淮安南门尚城三区1、2地下室管井降水方案doc.doc

淮安.南门尚城工程一区6#楼及三区1#、2#楼深井降水施工方案编制人：审批人：编制单位：张家港市振禹工程服务有限公司编制时间： 2012年4月26日目 录一、工程概况3 二、工程地质水文概 3三、降水设计方案3四、涌水量计算4五、施工准备 6 六、施工工艺 8七、降水井质量要求10八、工期安排 11九、降水过程的控制 11十、降水工程质量保证措施 11十一、成品保护及环保措施 12十二、降水对周围环境影响及防治措施13十三、主要安全技术措施14十四、基坑降水应急预案14淮安.南门尚城工程一区6#楼及三区1#、2#楼基础降水工程专项方案一、工程概况 1、本工程为淮安.南门尚城工程，位于淮安市青浦区解放西路北侧，大庆路南侧，长青路以东，本次施工的为一区6#楼及三区1#、2#楼，地下1层；地上16层。本次开挖基坑分两个地块，一个在一区6#、7#楼位置，另一个在三区1#、2#楼位置。2、该工程2块基坑开挖面积5200m，基础埋深5m，现场场地的绝对相对标高约为10.53m,开挖深度为5m左右。梯井部位稍深。3、该场地地下水位在地表下0.50.84范围内，地下水变幅约2m,对混凝土微侵蚀性。4、场地内地下水位孔隙潜水，和孔隙微承压水。二、工程地质及水文概况根据江苏华信勘察设计有限公司的工程地质基础研究报告，地质土的构成与特征自上而下分述如下： 1层杂填土：深灰色，上部主要由建筑垃圾组成，下部主要由粉土组成；层底标高9.3210.45m，层厚0.31.00m;场地普遍分布。渗透系数在垂直方向3.0cm/s、在水平方向4.0cm/s。2层粉土：深灰色，很湿，稍密中密，摇震反应迅速，无光泽反应，干强度和韧性低，局部夹软塑粉质粘土；层底标高7.84 8.76,层底埋深1.72.5m,层厚0.702m；渗透系数在垂直方向2.25cm/s、在水平方向6.62cm/s。2-1层淤泥：灰黑色，流塑，无摇震反应，切面稍有光泽，干强度和韧性中等，局部缺失；层底标高7.01 7.96,层厚0.31.1m；渗透系数在垂直方向4.21cm/s、在水平方向8.45cm/s。3层粘土：灰黄色，可塑，无摇震反应，切面稍光滑，干强度和韧性中等，夹粉土；层底标高3.84.89m，层厚2.94.5m；渗透系数在垂直方向2.25cm/s、在水平方向6.62cm/s。4层粉土：深灰色，湿，稍密中密，摇震反应迅速，无光泽反应，干强度和韧性低，土质不均匀，局部夹软塑粉质粘土；层底标高-0.181.79m,层厚2.24.0m；渗透系数在垂直方向2.77cm/s、在水平方向7.54cm/s。考虑本次施工基槽开挖深度为5左右，因此降水水位应大于基坑开挖深度1米，才对基槽开挖及底板施工有利。三、降水设计方案1、为了减小挖土放坡系，减少土方工作量，基础开挖时，出现表层明水的，可采用四周明沟排水，先把表面层杂填土及层粉土挖出11.2m，然后对基坑内的地下水进行预降水，以使土体固结密实，确保基坑开挖时基坑的稳定，这样可以缩短降水时间，为达到降水目的因此合理布置深井井点，组织合适的降水工艺就显得特别重要。2、根据本工程采用明挖顺作法施工工艺的特点，结合工期紧和我公司深井降水的施工经验等实际情况，本工程将采用深井降水工艺。3、根据基坑形状，经设计沿基坑周边1015m布置一口深井。井管的平面布置沿基坑呈环形。深井管为300波纹管。井管离基坑边1.5m。四、涌水量计算对基坑开挖有影响的场地地下水主要为赋存于层杂填土、层粉土、2-1层淤泥和3层粘土中的孔隙潜水。微承压水主要赋存于层粉土，承压水头标高约为7.0m,该承压水位于基坑以上，该承压水对基坑开挖有影响，土层水平和垂直渗透系数最大为6.62cm/s、透水性和富水性一般，有一定的水量；3层和2-1层淤泥及粘土水平和垂直渗透系数小最大为6.98cm/s，透水性和富水性较差。