某车站降水井施工方案

目 录 1.编制依据.1 2.工程概况.1 2.1 工程概述1 2.2 主要环境1 2.3 地形地貌1 2.4 工程地质5 2.5 水文地质.8 3、降水井 设计.11 3.1 设计概况.11 3.2 降水计算12 1）计算依据.12 2）降水井布置.12 3）降水出水量与管井数量计算.13 4）降水井调整.15 3、降水井施工.15 3.1 管井施工工艺流程 15 3.2 施工方法.15 3.3 施工过程控制措施 17 4 4、降水井运行与管理、降水井运行与管理1818 4.1 含沙量的控制与监测 .18 4.2 降水监测与过程管理 .19 4.3 地表及基坑内排水.21 4.4 降水常见问题与处理方法22 4.5 降水井后期处置.23 5 5、资源需求计划及工期安排、资源需求计划及工期安排2424 5.1 资源需求计划.24 5.2 工期安排.24 6、现场安全施工措施.24 6.1 安全管理制度25 5.2 安全管理措施.25 5.3 文明施工、环境保护措施 26 1.1.编制编制依据依据 (1) 建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98) (2)成都地区基坑工程安全技术规范 （DB51T5072-2011） (3) 建设工程项目管理规范(GB/T50326-2001) (4) 建筑施工安全检查标准(JGJ59-99) (5) 施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005） (6)建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99） (7)设计说明(中铁工程设计院有限公司) (8)成都地铁 7 号线工程施工图设计：武侯双楠站结构 第二册 车站主体 结构 第二分册主体围护结构施工图（2013 年 11 月） (9)成都市地铁 7 号线工程武侯双楠站详细勘察阶段岩土工程勘察报告 (2012 年 10 月) 2.2.工程概况工程概况 2.12.1 工程工程概述概述 武侯双楠站为地下二层单柱双跨矩形框架结构，配线段为双柱三跨矩形框 梁结构。 车站总长501.4m，标准段宽度为20.1m，岛式站台长140米，站台宽11m。车 站顶板覆土2.93.7m，车站主体基坑开挖深度约16.5m，盾构井处基坑深度约 19.0m。车站起讫里程为：YCK27+456.300YCK27+957.700，有效站台中心里 程为YCK27+534.000。车站小里程端为盾构接收井；大里程端为始发井，车站 施工时预留始发条件。 本站采用明挖顺作法施工，局部设栈桥。围护结构为柱列式灌注桩，桩间 采用网喷混凝土防护，基坑设置钢管内支撑。车站共设 4 个出入口（A 出入口 顶出） 、1 个紧急疏散出入口、2 组风亭，并预留 5 个物业开发出入口和 1 个物 业开发风亭。出入口均沿道路两侧布设，2 组风亭设置于车站的东侧，位于跨 线桥下方。 2.22.2 周边环境周边环境 1）地面交通 车站站位处的武阳大道现状为机非隔离道路，机动车道为双向六车道， 机动车道两侧设绿化隔离带，外侧独立设置非机动车道和人行道。 车站南端为武阳大道与武侯大道形成十字交叉，武汉大道为机非隔离道 路，机动车道为设置中央绿化隔离带的双向八车道，外侧设置非机动车道和人 行道。 车站北端为栖霞路与武阳大道形成丁字交叉，栖霞路为双向五车道，两 侧设置非机动车道和人行道。车站中部为双丰中路与武阳大道形成丁字交叉， 双向二车道，双丰中路两侧设置非机动车道和人行道。 2）既有建（构）筑物 车站西侧开挖影响范围内的建筑物，自小里程端往大里程端分别有：清 风晓筑、城楠映象、吉馨苑、武侯别墅四个小区。其中清风晓筑小区楼房为地 上 6 层，地下一层砖砼结构（地下室为钢筋砼结构） ，车站基坑围护桩外侧距清 风晓筑外墙 4.2 米11.2 米；城楠映象小区楼房为地上 7 层，地下一层，混凝 土框架结构，为独立基础，边坡采用喷锚支护，车站基坑围护桩外侧距离城南 印象外墙约 1.2 米；吉馨苑小区楼房为地上 6 层，底框结构，基础采用预制桩 （ZH30） ，桩尖持力层为中密卵石，车站基坑围护桩外侧距离吉馨苑约为 3.6 米； 武侯别墅的建筑物距离主体基坑较远，受基坑开挖及降水影响较小，受其影响 较大的仅为大门和单层砖砌门卫房。 车站东侧有排洪渠楠杆堰，楠杆堰宽 6m，深 3m，墙身和基础采用浆砌条 石距离基坑边缘约 20 米；楠杆堰东侧有双丰社区（楼高 35 层，砖砼结构，条 形基础） 、360 普建苑小区（楼高 7 层，砖砼结构，条形基础） ，距离车站主体 结构基坑约 31.5 米，距离附属结构基坑最近处为 4.5 米。 3）管线情况 根据车站位置现状管线资料，车站地下管线较多， 施工范围内地下管线主 要有燃气、通信电缆、上水管、污水、雨水、电力管线、电力沟等。