铁路客运站前综合体及站前大道工程基坑降水井专项施工方案.docx

xx东站站前综合体及站前大道工程 降水施工组织设计 xx东站站前综合体及站前大道工程基坑降水井专项施工方案编制： 审核： 审批：xx东站站前综合体及站前大道工程PPP项目经理部 2016年3月目录1.工程概况41.1 工程概述41.2 工程周边环境42.场地工程地质条件、水文地质条件简述42.1工程地质条件42.2、水文地质条件102.2.1气象水文102.2.2地下水类型112.3设 计 依 据143.基坑降水设计153.1基坑降水分析及设计153.1.1基坑抗突涌分析153.1.2降水井数量及布置153.2降水井结构设计153.2.1设计概述153.2.2钻井153.2.3井管163.2.4填砾与管外封闭164.降水预测及降水动态控制164.1降水水位预测164.2降水动态控制175.基坑降水对周边环境影响的预测及评价175.1基坑降水分析175.2地面沉降计算预测值176.施工监测与降水维护186.1监测内容186.2监测要求187.降水井、观测井封堵197.1降水井封井前提条件207.2降水井封井步骤207.3降水井封井要求208.施工方法与施工组织208.1技术要求208.2主要施工方法218.2.1工艺流程218.2.2施工方法218.2.3成孔过程中泥浆处理措施238.2.4常见的质量通病和防治方法238.3施工组织268.3.1主要机械设备进场计划268.3.2劳动力进场计划 279.施工保证措施299.1安全保证措施299.1.1防火安全措施299.1.2施工用电安全措施299.1.3施工机械安全措施309.2质量保证措施319.2.1质量管理措施和管理体系319.2.2降水井质量保证措施329.2.3防止降水对周围建筑影响的保证措施339.3文明施工保证措施349.3.1管理目标349.3.2保证措施341.工程概况1.1 工程概述xx东站站前综合体位于高铁xx东站以南，广佛肇轻轨鼎湖东站东西两侧。站前大道（焕章大道至纵八路段）起点位于焕章大道，终点位于纵八路；站前大道（纵十一路至站前西路段）起点位于纵十一路，终点位于站前西路。沿线与长利大道、横十三路、新区中路、新区联路等规划路相交。xx东站站前综合体及站前大道工程主要由以下四部分组成：（1）交通换乘枢纽位于城轨鼎湖东站东侧，用地面积约 27000 平方米，地上3层，地下12层，总建筑面积约 77600 平方米。主要设施包括了换乘中心、公交站、配套商业、办公用房、出租车蓄车场和社会车辆停车场等，其中地下室1层（埋深约为5.2m），局部地下室2层（埋深约10.0m），正负零标高为7.6m。（2）站前广场位于城轨鼎湖东站东侧，占地面积约41000 平方米，总建筑面积约40000平方米，地坪标高约为7.6m。（3）新区客运站位于城轨鼎湖东站西侧，用地面积约52000平方米，地下1层，地上层方案未定，总建筑面积约44300平方米。主要设施包括了候车厅、售票厅、长途站台及配套商业等，其中地下室1层（埋深约为5.2m）。由于本基坑地下水位较高，基底已进入含水层中，故基坑在开挖过程中需对场地地下水进行有效治理，其治理方法为管井降水。1.2 工程周边环境拟建场地位于xx市鼎湖区，场地北侧约20m为xx东站，xx东站有南广高铁、贵广高铁通过；拟建交通枢纽与新区客运站之间为鼎湖东站，鼎湖东站有城际动车通过。在降水井正式施工前，先试打5口试验井进行单井及群井抽水试验，以进一步优化指导设计。2.场地工程地质条件、水文地质条件简述2.1工程地质条件2.1.1 场地地形地貌拟建项目地处的珠江支流西江中下游xx市鼎湖区，地处珠江支流西江中下游，为西江中下游冲洪积平原地貌单元。场地内局部为鱼塘，本次钻孔孔口高程揭示地面高程2.856.99m，高差4.14m。2.1.2岩土地层结构及其特征根据本次初勘32个钻孔资料，拟建场地地层按地质成因及力学性质依次分为：由人工填土（Qml），冲积-洪积层（Qal+pl）、残积土层（Qel）及下覆基岩石炭系（C）的灰岩。（1）人工填土（Qml）褐黄、灰等杂色，以填粘性土、砂土、碎石及建筑垃圾为主，主要为杂填土，局部顶部0.00.2m为砼地面或砖地面，填土时间较短，土质不均，稍湿，呈松散稍压实状态。在本层进行标准贯入试验7次，统计个数7个，其实测数为48击，平均值为5.9击，修正数3.87.3击，平均值为5.4击，详见标准贯入试验统计表（附表3）。在本层进行重型动力触探试验6.9m，参与统计数据69次，其实测数为19击，平均值3.6击，修正数为19击，平均值为3.5击，详见动力触探试验统计表（附表4）。取土样6件，土工试验主要指标见土工试验成果总表（附件1），数理统计见土工试验成果统计表（附表7）。本层揭露层面标高2.856.99m，层厚0.505.90m，平均层厚3.07m。