电力管廊原位保护对狭长形附属围护特殊设计.pdf

江苏建筑圆园23 年第 3 期渊总第 228 期冤0引言城市轨道建设过程中经常遇到重大管线袁通常采用管线改迁等施工措施袁 但这类管线一般改迁难且周期长袁 有些由于周边场地及恢复道路通行等原因袁甚至需要来回迁改袁为保证施工工期袁部分管线需采用原位保护等措施袁 对围护设计及施工都提出了较高的要求遥1工程概况苏州轨道交通 5 号线榭雨街站工程 2 号出入口 2 号风亭为合建附属建筑袁呈狭长状遥 该附属建筑西侧的变电站引出的电力管线穿过该车站后分为东西向和南北向两条路径袁1 条通道自南向北横跨主体结构基坑袁 有 16 根 20 kV+3 根 110 kV 电力管线曰1 条通道自西向东横跨 2 号风亭及 2 号出入口袁有 3 根 110 kV+11 根 20 kV 电力管线渊共用电缆通道为混凝土结构袁尺寸 1.3 m伊0.9 m袁通道顶埋深约 0.48 m,西侧距围护结构约 2.7 m袁 东侧约0.2 m冤遥按照原设计方案袁电力管线临时迁改至车站顶板上方袁等附属结构完成后再实施回迁遥目前袁东西向 110 kV 电力管线已完成割接袁 剩余 20 kV 电力管线受疫情影响迁改滞后袁 经与电力部门多次协商袁切割完成时间为 2020 年底袁若等迁改完成后再进行附属土建及机电装修施工袁将无法满足车站消防验收节点要求袁影响 5 号线 2021 年开通目标遥经过多方协调沟通袁调整 2 号风亭及 2 号出入口围护结构尧支撑体系袁对电力通道采用原位保护电力管廊原位保护对狭长形附属围护特殊设计王戈渊苏州中智人力资源有限公司高新区分公司袁江苏苏州 215000冤摘要文章结合近期承担设计的野苏州轨道交通 5 号线榭雨街站工程冶袁对地铁基坑施工过程中袁考虑在基坑上方保证电力管廊等重要管线的正常运行以及深基坑开挖安全等设计问题进行实践袁 研究并设计出基坑边开挖边凿除地墙袁且不影响基坑上方电力管廊应对设计措施袁从而保证基坑及电力管廊的安全袁为类似工程提供参考和借鉴遥关键词地铁车站曰附属围护曰电力管廊曰原位保护遥中图分类号 TU85文献标志码 A文章编号1005-6270渊20圆3冤03-0114-04Power Pipe Gallery Protecting in Situ and a Special Design for the Narrow and LongAttachment EnclosureWANG Ge渊Suzhou CIIC Human Resources Co.,Ltd袁 High-tech Branch Company,Suzhou Jiangsu 215000 China冤Abstract院Combined with the recently designed Suzhou Rail Transit Line 5 Xieyu Street Station Project,thedesign problems such as ensuring the normal operation of important pipelines such as power pipe gallery abovethe foundation pit and the safety of deep foundation pit excavation are considered in practice,and the groundwall is chiseled while excavating the foundation pit,without affecting the design measures of the power pipegallery above the foundation pit,so as to ensure the safety of the foundation pit and power pipe gallery,andprovide reference and reference for similar projectsKey words院metro stations;accessory enclosures;power pipe gallery;in situ protection收稿日期圆园22鄄12鄄04作者简介王戈袁男渊1990-冤袁苏州中智人力资源有限公司高新区分公司 袁工程师袁从事结构设计工作遥114江苏建筑圆园23 年第 3 期渊总第 228 期冤措施袁且基坑开挖与地墙拆除同步进行袁确保该附属结构尽快施工完成袁保证验收节点遥 图 1 为 2 号出入口 2 号风亭平面图遥2工程地质水文条件2.1工程地质第淤1层填土袁 