基坑降水对邻近地铁的影响

孙亚朋肖昭然 易领兵

( 1.河南工业大学,河南 郑州450000； 2.中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院,河南 郑州 450000)

基坑降水对邻近地铁的影响

孙亚朋11肖昭然11易领兵22

( 1.河南工业大学,河南 郑州450000； 2.中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院,河南 郑州 450000)

以郑州某近部地铁的深基坑降水工程为背景,采用理论分析与现场监测数据对比分析的方法,分析了深基坑降水工程对临近地铁的影响。

土钉墙+桩锚支护;止水帷幕;管井降水;部近地铁

1 工程概况

1.1 基坑基本信息

拟建基坑位于郑州市花园路与渭河南路交叉口西南角,南邻翰林路,东邻花园路,北邻渭河南路。拟建建筑主楼地上28层,地下4层,裙房地上9层,地下1层。拟建建筑层高、结构、荷载、基础埋深等情况详见表1。

表1

1.2 基坑与地铁位置关系

拟建基坑开挖深度为21m,基坑周长约460m,平面面积约为1.1万m2。基坑红线距离地铁中线最近距离为35m,基坑维护结构距离地铁隧道边线最近距离为33m。如图1所示。

图1 基坑与邻近地铁平面位置关系图

1.3 基坑支护与降水方案

拟建基坑支护方案采用上部土钉墙,下部桩锚,并采用高压旋喷桩做止水帷幕［1一4］。拟建基坑降水采用管井降水,管井平面布置和参数如图2所示。

图2 平面位置关系图

2 工程地质条件

第一层：粉土(Q4一3al)

褐黄色,稍密,稍湿,干强度低,韧性低,无光泽反应,含蜗牛壳屑、铁锰质结核,偶见小姜石,局部相变为粉细砂,本层层底埋深2.0一4.0m,层厚2.0一4.0m。

第二层：粉质黏土(Q4一3al)

黄褐色,可塑一软塑,偶见淡水田螺外壳,常见铁锈状斑点及白云母碎片,干强度中等,韧性中等,稍有光泽,摇振无反应。局部夹有粉土薄层或透镜体。本层层底埋深4.0一7.2m,层厚0.7一5.0m。

第三(1)层：粉土(Q4al)

黄褐色,很湿,稍密一中密,干强度低,韧性低,无光泽反应,摇振反应中等。本层层底埋深7.5一9.5m,层厚0.0一2.5m。本层主要场地东北部分布。

第三(2)层：细砂(Q4一3al)

黄褐色,饱水,稍密一中密,砂粒成分以石英、长石为主,含少量云母和暗色矿物,砂质不纯,局部相变为粉土或粉砂,本层层底埋深10.4一12.0m,层厚0一7.6m。本层主要场地东北部分布。

第四层：粉土(Q4一2al+l)

灰色或灰黄色,湿一很湿,稍密一中密,见有铁锰质斑点及蜗牛壳片,干强度低,韧性低,无光泽反应,摇震反应中等,砂感明显。本层层底埋深8.0一12.0m,层厚3.2一5.0m。

第五层：粉质黏土(Q4al+pl)

灰黄色或灰色,可塑一软塑,干强度中等,韧性中等,稍有光泽,摇振反应无。本层层底埋深10.6一15.2m,层厚0.0一4.2m。

第六层：细砂(Q4一1al)

灰色或灰黄,饱水,中密一密实,局部过渡为粉砂或中砂,中间夹有粉土薄层,砂粒成分以石英、长石为主,含少量云母和暗色矿物,分选较好,级配一般,局部为中砂。本层层底埋深21.0一24.4m,层厚7.8一11.2m。

第七层：粉质黏土(Q3al+pl)

黄褐色,可塑一硬塑,干强度中等,韧性中等,稍有光泽,摇震反应无,含小姜石及铁锰质结核。本层层底埋深26.0一31.2m,层厚4.0一7.2m。

第八层：粉土(Q3al+pl)