本层32个钻孔，27个孔有揭露（除K12、K13、K16、K17、K19外），大部分有揭露。本层在剖面图、钻孔柱状图中编号为。（2)冲洪积相地层（Qal+pl）1）淤泥、淤泥质土灰黑色，以粘粒为主，含少量粉细砂及少量腐木，有腥臭味，饱和，流塑。有机质含量为15.120.7%，平均值为17.6%，为泥炭质土。在本层进行标准贯入试验33次，统计个数33个，其实测数为14击，平均值为2.4击，修正数0.83.7击，平均值为2.0击，详见标准贯入试验统计表（附表3）。取土样17件，土工试验主要指标见土工试验成果总表（附件1），数理统计见土工试验成果统计表（附表7）。本层揭露到的层面标高-12.733.19m，层面埋深2.0019.30m，层厚1.105.70m，平均层厚2.79m，本层在32个钻孔中，24个钻孔（除K03、K07、K10、K17、K18、K25、K31、K32外）有揭露，场地大部分有分布。地基承载力特征值的经验值fak=4550kPa，土层压缩模量建议值Es=1.52.0MPa，钻(冲)孔桩桩侧摩阻力特征值qsa=810kPa。本层在剖面图、钻孔柱状图中编号为。2)软塑状粉质粘土浅黄、深灰色，以粉粘粒为主，含较多粉细砂，很湿，软塑，局部可塑。在本层进行标准贯入试验11次，统计个数10个，其实测数为24击，平均值为3.1击，修正数1.43.4击，平均值为2.5击，详见标准贯入试验统计表（附表3）。取土样6件，土工试验主要指标见土工试验成果总表（附件1），数理统计见土工试验成果统计表（附表7）。本层揭露到的层面标高-22.034.32m，层面埋深0.0028.50m，层厚0.506.80m，平均层厚2.30m。本层32个钻孔中，14个钻孔（K01、K05、K06、K11、K13、K15、K17、K20、K22、K25、K31、K33、K34、K35）有揭露，场地部分有分布。地基承载力特征值的经验值fak=7080kPa，土层压缩模量建议值Es=3.03.5MPa，钻(冲)孔桩桩侧摩阻力特征值qsa=1215kPa。本层在剖面图、钻孔柱状图中编号为。3）可塑状粉质粘土浅黄、褐黄、灰色，以粉粘粒为主，含较多粉细砂，湿，可塑。在本层进行标准贯入试验156次，统计个数153个，其实测数为515击，平均值为10.6击，修正数4.113.3击，平均值为8.2击，详见标准贯入试验统计表（附表3）。取土样43件，土工试验主要指标见土工试验成果总表（附件1），数理统计见土工试验成果统计表（附表7）。本层揭露到的层面标高-19.075.39m，层面埋深0.0025.5m，层厚0.6014.30m，平均层厚5.02m；本层32个钻孔均有揭露，整场地均有分布。地基承载力特征值的经验值fak=150180kPa，土层压缩模量建议值Es=4.55.0MPa，钻(冲)孔桩桩侧摩阻力特征值qsa=2530kPa。本层在剖面图、钻孔柱状图中编号为。本次勘察未见明显的冲洪积硬塑状粉质粘土。4）粉细砂浅黄、灰白色，主要成分为石英，局部含较多粘粒，饱和，松散，颗粒级配不良，局部稍密。在本层进行标准贯入试验6次，统计个数6个，其实测击数为512击，平均值为9.5击，修正击数4.19.3击，平均值为7.4击，详见标准贯入试验统计表（附表3）。取砂样2件，土工试验主要指标见土工试验成果总表（附件1），数理统计见土工试验成果统计表（附表7）。本层在32个钻孔中，本层揭露到的层面标高-7.47-2.98m，层面埋深7.8012.80m，层厚1.204.40m，平均层厚2.47m；本层仅4个钻孔（K03、K04、K16、K20）有揭露，零星分布。地基承载力特征值的经验值fak=9095kPa，土层变形模量建议值E0=1520MPa，钻(冲)孔桩桩侧摩阻力特征值qsa=810kPa。本层在剖面图、钻孔柱状图中编号为。5）中粗砂浅黄、灰白色，主要成分为石英，局部含较多粘粒，饱和，颗粒级配一般，稍密，局部松散。在本层进行标准贯入试验28次，参与统计27次，其实测数击为1016击，平均值为12.1击，修正击数7.111.3击，平均值为9.1击，详见标准贯入试验统计表（附表3）。取砂样13件，土工试验主要指标见土工试验成果总表（附件1），数理统计见土工试验成果统计表（附表7）。本层揭露到的层面标高-18.34-1.74m，层面埋深5.4025.10m，层厚0.504.50m，平均层厚2.05m。本层在32个钻孔中，25个钻孔（除K14、K15、K16、K20、K21、K25、K30）有揭露，大部分有分布。地基承载力特征值的经验值fak=160170kPa，土层变形模量建议值E0=2025MPa，钻(冲)孔桩桩侧摩阻力特征值qsa=1820kPa。本层在剖面图、钻孔柱状图中编号为。