具体见表 管线保护管线保护/ /管线拆除管线拆除/ /管线迁改统计表管线迁改统计表 表表 2.2-12.2-1 现状及数量迁改及数量 站 名 管线类 别 设备及规格管线位置数量设备及规管线位置数量 处理 措施 格 UPVC DN200 61.5m UPVC DN300 33m UPVC DN400 115.5m 砼 DN500 104m 1 砼 DN200 砼 DN300 UPVC DN400 车站西侧居民小 区雨水支管，南 北向 355m 砼 DN600 车站西侧，南 北向 33m 永迁 2 砼 DN800 四次横穿车站主 体，东西向 120m 钢管 DN800 二次横穿车站 主体，东西向 70m 永迁， 悬吊保 护 武 侯 双 楠 站 雨水 3 砼 DN1400 横穿车站主体小 里程端，东西向 44m 砼 DN1400 车站主体小里 程端外侧，东 西向 65m 临迁 UPVC DN300 车站西侧，南 北向 77m 永迁 1 砼 DN300 车站西侧居民小 区污水支管，南 北向 285m UPVC DN400 车站西侧，南 北向 95m 永迁 2 砼 DN500 二次横穿车站主 体，东西向 30m 钢管 DN500 二次横穿车站 主体，东西向 70m 永迁， 悬吊保 护 3 砼 DN300 四次横穿车站主 体，东西向 120m 钢管 DN300 一次横穿车站 主体，东西向 30m 永迁， 悬吊保 护 污水 4 砼 DN400、DN800 横穿车站小里程 端，东西向 103m 砼 DN800 车站主体小里 程端外侧，东 西向 75m 永迁 1 铸铁 DN800 纵穿车站主体， 南北向 525m 铸铁 DN800 车站主体东侧， 南北向 540m 临迁 武 侯 双 楠 站 给水 2 铸铁 DN300 纵穿车站主体， 南北向 525m 525m 临时废 除 现状及数量迁改及数量 站 名 管线类 别 设备及规 格 管线位置数量 设备 及规 格 管线位置数量 处理 措施 3 铸铁 DN200 三处位于车站主体内， 东西向 40m 钢 DN200 东西向二次横 穿车站主体 80m 临迁， 悬吊保 护 给水 4 铸铁 DN200 纵穿车站大里程端西侧， 南北向、 30m 铸铁 DN200 车站大里程端 西侧，南北向 30m 永迁 1PE D160 纵穿车站主体，南北向 511mPE D160 车站主体东侧， 南北向 552m 临迁 2PE D89 二处位于车站主体内， 东西向 45m 钢 D89 二次横穿车站 主体，东西向 80m 临迁， 悬吊保 护 燃气 3PE D250 横穿车站主体小里程端， 东西向 60mPE D250 车站主体小里 程端外侧，东 西向 65m 永迁 1 管沟 700*750 横穿车站小里程端盾构 接收井和附属工程，东 西向 96m 管沟 700*750 车站主体小里 程端外侧，东 西向 126m 永迁 2 架空线 东西向横跨主体二次， 南北向纵跨车站主体中 段 340m 东西向横跨车 站主体两次， 南北向车站主 体西侧 385m 入地直 埋，跨 基坑悬 吊保护 4 铜 800300东西向横跨主体基坑。 悬吊保 护 5 铜 100100东西向横跨主体基坑。 悬吊保 护 6 铜、光纤 800800 南北向横跨 1 号风亭基 坑 悬吊保 护 通信 7 铜、光纤 800800 南北向横跨 B 号出入口 基坑 悬吊保 护 8 铜、光纤 800800 南北向横跨 C 号出入口 基坑 悬吊保 护 电力 2 400v 架空线 东西向横跨车站主体， 南北向纵跨车站主体中 段 130m 电缆 东西向横跨车 站主体，南北 向车站主体西 侧 130m 入地直 埋，跨 基坑悬 吊保护 1 铜 600150东西向横跨主体基坑。 悬吊保 护 2 铜 300150东西向横跨主体基坑。 悬吊保 护 武 侯 双 楠 站 信号 3 铜 150150东西向横跨主体基坑。 悬吊保 护 监控 1 光纤 100100 东西向横跨主体基坑。 悬吊保 护 2.32.3 地形地貌地形地貌 车站地处成都市武侯区武阳大道，沿线道路人口密集，交通繁忙，道路两 侧密集分布住宅小区。车站范围内地形平坦，地面高程在 505m 左右，属岷江 水系阶地，为侵蚀堆积阶地地貌。车站现状地貌见下图 车站现状地貌图车站现状地貌图 2.42.4 工程地质工程地质 1）地层特性 根据详细地勘资料显示，场地范围内岩土层自上而下描述如下： （1）全新统填土层（Q4ml） 杂填土：褐黄色、褐灰色，松散稍密，稍湿潮湿，成分以黏土为 主，夹卵石、混凝土等，局部地段道路路面有厚约 0.5m 的混凝土层。广泛分布 于地表，厚薄不均，层厚一般 1.24.9m。该层均一性差，多为欠压密土，结构 疏松，多具强度低，压缩性高，受压易变形、渗透系数变化大的特点。 （2）全新统冲积层（Q4al） 黏土：黄褐色、灰褐色，可塑硬塑，部分含少量铁锰结核，并夹杂 铁锈斑，局部粉粒含量较重。该层呈层状分布于表层人工填土之下，顶板埋深 1.24.9m，层厚 1.35.0m。标贯实测击数 N=724 击/30cm。根据室内试验： 天然含水率 w=22.6%，天然孔隙比 e0=0.715，液限 WL=40.6%，塑限 WP=17.2%，塑性指数 IP=2.024.0，液性指数 IL=0.070.39。天然快剪指标： 凝聚力 c=28.6116.4kPa，内摩擦角 =12.820.0，压缩系数 av=0.1470.296MPa-1，压缩模量 Esv=5.51411.125MPa。 粉质黏土：褐色、灰黄色，可塑硬塑，主要由粘粒组成，局部地段 粉粒含量较高，手搓捻略有砂感。呈层状分布于人工填土、黏土之下，顶板埋 深 1.63.4m，层厚 1.64.7m。标贯实测击数 N=713 击/30cm。根据室内试 验：天然含水率 w=18%，天然孔隙比 e0=0.607，液限 WL=35.1%，塑限 WP=17.7%，塑性指数 IP=12.816.8，液性指数 IL=0.080.31。