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1、目录1、工程概况11.1工程位置与环境11.2基坑开挖支护形式12、方案设计的编制依据13、场区工程地质及水文地质条件23.1 地形地貌23.2 地层岩性23.3 水文地质条件33.4场区周边建筑位置关系44、基坑降水设计54.1 基坑特点分析54.2 设计思路54.3 水文地质参数选取64.4 深井降水井设计75、降水施工95.1施工部署95.2施工进度计划125.3主要施工工艺流程及主要施工方法136、安全质量保证措施186.1安全保证措施186.2质量保证措施211工程概况1.1工程位置与环境新建#至#城际铁路天河机场2#明洞位于#市黄陂区，拟建2#明洞地表主要为荒置水田及林地，场地周边
2、无高大建筑物；后续因机场三期建设场坪大面积施工，原始排水系统破环严重，明挖基坑周边填土较高。1.2基坑开挖支护形式天河机场2#明洞起讫里程为DK21+396.9DK23+800汉孝二标标尾，其中围护桩支护开挖段里程为DK21+396.9DK23+490因DK22+943DK22+991段隧道上方为天河机场110kv变电站通道，该段改为暗挖法施工，全放坡开挖段里程为DK23+490DK23+800。根据现场实际情况及设计要求，DK22+000DK23+800段需采取降水措施后方可组织基坑开挖及主体结构施工。1DK22+000DK23+490围护桩支护段该段采用三级放坡开挖+围护桩+内支撑支护开挖
3、，长1490m；放坡坡率为1：1，坡面设置22 L=2m挂网锚钉2mx2m，挂8钢筋网20cmx20cm，C20喷砼10cm厚；围护采用1m1.3m钻孔灌注桩，第一道支撑采用0.8x0.8m的钢筋混凝土撑，纵向间距6m；第二道支撑采用壁厚16mm的609mm钢管撑，间距3m，该支撑根据不同段落和工况采用换撑设计。该段基坑底宽为14.316.9m，坑底有一定坡度，起点DK22+000处基坑底标高为12.351m、开挖深度25.0m，DK23+490处基坑底标高7.148m、开挖深度13.7m。2DK23+490DK23+800全放坡开挖段该段采用三级放坡开挖，长310m；放坡坡率为1：1，放坡坡
4、面设置22 L=2m挂网锚钉2mx2m，挂8钢筋网20cmx20cm，C20喷砼10cm厚。该段起点DK23+490处基坑底标高7.148m、开挖深度13.7m，DK23+800处基坑底标高11.9m、开挖深度约9.0m。基坑重要性等级为一级。2方案设计的编制依据1中铁第四勘察#集团#新建铁路#至#城际铁路天河机场2号明洞(DK21+396.9DK23+800) 围护结构设计图；2中铁第四勘察#集团#新建铁路#至#城际铁路天河机场2号明洞DK21+396.9DK23+800DK22+943DK22+991变更设计；3新建#至#城际铁路天河机场隧道工程勘察报告；4地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规
5、范GB50307-1999；5供水水文地质勘察规范GB50027-2001；6供水管井技术规范GB50296-99；7建筑工程施工质量验收规范GB50300-2001；8建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012；9建筑与市政降水工程技术规范JGJ/T111-98；10基坑工程技术规程DB42/T159-2012；11基坑管井降水工程技术规程DB42/T830-2012；3场区工程地质及水文地质条件3.1 地形地貌拟建2#明洞位于长江III级阶地，地貌类型主要为冲积平原陇岗区及岗坳地区，原地面水塘密布，水塘水深为0.52m，淤泥厚0.53m。由于天河机场三期工程场坪填筑施工，破坏原有地貌，现地
6、表高程介于20.29m37.74m之间，最大高差17.45m。 3.2地层岩性区内出露地层主要为第四系全新统冲洪积Q4al+pl层、第四系中更新统冲洪积Q2al+pl层和白垩系-下第三系东湖群K-E基岩，由上至下分述如下：21Q4al+pl粉质粘土：分布于地表，层厚不大。22Q4al+pl粘土：灰褐色、黄褐色，可塑，以由粘粉粒为主组成，局部含铁锰质结核及少量角砾，多出露于谷地表层及第四系中上部，层面标高19.9137.75m，层厚0.5017.10m，平均4.73m，N=619击，平均14.16击，级，0=150kPa。31Q2al+pl粘土、粉质粘土：棕红色、黄褐色为主，局部夹浅灰色、灰白色
7、，硬塑，不均匀分布铁质结核、角砾，且夹有不均匀的高岭土团块或条带，具有一定的膨胀性，遇水易软化。场地内分布广泛，多出露于第四系中下部，局部夹可塑状粘土，层面标高11.4538.12m，层厚2.0021.00m，平均8.86m，N=1842击，平均24.98击，级，0=200kPa。32Q2al+pl粘土、粉质粘土：褐灰色、褐红色，可塑，以由粘粉粒为主组成，局部不均匀分布有铁锰质结核及少量角砾，DK21+800DK22+400出露于第四系中下部，层面标高3.5733.39m，层厚1.0012.90m，平均5.80m，N=1228击，平均21.77击，级，0=180kPa。41K-E泥质粉砂岩、粉