(3) 残积地层（Qel）1）粉质粘土灰黄、深灰色，以粉粘粒为主，含较多粉细砂，湿，可塑，为灰岩风化残积土，遇水易软化、崩解。在本层进行标准贯入试验9次，统计个数9个，其实测击数为1014击，平均值为11.1击，修正击数7.09.8击，平均值为7.8击，详见标准贯入试验统计表（附表3）。取土样12件，土工试验主要指标见土工试验成果总表（附件1），数理统计见土工试验成果统计表（附表7）。本层揭露到的层面标高-21.34-11.67m，层面埋深17.528.10m，层厚1.305.40m，平均层厚2.42m；本层32个钻孔中，10个钻孔（K01、K02、K04、K10、K11、K16、K18、K22、K24、K31）有揭露，场地部分有分布。地基承载力特征值的经验值fak=150180kPa，土层压缩模量建议值Es=4.55.0MPa，钻(冲)孔桩桩侧摩阻力特征值qsa=2530kPa。本层在剖面图、钻孔柱状图中编号为。(4)基岩（C）本场地基岩为石炭系（C）灰岩，根据钻探揭露深度内所揭露的岩层描述如下：本次勘察未接露有明显的全、强风化灰岩，揭露了中、微风化灰岩。1）中风化灰岩灰色，隐晶质结构，层状构造，岩质较硬，裂隙发育，岩芯较破碎，呈碎块状为主，局部呈短柱状，RQD=085%。本层取岩样4件（2组），参与统计4件，岩样饱和单轴抗压强度fr8.719.3MPa，平均值为13.9MPa。fr数理统计见附表8岩石单轴抗压强度数理统计表。本层揭露到的层面标高-20.78-14.16m，层面埋深19.526.0m，层厚0.201.80m，平均层厚1.16m；本层在32个钻孔中，5个钻孔（K11、K15 、K16 、K22、K24）有揭露，场地零星分布。本层岩石坚硬程度分类为软岩较软岩，岩体完整程度分类为破碎较破碎，岩体基本质量等级分类为类。地基承载力特征值的经验值fa=18002000kPa。本层在剖面图、钻孔柱状图中编号为。2）微风化灰岩岩灰、灰黑色，隐晶质结构，层状构造，节理稍发育，部分裂隙由方解石充填，岩芯较完整完整，呈短长柱状，RQD=68100%。本层取岩样130件（59组），参与统计126件，岩样天然单轴抗压强度fr20.388.7MPa，平均值为45.9MPa，标准值为40.4MPa；岩样饱和单轴抗压强度fr15.569.7MPa，平均值为35.5MPa，标准值为32.7MPa。单轴抗压强度数理统计见附表8岩石单轴抗压强度数理统计表。本层揭露到的层面标高-39.53-12.18m，层面埋深15.9046.00m，层厚0.107.04m，平均层厚3.42m；在32个钻孔有揭露，部分钻孔双层或多层揭露。本层岩石坚硬程度分类为较软较硬岩，岩体完整程度分类为较完整完整，岩体基本质量等级分类为类。地基承载力特征值的经验值fa=50006000kPa。本层在剖面图、钻孔柱状图中编号为。）溶洞32个钻孔中，有18个钻孔（K01、K06、K10、K11、K14、K15、K19、K20、K22、K23、K24、K26、K28、K29、K30、K31、K32、K33）揭露到溶洞。溶洞揭露层顶标高-33.24-13.58m，层顶埋深17.339.70m，洞高0.409.80m，平均洞高为2.71m，部分为串珠状溶洞。溶洞大多填充有粘土、砂土等，部分溶洞为半充填，个别为无填充。在溶洞填充物内进行标准贯入试验6次，统计个数6个，其实测击数为15击，平均值为2.7击，修正击数0.73.5击，平均值为1.9击，详见标准贯入试验统计表（附表3）。取土样7件，土工试验主要指标见土工试验成果总表（附件1），数理统计见土工试验成果统计表（附表7）。溶洞见洞率56.3%，线岩溶率41.1%（岩溶强烈发育），平均洞高2.71m，部分溶洞顶板厚度较薄，约为0.204.4m，大部分溶洞具有充填物（全充填为主），充填物主要为软塑状的粘性土、松散砂土等。2.2、水文地质条件2.2.1气象水文气象特征xx市位于广东省中西部，受季风环流所控制，冬季处于极地大陆高压的东南缘，常吹偏北风，且恰在冷暖气团交绥地带，气象要素变化大。夏季受副热带高压及南海低压槽的影响，常吹偏南风，由于暖湿气流的盛行，气候高温多雨，因而摆脱了回归干燥及信风带的影响，而表现出季风气候的特色。受低纬海洋湿润气流的调节，夏季不像中国内陆长江流域一些盆地那样酷热。xx市南亚热带季风气候显著，日照充足，热量丰富，长夏无冬，雨量流沛，干湿季明显。四季节树木常绿，花果常香，鱼虾常鲜。但热带气旋、暴雨、洪涝、干旱、寒潮和低温阴雨也常出现。xx市地处低纬，终年气温较高，年平均气温为22.2，其分布为南高北低，各地平均气温差别不大。最冷月为1月，月平均气温为13.7，极端最低气温达-1.0，年有霜日约4天，年结冰日不到1天。最热月为7月，月平均气温为28.8。极端最高气温38.7。年降水量在1649mm，地区分布为北多南少，丘陵多于平原。