天然快剪指标： 凝聚力 c=37.085.8kPa，内摩擦角 =16.025.5，压缩系数 av=0.1540.245MPa-1，压缩模量 Esv=1.1468.532MPa。 粉土：灰色、褐灰色，稍湿潮湿，稍密中密，主要由粉粒构成， 含少量粘性土团块或粉、细砂，手搓捻有明显砂感。呈薄层状分布于黏土之下， 局部地段缺失，顶板埋深为 4.46.9m，层厚 0.62.0m。 粉细砂：灰黄色，潮湿饱和，稍密中密，颗粒较均匀，质较纯， 黏粉粒含量约 10%。局部地段呈薄层状分布于粉质黏土、粉土之下，顶板埋深 为 5.16.2m，层厚 11.5m。 （3）上更新统冰水沉积-冲积层（Q3fgl+al） 粉细砂：深灰色、褐黄色，饱和，密实，颗粒较均匀，质较纯，夹 少量圆砾。呈透镜状分布于卵石土层，顶板埋深为 7.331.2m，层厚 0.43.2m。 中砂：灰黄色、青灰色，饱和，密实，颗粒较均匀，矿物以长石、 石英为主，偶夹卵石、圆砾。呈透镜状分布于卵石土层，顶板埋深为 6.241.9m，层厚 0.44.5m。 粗砂：深灰色，饱和，密实，颗粒不均，矿物以长石、石英为主， 夹卵石、圆砾。呈透镜状分布于卵石土层，顶板埋深为 8.913.4m，层厚 0.41.3m。 中密卵石土：灰褐色、褐黄色，饱和，中密，卵石石质成分主要为 中等风化微风化砂岩、石英砂岩、灰岩及花岗岩等，属较硬岩坚硬岩，卵 石含量约 55%75%，余为中细砂充填。卵石粒径一般 20150mm，磨圆度较 好，多呈浑圆状、次尖棱状，分选性差。该层上覆黏性土层，顶板埋深 5.010.0m，层厚 0.56.1m。 密实卵石土：灰褐色、棕黄色，饱和，密实，卵石石质成分主要为 中等风化微风化砂岩、石英砂岩、灰岩及花岗岩等，属较硬岩坚硬岩，卵 石含量约 60%80%，余为中细砂充填。卵石粒径一般 20200mm，磨圆度较 好，多呈浑圆状、次尖棱状，分选性差。该层上覆黏性土层、中密卵石土层， 此次勘探未揭穿，顶板埋深 5.015.6m，层厚最厚处大于 36.5m。 3）不良地质与特殊岩土 本站场地范围内无不良地质。特殊岩土为人工填土、膨胀土。 （1）人工填土 拟建车站内以杂填土为主，褐黄、褐灰等杂色，由碎石、砂土、砖瓦 碎块等建筑垃圾组成，其间充填黏土。广泛分布于车站地表，厚薄不均，层厚 一般 1.24.9m。该土层均一性差，多为欠压密土，结构疏松，多具强度低，压 缩性高，受压易变形、渗透系数变化大的特点，边坡稳定性差，基坑开挖过程 中，应采取一定的支护措施。 （2）膨胀土 拟建车站表层人工填土之下成层分布黏土，可塑硬塑。根据相邻工 点室内试验测得，自由膨胀率 Fs=40%51%。结合成都地区区域地质资料和类 似工程经验，建议该层按弱膨胀潜势考虑。膨胀土具显著的胀缩性特点。基坑 开挖后其长期暴露在空气中，易发生失水收缩、开裂，降低边坡稳定性。顶板 埋深 1.24.9m，层厚 1.35.0m，车站顶板埋深 2.7m，对基坑工程影响较小。 成都市大气影响急剧深度为 1.35m，大气影响深度为 3.0m。 4）岩土工程分级 根据国家标准城市轨道交通岩土工程勘察规范 （GB50307-2012）附录 F，本车站岩土施工工程分级如下表2.4-1。 岩土施工工程分级一览表岩土施工工程分级一览表 表表 2.4-12.4-1 层号岩土名称岩土特征 开挖后的稳定状 态 岩土施工工程分 级 杂填土松散易塌 黏土可塑硬塑自稳性较差 粉质黏土可塑硬塑自稳性较差 粉土 稍密中密 稍湿潮湿 自稳性较差 粉细砂 稍密中密 潮湿饱和 不能自稳 细砂密实，饱和不能自稳 中砂密实，饱和不能自稳 粗砂密实，饱和不能自稳 卵石土中密、饱和自稳性较差 卵石土密实、饱和自稳性较差 本车站结构底板埋深约为 16.5m，标高约为 489.2m，主要位于卵石 层。详见“附图一附图一 武侯双楠站地质纵剖面图武侯双楠站地质纵剖面图” 。 2.5 水文地质水文地质 1）地表水、地下水类型及富水性 拟建车站范围内无地表水系。车站右线东北侧约 20m 处有一人工开凿的生 活排污渠楠杆堰。楠杆堰宽约 6m，深约 3.2m 水量较小。 根据成都区域水文地质资料及地下水的赋存条件，车站范围内地下水主要 有 2 种类型：一是上层滞水，二是第四系孔隙水。 （1）上层滞水 上层滞水主要赋存于粘土层之上的人工填土层中，大气降水、沟渠和附近 居民的生活用水为其主要补给源。其水量较小、埋深较浅，受大气降水影响较 大，水量、水位变化大，且不稳定。对地下工程无影响。 （2）第四系孔隙水 该层地下水主要赋存于砂、卵石地层中，水量丰富，为孔隙潜水。勘探未 揭穿上更新统卵石土层，该层顶板埋深大于 5.0m，层厚最厚处大于 36.5m，呈层状分布。根据抽水试验显示，该含水层地下稳定水位埋深 7.4m， 渗透系数 K=21.87m/d，属强透水层。 据勘探孔显示，车站范围内地下稳定水位埋深 78m，标高 495496m， 主要补给源为大气降水补给。 2）地下水的补给、径流、排泄及动态特征 （1）地下水的补给、径流、排泄 成都市充沛的降雨量（多年平均降雨量 947mm，年降雨日达 140 天） ，构 成了地下水的主要补给源。区内地下水径流形式主要为孔隙间渗流，方向为水 头相对较高处流向水头相对较低处。成都地区地势总体上呈西北高东南低，地 下水径流方向大体为由西北向东南。