滇中引水工程龙泉倒虹吸盾构接收井围护结构设计

D O I：10. 3969/j.issn. 1672-2469. 2019. 02. 037

滇中引水工程龙泉倒虹吸盾

构接收井围护结构设计

杨小龙，韩雪丹，朱国金，王超

(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南昆明650051)

摘要：溪中引水工程龙泉倒虹吸盾构接收井内径15m,基坑深77m。接收井处于第四系地层，土体结构松散、抗 剪强度低、自稳性极差，且地表环境复杂。文章介绍了接收井布置，基坑围护结构方案以及结构计算的结果。

关键词：溪中引水工程；龙泉倒虹吸；盾构接收井；深基坑；结构设计

中图分类号：U455. 43 文献标识码：B文章编号：1672-2469(2019)02-0131-05

龙泉倒虹吸为滇中引水工程总干渠昆明段输水建筑物，位于昆明市北市区，上接龙泉隧洞、下连昆呈隧洞，进口位于龙泉镇昆明重机厂附近，距龙泉路约83m，线路基本沿沣源路布置，沿线依次经过龙泉路、盘龙江、北京路和已开通的地铁2号线，出口位于沣源路与昆曲高速交叉转盘处西南角，全长5.07km，盘龙江前段、后段设计流量分别为70.55m3/s，线路平均埋深约25m。

龙泉倒虹吸出口布置于沣源路与昆曲高速交叉转盘处西南角。龙泉倒虹吸出口施工期作为盾构接收井外，还作为昆呈隧洞进口段的施工通道。倒虹吸出口采用圆形竖井结构，内径15m，外径17m，基坑深77m。在出口竖井承担的施工通道任务完成后将改造为倒虹吸出口，主要布置龙泉倒虹吸出水池、龙泉节制闸，衔接龙泉倒虹吸与昆呈隧洞承担输水任务。

1接收井围护结构的比选

基坑工程在我国出现较晚，20世纪70年代，国内只在少数大工程项目中有开挖深度达10m以上的基坑工程，而且是在较少或者没有相邻建筑物和地下结构物的地区。80年代以来，我国首先在北京、上海、广州、深圳等大型城市大量兴建高层建筑，而高层建筑多数带有地下室，基坑支护工程随之剧增，基坑支护设计、施工与监测成为基础工程中的新热点。90年代以后，大多数城市都进人了大规模的旧城改造阶段，在繁华的市区内进行深基坑开挖。高层和超高层建筑物的大批建造，在工程设计上为满足稳定性要求和地下空间的开发利用，一般都要设置多层地下室。在城市的密集建筑群内建造大厦做深基础的基坑工程越来越多。

早期的基坑开挖常采用放坡形式，后来随着开挖深度的增加，放坡面空间受到了限制，产生了围护开挖。基坑围护类型有很多种，常见的有水泥土墙、土钉墙、锚杆、排桩与地下连续墙等。其中水泥土墙主要包括水泥土搅拌桩和高压喷射注浆法两种。排桩墙支护体系，是由桩排式围护墙或地下连续墙组成的围护墙、支撑体系、防渗结构所构成的防水挡土体系。支护墙体的主要形式有：钢板桩、钢筋混凝土板桩、H型钢木挡板、钻孔灌注桩、SMW围护结构和地下连续墙。或者从基坑围护机制来分，基坑支护方法可分为放坡开挖、悬臂围护、拉锚围护、组合型围护等。放坡开挖需要较大的工作面，且开挖土方量较大，在条件允许的情况下，至今仍然不失为基坑围护的好方法。悬臂围护是指不带内撑和拉锚的围护结构，可以通过设置钢板桩和钢筋混凝土桩形成围护结构。为了挖掘围护结构材料的潜在能力，使围护结构形式更加合理，并能适合各种基坑形式，综合利用“空间效应”，发展了组合型围护形式[1-]。

通过对国内外100座基坑深度、围护方式和基坑尺寸调研统计，结果表明，国内外基坑所采用的围护结构方法主要是地下连续墙、钻孔灌注桩、土

收稿日期！2018-09-10

作者筒介：杨小龙（1983年一），男，高级工程师。

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图1龙泉倒虹吸出口平面图

钉墙和组合型结构[4_']。使用地下连续墙作为围护结构的基坑深度分布范围为12〜50m。使用钻孔灌注桩作为围护结构的基坑深度分布范围为7〜37m。旋喷桩普遍在基坑深度较浅时使用，分布范围为8 9 16m。土钉墙也普遍在基坑深度较浅时使用，分布范围为9 ~20m。其他还有组合型围护等其他围护方式。在基坑深度较深时普遍采用地下连续墙，地下连续墙适用的基坑深度范围也更广。龙泉倒虹吸盾构接收井深78. 3m，超过本调研统计的基坑深度，龙泉倒虹吸盾构接收井的支护方式为地下连续墙，与目前基坑围护的主流方式相吻合。

地下连续墙厚度取值一般为0.5、0.8、1.0、1.2、1.5m。调研样本中使用地下连续墙围护的基坑共38个。其中厚度为0.8m的地下连续墙应用最多，为22个。厚度为0.5m的和1.5m的地下连续墙应用最少，均为2个。厚度为1.0m的和1.2m 的地下连续墙应用较少，均为6个。采用地下连续墙作为围护结构的基坑，深度分布范围为12.8 9 49. 8m。当基坑深度为12.8 ~30m时，地下连续墙的厚度普遍为0.8m，少量采用了 0.5m和1m的厚度；当基坑深度大于30m时，地下连续墙厚度均在1.0m以上，当基坑深度超过40m时，地下连续墙体厚度可达1.5m。龙泉倒虹吸盾构接收井深78.3m，采用地下连续墙支护，地下连续墙厚1.5m，在基坑深度较深时地下连续墙厚度在1.5m 或以上较为合适，与调研结果相符。2接收井围护结构方案

2.1接收井布置

龙泉倒虹吸出口布置于沣源路与昆曲高速交叉转盘处西南角，采用圆形结构，内径15m，外径17m，出口基坑建基高程为1886. 70m，永久结构顶高程为1963. 90m，室外地坪高程为1963. 70m，永久结构总高度77. 2m，基坑深77. 0m。

基坑围护结构采用1.5m厚地下连续墙，施工过程中采用1m厚钢筋混凝土内衬跟进支护以形成满堂内支撑。地下连续墙墙顶冠梁高4m，连续墙顶高程1961.40m，墙底高程1867.40m，总深度94. 0m，连续墙人土深度深度19. 3m，人土比0.25。

如图1和图2所示，在龙泉倒虹吸盾构施工完成后接收井将改造为倒虹吸出口段，主要布置龙泉倒虹吸出水池、龙泉节制闸，衔接龙泉倒虹吸与昆呈隧洞。龙泉倒虹吸节制闸设工作门及检修门各一扇，闸门孔口尺寸为5m x7.22m(宽X高）。闸底板高程为1893. 573m，闸室平台高程为1906. 250m，采用液压油缸，启闭设备布置高程为1916.75m，闸室顶部高程为1962.950m，室外地坪高程为1962. 550m。闸室内设电梯及楼梯各一把通向室外。

为便于调度运行，尽量减少运行期龙泉节制闸操作频次，在龙泉倒虹吸接收井内设两个溢流堰，溢流堰与龙泉节制闸共同运用以控制龙泉分水口及

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