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新疆阿拉山口跨境电商产业园降水工程

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获奖年度2023

专业分类工程勘察

获奖等级二等奖

设计单位新疆建筑科学研究院(有限责任公司)

设计人员刘学军、何鹏翔、刘燕、陈鑫、刘晓龚、哈月龙、王呈、张嘉晟、丁颖、白文、王新燕、陈淑强、王鑫、王子剑、杨鑫垚、赵坤位、喀米尔·图尔荪、库来西.克维尔、姚嘉华、侍世珍

项目简介

本项目位于阿拉山口综合保税区院内,保六路以南,八字湖路以西,本次降水范围主要包括:七栋单层库房、一栋综合服务中心和一座地下水泵房及消防池。建筑物结构类型为框架结构和钢结构,采用天然地基,基础形式以柱下独立基础为主,部分为筏板加上柱墩,基础埋深3.5-7.0m。

地层主要为洪积扇形成的土层,从上向下依次为:①杂填土、②粉质黏土层和③角砾。地下水埋深0.5~5.3m。地下水类型为第四系孔隙潜水。补给方式主要以大气降水和上游潜水渗透补给为主,地下水以渗透方式向东南方向汇入八字胡和艾比湖。

设计基底标高处主要含水层为粉质黏土,渗透系数0.01~4.5m/d,含水层赋水性,单位涌水量大于100m?/d,涌水量较大。

1、项目特点

①降水总面积大(涉及9个基坑,降水面积209390.13㎡)。降水深度差异大(为满足干作业要求,水位降深至基底以下1.0m,降水深度在4.5~8.0m);

②水文地质条件复杂,地下水主要为第四系孔隙潜水,局部区域存在微承压水,单位涌水量大,需进行减压降水;

③主要含水层为粉质粘土,渗水性差,降水困难;

④排水管路铺设困难。

2、主要工程问题

①粉质粘土含水层渗水性差,快速疏干地层水,降低地下水位困难;

②局部存在承压水地层,涌水量大,快速减压降水困难;

③选取合理的多种降水方法组合降水方案

④利于基坑开挖,保证基坑边坡稳定,提供施工干作业环境;

⑤解决不同基坑降水深度,便于控制地下水位,防止地层压缩变形与地面沉降。

3、技术难点

①基坑宽度大,采用常规单一的降水方式不能有效快速降低基坑中心区域地下水;

②不同降深,单井抽水水力坡降进行井点管间距及排距的确定;

③不同基坑降水井点管及盲沟的布置方式;

④降水参数的确定。

4、解决措施

针对工程主要问题和技术难点,选用“轻型井点+盲沟+集水井”相结合的降水方案。在基坑外围布置一圈轻型井点,间距1.5m,井点管深度5.0-8.0m,距离基坑上口1.5m,基坑内测根据基坑的宽度布设轻型井点,井点间距1.5m,排距10-15m,井点管成孔不小于300mm,深度大于滤管低端埋深0.5m,井点管

采用38mm的PVC管,滤管周围回填磨圆度较好的滤料,距离地表不小于1.0m采用黏土封堵,有效解决基坑中心区域降水难的问题。

在基坑四周设置环形盲沟和集水井,盲沟深1.7m,宽1.0m,填粒径80-150mm的卵石,填筑深度0.8-1.5m,表层填200mm的黏土,盲沟底部铺设双层彩条布,沿盲沟每隔20-30m布设一口集水井,集水井深2.5m,直径1.5m,井内安装直径600mm的滤水管,周围填筑磨圆度较好粒径50-200mm的滤料,解决了单一采用轻型井点降水井点管间距过密不利于施工的难题。

存在微承压水的区域,充分利用现场既有大孔径井,下入大功率水泵,有效进行了减压降水,将地下水位维持-15.0m。

5、技术创新

根据水文地质条件,地层情况和降水深度,采用了“轻型井点+盲沟+集水井”的降水方案,既满足了不同降水深度的要求,又解决了使用单一“轻型井点”降水慢、井点管间距小,不利于施工作业的难题。同时解决了采用单一 “盲沟+集水井”降水方式降水深度有限,环形布置不能有效快速降低基坑中心区域地下水问题。

① 采用盲沟相比与集水明排,有效的避免了排水沟易于跨塌,有利于保证基坑稳定性,防止附近地面下沉;有效防止土体流失和产生流砂现象。

② 在每个基坑内和基坑周边布置观测井,对地下水位进行实时监测,通过调整井点管工作数量来有效的控制地下水位。

采用多种降水方式相结合的降水方案,充分利用各中单一降水方式的优点,有效解决大涌水量富水地层降水难,降水慢,影响范围大的难题。

6、实施效果与成果指标

本设计方案在实施过程中,有效的降低了地下水位,保证了基坑边坡稳定性,为施工作业创造了有利的施工条件,未发生地面沉降等不良现象,降水实施效果明显,达到了预期的成果指标。