下越流方式排 泄。 (2)地下水的补给、径流及排泄条件 本区间位于兰州断陷盆地,地下水补给条件比较复杂,主要有大气降水、灌溉水、污 水及开采条件下黄河激发补给。 盆地潜水是兰州市主要的供水水源。地下水未开采前,盆地潜水均向黄河排泄。六十 年代开采初期, 黄河以北的安宁区盆地潜水向南、 南西方向径流, 水力坡度为0.21%~0.56%。 随着地下水的强烈开采,降落漏斗逐渐形成,并向四周扩展,水力坡度也逐渐加大,同时 也改变了地下水的流向。盆地潜水从漏斗边缘与黄河入渗流向漏斗中心径流。其水力坡度 在迎门滩1%。近年随着兰州市地表水源地的供水量增大,三滩水源地开采量减少,地下水 位基本恢复到二十世纪六十年代的水平。由于受到三滩水源地大量开采的影响,形成了三 滩水源地为中心,较大范围内的地下水下降漏,激发黄河补给地下水。同时,地下水从较 大面积的补给地段向漏斗中心径流,开采是兰州断陷盆地地下水的主要排泄途径。该层水 的天然动态类型为水文—开采动态类型。 2.4 周边环境及管线情况 本工程奥体中心站地理位置处于崔家大滩,地形较平缓,地面高程约为 1529.3m,地 貌单元为黄河高漫滩,原始地形在场地西南部存在水塘,塘底高程约 1519.5m 左右,后经 人工改造已填平至 1529.3m 左右。车站场地东侧为大滩村民居,西南为武警基地场地,北 面为蔬菜大棚或耕地。 3.工程重点、难点分析 结合本标段车站基坑开挖的施工内容和情况、工程地质水文等特点,参考类似工程施 工经验,本标段基坑开挖施工的主要重、难点有: (1)奥体中心站两端头井开挖深度达较大,最深近 22 米,且基坑处于赋存地下水的 砂卵石地层中,如何控制好基坑降水,保证开挖过程中的干作业面是施工的重点; (2)如何保证基坑开挖的顺利进行,保证基坑支撑体系的及时稳固是基坑支护施工 的重点; (3)监控量测频率及反馈做到信息化施工是深基坑施工的重点; (4) 工期紧张,由于盾构机均从奥体中心站两端头始发, 为保证主要工期节点的完成, 能够按节点要求提供出盾构施工的作业面,施工现场必须保证多个工作面同时进行施工, 人员、机械、材料等资源众多,各工序要求衔接紧密,且交叉作业较多,做好对施工现场 施工组织管理及统一协调是本工程的重点。
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4.施工筹划 4.1 施工场地布置 根据奥体中心站的实际情况,车站位于西固区规划深安大桥西侧,沿规划道路深安路 东西走向跨路口布置。目前奥体中心站周边较为空旷,现状为农田、民房及少部分水塘, 车站周边均未实现规划,没有控制性建构筑物及地下管线。施工场地主要布置在车站东侧 的空地上,沿车站基坑设置环场道路。车站南端头设置生活、办公区,面积约 1300 ㎡。 其余施工场地布置详见附图 1:奥体中心站场地布置图。 4.2 总体施工方案 基坑开挖前必须做好相关准备,包括围护桩、中间立柱、抗拔桩的施工以,基坑内降 水井的布设和运行,降水井在开挖基坑前至少提前 20 天运行,以降低基坑内的地下水。 在基坑开挖前,还要完成喷射混凝土的拌合站的施工。因此,本方案主要包括基坑开挖、 基坑支护及施工监测三个方面。 在基坑开挖前,先进行降水井的施工,确保在基坑开挖前 20 天进行降水。本车站基 坑降水主要采用基坑外设置降水井降水的方式。待基坑内水位降至开挖面标高下 1 米左右 时,开始正式开挖。 基坑开挖时,按照围护桩的施工顺序,从车站大里程端开始往小里程端挖土 ,先开挖 表层土,标高至顶圈梁底。由于奥体中心站地面距冠梁顶面约 4m 左右,该部分土层采用 放坡开挖,坡比为 1:1,采用喷射混凝土+钢筋网片进行支护。因此,开挖表层土方后,先 行进行边坡的防护施工,然后凿除桩顶的混凝土浮浆,然后进行顶圈梁施工。顶圈梁混凝 土达到设计强度后,进行第一道钢支撑的架设,然后向下继续开挖土方,边开挖边进行桩 间喷射混凝土施工。开挖至下一道支撑的标高处(钢支撑开挖至支撑底标高下 0.5m 处) 。 开挖到位后马上进行该道支撑的钢围檩及钢支撑支撑施工,直至开挖到基坑底部设计垫层 标高处,施做混凝土垫层。混凝土垫层达到一定强度后,马上进行底板钢筋绑扎、模板支 护和混凝土浇筑施工。 基坑开挖遵循横向分段、竖向分层的原则。同时在开过程中,为保证基坑开挖安全, 在向下挖土的过程中,要时刻注意围护桩的渗水情况,明确该处是否有渗漏水,若有则及 时回填,然后采取对应的堵漏措施后进行下一步开挖。支撑架设采取随挖随撑的原则,严 禁超挖。架设好的钢支撑及时施加预应力及防脱落措施。在施加完预应力后,要对钢支撑 法兰盘处的连接螺栓进行检查,对有松动的螺栓要及时复紧。 根据奥体中心站现场施工条件,该车站基坑开挖拟采用 4 台反铲挖掘机由东向西分段 分层放坡开挖方式进行,坡度为 1:2;开挖时采用“分段、分层开挖、随挖随撑,撑锚与
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