北京地铁达官营站降水设计与施工优化研究

摘要

随着地下结构和高层建筑的不断采用,深基础应用越来越广泛,许多基础的埋深位于地下水位以下,在进行此类深基础的施工过程中,常常会遇到土方开挖底面位于地下水位以下的情况。为保证土建施工的顺利完成,就要进行降水施工,使地下水位降低到必要的深度,以改善施工作业条件,避免造成塌方和地基承载力下降。因此降水工程越来越受到有关设计和施工人员的关注。
　　本文依托北京地铁七号线达官营站降水项目,以管井降水方法为研究对象,以为实际工程提供合理参数为目的,通过抽水试验参数验算,对降水设计方案进行调整;以实际施工效果结合施工条件对施工工艺进行优化研究。增强了方案的科学性,提高了施工效率。具体内容如下:
　　在有条件的场地内进行抽水试验,但由于施工工期紧张和成本控制的原因,不可能对每一个施工段都进行抽水试验而对方案进行优化。因此通过运用modflow地下水流模拟软件,建立地下水流模型,用WEL子程序包模拟井,用IBD子程序包模拟定水头边界,分别模拟了单井及群井泵量(32m3/h和50m3/h)抽水1天、5天、10天、20天的抽水等值线图。根据模拟数据对井数、井结构、水泵规格进行了调整,使达到最优抽水效果。
　　在实际施工过程中,乌卡斯冲击钻成井工艺速度慢,成本高,不适合上路施工等问题,通过现场总结经验,结合试验井出水效果,最终采用了潜孔钻成井工艺,同时井身结构由加筋混凝土管变为钢管和pvc管,在保证了出水效果的同时提高了速度,节省了成本。
　　通过对地铁降水对周边环境的影响进行了研究。分析了降水所引起的地面沉降的原理及沉降量的预测。通过实际沉降监测数据和计算沉降监测数据的比较得出砂卵石底层的沉降特性,并提出了保护的应急预案。提出防止地面沉降所采取的方法-地下水回灌,对于回灌的方法,回灌井的结构进行了探讨。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 选题依据及意义

1.2 降水工程的概念及特点

1.3 研究现状

1.4 存在问题

1.5 本文研究思路

第二章 研究区域工程概况

2.1 工程简介[4]

2.2 地层情况

2.3 水文地质条件

2.4 构筑物及管线分布情况

2.5 构筑物允许变形量[6]

第三章 达官营站降水初步计方案

3.1 工程概况

3.2 初步设计的技术要求[7]

3.3 降水方案及设计参数确定[8][9]

3.4 设计方案的验算和调整

3.5 降水沉降原因分析及监测点布置方案

第四章 管井降水施工简介

4.1 施工准备[11]

4.2 施工工艺流程

4.3 技术要求[13]

4.4 关键工序控制

第五章 抽水试验及方案优化

5.1 试验目的

5.2 试验内容

5.3 方案设计

5.4 抽水试验技术要求[14]

5.5 单井抽水试验

5.6 水文地质参数计算[15][16]

5.7 群井抽水试验

5.8 数值模拟

5.9 降水设计优化

5.10 降水与沉降分析

第六章 成井工艺及井身结构调整

6.1 原设计施工情况

6.2 成井工艺调整

6.3 井身结构调整

6.4 可行性分析

6.5 技术控制要求

6.6 经济性分析

6.7 结论

第七章 效果分析

7.1 经济效果分析

7.2 环境效果分析

7.3 降水效果分析

结 论

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