降雨量年内分布不均匀，雨量主要集中在49月，约占年雨量的80%以上，其中前汛期（58月）占年雨量的40%50%，后汛期（79月）占年雨量的3040%。每年10月至次年1月是少雨季节，降雨量占全年雨量的20%左右。暴雨季节长，暴雨日数多。暴雨（日雨量大于50mm）主要集中在49月夏季风盛行时期，平均每年5次之多。从季节分配来看，年中的暴雨主要集中的夏季风盛行时期，每年49年夏季风盛行，暴雨显著增加；10月至翌年1月，主要受冬季风控制，暴雨显著减少。所以，暴雨季节长，暴雨日数多。受季风环流控制，风向有明显的季节变化。冬半年（9月至翌年4月）处于大陆冷高压的东南侧，盛吹偏东北风；夏季半年（58月）经常副热带高压西部及南部支槽与西南低压槽的交替影响，常吹偏东风。影响本市的热带气旋数量各年之间差别很大，平均每年34个。可造成8级以上大风（或极大风速24.5m/s）、日雨量在100mm以上的大暴雨。影响本市的主要气象灾害包括：西江洪水、干旱、台风、强对流、雷电等。xx市地处西江北岸，汛期雨量充沛，洪涝灾害较为突出，热带气旋可造成大风及暴雨也是灾害的主要因素。此外，xx市大部分地区属于山区，连续的大范围强降雨容易导致泥石流，山体滑坡等次生灾害，并诱发洪水。强对流天流，伴随着雷暴、冰雹、大风等破坏力惊人。2.2.2地下水类型(1) 地表水 场地内客运站位置西南侧有河涌经过，交通枢纽及站前广场附近有鱼塘（深度不大），地势相对较平坦。鱼塘地表水对本工程建设影响不大。(2)地下水位拟建场地位于冲洪积平原上，钻探期间测得钻孔的初见水位埋深介于0.13.0m，水位高程位于2.275.59m；稳定水位埋深介于0.203.30m之间，水位标高位于2.175.49m，地下水埋藏较浅，并随着季节变化而水位发生变化，地下水位变化幅度约为35m。(3)地下水类型及赋存与补给 1）填土层的上层滞水：主要赋存于人工填土层中，水量不大，补给来源主要为大气降水垂直补给下渗补给，补给量受季节的影响明显。 2）砂层孔隙水：主要赋存于场地的砂层中，砂层较薄，含少量不大，以孔隙潜水为主，砂层顶部为粘土、粉质粘土等弱透水层覆盖，具承压性，补给来源主要靠大气降水、相邻含水层的侧向补给，补给量受季节的影响较明显。 3）岩层中的裂隙水：主要赋存于基岩强风化带（本次勘察未揭露）和中风化带的裂隙中，基岩岩性主要为灰岩，地下水的赋存条件与岩性、构造、岩石风化程度、裂隙发育程度和性质等有关。从勘察资料分析，中风化带裂隙较发育，局部岩石较破碎，岩芯呈块状为主，局部呈短柱状，地下水赋存条件相对较好，一般具强透水性，富水性好。由于中风化基岩上覆粉质粘土层等相对隔水层，裂隙水具承压性。在节理、裂隙发育，且为张性裂隙的层段和风化深槽一般透水性好，地下水量丰富，应特别引起重视。 4）岩溶水：岩溶主要发育在场地的灰岩地层中，岩体受构造的影响，岩体局部破碎，岩体局部裂隙、节理较发育，在地下水的长期作用下形成灰岩地区溶蚀现象。溶洞水水量大小与溶洞发育有关，若基岩张性裂隙发育、溶洞发育规模较大、无充填或充填少、连通性好、与裂隙带和破碎带连通、与上面砂层相连通，地下水量丰富。2.2.3含水层透水性及地下水水量评估 (1 )含水层透水性钻探期间测得钻孔的稳定水位埋深介于0.203.30m之间，水位标高位于2.175.49m，地下水埋藏较浅。拟建场地内松散的人工填土层为弱透水层存在一定的上层滞水；淤泥质土、粉质粘土、为微透水层；粉细砂和中粗砂，部分分布，厚度不大，水量不大，透水性好，属于中强透水层。裂隙水主要赋存和运移于风化岩中，水量大小取决于裂隙的发育程度、裂隙的性质（张性裂隙或闭合状裂隙）、充填程度和连通性及补给关系。岩溶水的渗透性与溶洞发育及填充物有密切关系，本场地岩溶发育，应引起重视。2.2.4水文地质参数建议值 岩土渗透系数（k）值和影响半径（R）的大小，取决于土的成因、颗粒大小、颗粒级配、粘粒含量及土的密实度等，对于基岩不仅取决于其成因，而且与风化程度、裂隙发育程度及裂隙的连通性等有关。选择K01、K06、K20号钻孔进行孔内简易抽水试验，试验类型为潜水型抽水试验，抽水试验结果见表2.2-1。 表2.2-1 抽水试验成果表 抽水孔含水层厚度H滤水管半径水位埋深水位降深稳定时间t涌水量Q渗透系数K影响半径R抽水设备r0S0Smmmm小时t/dm/dmK014.00.0751.20.2.03.0456.6620.5潜水泵K062.90.0750.302.53.0388.5325.0潜水泵K204.40.0750.503.53.0212.0220.9潜水泵根据供水水文地质勘察规范（GB500272001）及引用工程地质手册（第四版）的相关内容，本次抽水试验的渗透系数计算主要选用以下公式：现场简易抽水试验计算得粉细砂K约为2.02m/d，中粗砂K约为6.66 8.53m/d，表明场地内的粉细砂及中粗砂层为中等透水层。