地铁端头加固施工方案讲诉.docx
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地铁端头加固施工方案讲诉.docx
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地铁端头加固施工方案讲诉
一、编制依据和原则要求
1.1编制依据
1、苏州市轨道交通四号线IV-TS-04标土建工程合同文件;
2、苏州市轨道交通四号线IV-TS-04标土建工程招标文件及投标文件;
3、苏州市轨道交通四号线IV-TS-04标土建工程设计相关文件及设计图纸;
4、国家现行有关施工及验收规范、质量技术标准,以及苏州地区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定;
5、根据北寺塔站总体施工部署及施工围挡情况;
6、我公司在华东地区地铁施工经验和研究成果及现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力等;
7、苏州市轨道交通四号线IV-TS-04标土建工程实施性施工组织设计。
1.2加固原则和要求
1.2.1端头土体加固原则
1、根据盾构隧道穿越地层的地质水文情况及设计要求,确定加固方法和范围。
2、结合施工情况,选用合理价格的方法进行加固,选用合理的检测方法确定加固强度满足设计要求。
1.2.2加固要求
1、加固后的土体具有良好的均匀性和自立稳定性。
2、加固土体无侧限抗压强度达到0.5Mpa以上。
3、渗透系数≤1.0×10-8cm/sce。
二工程概况
2.1工程简介
北寺塔站为地下二层三跨框架结构(换乘节点段为三层三跨),半盖挖顺做法施工。
车站外包总长204.1m,标准段外包宽度21.7m,标准段基坑开挖深度18.46m,换乘段基坑开挖深度25.27m。
北寺塔站盾构井两侧与周边房屋垂直距离不足1m,不满足三轴搅拌桩止水帷幕施工条件,调整为800厚素混凝土地下连续墙止水帷幕,与7m宽φ850@600三轴搅拌桩加固体组成,止水帷幕距端头边线11m,端头加固与地下连续墙冷缝采用φ600@300单排旋喷桩进行加固处理,端头降水共设置4口降水井(具体见附图1)。
2.2施工情况简介
1、围挡及工序情况说明
北寺塔站车站结构施工共分四期围挡及交通疏解,并且每期围挡相对均比较独立(施工场地比较狭小),在每期围挡中围护结构所有工序均要施工完毕,为缩短施工工序转换时间,确保节点工期施工要求,同时,北寺塔站位于人民路且靠近北寺塔,施工要求高、难度大,为确保盾构始发安全,采用800厚素混凝土地下连续墙进行施工。
2、周边建筑物情况
北寺塔站南端头盆盆酸菜鱼餐馆距车站基坑只有5.2m,若采用三轴搅拌桩止水帷幕施工(帷幕中心线距酸菜鱼馆约0.5m),施工难度大。
2.2工程重难点
如何通过调整施工参数保证三轴搅拌桩在粉砂、粉质粘土等地层中的成桩质量,实现端头加固的目的,保证盾构机顺利安全始发。
2.3工程及水文地质
2.3.1地形地貌与气象概况
本标段经过区域为广阔的冲湖积平原,水系发育,地势平坦,系典型的水网化平原。
沿线地面标高2.05~3.5m,交通便利。
苏州市地处北亚热带海洋性季风气候区,四季分明,气候温和湿润,是典型的海洋性气候。
多年平均气温15.9℃,极端最高气温28.2℃,极端最底气温3.6℃。
多年平均降水量1110.6mm,最大降水量1782.9mm,日最大降水量604.2mm,降水主要集中在6~9月,多年平均蒸发量1322.6mm。
苏州地区50年一遇的基本风压值为0.45KN/m2。
2.3.2工程地质
根据资料显示,标段范围内揭露的地基土除表层为全新统人工堆积物外,其下均为第四系全新统~中更新统的冲湖积相、海陆交互相沉积物,岩性主要为粉土、粉质粘土、粉(砂)土等。
按各土层的物理力学性质、沉积环境、成因类型,可分为7个工程地质层。
地基土特征自上而下分述如下:
(1)填土层
①1淤泥层:
灰黑色,流塑,富含有机质,有腥臭味,有时含少量碎石及生活垃圾,主要分布在沿线各河道内,层厚0.30~2.50m,平均层厚1.09m,层底标高-6.57~-0.38m,层顶标高-5.57~0.38m,压缩性高,工程特性极差。
①2杂填土层:
褐黄~灰~杂色,松散,以水泥、沥青路面为主,局部含较多碎石、混凝土块等建筑垃圾,局部有架空现象。