车站范围内地势平缓，地面标高 505507m，地下水渗流速度缓慢。区内地下水排泄主要为大气蒸发和向西南 方向径流。 （2）地下水的动态特征 车站范围内地下水具有埋藏浅，季节性变化明显，水位西北高东南低。根 据区域水文地质资料，成都地区丰水期一般出现在 7、8、9 月份，历史地下水 埋深 13m；枯水期 12、1、2 月份，历史地下水位埋深 24m。勘察期间测 得场地地下水位埋深 78m，标高 495496m。 （3）岩土层的富水性及渗透系数 本工程范围内地层在垂直剖面上，自上而下为人工填土、黏土、粉质黏土、 砂层、卵石土层。主要岩土层的渗透性参数参照城市轨道交通岩土工程勘察 规范（GB50307-2012）条文 10.3.5 表 7、工程地质手册（第四版）、室 内试验成果后，综合确定水文参数。拟建场地范围内主要岩土层特性及水文地 质参数详见表 2.5-1 岩土层的工程特征及水文特征统计表岩土层的工程特征及水文特征统计表 表表 2.5-12.5-1 渗透系数（m/d） 层号名称工程特征水文特征 经验值建议值 层号名称工程特征水文特征 渗透系数（m/d） 经验值建议值 黏土 黄褐色、灰褐色，可塑硬塑。 水量小，富水性 差，透水能力微。 0.0010.010.001 粉质 黏土 灰褐色、灰褐色，可塑硬塑。 水量小，富水性 差，透水能力微。 0.0010.010.001 粉土 灰色、褐灰色，稍密中密， 稍湿潮湿。 水量中等，富水 性差，透水能力 一般。 0.0010.010.5 粉细砂 灰色，稍密中密，潮湿饱 和，黏粉粒含约 10%。呈层状 分布于黏性土、粉土之下，厚 度 1.01.5m。 水量一般，富水 性中等，透水能 中等。 0.55.05.0 细砂 深灰色、褐黄色，密实，饱和， 砂质较纯，夹少量圆砾。呈透 镜状分布于卵石土中，厚度 0.43.2m。 水量一般，富水 性中等，透水能 中等。 0.55.03.5 中砂 灰黄色、青灰色，密实，饱和， 砂质较纯，偶夹卵石、砾石。 呈透镜状分布于卵石土中，厚 约 0.44.5m。 水量一般，富水 性中等，透水能 中等。 5.010.08.0 粗砂 深灰色，密实，饱和，颗粒不 均，偶夹卵石、砾石。呈透镜 状分布于卵石土中，厚约 0.41.3m。 水量一般，富水 性中等，透水能 中等。 5.010.010.0 层号名称工程特征水文特征 渗透系数（m/d） 经验值建议值 卵石土 灰褐色、褐黄色，饱和，中密， 卵石含量约 55%75%。卵石 粒径一般 20150mm。层厚一 般 0.56.1m。 水量较大，富水 性中等，透水能 力强。 1010023 卵石土 灰褐色、棕黄色，饱和，密实， 卵石含量约 60%80%。卵石 粒径一般 20180mm，层厚最 厚大于 36.5m。 水量较大，富水 性中等，透水能 力强。 1010020 3 3、降水井设计、降水井设计 3.1 设计概况设计概况 1）本站基坑长度 501.4 米，宽度 20.1 米，长宽比10，属于条形基坑。 据本站详勘水文地质资料显示，地下水主要赋存于含砂卵石层中，地下水属于 孔隙潜水，具有较大的渗透性，富水性较好，含水丰富。楠杆堰水流量极小， 对基坑涌水无影响。基坑开挖采用明挖法施工，车站结构底板位于卵石层中，根据大量的工程经验证明，成都地区在砂卵石地层中实施施工降水是可 行的。加之成都地区砂卵石层经过长期地层压密作用，使卵石颗粒之间形成较 为稳定的晶体结构，因而具有拱力效应，降水对地表沉降值影响较小，及对地 下管线及周边建筑物变形影响较小。 根据相关规范要求，综合考虑车站的降水范围，决定采用管井降水方案。 降水计算时，按条形基坑降水公式计算，地下静水位埋深取均值 6.4m 左右，含 水层渗透系数取 K=21.87m/d。 2）根据以往类似地铁降水施工经验和设计文件推荐，降水井平面沿车站两 侧纵向呈梅花型布置两排，单侧井距 20m，共设置 52 口降水井，西侧根由于场 地所限，降水井布置在围护桩间偏外侧，东侧降水井横向距离基坑边缘 2.5 米， 盾构始发段紧贴基坑布置。降水深度不小于基坑底 500mm。井深 27m（盾构井 段加深至 29m） ，根据详勘资料显示，本站基底局部可能存在含沙透镜体，开挖 后需对其要换填，为保证基底换填部位水位降至开挖面 0.5 米以下，49#、50# 降水井需加深至 29 米。管井采用内径 300 的无砂管外包一层密目网；滤水管 每根长度 2.5m，滤水管总长为 5m，下设 2.5m 沉砂管。管井构造具体见图 3.1- 1。降水井平面布置详见“附图二附图二 武侯双楠站施工降水井平面布置图武侯双楠站施工降水井平面布置图” 。 砂 井 深 井 泵 尼龙网布120目 两层、纱窗两层 基坑开挖面 粘土封堵 地面标高 排水出管 填充1020目 工业加工砂 井点降水管 图图 3.1-13.1-1 管井降水剖面示意图管井降水剖面示意图 3.23.2 降水降水计计算算 1）计算依据 （1）成都地铁 7 号线工程施工图设计：武侯双楠站结构 第二册 车站主 体结构 第二分册主体围护结构施工图（2013 年 11 月） （中铁工程设计院有限 公司） ； （2） 成都地铁 7 号线详细勘察阶段武侯双楠站（岩土工程勘察报告） （中铁二院工程集团有限责任公司） （3） 建筑与市政降水工程技术规范 （JGJ/T111-98） ； （4） 地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范 （GB50307-1999） ； （5） 成都地区基坑工程安全技术规范 （DB51/T5072-2011） ； （6） 建筑施工计算手册 （江正荣编著，中国建筑工业出版社） 。 