对岩土渗透系数（k）值和影响半径（R）的采用，根据工程地质手册（第四版）且结合工程经验，综合选取岩土渗透系数（k）值和影响半径（R）如表2.2-2：表2.2-2 渗透系数和影响半径的选用参考表 地层k(m/d)R(m)备注杂填土1.0030淤泥质土0.00330粉质粘土0.0130粉质粘土0.0130粉细砂2.0040中粗砂12.050100粉质粘土0.0130中风化灰岩60微风化灰岩50注：影响半径R值，一般在上表中选用，但由于砂层中的粘粒含量差异很大，含水层的透水性也差异很大，因此，在应用上述参数时应考虑其差异性。2.3设 计 依 据2.3.1 相关设计图纸、资料及招标要求等2.3.2 质量、技术相关规程规范1、xx东站站前综合体及站前大道工程PPP项目（站前综合体部分）初步勘察阶段岩土工程勘察报告广东省建筑设计研究院；2、 国家标准供水水文地质勘察规范（GB50027-2001）；3、国家标准供水管井技术规范（GB50296-99）；4、行业标准建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）；3.2.4 基坑降水手册2.3.3 职业健康安全相关法律法规1、建筑工程安全生产管理条例；2、中华人民共和国安全生产法；3、施工现场临时用电安全技术规范。3.基坑降水设计3.1基坑降水分析及设计3.1.1基坑抗突涌分析本基坑需采用降水区段开挖面长约288m，宽约159m，其中地下室1层（埋深约为5.2m），局部地下室2层（埋深约10.0m），正负零标高为7.6m。基坑采用搅拌桩加三轴搅拌桩止水帷幕作为支护结构，本次设计时忽略坑底各土层的粘聚力及其抗剪强度对抗渗透有利的影响，将其作为安全储备。坑底土方开挖已揭露含水层，需要布置降水井进行疏干降水，降水目标水位取坑底下4.0m。3.1.2降水井数量及布置xx东站站前综合体交通枢纽基坑，综合考虑各种不利因素对基坑降水的影响，在基坑开挖过程中，基坑内设置水位观测井2口（兼作备用降水井）。 本基坑需要降水的面积较大（46000m2），基坑挖深度达5-10m，属深基坑。水井数量按600平方米左右布置1口降水井，降水井布置间距为25m，共布置74口降水井。降水井（观测井）布置时应避开梁、柱、支撑等，在正式施工前应对井位进行核对，井位可在一定范围内调整。降水井具体布置见降水井平面布置图。3.2降水井结构设计3.2.1设计概述降水井井身结构系依据降水地段地质岩性构成、水文地质条件、钻井工艺、施工要求及有关规范规定设计。管井深度与过滤管安装深度以开采含水层（段）的埋深、厚度、渗透性、富水性及其出水能力等因素来综合确定，经场地岩土工程和水文地质专门勘察表明：埋藏基坑坑底下面的下部承压含水层，以下部砂层为主要取水层，井底不宜揭穿该层。其井径和井管管径则按反滤层厚度，排水含砂量要求及安泵深度，泵型决定，综合考虑上述因素，降水井结构设计如下：3.2.2钻井井径500，开挖井孔800。降水井深度为开挖面下4m。3.2.3井管降水井过滤管及井壁管采用500钢筋笼和密目钢网，钢筋笼采用1016纵筋，121000加劲筋，6150螺旋筋。3.2.4填砾与管外封闭自井底至井口环填粒径为10-30mm瓜米石，以形成良好的人工反滤层。降水井结构详见附图4.降水预测及降水动态控制4.1降水水位预测基坑降水期间，坑内外任意点处的水位降可视为群井在该点水位降叠加，并以此预测降水水位。水位降预测采用公式为：式中：基坑内、外任意距离处水位降（m）；渗透系数，（m/d）；含水层概化厚度（m）基坑排水量， ；降水期间影响半径，（m）；任意点距抽水井的距离（m）。4.2降水动态控制根据公式，的计算结果来确定是否启动降水井以及启动降水井的数量，在土方开挖过程中，根据基坑开挖深度和开挖期间长江水位及场地地下水渗流情况，对降水井运行情况进行动态控制，需开启的降水井编号及降水井数量由设计代表会同现场技术负责人计算确定，以按需降水的原则，确保降水经济运行且有助于保护周边环境。5.基坑降水对周边环境影响的预测及评价5.1基坑降水分析从理论讲，基坑降水时，抽降水引起地面沉降影响范围就是抽水水位下降漏斗的范围，并具有离基坑愈近水位降愈大，影响地面沉降愈大的特点。抽降地下水引起地面沉降原因是：由于降低承压水水位使上覆盖层浮托力降低，产生自重排水固结压密引起地面沉降；在上部弱透水层中，因地下水水位下降或被疏干，也产生土体自重排水固结压密而引起地面沉降；另外，承压水水位降低后，土体产生的附加有效应力，扣除含水层中水压降低引起的减压后而对其下卧层固结压密引起沉降。