22标降水试验报告.docx

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22标降水试验报告

沈阳地铁九号线曹仲站~沈苏西路站区间土建工程

降水试验报告

中煤三建

编制：

审核：

审批：

中煤第三建设（集团）有限公司

沈阳地铁九号线第二十二合同段项目经理部

2016年2月23日

一、工程概况：

1、区间线路概况：

曹仲站～沈苏西路站正线区间西起曹仲站，沿浑南西路南侧向东走行，侧穿东北创造中心后到达沈苏西路站。

线路均位于市政道路下方，地下管线均分布于道路两侧。

出入段线段矿山段起点与曹沈区间左、右线并行，后上跨曹沈正线区间，沿规划景观河西侧绿地及规划路向南走行至轨排井结束。

曹沈区间起点里程为DK14+592.356,终点里程为DK15+579.156，左线长度为985.399m（其中含长链6.707m、短链8.108m），右线长度为993.507m（其中含长链6.707m），采用矿山法施工。

区间纵断面整体成“V”字坡，覆土6.7~18.5米.区间共设四座施工竖井，两座单线泵房，1号竖井中心里程右DK14+653.832、2号竖井中心里程左DK14+856.279、3号竖井中心里程左DK15+278.028、4号竖井中心里程左DK15+513.463，左线泵房中心里程左DK14+940.000，右线泵房中心里程右DK15+000。

2、区间结构概况：

曹沈区间正线采用矿山法施工，结构型式有单线单洞标准断面、单线单洞加宽断面、双线单洞断面。

出入段线矿山段采用单线单洞标准断面结构。

3、区间竖井及横通道结构概况：

竖井平面初期支护内净空尺寸7.4m×4.6m，1号竖井深21.659m、4号竖井深20.667m。

施工时通过竖井及施工通道分别进入区间左、右线隧道掘进。

竖井采用倒挂井壁法施工，井壁采用格栅钢架加喷射砼支护体系。

横通道采用矿山法施工，复合式衬砌结构，初衬为格栅钢架加喷射砼，二衬为模注砼，初二衬之间设置柔性防水层。

二、工程地质与水文地质情况：

2.1地形地貌：

工程场地属浑河高漫滩及古河道。

位于沈阳市和平区,地形变化平缓，地面标高介于36.82～37.88m之间，交通便利。

场地70m以浅地层共分为五个主要层次、分别为：

第四系全新统人工填筑层、第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层、第四系全新统浑河新扇冲洪积层、第四系全新统浑河老扇冲洪积层和第四系中更新统洪积冰水沉积层。

2.2地层结构及特性：

本次勘察本场地揭露的地层各层土自上而下依次描述如下：

1、第四系全新统人工填筑层（Q4ml）①

①-1杂填土：

稍湿，松散，主要由粘性土、碎石、砂土组成，局部含少量建筑垃圾、生活垃圾，马路地段表层为沥青路面。

①-2素填土：

稍湿，松散，主要由粘性土、砂土组成，含植物根系。

2、第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层（Q42al）③

③-1-3粉质粘土：

黄褐色，局部下部为灰色粉质粘土，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，可塑。

③-5-2细砂：

灰褐色，局部黄褐色，潮湿，稍密，顶部稍密，石英-长石质，亚圆形，均粒结构，颗粒级配差。

③-6-2中砂：

黄褐色，潮湿，稍密，石英-长石质，亚圆形，混粒结构，颗粒级配一般，含少量砾石。

③-7-4粗砂：

黄褐色，饱和，密实，石英-长石质，亚圆形，混粒结构，颗粒级配一般，含少量砾石，局部含砾砂夹层。

③-9-3圆砾：

潮湿、水下饱和，中密，主要由泥岩、砂岩、花岗岩等组成，亚圆形，混粒结构，一般粒径2-20mm，颗粒最大粒径40mm，颗粒呈微风化状，颗粒成分复杂，一般为泥岩、砂岩、花岗岩等，坚硬，颗粒级配好，中粗砂填充，局部含卵石、砾砂夹层。

③-9-4圆砾：

饱和，密实，主要由泥岩、砂岩、花岗岩等组成，亚圆形，混粒结构，一般粒径2-20mm，颗粒最大粒径90mm，颗粒呈微风化状，颗粒成分复杂，一般为泥岩、砂岩、花岗岩等，坚硬，颗粒级配好，中粗砂填充，局部含砾砂、卵石夹层。