2）降水井布置 （1）降水井布置 根据以往成都地铁降水施工经验和设计文件推荐，降水井沿基坑外两侧及 端头梅花形布置（注：计算时暂按矩形布置） ，纵向间距 20m，西侧根由于场地 所限，降水井布置在围护桩间偏外侧，东侧降水井横向距离基坑边缘 2.5 米， 管井采用 300 无砂管外包一层密目网；设置 2 节滤水管，滤水管每节长度 2.5m，滤水管总长为 5m，下设一节 2.5m 沉砂管。 降水井平面布置详见下图。 L HW HW1HW2HW3HW5HW6 i=1/10 （2）降水井深度计算 降水井深度按 JGJ/T111-98 中 6.3.2 式计算：HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6 式中： HW1为基坑开挖深度，按标准段取 HW1=16.5m； HW2降水水位距离基坑底要求的深度，取 HW2=0.5m； HW3为降水曲线高度，HW3=iL1，i 为水力坡度，取 i=1/10，L1为 1/2 降水井 排间距，暂不考虑梅花形布置时，L1=15.1m，则 HW3=1.5m； HW4为降水期间的地下水位变幅，据详勘资料，取 HW4=1m； HW5为降水井过滤器工作长度，HW5=5m； HW6为沉砂管长度，HW6=2.5m； 降水井深度 HW=16.5+0.5+1.5+1+5+2.5=27 m。 3）降水出水量与管井数量计算 （1）基坑出水量计算 由于详勘报告中提供层砂卵石的厚度 15.627m，因此本工程降 水井类型应为无压非完整井，并按完整井、非无完整井分别进行计算。 条状基坑潜水完整井基坑出水量按 JGJ/T111 中 6.4.4-1 式计算： Q=LK（H2-h2）/R，式中： L为条状基坑长度，L=501.4m； K为垂直渗透系数，K=21.87m/d； H 为含水层厚度，根据详勘报告，H=40 米， S 为降水井水位降深，S= HW1-H0+HW2+HW3，H0为静水位，据详勘报告，静止 水位埋深 7.4m，按 DB51/T5072 中 J.0.4 条，取 H0=6.4m，则 S=16.5- 6.4+0.5+1.5=12.1m； h 为抽水前与抽水时含水层厚度的平均值，因此 h=(2H-S)/2，则 h=(240-12.1)/2=34m； R 为影响半径，按 DB51/T5072 中 J.0.8-1 式计算，R=2S(H K) 1/2=722.7m； 则 Q=501.421.87（402-34.12）/722.7=6634m3/d。 条状基坑潜水非完整井基坑出水量按建筑施工计算手册中 4-41 式计 算： Q=1.366K（2H-S）S（lgR-lgr0） ，式中： K 为渗透系数，K=21.87m/d； H 为含水层厚度，H=40m； S 为水位降深，S=12.1m； R 为影响半径，R=722.7m； r0为等效半径，按 DB51/T5072 中 J.0.9-1 式计算，r0=0.25(a+b)：a 为 基坑长度，a=501.4m；b 为基坑宽度，b=20.1m； 为系数，按表 J.0.9 值选用， b/a=0.04， 按 b/a=0.05 取值，=1.05；则 r0=0.251.05(501.4+20.1) =136.9m； 则 Q=33223m3/d。 基坑出水量取值 根据上述计算，按完整井计算基坑出水量为 6868m3/d，按非完整井计算基 坑出水量为 33223m3/d，因此基坑出水量按非完整井计算的基坑出水量取值，即： Q=33223m3/d。 （2）管井单井出水能力计算 管井单井出水能力按 JGJ/T111 中 6.4.5-1 式计算，q=24(ld)/，式 中 l为过滤器淹没长度，l=5m； d 为过滤器外径，d=300mm； 为与含水层渗透系数有关的经验系数，据 JGJ/T111 中表 6.4.5- 2，K=1530m/d、含水层厚度20m 时，=50， q=245300/50=720 m3/d。 （3）确定管井数量 管井数量 n=1.1Q/q=1.133223/720=51.752(个) 4）降水井调整 （1）确定管井井间距 井间距 a1=L/n，基坑周长简化计算为 L=2(501.4+20.1)=1043m，则 a1=20m。 （2）调整管井数量 根据设计文件推荐，综合周边地区降水施工经验，管井井距 a1取 20m，受 布井位置影响，局部地段略加调整，总体按不大于 20m 进行调整。 (3）降水井布置调整 根据现场情况和远期附属结构的降水以及以往经验及最好的降水效果，拟 设置 52 眼降水井，标准段井深 27m，盾构井段井深 29m。 3 3、降水井施工、降水井施工 3.13.1 管井管井施工工艺流程施工工艺流程 降水管井施工工艺流程为： 准备工作钻机进场定位安装开孔下护筒钻进终孔后冲孔换浆 下井管稀释泥浆填过滤料止水封孔洗井下泵试抽合理安排排水 管路及电缆线路试抽水正式抽水水位与流量监测。 3.2 施工方法施工方法 成孔施工选用冲击钻钻进，采用泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管， 围填滤料等成井工艺。 