根据武汉地区基坑降水引起基坑周边地面沉降的监测数据表明，在距基坑周边10倍于水位下降值范围处，其沉降量仅为最大沉降量的45%，而相当于30倍水位下降值范围处，其沉降量仅为最大沉降量的12%左右，根据地面沉降等值线图，其最大沉降约42mm，其不均匀沉降率1，因此对于基坑开挖附近的桩基础建筑物，降水所产生的沉降对其影响较小；但对于浅基础的建（构）筑物来说，降水会对其产生不同程度的影响，但只要降水井的出水含砂量控制好，抽排水量的顺序组织合理，亦不致危害这些建（构）筑物的安全使用。为安全起见，在降水运行前，应在地面和建（构）筑物布置沉降观测点，在降水运行期间加强沉降监测，及时反馈沉降信息，采取预防应急措施，以确保建（构）筑物的安全。5.2地面沉降计算预测值本工程降水属于疏干降水，承压水位下降引起的地面沉降可由以下数学公式计算预测。式中：水位下降引起的地面沉降（mm）；经验系数（与水压力的减压回弹和压缩模量取值有关），取0.20.5。水位下降引起的各计算分层有效应力增量（kPa）;受降水影响地层的分层厚度（cm）;计算分层数；各分层的压缩模量（kPa）。经天汉软件对地面沉降模拟计算，其地面沉降预测值详见地面沉降等值线图；6.施工监测与降水维护6.1监测内容竖井基坑支护结构位移和沉降监测，由监测单位负责进行。邻近建(构)筑物的沉降与变形监测，由监测单位负责进行。降水井排水流量、水位、排水含砂量及水位观测井水位监测，由降水单位负责进行。6.2监测要求1、须请有资质的单位、人员进行监测，基坑开挖前须做好监测方案和观测点的布置，具体位置和数量由监测单位施实。采用精密水准仪按有关规范要求进行观测。2、观测基准点为2个，设在开挖影响范围外。3、在开挖卸荷急剧和降水阶段，应加密观测。4、观测资料要及时整理出累计变形量及沉降速率等，并绘制沉降（S）时间（T）关系曲线图，沉降（S）水平位移（L）距离（H）关系展开曲线图。观测精度及闭合差应符合有关规范规定。降水监测降水运行前应统测一次井内水位和各井出水量；抽水开始后，在水位未达到设计降水深度以前，每天观测三次水位、水量；当水位已达到设计降水深度，且趋于稳定时，可每天观测一次；如遇降雨，观测次数宜每日23次；水位、水量观测精度要求符合规范规定；对水位、水量监测记录应及时整理，绘制水量Q与时间t和水位降深值S与时间过程曲线图，分析水位水量下降趋势，预测设计降水深度要求所需时间；根据水位、水量观测记录，查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因，及时提出调整补充措施，确保达到降水深度。降水维护降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查，每天检查不应少于3次，并应观测记录水泵的工作压力、电流、电压、出水等情况，发现问题及时处理，使抽水设备始终处在正常运行状态。所抽取的地下水应排至有排水能力的市政排水管网中。抽水设备应进行定期检查保养，如水泵出现故障，应时更换。经常检查排水管、沟、防止渗漏。应备有发电设备，当发生停电时，应及时更换电源，保持降水连续正常进行，确保基坑施工安全。7.降水井、观测井封堵在降水工程完毕后，需对井进行有效封堵，封堵原则为“以砂还砂，以土还土”进行封堵，各井详见降水井、观测井封堵示意图。7.1降水井封井前提条件(1)结构底板施工完成；(2)满足主体结构抗浮要求；7.2降水井封井步骤(1)首先将处于工作状态的降水井间隔封堵；(2)降水井局部封堵后，继续对未封堵降水井的工作状态（包括出水量情况，水位变化值，稳定水位标高，水泵位置标高等记录）进行观测。(3)当满足1点所述二点前提条件后将剩余降水井逐一封堵。7.3降水井封井要求(1)在底板中用两个半圆钢环焊在钢管外侧,形成止水环,焊缝要饱满,不得有缝隙。止水环为一道,位于底板顶面下、底面上中部。(2)底板钢筋遇降水井钢管时,钢筋可从周边绕过,但必须另加四根同直径钢筋,其一端弯起250mm与钢管焊接,另一端水平长度不少于1.0m。(3)止水环内径根据降水井上插的钢管的外径确定。8.施工方法与施工组织8.1技术要求基坑工程施工降水的要求很高，如果不把地下水位控制在基底（挖孔桩桩底）以下是无法保证安全和正常施工的，控制不当会造成基底土体隆起、围护结构整体倾覆及地面沉陷等严重后果。施工降水必须要满足建筑工程基坑技术规范和地下地铁工程有关规范要求。1、降水应使地下水位保持在基底以下0.5m。停止降水时，必须验算涌水量和结构的抗浮稳定性。当不能满足要求时，不得停泵；应在基坑回填土至原水位以上时方可停泵；2、滤水段钢筋混凝土井管空隙率不应小于20，滤料投放量不得小于计算量的95；3、降水观测孔沿基坑中心向两侧垂直成排布设，并宜延长至基坑外2-3倍降深长度，临近地表水、地下给排水管道附近的渗漏水层和临近建筑物应增加观测点；4、抽水实施三班制，每班均需对各口降水井的流量和水位进行观测，及时反馈数据以便指导施工。观测水位时，应在降水前观测初始水位高程，以后定期观测，雨季增加观测密度。