杭州地鐵某區(qū)間風(fēng)井深基坑圍護(hù)方案研究

劉俊

【摘要】本文主要研究杭州某區(qū)間風(fēng)井深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，該區(qū)間風(fēng)井基坑開挖深度大，周邊環(huán)境復(fù)雜，地質(zhì)條件較差。通過(guò)研究分析得出較為合理的基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)方案，為類似工程提供一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】區(qū)間風(fēng)井 深基坑 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

1工程概況

杭州地鐵某區(qū)間隧道單線長(zhǎng)約2110m，為滿足系統(tǒng)通風(fēng)要求，須在該區(qū)間設(shè)置區(qū)間風(fēng)井。

區(qū)間風(fēng)井設(shè)置于紫荊花北路與萍水西街丁字路口處，西側(cè)為紫荊花北路，東側(cè)為西環(huán)河與西環(huán)河橋，東北角為綠地。西環(huán)河河床標(biāo)高0.62m，寬約26.0m，水深約2.1m。西環(huán)河橋需要拆除復(fù)建，風(fēng)井圍護(hù)結(jié)構(gòu)與既有橋橋樁的最小凈距為8.56m。

2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)

2.1工程地質(zhì)條件

風(fēng)井處各土層參數(shù)如表1所示。

2.2水文地質(zhì)條件

1）地表水

浙大紫金港站一三壩村站區(qū)間工程地表水屬東苕溪水系，擬建風(fēng)井緊鄰西環(huán)河，西環(huán)河河床標(biāo)高-0.62m，寬26.0m，水深2.1m，淤泥層厚0.7m。

2）地下水

潛水：場(chǎng)地潛水主要賦存于淺（中）部填土層、粉土、黏性土及淤泥質(zhì)土層中。工點(diǎn)勘察測(cè)得穩(wěn)定水位埋深為地面下1.1～4.7m，相當(dāng)于85國(guó)家高程0.20～5.15m，潛水主要受大氣降水、河流地表水與含水層側(cè)向徑流補(bǔ)給，以豎向蒸發(fā)及側(cè)向徑流方式排泄，并隨季節(jié)性變化。

承壓水：場(chǎng)地承壓水主要分布于下部的第一承壓水層12-1粉細(xì)砂、12-4圓礫和第二承壓水層14-1粉細(xì)砂和14-3圓礫中，含水層總厚度較大?？辈煺{(diào)查可知，上述含水層之間水力聯(lián)系密切，各含水層之間局部分布有相對(duì)隔水層，如12-4圓礫、12-1粉細(xì)砂之間局部分布有13-2粉質(zhì)黏土層，因13-2分布不連貫，上下兩層含水層之間或直接接觸或存在越流補(bǔ)給，因此可視為同一承壓含水層。根據(jù)詳勘鄰近工點(diǎn)承壓水觀測(cè)資料，此層承壓水水頭埋深在地面下8.5～3.1m，相當(dāng)于85國(guó)家高程為-3.8～1.0m左右。

3風(fēng)井基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1連續(xù)墻嵌固深度

風(fēng)井四層段基坑開挖深度約28.51m，擬采用1200mm厚地下連續(xù)墻作為基坑施工的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

基坑底位于10-1粘土地層，下部存在兩個(gè)承壓水層12-1粉細(xì)砂、12-4圓礫和14-2中砂、14-3圓礫，含水層總厚度較大。

經(jīng)計(jì)算，兩層承壓水均不滿足要求，因此考慮用連續(xù)墻將承壓水隔斷，連續(xù)墻伸入強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r，嵌固深度25.59m。

3.2施工降排水方案

設(shè)計(jì)采取地下連續(xù)墻截?cái)喑袎核胧?，設(shè)兩口承壓水降水井，將承壓水水頭降至基坑底下1m。考慮到連續(xù)墻隔斷承壓水效果，施工期間要求隨時(shí)監(jiān)測(cè)水位，并根據(jù)要求補(bǔ)充降水，基坑降水期間，利用兩個(gè)備用井作為承壓水降水監(jiān)測(cè)井。

3.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算

（1）內(nèi)力包絡(luò)圖

（2）地表沉降圖

計(jì)算結(jié)果可知連續(xù)墻最大水平位移為29.44mm（≤0.14%H=0.14%×28.51m=39.9mm），最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為：內(nèi)側(cè)2482.44kN.m，外側(cè)2637.81kN.m，最大剪力標(biāo)準(zhǔn)值為1115.65kN。

地表最大沉降量為26mm（≤0.1%H=0.1%×28.51=28.5mm），發(fā)生在距坑邊19～21m處。

各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，整體穩(wěn)定性及抗傾覆穩(wěn)定性均滿足要求。

4結(jié)論

本文主要研究杭州某區(qū)間風(fēng)井深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，該區(qū)間風(fēng)井基坑開挖深度大，周邊環(huán)境復(fù)雜，地質(zhì)條件較差。通過(guò)研究分析得出較為合理的基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)方案，為類似工程提供一定的參考價(jià)值。