部分地面为混凝土地坪 渊厚约15 cm冤袁局部填土含较多碎石尧砖块尧混凝土块及瓦片等杂物袁块径一般为 2 cm耀8 cm遥第淤2层浜土袁分布于明浜浜底袁为淤泥袁土质极为软弱遥第盂1层粉质黏土袁除明浜地段缺失外袁其余地段普遍分布袁层面埋深一般为 0.70 m耀3.10 m袁厚度一般为 3.0 m耀6.2 m袁呈可塑耀硬塑状态袁中等压缩性遥第盂2层粉质黏土袁主要分布在场地西南侧袁层面埋深一般为 5.00 m耀7.40 m袁 厚度一般为 0.9 m耀2.4 m袁含少量氧化铁斑点袁夹薄层粉土袁呈可塑状态袁中等压缩性遥第盂3层砂质粉土袁局部分布袁层面埋深一般为5.60 m耀8.90 m袁厚度一般为 0.9 m耀3.5 m袁局部夹粉质黏土及黏质粉土袁呈中密状态袁中等压缩性遥第榆2层粉砂袁 层面埋深一般为 7.50 m耀9.80 m袁厚度一般为 8.2 m耀12.5 m袁呈中密状态袁中等压缩性遥第虞1层粉质黏土袁 层顶埋深及厚度变化较大袁层面埋深一般为 16.70 m耀21.70 m袁 厚度一般为 0.6 m耀5.5 m袁含云母尧有机质袁局部夹薄层粉土袁呈软塑耀可塑状态袁中等压缩性遥第虞2层黏质粉土夹粉质黏土袁 仅分布于场地中部局部地段袁层面埋深一般为 18.60 m耀23.50 m袁厚度一般为 2.1 m耀4.1 m袁具交错层理袁局部夹砂质粉土袁呈稍密耀中密状态袁中等压缩性遥第愚1层粉质黏土袁 厚度一般为 2.6 m耀6.4 m袁呈可塑耀硬塑状态袁中等压缩性遥 表 1 为物理力学性质指标综合建议值遥2.2 水文条件2.2.1 潜水潜水主要赋存于填土和第盂1层盂2浅层黏性土中袁属孔隙型潜水袁富水性较差遥稳定水位埋深一般为 0.70 m耀2.30 m袁绝对标高一般为 2.60 m耀0.95 m遥2.2.2 微承压水微承压水主要赋存于第盂3层砂质粉土尧榆2层粉砂及虞2层黏质粉土夹粉质黏土中遥 其中袁第盂3层及榆2层在场地内普遍分布袁 层面埋深一般为5.60 m耀8.90 m袁总厚度一般为 9.1 m耀16.7 m袁上述土层渗透性强袁含水量丰富曰第虞2层主要分布于场地中部局部地段袁层面埋深一般为 18.60 m耀23.50 m袁厚度一般为 2.1 m耀4.1 m袁亦赋存一定水量遥拟建场地局部地段分布的第虞2层土袁 埋藏深度接近其上覆第榆2层粉砂袁 而上述两层土之间分布的第虞1层粉质黏土夹较多薄层粉土袁故第虞2层含水层与其上部的第盂3层及榆2层之间有一定的水力联系遥根据本工点抽水试验成果资料袁拟建场地微承压水水位埋深为 0.99 m袁相应绝对标高为 1.97 m遥2.2.3 承压水据本次详勘袁 承压水赋存于第舆2层粉砂夹黏质粉土中遥第舆2层在拟建场地内遍布袁层顶埋深一般为 31.40 m耀32.80 m袁厚度一般为 5.9 m耀10.7 m袁该两层厚度较大袁透水性强袁含水量较为丰富遥拟建场地第舆2层承压水水位埋深为 3.84 m袁相应绝对标高为-0.90 m遥3设计实施方案3.1 电缆通道原位保护方案电缆通道原位保护方案经电力有关部门审查袁并委托专业第三方单位进行安全评审袁供电部门同意按照评审后的方案施工遥要求委托专业单位对变图 12 号出入口 2 号风亭平面图表 1物理力学性质指标综合建议值项目层序及土名重度直剪固快峰值强度酌/渊kN/m3冤c/kPa囟/毅盂1盂2盂3榆2虞1虞2愚1粉质黏土粉质黏土砂质粉土粉砂粉质黏土黏质粉土夹粉质黏土粉质黏土19.018.818.718.818.818.419.33123501764613.514.523.532.515.526.015.0115江苏建筑圆园23 年第 3 期渊总第 228 期冤电站引出的东西向尧南北向电力管线的位置进行精测袁并配合电力单位施工实施围挡遥3.2围护结构尧支撑体系方案调整3.2.1 措施一在电缆通道东西端与围护结构交叉位置各设置 6 根 椎2.4 m 的 MJS 高压旋喷桩渊考虑电缆通道两端无法施工工法桩袁 基坑不能形成封闭袁 施工MJS 加强地基承载力并形成有效止水冤袁 合计 12根袁深度同工法桩遥基坑外侧设置 9 口应急降水井袁降水井深度 18 m袁MJS 加固区域开挖时自上而下地采用 5 mm 钢板焊接封闭遥3.2.2 措施二在电缆通道南北两侧袁沿东西方向增加两道混凝土支撑袁混凝土支撑梁交叉处下方设置 9 根立柱桩用于支撑混凝土梁遥3.2.3 措施三降低混凝土圈梁及第一道混凝土支撑高度袁与车站顶板上翻梁采用植筋连接袁提供在开挖时拆卸地墙的条件袁地墙凿除高度增加 1.89 m遥 原地面与圈梁底部的高差约为 3.2 m袁 挡土墙高度调整为2.4 m袁 圈梁施工期间增设单根 8 m 钢板桩 渊型号400 