33层高层修建电梯井深坑水下施工现实操纵计划指南Word文档格式.docx
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2.1场地交通位置、地形地貌
2.1.1交通位置
阆中是四川省省辖市,由南充市代管。
位于四川东北部,嘉陵江中游,东枕巴山、西倚剑山、雄峙川北为蜀道南路的“咽喉之地”。
自古为“川北重镇”。
介于东经105°
41′~106°
24′,北纬31°
22′~31°
51′之间。
东靠巴中市、仪陇县,南连南部县,西邻剑阁县,北接苍溪县。
国道212线北经广元直达兰州,东连重庆,与省道302线交汇形成网络。
拟建场地位于位于阆中市华胥路148号地块内,凌家坝村以西,马池坝以东,赵家祠以南。
2.1.2地形地貌
阆中市处于川中丘陵区向川北低山区过渡地带。
全境东西北部高,中南部低,呈堰尾槽状地势和多层次梯级地形,海拔328~888.8米。
境内主要河流有嘉陵江,地貌上为构造剥蚀地形,区内沟谷发育,山梁纵横,锥状山,条形单薄山及浸蚀洼地等地貌景观常见。
拟建场地地貌单元即属嘉陵江Ⅱ级阶地,现主要为耕地,场地内分布有3个小水塘,水塘一般深0.5~1.5m,勘察期间水塘均干枯无水,一般雨后即积水,在19、20号楼地段分布有民房,场地海拔高程(孔口高程)357.75~360.15m,场地地形平坦开阔,适于进行工程建设。
2.2区域地质构造与地震
本场地属嘉陵区Ⅱ级阶地地貌,地表分布第四系全新统人工堆积(Q4ml)之素填土,第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)成因的粉质粘土、粉土、粉细砂及卵石等组成,下伏地层为侏罗系上统(J3P)砂、泥岩,基岩埋深约26.7m~29.0m。
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)附录A的规定,拟建场地地震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度为6度。
总体而言,该区域地质构造稳定,未发现新构造活动行迹,无发震断裂构造,主要受外围地震波及的影响,区内晚近期构造活动微弱,地壳运动以大面积间歇性整体抬升为主,未见大的断裂构造,构造裂隙不发育,属相对稳定地块,宜于工程建设。
2.3气象概况
阆中市属亚热带气候,温暖潮湿,气象特征为“冬春干,夏伏旱,秋多雨”。
多年平均气温17.1℃,干旱指数为0.84,最高气温为39℃,最低气温为4.1℃。
2.4场地岩土构成
拟建场地上覆地层为第四系全新统人工填土层(Q4ml)和第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)之粉质粘土、粉土、粉细砂及卵石层,下伏地层为侏罗系上统蓬莱镇组(J3P)砂、泥岩,现由新至老对各层岩土的构成和特征分述如下:
(1)第四系全新统人工填土(Q4ml)
1素填土(Q4ml):
一般为黄褐色、浅灰褐色,稍湿,结构松散,主要由
粉质粘土和粉土组成,上部含植物根系。
该层在场地内地表连续分布,一般层厚0.5~1.2m。
(2)四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)
②-1粉质粘土(硬塑):
黄褐、灰褐等色,硬塑状,下部渐变为可塑状,稍有光泽,无摇振反应,干强度高,韧性高,含铁锰质氧华物条斑及少量结核。
该层在场区内连续分布于素填土以下,层厚2.5~4.0m,层底埋深3.6~4.8m。
2-2粉质粘土(软塑):
褐黄色,以软塑状为主,上部多为可塑状。
干
强度不高,局部含粉土块体。
在场内均匀公布于硬塑状粉质粘土以下,层厚0.8~2.8m,层底埋深4.8m~7.3m。
3粉土:
褐黄、灰黄色;
稍湿;
中密~密实;
含少量铁、锰质结核;
摇
振反应中等;
干强度低;
韧性低。
层底含少量粉砂,在场内连续分布于软塑状粉质粘土以下,层厚2.5~5.1m,层底埋深7.8~10.3m。
4粉细砂:
青灰色;
松散;
饱和。
矿物成分以长石和石英以及角闪石矿
物颗粒为主,云母次之,含少量砾石粉粒,局部偶见中砂。
