3.2针对深厚砂层进行系统的基坑抽水试验
针对桐泾公园站场地内的水文地质条件,采用原位钻井的方法,进行了非稳定流的单井抽水试验,并进行了水位恢复试验。
3.2.1抽水试验的目的
(1)通过抽水试验,查明各含水层埋深、试验期间承压水水头高度以及水文地质参数(包含渗透系数、导压系数、导水系数等)。
(2)对抽水孔进行抽水试验确定水位下降与总涌水量等关系,从而预测一定降深下的抽水量或一定开采定额下的水位降深值,同时为确定合理的降水方案提供依据。
(3)通过抽水试验,计算降水时降水井影响半径及降水井的插入深度。
(4)通过抽水试验,确定相关含水层水力联系特征。
(5)根据抽水试验结果、钻孔地层和地下水位动态等建立基坑降水数值模拟模型,对模型进行识别后,预测基坑降水引起周边地区地下水渗流场变化趋势。
3.2.2 抽水试验结论
通过详细的水文地质调查及抽水试验,查明了本地区内各含水层的水文地质参数、地下水类型等,得出相关的参数及观测数据,达到了抽水试验的目的。各试验井结构作为基坑降水设计参考。
3.2.3根据抽水试验结果,制定基坑降水方案
根据抽水试验所得出的数据,降水方案确定采用疏干井和减压井相结合的施工方法。根据设计计算,本工程共布置疏干井22口,降压井(含观测备用井和原试验井)28口。
3.3针对车站结构造型合理安排基坑开挖施工工序
3.3.1确保基坑开挖的安全控制措施
本基坑采用明挖顺作法施工,分南北两个施工区域,由端头井向标准段中间开挖,最后中间收尾。在开挖过程中严格“分层、分步、对称、平衡、限时”十字方针,遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则,基坑开挖空间和开挖速率相互协调配合,并加强施工监测,做到信息化施工。
(1)土方开挖必须在地下连续墙、顶圈梁及混凝土支撑达到设计强度后方可进行。挖土前必须进行充足的降水,确保水位降到当前挖土层层底以下3米。
(2)支撑施工要按先撑后挖、随挖随撑的原则进行。当挖土位置的当两根支撑安装完成后,才能挖去支撑中间的土体。
(3)土方开挖施工时,坑边一倍基坑深度范围内严禁堆放弃土和堆放重物。
(4)采取分层分段开挖,第一层土方开挖长度不超过12m,第二道及以下各道支撑的土方开挖过程中,每小段长度不超过6m。同时严格控制土坡坡度,确保边坡稳定,防止纵向滑坡。
(5)严禁挖土机械碰撞支撑、立柱、井点管、围护桩等结构。
(6)坑底留20~30cm人工修土至设计标高。
3.3.2土方开挖施工方法
挖掘机械采用一台18米臂长的长臂挖掘机配合2台小型挖掘机进行。由于场地条件良好,将长臂挖掘机置于基坑边直接开挖,直接装车。每个作业面安排1台小型挖掘机,小型挖掘机则随基坑开挖进入基坑并配合长臂挖掘机将基坑分段分层分台阶开挖。
3.4车站防水采用全包防水施工工艺控制结构渗漏水风险
车站防水遵循“以防为主,防排截堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,针对车站位于砂性土层,一改以往采用的普通防水方法,采用较为先进的全包防水施工技术。车站主体结构按一级防水标准设防,强调以结构自防为主,采用S8标号的防水混凝土,配以自粘聚合物改性沥青防水卷材全面覆盖,车站顶板还增加一层2.5mm厚的聚氨酯防水层和350#纸胎油毡隔离层。结构主体全长设置两道诱导缝,不设置变形缝,仅在区间通道、南北附属连接处设置,对变形缝、施工缝等特殊部位进行多道防水处理。
4 工程所取得的经济和社会效益
针对工程特点,由于采取了上述措施,苏州轨道交通2号线桐泾公园站尽管处于深厚砂性土层中,但在基坑开挖过程中未出现明显的渗漏水现象,为施工单位节省了约150万元的工程抢险费用。其次在基坑开挖过程中通过合理调配施工机械和安排施工工序,开挖与支撑有效结合,顺利完成了各个施工节点,使得整个基坑开挖比原定的施工计划提前了1个月完成,节约人工费、机械租赁费等约80万元。该工程的施工安全、工程质量得到了社会各界普遍认可,并且获得了“江苏省级安全文明工地”,企业信誉得到了进一步提升。
5 结束语
城市轨道交通工程建设技术复杂、施工难度大、安全风险高。桐泾公园站深基坑工程施工,通过在原有的施工技术、经验的基础上进行研究、比较、优化,形成了一套完善的施工工艺,有效解决了在砂性土质中进行深基坑建设常见的安全质量隐患,为类似的工程施工,提供了宝贵的施工经验及技术支持,也凸显了“资源节约、环境友好”的绿色施工理念,具有广阔的推广应用前景。