mm伊125 mm伊13 mm冤袁钢板桩保护南侧自来水管及小区道路遥 第二道支撑位置上调至车站顶板处袁 同时垫层厚度增加 25 cm 作为临时基底板撑遥具体见图 2要图 4遥3.3 设计软件计算复核3.3.1 标准段围护计算渊图 5冤渊1冤整体稳定性计算根据计算软件可得院下滑力为 1 975.38 kN/m曰土体(若有则包括搅拌桩和坑底加固土)抗滑力为2 894.26 kN/m曰 土钉/锚杆抗滑力为 0.00 kN/m曰桩墙的抗滑力为 0.00 kN/m遥根据 叶建筑基坑支护技术规程曳渊JGJ 120要2012冤4.2.3 公式院Ks=移 cjlj+qjbj+驻Gj蓸蔀cos兹j-滋jlj蓘蓡tan渍j嗓瑟移 qjbj+驻Gj蓸蔀sin兹j=2 894.261 975.38=1.471.35袁满足规范要求遥渊2冤墙底抗隆起计算根据计算软件可得院 坑内侧向外 10.5 m 范围内总荷载为 4 133.0 kN/m曰验算断面处土体内聚力为 23.0 kPa曰内摩擦角为 15.5毅遥根据 叶建筑基坑支护技术规程曳渊JGJ 120要2012冤4.2.4 公式院Nq=e仔tg渍tan2渊45毅+渍/2冤=e仔tg15.5tan2渊45毅+15.5毅/2冤=4.13Nc=渊Nq-1冤tan渍=渊4.13-1冤tan15.5毅=11.30Kb=酌m2ldNq+cNc酌m1渊h+ld冤+q0=渊180.6伊4.13+23伊11.3冤4 133=2.561.8袁满足规范要求遥渊3冤抗倾覆计算根据 叶建筑基坑支护技术规程曳渊JGJ 120要2012冤4.2.1 公式院Ke=Epkap1Eakaa1=1 962.4伊12.551 643.5伊10.94+308.2伊2.49=1.311.25袁满足规范要求遥图 22 号出入口 2 号风亭围护第一道支撑平面图图 3 2 号出入口 2 号风亭围护第二道支撑平面图图 42 号出入口 2 号风亭围护剖面图图 52 号出入口标准段基坑支护方案图116江苏建筑圆园23 年第 3 期渊总第 228 期冤图 6 2 号风亭加宽段围护图3.3.2 风亭加宽段围护计算渊图 6冤渊1冤整体稳定性计算根据计算软件可得院下滑力为 2 129.69 kN/m曰土体(若有则包括搅拌桩和坑底加固土)抗滑力为3 706.98 kN/m曰土钉/锚杆抗滑力为 0.00 kN/m曰桩墙的抗滑力为 0.00 kN/m遥根据 叶建筑基坑支护技术规程曳渊JGJ 120要2012冤4.2.3 公式院Ks=移 cjlj+qjbj+驻Gj蓸蔀cos兹j-滋jlj蓘蓡tan渍j嗓瑟移 qjbj+驻Gj蓸蔀sin兹j=3 706.982 129.69=1.741.35袁满足规范要求遥渊2冤墙底抗隆起计算根据计算软件可得院坑内侧向外 10.2 m 范围内总荷载为 4 319.0 kN/m曰验算断面处土体内聚力为 23.0 kPa曰内摩擦角为 15.5毅遥根据叶建筑基坑支护技术规程曳渊JGJ 120要2012冤4.2.4 公式院Nq=e仔tg渍tan2渊45毅+渍/2冤=e仔tg15.5tan2渊45毅+15.5毅/2冤=4.13Nc=渊Nq-1冤tan渍=渊4.13-1冤tan15.5毅=11.30Kb=酌m2ldNq+cNc酌m1渊h+ld冤+q0=渊232.4伊4.13+23伊11.3冤伊104 319=2.811.8袁满足规范要求遥渊3冤抗倾覆计算根据 叶建筑基坑支护技术规程曳渊JGJ 120要2012冤4.2.1 公式院Ke=Epkap1Eakaa1=3 103.4伊11.442 088.4伊9.9+308.2伊0.1=1.711.25,满足规范要求遥3.4 施工现场实施情况附属结构 2 号出入口 2 号风亭施工期间照片见图 7袁根据监测结果袁基坑上方电力管廊累计沉降量为 7.32 mm袁满足累计控制指标 20 mm 的要求遥4结语文章结合苏州轨道交通 5 号线榭雨街站工程2 号出入口 2 号风亭工程袁研究探讨基于狭长形状附属结构袁在上方有重要电力管廊原位保护的情况下袁基坑开挖与围护地连墙拆除同步进行袁将支撑设置在附属结构顶板及上翻梁位置的设计方案袁为以后其它类似工程做个参考遥参考文献1 HUANG BIN.220kV 电力管廊基坑内悬吊保护围护设计探讨C椅第十三届全国土力学及岩土工程学术大会论文集袁1:00000860-00000864.2 华志刚袁韩理安.电力通道施工对苏州地铁 1 号线某区间隧道影响研究咱J暂.现代隧道技术袁2018渊增刊二冤院252-257.3 建筑基坑支护技术规程院JGJ 120要2012S.北京院中国建筑工业出版社袁2012.图 7电力管廊施工现场117