由于室内渗透试验受取土代表部位及试验办界条件的限制，导致室内渗透系数偏低。在基坑降水设计时，取1.4倍室内试验渗透系数，及 1-4层综合渗透系数K=0.8m/d(9.268cm/s)基坑各土层的平均厚参照勘测报告相关内容。1、计算参数：（1）一区6#、7#楼降水区域面积约为2700m，基坑长约221m,设18口井，三区1#、2#楼降水区域面积为2500m，长269m，设22口井。（2）降水深度应达到基坑底部最低标高下1000mm 、对电梯井等深度以1.5米计算。则降低水位为自然地面下6米。（3）含水层厚度平均H取15米，承压含水层厚度M=（0.52+1.68+0.68+3.69+3.17-3.53）=6.21米（4）井管有效工作长度为8米。（5）抽水井井内直径r=0.3m，透水系数为K=0.8m/d（6）孔隙潜水赋存于整个土层中，孔隙微承压水水头约在自然地面向下3.5m。2、降水区假想半径：一区、=29.32米三区：=28.2米3、抽水影响半径：（承压含水层）式中：表示降水影响半径S表示基坑水位降深表示渗透系数一区： =10*6*53.66米三区： =10*6*53.66米4、降水区域总涌水量：均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水量计算一区 = =115.41m3/d三区 = =112.9m3/d基坑计算涌水量（m/d）k表示含水层渗透系数（m/d）潜水含水层厚度（m） 潜水含水层厚度与动水位以下的含水层厚度的平均值（m）引用影响半径（m）按（承压含水层）基坑换算半径表示滤管有效工作长度5、管井的出水量计算：根据群井抽水理论，由下列公式确定单井排水量一区：=31.7m/d一区共计18口井，所以31.718=570.6 m/d115.1*1.1=126.6m/d能满足要求三区：=26.86m/d三区22口井，所以26.8620=537.2m/d112.9*1.1=124.19m/d能满足要求。6、均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水量计算简图五、施工准备1、测量放线测量放线依据现场红线桩为基准总成，0.000标高采用精密测距仪（AGA112）和经纬仪，并根据井点布置图放线定位。放线经复核后报监理部门确认方可进行施工。2、施工用电、用水配置施工用电直接从配电房接入、500kVA能完全满足降水用电负荷。依据用水设备和施工经验，需用水量5 10立方米/小时直径50毫米管，就能满足施工用水。3、打井机械及井点设备打井机械可根据工期要求变更。井点设备是由井点管、连接管、排水主管及抽水设备等组成。具体如下:机械设备表序号设 备 名 称 规 格 单 位 数 量1电焊机BX1-315F-3 台 12钻机鲁济200型 台 23潜水泵QX618 0.75 套45(备用7台)4 动力总配电箱 200A 个15 动力分配电箱 100A 个56弯联管241.5 根258泥浆泵个14、抽水设备的型号本工程抽水设备采用南京产的潜水泵，型号为QX625 1.5，功率为0.75kw、扬程25米、流量为6m/h。口径为38mm。主要材料用量表序号材料名称规格单位数量备注1滤管300节/4m76节2井管300节/4m38节3滤料1-3mm4橡胶管1.5m5、人员的组织及安排（1）降水组织机构项目经理现场负责人技术负责人 机械班组降水班组钻井班组水电班组降水质量员现场安全员施工测量员（2）劳动力安排施工队长测量员水电工机械工钻井工降水工1人1人1人1人10人4人六、施工工艺井点测量定位钻 孔钻 孔 定 位清 孔吊放降水管回填砂砾过滤层封 口洗 井安装水泵及控制电路试 抽 水降水井正常工作降水完毕拔井管封 井原 土 造 浆泥 浆 池沉 淀 池泥 浆 排 放预制砼降水管进场1、测量定位：按施工图放出井的中心点。