1）测放井位：根据井位平面布置示意图测放井位，当布设的井点受地面障 碍物或施工条件的影响时，现场可作适当调整。 2）埋设护筒：护筒底口应插入原状土层中，管外应用粘性土和草垫子填实 封严，防止施工时管外返浆，护筒上部应高出地面 0.10m0.30m。 3）安装钻机：机台应安装稳固水平。 4）钻进成孔：降水井开孔孔径为 600mm。冲击钻开始钻进时，宜保持快 频率、低落距，当钻进至一定深度时，可适当提高落距，以增加钻进速度。成 孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在 1.101.15。 5）清孔换浆：成孔结束后，经探井和修整井壁后，井内泥浆黏度很大并含 有大量渣屑，过滤管进水缝隙容易北堵塞，井管也可能沉不到预计深度，造成 过滤管与含水层错位。因此，井管安装前，应进行换浆。 换浆以新鲜的泥浆置换井内的稠泥浆，禁止加入清水，换浆的浓度应根据 井壁的稳定情况和计划填入的滤料粒径大小确定，新鲜泥浆一般黏度为 16- 18S，密度为 1.05-1.10g/cm3，孔底沉淤小于 30cm，返出的泥浆内不含泥块为 止。 6）安装井管：管子进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。下管 前，根据井管结构设计，进行配管，并测量孔深，孔深符合设计要求后，开始 下井管，下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径 5cm 的扶正器（找正 器） ，以保证滤水管能居中、垂直，下到设计深度后，井口固定居中。 7）填砾料（粗砂）： 砾料质量应符合下述质量要求：砾料应按设计规 格进行筛分，不符合规格的滤料不得超过 15%；砾料的磨圆度应该比较好， 棱角状砾石含量不能过多，严禁以碎石作为滤料；不含泥土和杂物。 砾料的数量按下试计算： V=0.785(D2-d)La 式中，V为滤料数量（m3） ；D 为填砾段井直径(m)；d为过滤管外径（m）L为填 砾段长度（m） ；a为超径系数，一般取 1.2-1.5 填砾采用静水填砾法。 8）井口封闭：距离进口 1.5 米范围内，采用优质粘性土围填，围填时应控 制下入速度及数量，沿着井管周围少放慢下的围填。然后在井口管外做好封闭 工作。 9）洗井：在提出钻头前利用井管内泥浆泵并按上上空压机先进行空压机抽 水洗井，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井，活塞必须从滤水管下部向上拉， 将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁 泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后，再用 空压机抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含砂为止。 10）安泵试抽：根据计算结果和设计降深，降水时选择 QS 型潜水泵，流 量 45.0m3/h，扬程不小于 30m。成井施工结束后，在降水井井内及时下入潜水 泵、铺设排水管道、电缆等，抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水。电 缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中不被挖土机、吊车等碾压、碰 撞损坏，因此，现场要在这些设备上进行标识。 11）排水: 洗井及降水运行时利用 DN300 的水管将水排至三级沉淀池，沉 淀后排入场外市政管道中。 3 3.3.3 施工过程控制措施施工过程控制措施 (1)各工序施工必须按施工组织设计书和建筑与市政降水工程技术规范及施 工规程进行施工。 (2)施工前各级施工人员必须熟悉施工要求，了解施工要点。 (3)成孔直径控制：检查成孔直径是否达到 600mm 以上，主要控制钻头直 径是否达到 600mm，否则就应焊钻头保证钻头直径为 600mm。 (4)成孔深度控制：成孔后施工人员应现场测量成孔深度，成孔深度达到设 计要求的深度后，停止钻进。否则，必须继续钻进，以保证成孔深度。 (5)井管质量控制：检查每孔光壁管和缠丝管数量是否符合设计要求。缠丝 管在下，光壁管在上，管与管之间应焊接牢固，保证垂直度。 (6)井管结构及填砾：井深变准段为 27m，盾构井段为 29 米，采用砂管井 管。设计过滤器为填砾过滤器，填砾规格 510mm 砾石，填砾厚度大于 100mm。 (7)洗井：用活塞结合空压机洗井，洗至井管通畅、水清。确保洗井质 量，达到正常抽水时含砂率小于 1/20000。 (8)降水过程控制：结合井位地质情况，井位附近无细砂层的井先降水，井 位处有细砂时，待井内水位下降至砂层下面后，再开始降水。控制出砂量，以 保证降水不改变基坑的持力层原状土结构。确保基础施工质量符合设计要求。 降水由专人 24 小时负责,对降水设施进行观察和及时维护,对地下水水位变 化情况进行定期观测并作记录，对降水过程中可能受到影响的周边建筑定期进 行沉降观测并作记录。对排水管网内沉积的砂及时清掏，对降水过程中的异常 情况进行有效监控并及时解决，保证降水工程正常进行。 (9)成孔施工中主要注意事项 A、冲击速均匀，掌握好井内泥浆浓度，保持井孔中浆液水位高度，防止 井壁跨塌。 