属第四系全新统近代人工堆积物,层厚0.40~3.80m,平均层厚1.39m,层底标高-0.24~2.74m,该层压缩性不均,土质不均,沿线除河道外其余大部分地段均有分布。
①3素填土层:
褐黄~灰~灰黄色,松散~松软,以粘性土为主,含植物根茎,夹少量碎石砖,局部勘探点表层含建筑垃圾及夹淤泥层,属第四纪全新世近代人工堆积物,层厚0.30~8.40m,平均层厚2.63m,层底标高-5.18~2.47m,该层压缩性不均且高,土质不均,沿线除河塘部位外均有分布,局部厚度较大。
(2)粘土,淤泥质粉质粘土层
②1粘土层:
青灰~灰黄色,可塑,含铁锰质氧化斑点。
为第四纪全新世冲湖积相沉积物,该层压缩性中等偏高。
②y淤泥质粉质粘土层:
灰色,流塑,夹少量有机质及薄层泥炭质土。
为第四纪全新世滨海~湖沼相沉积物,厚度变化较大,该层压缩性高。
(3)粘土,粉质粘土,粉土层
③1粘土层:
褐黄~灰黄色,可塑为主,局部硬塑,含铁锰质结核,夹灰色条纹。
有光泽,干强度高,韧性高,无摇振反应。
为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物,层厚0.30~5.30m,层顶标高-9.91~2.47m,该层压缩性中等。
③2粉质粘土层:
灰黄~青灰,可塑为主。
含铁锰质斑点及灰色团块,下部夹薄层粉土,局部粉土含量高。
稍有光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应。
为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物,层厚0.40~8.40m,层顶标高-14.61~0.17m,该层压缩性中等。
③3粉土层:
灰黄~灰色,稍~中密,饱和。
夹少量薄层粉质粘土,含云母碎片,无有光泽,干强度低,韧性低,摇振反应迅速。
为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物,层厚0.80~7.60m,层顶标高-12.30~-0.63m,该层压缩性中等。
(4)粉质粘土、粉土、粉质粘土、粉土层
④1粉质粘土层:
灰色,软~流塑。
薄层理发育,夹少量薄层粉土。
为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物,该层压缩性中等偏高。
④2粉砂或粉土层:
灰黄~灰色,中密为主,饱和。
夹薄层粉质粘土,局部为粉砂,含云母碎片,标贯击数平均值N=24.3。
为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物,该层压缩性中等。
④3粉土夹粉砂层:
灰色,中密为主,饱和。
夹少量薄层粉质粘土,含云母碎片,标贯击数平均值N=30.4。
为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物,该层压缩性中等。
(5)粉质粘土,粉砂层
⑤1粉质粘土层:
灰色,软塑~流塑。
薄层理发育,夹少量粉土薄层。
为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物,该层压缩性中等偏高。
⑤2粉砂或粉土层:
灰色,中密~密实,饱和。
夹少量夹薄层粉质粘土,主要矿物成分为石英、长石,含云母碎片,
(6)粘土,粉质粘土层
⑥1粘土层:
暗绿~灰黄色,可塑~硬塑。
含灰色团块、条纹、铁锰质斑点,下部见铁锰质结核,偶夹薄层粉质粘土。
有光泽,干强度高,韧性高,无摇振反应。
为第四纪晚更新世(Q32-1)冲湖积相沉积物,层厚1.00~11.50m,层顶标高-37.18~-12.21m,该层压缩性中等。
⑥2粉质粘土夹粘土层:
灰黄~青灰,可塑为主,局部软塑。
含铁锰质斑点,局部粉粒含量高,下部夹少量薄层粉土。
稍有光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应。
为第四纪晚更新世(Q32-1)冲湖积相沉积物,层厚1.00~15.60m,层顶标高-39.18~-21.00m,该层压缩性中等。
(7)粉质粘土,粉砂,粉质粘土,粉土层
⑦1粉质粘土层:
青灰~灰色,可塑~软塑。
薄层理发育,夹少量薄层粉土。