正常情况下井位偏差不宜大于0.5米，因障碍物影响偏差过大时，应验算不利点降深。井位应设立显著标志，必面时用钢纤打入地面以下300mm，并灌石灰粉作标记。2、钻孔定位：以定好的井位点为中心，800毫米为直径作圆，向下开0.50米作为井口。深度以见原状土为准，确认无地下管线及地下构筑物后放护筒，护筒外侧填粘土封隔好表层杂填土，以防钻井冲洗液漏失。3、桩机就位：桩机就位时需用水准仪找平，做到稳固、周正、水平，以保证钻进过程中的钻机稳定。起落钻塔必须平稳、准确。钻机就位偏差应小于20mm，钻塔垂直度偏差应小于1%。4、钻井：钻进过程中要随时观察冲洗液的流损变化，水的补充要随冲洗液的流损情况及时调整，一般应保持冲洗液面不低于井口下1米，当钻遇卵石层，冲洗液大量流失时，应加大补水量，必要时应投入适量的泥土形成一定粘度的泥浆以控制冲洗液漏失，防止塌孔事故。在以粘土为主的地层中钻井时，由于钻井自造浆较稠，钻进效率低，此时可排走一部分泥浆，补充清水，调整泥浆密度到适宜状态。钻进中发现塌孔、斜孔时应及时处理。缩孔时应经常提动钻具修扩孔壁，每次冲击时间不宜过长，防止卡钻用反循环钻机向下钻孔，钻至要求深度。反循环是将压缩空气通管路送至气水混合室，使其与钻杆内的水掺混，从而形成比重小于的掺气水流。在钻杆外侧水柱压力的作用下，钻杆内掺气水流挟带泥浆不断上升，将泥浆水排出井外。钻进时要不断向孔内大量供水，使孔内水位高出地下水位，利用水位差所产生的静水压力保持孔壁稳定。从加接钻杆的数量和入水深度判断钻进深度。估摸达到设计深度并深入0.501时，停止钻进。5、换浆：钻孔至设计深度后（一般应大于设计深度的0.51.0米），反循环钻进应将钻头提高0.5米左右，然后注入清水继续启动反循环砂石泵替换泥浆，冲击钻则用抽筒将孔底稠泥掏出，并加清水稀释，直到泥浆密度接近1.05g/cm，粘度为1820s。现场观察一般以换浆后泥浆不染手为准。替浆过程中，应按排泥浆的清运或排放工作。6、下管： 检查井管有无残缺、断裂及弯曲情况。将底层管堵与第一节井管公母接口接上，在外对称放上三根竹枇，用铁丝固定两圈。将提升用钢丝绳一头固定在井字架上，另一头套住管堵凹槽稳定后下降。使井管居于井孔正中，避免倾斜，并固定。下降第二节井管时，注意连接的公母接口，动作要轻缓，不能猛降猛放。井管安放应力求垂直并位于井孔中间；管顶部比自然地面高500mm左右。井管过滤部分应放置在含水层适当的范围内。7、填料：安装完井管后，在无砂滤水井管外侧与井壁之间填砾料。砾料应缓慢填入，防止冲歪井管，一次不可填入过多。接近井口1.50米处，用粘土封严，以防地面水、雨水流入井管下入后，及时在井管与土壁间填充砂砾填料。粒径应大于滤网的孔径，一般为38mm的细砾石。砂砾滤料必须符合级配要求，将设计砂砾上、下限以外的颗粒筛除，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%；不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防分层不均匀和冲击井管，填料要一次连续完成。 8、洗井：冲击成孔的降水井一般都采用泥浆钻进，洗井应在下管填砾后8小时内进行，以免时间过长，影响降水效果。将空压机空气管及喷嘴放进井内，先洗上面井壁，然后逐渐将水管下入井底。工作压力不小于0.7mpa，排风量大于6mmin，管周围填砂滤料后，安设水泵前应按规定先清洗滤井，冲除沉渣。一般采用压缩空气洗井法，其原理是当压缩空气通到井管下部时，井管中为气水混合物，密度小于1，而井管外为泥水混合物，密度大于1，这样管内外就产生了压力差，井管外的泥水混合物，在压力差的作用下流进管内，于是井管内就变成了气、水、土三相混合物，其密度随掺气量的增加而降低，三相混合物不断被带出井外，滤料中的泥土成分越来越少，直至清洗干净。