B、井管焊接牢固，铅正居中。 C、洗井彻底，直至水清砂净达规范要求为止。 D、砂层位置地段的井壁管用缠丝管,如果砂层较厚,井壁管外用纱布进行第 二次缠丝。 (10)严格以上各个环节的过程控制，以满足施工用的降水深度，确保建筑 物基础和地下室的顺利施工。 4 4、降水井运行与管理、降水井运行与管理 4.1 含沙量的控制与监测含沙量的控制与监测 1）含砂量控制措施 管井渗水管在下井前采用渗水土工布包裹，在潜水泵末端采用 0.5mm 钢 丝网再次包裹，减少抽水含砂量。正常降水期间对抽水含砂量每天进行监测， 确保抽水含砂量符合要求。 在降水井滤料中预埋滤料补充管，在抽水过程中不断补充滤料，让滤料 及时补充砂粒被带走后留下的孔隙位置，从而有效的控制降水危害。 在可能的条件下，减少单井出水量，降低单井抽水强度，减小降水井影 响范围； 2）含砂量监测 管井之间采用 DN273 焊接钢管作为集水总管，将地下水汇积通过沉淀池 沉淀后排入市政管网，沉淀池经常进行清理统计，可以统计出抽水时间内总的 含砂量大小，指导施工，以便采取相应的措施。 含砂量的监测：现场设置一个可移动的沉淀箱，沉淀箱采用 4mm 厚钢板 和角钢焊接而成，尺寸为长 4高 1.5宽 1.5m，内部采用 2 块分别高 1.4 和 1.3m 的钢板隔离，顶部设置 100 排水孔，每块钢板底部再设置 50 泄水孔， 具体详见图 4.1-1 所示。 图图 4.1-14.1-1 沉淀箱大样图沉淀箱大样图 将地下水抽入沉淀箱内，装满（或一定高度）沉淀箱，待沉淀 23 小时后， 根据沉淀箱的净空尺寸计算出抽水量 V（体积） ，打开底部阀门排净箱内水，清 理底部沉砂，将砂的体积与水的体积相比，可以求出含砂率。正常抽水后，每 天监测一次井水含砂量，含砂率应小于 1/20000。 4.2 降水监测与过程管理降水监测与过程管理 1）降水监测 降水过程中，对井点的流量、设备运转等都进行监测，根据水位、水量变 化情况及时采取调整措施，降水施工监测项目见下表”。 降水施工监测项目一览表降水施工监测项目一览表 表表 3.5-13.5-1 序号项 目观测方法频率 1 流量观测流量表1 次/天 2 地下水位水位计 开始：1 次/48h； 3 天后：12 次/天； 水位降至标高后：1 次/37 天 3 孔隙水压力孔隙水压力计2 次/天 4 地面沉降及地层分层沉降水准仪、分层沉降仪2 次/天 5 土压力土压力盒2 次/天 2）降水运行管理 基坑内的降水井应在基坑开挖前 1015 天进行，做到能及时降低基坑中 的地下水位。 坑内降水井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自短至长，每次抽水井内水 抽干后，应立即停泵，对于出水量较大的井每天开泵的抽水的次数相应要增多。 降水运行期间，现场实行 24 小时值班制，值班人员应认真做好各项质量 记录，做到准确齐全。 降水运行过程中对降水运行的记录，应及时分析整理，绘制各种必要图 表，以合理指导降水工作，提高降水运行的效果。降水运行记录每天提交一份， 对停抽的井应及时测量水位，每天 12 次。 降水运行的注意事项 A、做好基坑内的明排水准备工作，以防基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内 的积水抽干。 B、降水运行阶段应经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常应及时调泵并 修复； C、电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中不被挖土机、吊车等 碾压、碰撞损坏，因此，现场要在这些设备上进行标识。 D、降水运行阶段应保证电源供给，如遇电网停电，有关单位须提前两个小 时通知降水施工人员，以便及时采取措施，保证降水效果。 E、降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段，为保证在开挖时及时将地下 水降至开挖面以下，因此在洗井过程中，洗井完一口井即投入一口，尽可能提 前抽水。 F、必须保证降水井内真空泵的抽水时间，一般每口井真空抽水的时间在 7 天以上，当基坑开挖施工开始后，真空泵即可停抽，以后采用潜水泵抽水。 G、降水的设备（主要是潜水泵与真空泵）在施工前及时做好调试工作，确 保降水设备在降水运行阶段运转正常。 3) 降水井排水管采用管道内排水系统，设沉砂池。沉淀池的设置根据现场 市政管网分布情况布置，一般每 80100m 设置一个。沉淀池采用红砖砌筑，内 外面 1:2 水泥砂浆抹面。沉淀池长约 4.5m，宽约 2.0m，深度 1.21.4m，沿长 度方向分隔成三个沉淀池，抽出来的水经三级沉淀后排入城市雨水管中。 4)抽水采用每井每泵排管(可采用 3 寸钢管)降水，地面排管集中到沉砂池， 抽出的水经过沉砂池沉淀及过滤网过滤，隔掉砂泥及杂物后，再集中排入市政 管道中，沉砂池制作位置靠近城市管网接入口的下水道(现场确定具体位置)。 5)为保证基坑支护结构的安全，沉砂池及排水管道应严格防渗防漏。 6)抽水先采用规格 3040T 扬程 30m 的深井潜水泵使用,具体设置根据凿井 时每口井的洗井出水情况以及抽水时动水位变化情况现场调整。 7)降水时间段目前暂未确定，降水台班计算方式为：每井每天 3 台班。 