为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物,该层压缩性中等。
⑦2粉土或粉砂层:
灰色,密实为主,饱和。
局部为粉砂,偶夹夹少量薄层粉质粘土,主要矿物成分为石英、长石,含云母碎片,标贯击数平均值N=40.4。
为第四纪晚更新世(Q2-1/)冲湖积相沉积物,该层压缩性中等偏低。
⑦3粉质粘土层:
青灰~灰色,软塑。
薄层理发育,夹少量薄层粉土。
为第四纪晚更新世(Q2-1/)冲湖积相沉积物,该层压缩性中等。
⑦4粉土或粉砂:
灰色~灰黄色,密实,饱和。
夹少量薄层粉质粘土,主要矿物成分为石英、长石,含云母碎片,标贯击数平均值N=54.8。
为第四纪晚更新世(Q2-1/)冲湖积相沉积物,该层压缩性中等偏低。
2.3.3水文地质
1、地表水
工程沿线场区内各类地表水体密布,河港交叉、湖荡众多、水流串通。
苏州市区现有苏州站、枫桥站两个水文观测站,苏州站设在觅渡桥北;枫桥站位于枫江桥上游约1.1km处。
苏州站(觅渡桥)多年平均水位0.95m,汛期(5~10月)多年平均水位1.06m,历史最高水位2.59m,历史最低水位0.01m。
枫桥站多年平均水位1.07m,汛期(5~10月)多年平均水位1.23m,历史最高水位2.62m。
苏州市区防汛警戒水位1.62m。
2、地下水
本区间地下水按埋藏条件主要为孔隙潜水、微承压水和承压水三种类型。
(1)潜水
潜水含水层主要由全新统填土层组成,勘察区域内均有分布,填土层由粘性土夹碎石组成,由于其颗粒级配不均匀,固结时间短,往往存在架空现象而形成孔隙,成为地下水的赋存空间,其透水性不均匀。
主要接受大气降水的入渗补给,同时接受沿线污水、自来水的渗漏补给。
其富水性受岩性和厚度控制,因含水层渗透性差,单井涌水量较小,为民井开采层位,水质尚可,局部受污染。
勘察期间苏州测得潜水稳定水位为地面下1.0~1.50m左右,标高1.46~1.48m,该层水对基坑开挖有直接影响。
苏州地区降雨主要集中在6~9月份,在此期间,地下水位一般最高;旱季为12月份至翌年3月份,在此期间地下水位一般最低。
据区域水文资料,苏州市历史最高潜水位为2.63m,近3~5年最高潜水位2.50m(1985国家高程基准),最低潜水位标高为0.21m,潜水位年变幅一般为1~2m。
(2)微承压水
微承压水含水层由晚更新世沉积成因的③3、④3粉土、④2粉土或粉砂层组成,其隔水顶板为③1、③2粘性土层,隔水层底板为⑥1、⑥2粘性土层,具微承压性。
据实测结果,微承压水水头标高在-0.20~1.90m,该层为对车站基坑开挖有直接影响的含水层。
富水性主要受含水介质厚度制约。
该含水层的补给来源主要为潜水和地表水。
(3)承压水
承压水主要赋存于深部的粉(砂)土层中,埋深大于25米,赋水性中等。
具有相对较好的封闭条件,其补给来源为其上部松散层渗入补给、微承压水(B层砂)与之联通补给、越流补给及地下迳流补给,其排泄方式主要是人工开采,其次是对下部含水层的越流补给及侧向迳流排泄。
据区域资料,苏州市历年最高微承压水头标高为1.74m,近3~5年最高微承压水水位为1.60m左右,年变幅1m左右。
三、施工总体部署
3.1施工组织
根据业主要求及项目部整体施工组织安排,在进行各期围挡内车站结构施工时,各期围挡内能够进行施工的端头加固必须全部施工完毕(各期围挡均是独立的),所以北寺塔站各期围挡内端头加固施工顺序为:
场地平整(管线改移)→端头止水帷幕施工(800厚素混凝土地下连续墙施工)→端头加固(三轴搅拌桩施工)→冷缝处理(旋喷桩)→降水井施工。
图3.1-1北寺塔站站端头加固平面图
具体加固区域见“附图北寺塔站端头加固平面图”;
3.2施工组织机构
选择参加过地铁施工,施工经验丰富,年富力强、有责任心的中青年骨干,成立以项目经理为中心的领导班子,下设施工技术部、物设部、安质部、财务部、计合部、综合部。
现场管理组织机构见图3.2-1。
项目经理:
曾益平
项目安全总监:
汤建军
项目总工:
邓剑峰
项目副经理:
万凯
项目副经理:
王小军
计合部:
史博
合部:
张令权
财务部:
刘志宏
施技部:
阿继盛
安质部:
贾松
物设部:
邱家松
综合部:
任建伟
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