8、砂岩、含砾砂岩：黄褐色、浅灰色、灰白色，全风化呈砂土状，局部含少量砾石，夹少量的块状，岩质极软，手捏易碎，浸水易软化、崩解。层面标高-12.4721.88m，揭露厚度5.1526.6m，N=1967击，平均35击，N63.5=1078击，平均27击，级，0=250kPa。3.3 水文地质条件本场地地下水分上层滞水和基岩裂隙水，勘察期间分时段对混合地下水进行了量测。20#12月份，孔内量测地下水埋深一般在7.39.8m；20#23月份的稳定水位埋深为0.318.1m，一般稳定水位埋深为1.23.4m；20#46月份的稳定水位埋深为0.310.4m，一般稳定水位埋深为0.81.7m。明洞段范围内钻
9、孔混合水位如下表：根据“天河机场隧道不同岩组稳定水位变化图可以发现，总体上09年46月份的混合水稳定水位线高于09年23月份的混合稳定水位线，09年23月份的混合水稳定水位线高于08年12月份的混合稳定水位线，该规律与该地区的降雨量相关性极大，局部不一致，应系粘土层内裂隙不发育引起地下水不发育所致。基岩内含水层具弱承压性。本区地下水位随季节性影响较大。3.4场区周边建筑位置关系3.4.1周边建筑物2#明洞DK22+00022+400段线路左侧有天发市场等群落低层层建筑，DK22+400处线路左侧距离线路左线约150m处有一机场雷达站，DK22+900处线路右侧距离线路左线60m90m范围处为机
10、场110kv变电站。3.4.2周边道路2#明洞于DK22+350处下穿既有银鹰路，银鹰路为原有乡村道路，混凝土路面，路面宽度约6m；于DK22+943DK22+991段采用暗挖方式下穿110kv变电中心进出道路，110kv变电中心进出道路为混凝土路面，路面高程约为28m，路面宽度约14m。3.4.3周边管线2#明洞于DK22+792.3处下穿机场输油管道，输油管道与城际铁路线路斜交，角度约为48，输油管道直径约为20cm，管顶高程在27.2127.7处，目前已采取悬挂方式防护；于DK22+943DK22+991下穿110kv变电中心输电线缆，输电线缆位于110kv变电中心进出道路两侧路肩，该部
11、位不目前未进行暗挖施工。4基坑降水设计4.1 基坑特点分析2#明洞明挖DK22+000DK23+800降水段长1800m，围护桩支护段基坑宽为14.316.9m，坑底有一定坡度，起点DK22+000处桩顶标高为26.0m，基坑底标高为12.351m；DK23+490处桩顶标高为20.248m，基坑底标高7.148m、开挖深度13.1m。全放坡段DK23+490处基坑底标高7.148m、开挖深度13.7m，DK23+800处基坑底标高11.9m、开挖深度约9.0m。基坑开挖深度内主要地层有21粉质粘土、22粘土、31和32粘土、粉质粘土以及41全风化泥质粉砂岩、粉砂岩、含砾砂岩，坑底直接坐落于4
12、1层中，其下伏41层未揭穿。根据地勘报告，基坑开挖深度范围内21粉质粘土和22粘土均属不透水层，坑底以下的41全风化泥质粉砂岩、粉砂岩、含砾砂岩层为含水层、中等透水，具弱承压性。故需采用中深管井井点降水方式对该段明洞基坑进行疏干降水。4.2 设计思路经查地勘报告和区域地质资料#市基岩地质图，本线路里程DK23公里附近有一物探推测断层所在。该断层呈北西-南东向展布，断层性质不明，长度超过50公里，两端延伸出图，东南18公里处切长江。根据场地地下水特性确定降水方式，依据地勘报告及抽水试验成果确定水文地质参数，对基坑总涌水量Q、降水井数、降水井结构等进行设计，合理布设降水井平面位置。观测不同时间水位
13、降深情况，通过信息化施工指导基坑土方开挖，并确定开启合理的降水井数量。鉴于本明挖段较长，按250m为一施工段分段进行降水设计，取代表性地段DK22+750DK23+000段和DK23+490DK23+800段采用天汉降水软件验算。4.3 水文地质参数选取4.3.1 渗透系数K根据4口单井及群井抽水试验成果，本明挖线路段渗透系数分别为0.69m/d、0.38m/d、0.49m/d、1.20m/d和0.88m/d，综合考虑区域地质特征则小里程端渗透系数取值0.5m/d，大里程端渗透系数取值为1.0m/d，中间段适当过度。4.3.2 影响半径R影响半径R按水文地质手册公式计算如下：承压水稳定水位按1
14、8.5m考虑，混合稳定水位按勘察报告所附表对应里程查取，降水目标取坑底以下1.0m，DK22+000处水位降深S需22.0m，DK23+490处水位降深S需12.4m，DK23+800处水位降深S需7.6m，则R介于76220m；场地水文地质勘察与抽水试验结果，R介于189228m考虑到本基坑段岩性特征、降水深度和降水运行时间等影响因素，本次降水设计影响半径综合取值90m。4.3.3基坑概化半径等效半径r0采用“大井法，狭长矩形基坑，按基坑管井降水工程技术规程DB42/T 830-2012附录C，其概化半径参照下式计算：a -基坑的长度，按分段长度取值；b-基坑的宽度，取20m；-系数，依据b/a按基坑管井降水工程技术规程查附录C.2表。则各分段基坑概化半径见表4.3.3-1。表4.3.3-1 2#明洞降水分段基坑概化半径统计表分段里程DK22+000DK22+250DK22+250DK22+500DK22+500DK22+750DK22+750DK23+000DK23+000DK23+490DK23+490DK23+800概化半径72727272132884.4 深井降水井设计4.4.1 基坑总涌水量估算基坑涌水量计算按远离边界承压完整井井流模型，计算公式为：式中：K含水层平均渗透系数；M承压含水层厚度；S基坑水位降深；R影响半径；r0基坑等效半径。4.4.2 降水