4.3 地表及基坑内排水地表及基坑内排水 1）地表排水 为防止地表雨水冲刷基坑，造成坍方，在基坑开挖前基坑四周地面设排水 明沟，同时设置集水井，让地表水集中排向下水管道，地面排水沟及集水井断 面见图 4.3-1。 2）基坑内辅助排水 （1）基坑内施工明水、雨水等采用盲沟加集水坑结合的形式。前者间距 20m，后者间距 40m 左右，或采用 30cm 厚碎石垫层加 40m 间距的集水井方案排 除。 在坑底纵向设排水盲沟，在坑底前方左、中、右设集水井抽水。三个集水 坑与基底纵向排水沟接通。纵向排水沟沟底坡度为 0.3%，横向连结沟坡度为 2%。施工时及时抽水，以免浸泡基底。 （3）基坑内排水应注意从基坑抽上的水先抽到沉淀池，经过三级沉淀，水 中泥砂含量达到要求后再排入城市排水系统。 （4）基坑内排水示意图 图 4.3-1 地面排水沟及集水井断面图 2%2% 200 地面排水沟 2%2% 800 500 地面集水井 单位:mm 4.44.4 降水常见问题与处理方法：降水常见问题与处理方法： 1）地下水位降不下去 （1）产生原因 A、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被破坏 掉，孔壁附近土层在钻孔时遗留下来的泥浆没有除净，使地下水向井内渗透的 水道不畅，影响集水能力。 B、滤网和砂滤料规格选用不当。 C、水文地质资料与实际不符，井垂直度不符要求，井内沉淀物过多，井孔 淤塞。 （2）预防措施及处理方法 A、在井点管四周灌砂滤料后立即洗井。一般在抽筒清理孔内泥浆后，用泥 浆泵冲清水与拉活塞相结合洗井，以破坏孔壁泥皮，并把附近土层内遗留的泥 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。 B、疏干的含水层均应设置滤管；滤网与砂滤料规格根据含水土层土质颗粒 分析选定。 C、在土层复杂地段，做现场抽水实验。在钻孔过程中，对每一个井孔取样， 核对原有地质资料。在下井管前，复测井孔实际深度，结合设计要求与实际水 文地质情况配置井管与滤管。 D、在井孔内安装或调换水泵前，测量井孔的实际深度和井孔沉淀物的厚度。 图 4.3-3 基坑排水平面示意图 排水沟基坑 集水坑 开挖边坡 沉淀池 市政下水道井 水泵抽水 如果井深不足或沉淀物过厚，需对井孔进行冲洗，排除沉碴。 2）降深不足 （1）产生原因 A、基坑局部地段的井点数量不足。 B、井泵型号选用不当，井点排水能力太低。 C、单井排水能力未能充分发挥。 D、水文地质资料不确切，基坑实际涌水量超过计算涌水量。 （2）预防措施及处理方法 A、按实际水文地质资料计算相关参数。复核井点过滤部分长度、井进出水 量。 B、选择井泵时考虑到满足不同阶段的涌水量和降深要求。 C、改善提高单井排水能力。根据含水层条件设置必要长度的滤水管，增大 滤层厚度。 D、在降水深度不够的位置增设井点量。 E、在单井最大集水能力的许可范围内，更换排水能力较大的井泵。 F、洗井不合格的重新洗井，以提高单井滤管的集水能力。 4.5 降水井后期处置降水井后期处置 车站主体结构施工完成后并达到强度后，为防止降水井对周边环境的影响， 须对降水井进行回填处理，回填时保证井内回填密实。 1）工艺流程：停止水井抽水起泵投入砂石混合料水泥土夯填粘土 回填。 2）施工方法：开始封堵前，首先测量水井实际深度，井周围准备好回填用 砂、石料、水泥土（按 2%比例掺和）、粘土，并备足回填料，然后将井内的水 位降至最低，利用汽车吊迅速吊出水泵，并将水井上部 0.5m 范围内井管用铁锤 击破，露出外侧原状土层。然后开始进行封堵工作。水井回填过程中，井底至 井口下 2.5m 范围处采用砂砾石料（采用砂、石级配粒料）回填；井口以下 2.5m 至井口下 0.5m 范围内回填 2%水泥土，人工夯实；水井井口以下 0.5m 至井 口，采用粘土回填平整。 5 5、资源需求计划及工期安排、资源需求计划及工期安排 5.1 资源需求计划资源需求计划 1）人员配置 降水施工人员配置见表 5.1-1 人员配置计划表人员配置计划表 表表 5.1-1 序 号工 种数 量备 注 1技术负责人1 人 2技术员2 人 3安全员1 人 4钻井人员4 人 5电工1 人 6焊工2 人 7普工6 人 2）机械设备配置 降水施工主要机械设备见表 5.1-2 主要机械设备表主要机械设备表 表表 5.1-2 序号名 称规格型号数 量计划进场时间备 注 1 钻机CZ-22 型2 台2013.12 2 空压机 7.5m3 3 台2013.12 3 潜水泵 扬程不小于 30 米 52 台2013.12 4 电焊机 BX3-300-2 2 台2013.12 5.2 工期安排工期安排 降水工程分两个阶段，第一阶段降水井施工，第二阶段降水井运行抽水。 根据总体施工组织安排，降水井施工计划在 2013 年 12 月 4 日开始，2014 年 1 月 25 日全部结束。运行阶段为降水井完成直至主体结构结束。 6 6、现场安全施工措施、现场安全施工措施 项 目 经 理 6.16.1 安全管理制度安全管理制度 1）认真贯彻公司的有关安全工作的规定和规程，贯彻执行各级安全生产 岗位责任制。安全组成员由项目经理、安全员、分包单位负责人、作业长等组 成。项目经理是工程项目施工安全第一责任人，具有安全管理资质的专职安全 员负具体管理责任。 2）项目部安全组实行定期安全例会制度。每