黄褐色,很湿,中密一密实,含姜石,干强度低,韧性低,无光泽反应,摇振反应中等。本层层底埋深32.2一34.4m,层厚2.1一7.0m。

3 水文条件

本场地在勘探期间实测地下水位埋深为8.5一11.0m (勘探时地面起算)左右,地下水位绝对标高为88.0m,含水层为粉土和下部的粉细砂层,历史最高水位绝对标高97.5m。近3一5年,在不受人工降水影响情况下,场地内地下水最高水位为地表下4.0一5.0m(自100.0m标高起算)。地下水位的年变化幅度约2.0m,设计抗浮水位埋深可采用自然地面下2.5m(自然地面标高按100.0m考虑)。地下水类型属孔隙潜水类型,其动态主要受大气降水及地下水开采影响而变化。

4 基坑降水计算结果

4.1 计算方法

任意点降深计算公式采用基坑工程手册公式［5］。

沉降计算方法:建筑地基基础设计规范方法,考虑应力随深度衰减的方法,且考虑相互影响半径,沉降计算相互影响半径按10.000(m)考虑。

4.2 计算结果

4.2.1 基坑涌水量计算

按《规范》附录F计算得：

根据《规范》F.0.7确定降水影响半径R=298.573(m)

根据《规范》F.0.7确定基坑等效半径r0=61.257(m)

基坑涌水量=5454.237(m3/d)

4.2.2 降水井的数量计算

按《规范》8.3.3计算得：

单井出水量按80.000(m3/d)计算,需要降水井的数量=55＜64

4.2.3 单井过滤器进水长度计算

按《规范》8.3.6验算得：

单井过滤器进水长度=11.743(m)

5 基坑降水对地铁处土层沉降的影响

5.1 土层沉降观测点计算

地铁沿拟建基坑布置6个沉降分析点,布置如图2所示。各点沉降计算分析［6一7］见表2。

5.2 土层沉降分析

根据地铁沿拟建基坑布置的6个沉降分析点不同深度土层沉降结果,得到以下结论：

5.2.1 平面上,距离基坑最近的B点,土层沉降最小,距离基坑越远土层沉降越小；

5.2.2 剖面上,各点埋深越浅的土层,沉降越小；

5.2.3 基坑以外,地铁埋深位置土层沉降量很小,此次基坑降水对周边地铁处土层影响很小。

［1］袁正辉.深基坑开挖对近邻桥桩的影响研究［D］.北京交通大学,2007.

［2］黎科.深基坑开挖对邻近桥桩的影响研究［D］.天津大学,2007.

［3］陈福全,汪金卫,刘毓氖.基坑开挖时邻近桩基性状的数值分析［J］.岩土力学,2008,29(7):1971～1976.

［4］彭良泉,李盛青.新建堤防对既有桥桩影响的三维有限元分析［J］.人民长江,2013,44(24):6～8.

［5］中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ120一2012建筑基坑支护技术规程［S］.北京:中国建筑工业出版社,2012.

［6］姜谙男,塔拉,李鹏.邻近桥桩地铁车站施工数值模拟及敏感性分析［J］.岩土工程学报,2013,35(2):1151～1154.

［7］彭放枚,凌同华,张胜,等.邻近桥桩隧道施工监控量测方案优化［J］.中外公路,2013,33(2):202～206.

The Influence of Foundation Pit PreciPitationon Adjacent Subway

Sun Yapeng1Xiao Zhaoran1Yi Lingbing2
(1.Henan University of Technology,Zhengzhou Henan 450000;2.Zhengzhou Design Institute of China Railway Engineering Consulting Group Co., Ltd.,Zhengzhou Henan 450000)

With the deep foundation pit precipitation project of an adjacent subway in Zhengzhou as the background, the method of theoretical analysis and field monitoring data contrast analysis was carried out,the influence of deep foundation pit precipitation projecton adjacent subway was analyzed.

Soil nailing wall+pile anchor support;Water stop curtain;tube well precipitation;Adjacent subway

U231

A

1003一5168(2015)07一0105一3

2015一6一11

孙亚朋(1990一),男,硕士,研究方向:结构工程与岩土工程;易领兵(1988一),男,硕士,研究方向:结构工程与岩土工程。