降水抽出的地下水含砂量应符合规定，发现含砂量过大或水质混浊应分析原因及时处理。5、雨季施工时，地面水不得渗漏和流入基坑，遇大雨或暴雨时，必须及时将基坑内积水排除，并配备排污泵，随时启用。8.2主要施工方法8.2.1工艺流程在场地提供工作面后马上准备施工人员、机械设备、材料进场进行施工，施工工艺流程如下：定位探管 钻机对中 成孔 井管安装 填充滤料 洗井 试抽 正式抽降水（水位、含砂量观测） 停泵拔管8.2.2施工方法1、定位探管 井位施放时详细调查核实场区地下管线分布情况，当无法确定时可采用人工开孔的方法，当确认地下无各种管线后方可施工； 为避开各种障碍物，降水井间距可作局部调整，但间距最大不应超过130%设计井间距； 基槽土方开挖前，降水井的布设应已形成封闭或超前2倍基槽宽度。2、钻机对中将冲击钻机安装好后移至井位附近，核对井位，将钻头中心对准管井中心点，调节钻机垂直度，井身要做到一下要求： 井径误差20mm； 垂直度误差1%； 井深应满足井结构图中文字说明部分的要求。3、成孔先用人工埋设护壁管，护壁管装好后开始钻进成孔，钻孔采用泥浆护壁，施工时保持孔内泥浆高度，防止塌孔，孔深达到设计深度后终孔，钻进中应取土样并做好记录。4、井管安装井孔深度经验收合格后，用抽渣筒清孔，清孔后采用汽车吊吊装井管。各节井管之间应同心并焊接严密，吊装时调整好井管中心位置与垂直度，井点管就位固定后，管上口设临时封闭。5、填充滤料井管吊放好后沿井管周围均匀投放滤料，滤料为810mm碎石，滤料填至井口下1m左右时用粘性土填实夯平。滤料投放前应清孔稀释泥浆。当投放滤料管口有泥浆水冒出或向管内灌水能很快下渗时为渗水性能合格；6、洗井采用空压机、活塞联合洗井，在空压机洗净之后再采用活塞洗井。重复以上洗井过程，直至满足出水含砂率小于1/10000，以保证抽水设备正常运转及不致使泥砂带出会引起地层下沉。 洗井要求达到“水清砂净”； 下管、填充填料完成后应立即进行洗井，成井洗井间隔时间不能超过8小时； 采用隔离塞分段洗井，如果泥浆中含泥砂量较大，可先进行捞渣，再进行洗井； 当常规洗井效果不好时，可加洗井剂浸泡后再洗井。7、试抽管井运行前进行试抽，检查抽水是否正常，有无淤塞现象，如情况异常，应进行检修。8、正式抽降水试抽正常后进行正式降水，基坑开挖至地下水位标高前的超前抽水时间不少于14天，水位没达到设计深度以前，每天观测三次水位，水位达到设计深度后，每天观测一次水位。观测时记录水位、流量、含砂量，抽水过程中还应经常对抽水机械的电动机、传动轴、电流及电压等进行检查。为防止因降水带出地层细颗粒物质造成地面沉降，抽出的水含砂量必须保证：粗砂含量1/5万；中砂含量1/2万；细砂含量1/1万。9、停泵拔管管井降水完毕后，可用起重设备将管井管口套紧徐徐拔出，滤水管拔出后可洗净再用，所留孔洞应用砂砾填实，上部500mm用粘性土填充夯实。8.2.3成孔过程中泥浆处理措施为了避免在降水井成孔施工过程中泥浆渗漏，给周围环境造成污染，对市民带来不便。特制定以下泥浆处理措施：1、在每口凿井机工作范围内安装铁皮专用泥浆池，如受场地限制无法安装铁皮泥浆池时，可采用砖砌式泥浆池。2、在安装铁皮泥浆池时，池底四周必须采用膨胀螺丝固定，以防止泥浆池受侧压力的影响造成泥浆泄露。3、在凿井过程中，工人必须随时观察泥浆池的稳定性以及泥浆液面标高，泥浆面必须低于泥浆池上口30cm。4、在洗井过程中，必须采用泥浆泵及泥浆管将泥浆排放到挖好的沉淀池内，经沉淀后排入市政管道，严禁将泥浆直接排放到市政污水、雨水管道内。5、每口井施工结束后，必须及时清理好施工现场，做好文明施工工作。8.2.4常见的质量通病和防治方法a、基坑地下水降不下去1现象 深井泵(或深井潜水泵)的排水能力有余，但井的实际出水量很小，因而地下水位降下不去。 2原因分析(1)井深、井径和垂直度不符合要求，井内沉淀物过多，井孔淤塞。(2)洗井质量不良，砂滤层含泥量过高，孔壁泥皮在洗井过程中尚未破坏掉，孔壁附近土层在钻孔时遗留下来的泥浆没有除净，结果使地下水向井内渗透的通道不畅，严重影响单井集水能力。(3)滤管的位置、标高以及滤网和砂滤料规格未按照土层实际情况选用，故渗透能力差。(4)水文地质资料与实际情况个符，井管滤管实际埋没位置不在透水性能较好的含水层中。3预防措施(1)深井井管宜按下列程序施工：井管测量定位控井口、安护筒钻孔回填并底砂垫层吊放井管回垫井管与孔壁间的砂砾过滤层洗井安装深井泵(潜水泵)安装抽水控制电路试抽水降水井正常工作。(2)钻孔孔井应大于井管直径300500mm，井深应比所需降水深度深68m；井管应垂直放在井孔当中，四周均匀填砾砂，砾砂应用铁锹下料，不允许用机械直接下料，防止砾砂分层不均匀和冲击井管。砾砂填至井口下1m，然后用不含砂的粘土封口至井口面。(3)在井管四周灌砂滤料后应立即洗井。