3、第四系全新统浑河新扇冲洪积层（Q41al+pl）④

④-1-3粉质粘土：

黄褐色，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，可塑，呈透镜体形式分布。

③-6-3中砂：

黄褐色，潮湿，中密，石英-长石质，亚圆形，混粒结构，颗粒级配一般，含少量砾石。

④-7-4粗砂：

黄褐色，饱和，密实，石英-长石质，亚圆形，混粒结构，颗粒级配一般，含少量砾石、卵石，局部砾石含量较高。

④-8-4砾砂：

黄褐色，饱和，密实，石英-长石质，亚圆形，混粒结构，颗粒级配较好,中粗砂填充，砾石含量不稳定，局部含粗砂、圆砾夹层。

④-9-4圆砾：

饱和，密实，主要由泥岩、砂岩、花岗岩等组成，亚圆形，混粒结构，一般粒径2-20mm，颗粒最大粒径90mm，颗粒呈微风化状，颗粒成分复杂，一般为泥岩、砂岩、花岗岩等，坚硬，颗粒级配好，中粗砂填充，局部含砾砂、卵石夹层。

4、第四系上更新统浑河老扇冲洪积层（Q32al+pl）⑤

⑤-1-3粉质粘土：

黄褐色，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，可塑，呈透镜体形式分布。

⑤-7-4粗砂：

黄褐色，饱和，密实，石英-长石质，亚圆形，混粒结构，含少量砾石，颗粒级配一般，局部有砾砂夹层。

⑤-8-4砾砂：

黄褐色，饱和，密实，石英-长石质，亚圆形，混粒结构，颗粒级配较好,中粗砂填充，局部含圆砾夹层。

⑤-9-4圆砾：

饱和，密实，主要由泥岩、砂岩、花岗岩等组成，亚圆形，混粒结构，一般粒径2-20mm，颗粒最大粒径90mm，颗粒呈微风化状，颗粒成分复杂，一般为泥岩、砂岩、花岗岩等，坚硬，颗粒级配好，中粗砂填充，局部含砾砂、卵石夹层。

5、第四系中更新统洪积冰水沉积层（Q2pl+fgl）⑥

⑥-7-4粗砂：

黄褐色，饱和，密实，石英-长石质，亚圆形，混粒结构，颗粒级配较好,中粗砂填充，含少量砾石，局部含砾砂夹层。

2.3场地水文地质条件

1.区域地下水赋存情况

据地下水的赋存条件、水理性质、水力性质和含水层结构特征，本区段地下水属松散岩类孔隙潜水。

本区段全新统含水层水量丰富，是工业、城市生活饮用水的主要开采层。

2.地下水补、迳、排条件

沈阳地区浑河扇地的地下水补给途径为大气降水入渗、河流侧向垂向入渗及水田回渗补给，地下水水位年内变幅约2m，年内地下水位高值出现在九月至年末，低值出现在年初。

地下水的排泄主要为人工开采和向下游迳流排泄。

工作区地下水迳流条件良好。

主要含水层渗透性强，迳流通畅。

3.含水层及隔水层

本段场地含水层岩性以砾砂、圆砾层为主，含水层厚度>32m，勘察期间测得地下水位标高约为27.60～30.36m（埋深约8.50～10.5m）。

含水层下部的隔水层主要为砾砂（充填粘性土）、含粘土圆砾层，该层结构密实并含大量粘性土，渗透性较差视为其上不含水层的隔水层。

4.地下水水质及环境土对建筑材料的腐蚀性

根据沿线所取土样的易溶盐含量分析结果，环境土对混凝土结构具有弱腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。

5.抗浮水位

根据勘察报告，本区间抗浮水位标高取34.00m。

2.4岩土工程分析与评价

1.场地地震效应评价：

根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001，本场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，反应谱特征周期Tg为0.35s。