连续分布于卵石层顶板,层厚为1.5~5.4m,层底埋深10.7~14.8m。
5卵石:
灰褐色、灰色、饱和,松散~中密,卵石成分主要为岩浆岩、
变质岩,卵石粒径多为2~10cm,部分卵石粒径可达20cm以上,卵石磨圆度较好,多呈圆形、亚圆形,大多数卵石呈中等风化~微风化状。
卵石骨架间被粉粒、砂、少量圆砾充填,卵石顶板附近卵石往往以砾石充填为主。
根据卵石层密实程度的差异,可划分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石3个亚层(在《工程地质剖面图》中分别以⑤-1、⑤-2、⑤-3予以标注)。
松散卵石⑤-1:
卵石含量50%~55%,粒径一般2~5cm,个别粒径大于10cm。
稍密卵石⑤-2:
卵石含量55%~60%,粒径一般4~7cm,个别粒径大于15cm。
中密卵石⑤-3:
卵石含量60%~70%,粒径一般5~10cm,部分粒径大于20cm,根据取芯钻孔鉴别及结全N120超重型动力触探原位测度,在该层中16.0~20.0m间不连续有厚度不大的胶结卵石分布,胶结卵石以孔隙式胶结为主,胶结程度不一,胶结度好的卵石N120超重型动力触探击数往往偏高。
(3)侏罗系上统蓬莱镇组地层(J3p)
6a.泥岩:
紫红色,泥质结构,中厚层状构造,层理清晰,由泥质碎屑
物及钙质和云母组成,质地软弱,属极软岩类,V类岩石。
钻探揭露为强风化及中风化,强风化泥岩仅局部分布于卵石底板以下,厚度一般小于0.5m,岩芯破碎。
中风化泥岩未揭穿,岩芯呈短柱状-柱状,获得率98%,较完整,风化裂隙一般发育。
抗风化能力弱,失水易开裂。
b.砂岩(中风化):
青灰色、灰白色为主,主要成分为长石、石英,次为
云母,岩屑。
细粒结构,厚层块状构造,孔隙式胶结,胶结物以泥质、钙质为主,少量铁质,质地较硬~硬,抗风化及抗冲刷能力一般。
钻探揭露为中风化,仅其表层部分钻孔揭露有厚0.1~0.2m厚的强风化。
中风化砂岩芯完整,呈柱状~长柱状,获得率79~100%,岩性较均匀,层位较稳定,斜层理和交错层理较发育。
属软岩~较软岩Ⅳ~Ⅲ类岩石。
蓬莱镇组为一套内陆河湖相沉积产物,岩性以泥岩和砂岩为主,呈互层状产出。
根据钻探结果结合现场踏勘,泥岩为紫红色,厚度一般大于10m,砂岩以青灰色、灰白色为主,厚度一般为5.0~20.0m。
2.5场地水文地质条件:
2.5.1场地地下水类型和水文特征
拟建场地在地貌单元上系嘉陵江Ⅱ级阶地,场地地下水类型主要为空隙潜
水,次为基岩裂隙水。
(1)孔隙型潜水:
场地孔隙潜水主要埋藏于第四系砂卵石空隙中。
受上
游地下水补给,向下游排泄于嘉陵江。
砂及卵石层为本场地的主要含水层,具强透水性,据区域水文地质资料显示,该场地含水层的平均渗透系数K值约为20m/d,局部区域尤其是卵石底板附近渗透系数可能偏大。
(2)基岩裂隙水
埋藏于风化基岩裂隙中,其含水、透水性受岩性、裂隙发育程度、风化程
度等条件影响,泥岩含水微弱、透水性差,为相对隔水层;
裂隙发育的砂岩为相对含水透水层。
基岩裂隙水受上覆松散堆积层中孔隙水补给,排泄于下游嘉陵江中。
勘察期间为平水期,在钻孔中测得该场地地下水稳定水位埋深5.2~6.8m,相对标高为352.26~354.06m考虑,地下水位西高东低,地下水水位年变幅在1.50~2.50m之间。
三、B标(1#、2#、3#、4#、21#)地质
华胥南苑小区B标位于阆中市华胥路148#地块内,根据(Q4al+pl)与粉土层(Q4al+pl)交界面高程位于351.68~353.68之间,粉土层(Q4al+pl)与粉细沙层(Q4al+pl)交界面高程位于348.78~349.56之间,地下水位标高位于353.08~353.59之间。
B标段1#、2#(3#、4#、21#)楼±
0.000=360.95,地下(室)车库绝对高程355.10m,筏板厚1.8m。
根据设计,电梯井(电梯集水坑)底较筏板底-2.05m,实际电梯井(电梯集水坑)底绝对高程:
351.25m,电梯井(电梯集水坑)垫层土方顶面高程:
351.10m,根据地质资料和实际开挖情况,地下水位较电梯井(电梯集水坑)要高出1.98m~2.49m。