一般在抽筒清理孔内泥浆后，用活塞洗井，或用泥浆泵冲清水与拉活塞相结合洗井，借以破坏深井孔壁泥皮，并把附近土层内遗留下来的泥浆吸出。然后立即单井试抽，使附近土层内未吸净的泥浆依靠地下水不断向井内流动而清洗出来，达到地下水渗流畅通。抽出的地下水应排放到深井抽水影响范围以外。 (4)需要疏干的含水层均应设置滤管，滤网和砂滤料规格应根据含水层土质颗粒分析。(5)在土层复杂或缺乏确切水文地质资料时，应按照降水要求进行专门钻探，对重大复杂工程应做现场抽水试验。在钻孔过程中，应对每一个井孔取样，核对原有水文地质资料。在下井管前，应复测井孔实际深度。结合设计要求和实际水文地质情况配井管和滤管，并按照沉放先后顺序把各段井管、滤管和沉淀管依次编号，堆放在井口附近，避免错放或漏放滤管。(6)在井孔内安装或调换水泵前，应测量井孔的实际深度和井底沉淀物的厚度。如果井深不足或沉淀物过厚，需对井孔进行冲洗，排除沉渣。4治理方法(1)重新洗井，要求达到水清砂净，出水量正常。(2)在适当的位置补打深井。b、 基坑地下水位降深不足或降水速度慢1现象 (1)观测孔水位未降低到设计要求。 (2)在预定时间内达不到预定降水深度。 (3)基坑内涌水、冒砂，施工困难。2原因分析 (1)基坑局部地段的深井量不足。 (2)深井泵(或深井潜水泵)型号选用不当，深井排水能力低。 (3)因土质等原因，深并排水能力未充分发挥。 (4)水文地质资料不确切，基坑实际涌水量超过计算涌水量。3预防措施(1)先按照实际水文地质资料计算降水范围总涌水量、深井单位进水能力、抽水时所需过滤部分总长度、点井根数、间距及单井出水量。复核深井过滤部分长度、深井进出水量及特定点降深要求，以达到满足要求为止。深井布置应考虑基坑深度和形状，可沿基坑四周环形布置，也可在基坑内点式布置。深井的井距一般1520m，渗透系数小，间距宜小些；渗透系数大的，间距可大些。在基坑转角处、地下水流的上游、临近江河等的地下水源补给一侧的涌水量较大，应加密深井间距。(2)选择深井泵(或深井潜水泵)时应考虑到满足不同降水阶段的涌水量和降深要求。一般在降水初期因地下水位高，泵的出水量大；但在降水后期因地下降深增大，泵的出水量就会相应变小。(3)改善和提高单并排水能力，可根据含水层条件设置必要长度的滤水管，增大滤层厚度。对渗透系数小的土层，单靠深井泵抽水难以达到预期的降水目标，可采用另加真空泵组成真空深井进行降水；真空泵不断抽气，使井孔周围的土体形成一定的真空度，地下水则能较快的进入井管内，从而加快了降水速度。(4)基坑降水深度大于8m时，可根据分层挖土的情况采用二道以上滤管分层取水。一般深井滤水管设在底部，抽水先抽滤管部位的下层水，上层水由水的重力作用通过土体的空隙往下慢慢渗透，从而降低地下水位，减少土体的含水率；这样土层越厚，降水需要的时间越长。采用多道滤管则可缩短降水时间，但要注意每道滤管挖土暴露后要立即用毛毡或其他材料将其封闭，防止影响抽水效果。 4治理方法(1)在降水深度不够的部位，增设深井。(2)在单井最大集水能力的许可范围内，可更换排水能力较大的深井泵(或深井潜水泵)。(3)洗井不合格时应重新洗，以提高单井滤管的集水能力。8.3施工组织8.3.1主要机械设备进场计划机械、设备配置：按照此方案进行机械设备的选型配备，同时考虑了特殊情况下的应急设备、备用设备，以确保施工工期和工程质量，满足工程施工的需要。确保上投入机械设备的性能完好，设备数量充足，保证工程的正常施工。主要机械设备计划表： 序号机械名称规格型号额定功率（kw）或容量（m3）吨位数量（台）备注1钢丝绳冲击钻CZ-22-155KW12潜水泵QS40-325.5KW743回旋钻机24电焊机BX40011KW25潜水泵开关箱746水准仪DZ20.1mm1表8-1 拟投入本工程工程的主要机械表 8.3.2劳动力进场计划 施工降水直接影响后续工序施工，必须尽快完成，工期紧，为确保高质高效地完成施工任务，拟投入四台钻孔机同步施工，劳动力按每台钻机一个小组，共四个小组配备。在施工期间所有人员必须持证上岗，确保其适合本工作岗位的要求。根据综合考滤工程的特点和施工场地条件的限制，确定降水井施工的劳动力数量。 序号工种人数1管理人员42成孔技工83机修工14电工、焊工15普通工10合计40表8-2 降水井主要工种劳动力用量表注：以上人员作为参考，必要时根据施工情况增减人员，在施工中尽量利用多技人员。37xx东站站前综合体及站前大道PPP项目工程 站前综合体基坑施工方案9.施工保证措施9.1安全保证措施工程安全管理上以“安全第一，预防为主”作为方针和指导思想，贯彻在工程施工的整个过程。认真贯彻有关安全生产的规章制度，加强对安全生产的检查，做到安全生产管理工作标准化。为此，项目经理部建立以项目经理为首的分级负责安全保证体系，“横向到边，纵向到底”，组织