勘察场地的饱和砂土层在地震烈度为七度时，判定为不液化土层，场地为对建筑抗震一般地段。

根据波速测试结果，表明场地类别为Ⅱ类。

2.围岩稳定性分析：

经过本次岩土工程勘察，初步查明了场地的工程地质与水文地质条件，确认场地地层分布较均匀，无不良地质作用和地质灾害，场地较稳定。

3.场地标准冻结深度为1.20m。

4.地基土的分析与评价：

场地杂填土不宜做天然地基，其余各土层均可做天然地基。

三、降水试验目的：

本次降水试验为了保证竖井的开挖，开挖架立格栅过程中不发生井身由于地下水而引起的坍塌事故。

所以进行降水施工，降低地下水水位，防止坍塌事故发生，避免安全事故的发生。

本次降水试验选择在1#竖井区域内试验，1#竖井距离浑河最近，水资源相对其他施工作业面较为丰富，选择1#竖井进行降水试验具有代表性，证明降水设计是否可靠可行。

四、水井分布情况：

根据《沈阳市地铁九号线工程曹仲站~沈苏西路站区间土建工程降水设计及施工方案（辽宁地质工程勘察施工集团勘察研究院编制）》、勘察资料、现场施工场地条件、地下管线情况、现场构筑物、结构底板标高及主体结构施工顺序，将本工程划分为6个降水单元，分别进行降水计算、设计。

具体参数如下表所示：

各部位结构板底标高统、降深计表

位置

里程

水位标高（m）

结构底标高（m）

基底水位最小降深（m）

AB段

DK14+592～K14+780

27.6～30.36

18.00

12.50

BC段

K14+780～K14+906

27.6～30.36

14.50

16.00

CD段

K14+906～K15+148

27.6～30.36

12.00

18.50

DE段

K15+148～K15+356

27.6～30.36

14.50

16.00

EF段

K15+356～K15+579

27.6～30.36

20.00

10.50

CDG段

出入线段

27.6～30.36

22.50

8.40

降水设计技术参数表

位置

里程

编号

降水井

数量

井深

（m）

泵量

（m3/h）

AB段

DK14+592～K14+780

JS-1（ab）～JS-40（ab）

35

33

80

BC段

K14+780～K14+906

JS-1（bc）～JS-34（bc）

32

36

80

CD段

K14+906～K15+148

JS-1（cd）～JS-42（cd）

37

40

100

DE段

K15+148～K15+356

JS-1（de）～JS-50（de）

50

36

80

EF段

K15+356～K15+579

JS-1（ef）～JS-42（ef）

38

30

80

CDG段

出入段线

JS-1（cdg）～JS-33（cdg）

33

28

80

总计

共计225眼降水井，总进尺深度7651米

五、现场群井抽水试验

1、单井抽水试验

排水管道形成后分别对降水井进行了单井抽水试验，试验时间从2015年12月22日至2015年12月29日对已完成1#竖井附近区域内的14口降水井进行单井抽水试验。

在选择潜水泵型号上采用250QJ125-32-18.5型号对降水井进行试抽，最终选用250QJ125-32-18.5型潜水泵进行单井抽水作业。

单井抽水基本在2～4个小时降至19～21m（最大深降23米）趋于稳定，水位变化幅度在3.1%之间；停抽后水位回渗在前20min回升5～10m，300min后水位基本回升至静止水位。

经过标定单井涌水量在2～3m3/h之间。

2、群井抽水试验

本次群井抽水试验同时启动内的1#竖井14口降水井，并时刻观测观测井水位。

根据设计要求、降水井间距及前期降水井单井抽水试验情况，本次降水泵选用250QJ125-32-18型号的深井潜水泵。

考虑到微承压水含水层为粉土、粉砂，颗粒细小，为保证反滤层功效结合降水需求，将14口降水井水泵下至27m～30m之间进行抽水。

本次群井抽水试验从2016年2月15上午8:

00时，进行抽水试验，同时观测观测孔水位变化情况，至2月22日下午18:

00停止抽水。

观测井水位为：

观测井1号:

水位为21.3m（标高：

16.49m）；观测井2号:

水位为22.1m（标高：

15.69m）。

五、结论及建议

通过群井抽水试验成果，查明了抽水试验引起的地下水变化趋势，确定了现有降水井降水能力。

通过群井抽水试验，使观测孔水位下降到21.3-22.1米（标高：

16.49-15.69m）。

1#竖井井底标高为：

16.5m,说明现有降水井能满足竖井开挖的要求，可以保证开挖时井底的安全。