根据设计要求,在实际开挖中,只要挖土标高超过353.59m,地下水就会将在粉土层(Q4al+pl)呈泉涌状涌出。
涌水量在0.05~0.3m3/s左右,并将粉细沙层(Q4al+pl)内粉沙一起涌出。
很快将四周粉土层土质软塑状变为液状,形成新的垮塌面,这样,水位不断升高,开挖面就不断向周边垮塌,基坑下涌水不断将细沙从粉细沙层(Q4al+pl)涌出,使得电梯井(电梯集水坑)基坑无法施工。
电梯井(电梯集水坑)如采用井点降水施工,因涌水内沙太细,涌水量大,在抽降水的过程中,会将水和细沙一并抽出,在抽水点四周就会形成新的塌陷区域。
四、电梯井(电梯集水坑)施工措施
鉴于现场的实际情况,对电梯井(电梯集水坑)四周采用(间距800ф57*3.5热扎无缝钢管,梅花布置,长5米)打入注浆管,然后在注浆开挖范围首先浇注一层C30#,厚250mm的封压层混凝土(加早强剂),三天后,进行注浆作业。
每根注浆管注浆(PO32.5纯水泥浆1:
1)在8~12包左右,将电梯井(电梯集水坑)开挖边界内粘土层,粉土层,粉细沙层内的土质,通过水泥浆,固结在一起,形成一道土质与水泥浆混合的止水的幕墙。
近似于隧道的管棚法,只是隧道处于水平面,我们的电梯井处于竖直面。
适用于新建阆中B标段电梯井、集水坑流砂层深坑施工作业。
施工原理简介
管棚法或称伞拱法,是地下结构工程浅埋暗挖时的超强支护结构。
其实质是在拟开挖的地下隧道或结构工程的衬砌拱圈隐埋弧线上,预先钻孔并安设惯性力矩较大的厚壁钢管,起临时超前支护作用,防止土层坍塌和地表下沉,以保证掘进与后续支护工艺安全运作。
管棚超前支护法在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、地面深坑开挖施工中越破软弱地层,涌水、涌砂层发挥了重要作用。
由于预埋超前管棚做顶板及侧壁支撑.为后续的开挖奠定了坚实的基础。
4.1注浆管的技术参数
①热扎无缝钢管导管规格:
外径ф57mm。
②管距:
矩向间距80cm;
③倾角:
外插角1°
~3°
为宜,可根据实际情况作调整;
④注浆材料:
M20水泥浆或水泥砂浆;
⑤设置范围:
电梯井(电梯集水井)的开挖范围内。
⑥长度:
5.0米
4.2注浆管的施工
施工工艺流程及平面布置见图
4.2.3安装及加工注浆管
⑴钢管在专用的管床上加工好丝扣,导管四周钻设孔径10~16mm注浆孔(靠孔口1.5米的钢管不钻孔),孔间距15~20cm,呈梅花型布置。
管头焊成圆锥形,便于入孔。
⑵钢管顶进采用人工直接锤击的方式。
⑶接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。
同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。
4.2.4浆
⑴安装好有孔钢花管后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。
⑵注浆材料:
注浆材料为M20水泥浆。
⑶采用注浆机将水泥浆注入钢管内,初压0.5~1.0MPa,终压2MPa,持压15min后停止注浆。
注浆量应满足设计要求,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围土体与钢管周围孔隙充填饱满。
注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。
4.3施工控制要点
⑴人工锤击打入前,精确测定孔的平面位置、倾角、外插角,并对每个孔进行编号。
⑵打孔外插角1°
以为宜,工点应根据实际情况作调整。
一般控制在1°
~1.5°
。
施工中应严格控制锤击入土高度及左右偏移量。
⑶严格控制部孔平面位置,钢管不得和相邻的钢管相撞和立交。
⑷经常量测孔的斜度,发现误差超限及时纠正。
⑸掌握好锤击力度和进度,防止断杆。
4.4劳动力的组织
操作工3~6人,钢管加工2人,钢管顶进6人,注浆工人6人。
4.5机具的配
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