当井管内泥砂多时，可采用“憋气沸腾”的方法，即采取反复关闭、开启管上的气水土混合物的阀门，破坏井壁泥皮。在洗井开始30min左右及以后每60min左右，关闭一次管上的阀门，憋气23min，使井中水沸腾来破坏泥皮和泥砂与滤料的粘结力，直至井管内排出水由浑变清，达到正常出水量为止。洗井应在下完井管，填好滤料，封口后8h内进行，一气呵成，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果。9、安装抽水控制线路：潜水泵在安装前，应对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。检验电动机的旋转方向，各部位螺栓是否拧紧，润滑油是否加足，电缆接头的封口有无松动，电缆线有无破坏折断等情况，然后在地面上转35min，如无问题，始可放入井中使用。深井内安设潜水电泵，可用绳索吊入滤水层部位，带吸水钢管的应用吊车放入，上部应与井管口固定。设置深井泵的电动机座应安设平稳，转向严禁逆转（宜有逆止阀），防止转动轴解体。潜水电动机、电缆及接头应有可靠的绝缘，每台泵应配置一个控制开关。主电源线路沿深井排水管路设置。安装完毕应进行试抽水，满足要求后始转入正常工作。10、封井： 当可以停止降水时，取出降水泵，井管可用倒链、或卷扬机将井管徐徐拔出，将滤水井管洗去泥砂后储存备用，所留孔洞用砂砾填实，上部50cm深用粘性土填充夯实。七、降水井质量要求1、井管必须直立于井中心，上端应保持水平2、井的顶角偏斜不得超过度，以保证泵组上下井道通畅。3、无砂滤水管接口要用塑料布封堵。4、每打完一口井要用量井器测井深，以保证井深偏差20厘米。5、成孔孔径800毫米，偏差10厘米。6、吊放井管，检查管内外是否有杂物、粘土，以防影响透水性。7、洗井后的泥沙量控制在10以内。8、作好成井工序交接检记录。八、工期安排工程进度计划如下表所示 工 期分 项进度计划（天）123456789101112131415打井洗井安装排水管线安装抽水控制线路抽水开始至结束正常抽水至结构自重大于浮力为止九、降水过程的控制1、在正式降水前应作抽水试验，以验证方案的可行性，根据抽水试验结果选择泵的扬程流量，基坑开挖前至停止抽水时止，每天对地下水位进行观测记录，调整抽水速度及抽水量。2、在基坑开挖过程中，应随时观测基坑侧壁、基坑底的渗水现象，并查明原因，及时采取施工措施，在土方开挖及做护壁过程中，对通向基坑的废旧管沟进行有效封堵，并检查基坑外管网有无渗漏。3、在抽水维护期间，根据单井出水量确定开、关水泵的时间间隔，委派专业人员24小时轮流值班，保证水泵正常运转及井内水位。现场准备多台备用水泵及零配件，以便及时更换或维修，注意保护井口，防止杂物掉入井内。4、发现基坑出水、涌砂，应立即查明原因，组织处理。5、降水开始时间为：基坑土方开挖前不少于10天。6、降水时间持续：上部结构的自重大于地下水产生的浮力后方可停止降水。十、降水工程质量保证措施1、降水管理根据水位观测情况，控制降水井排水时间和时间间隔，控制真空泵抽水吸力度，应保证系统有足够的真空度。安排三班人员日夜值班，进行排水降水控制操作、水位观测和数据记录。在基坑开挖过程中，须密切注意真空效果，做好密封工作。若因地下围护结构大量渗漏而引起坑外水位下降超过规定值时，应控制抽水力度或停抽。暴露的降水井管四周要及时回填粘土封密2、施工技术措施根据基坑围护图、地质资料和对基坑降水的设计要求，作好施工组织设计，并按施工组织设计要求认真准备。对施工人员进行技术培训工作，充分了解关键部位的施工要求，精心施工，保证真空泵的抽吸作用和水泵的降水作用。做好机井特殊结构的图样设计和工艺设计。精心选用和确定施工用的各种材料和设备。3、生产设备准备作好施工用的材料、设备和劳动力进场计划。降水作业队应提前作好钢材、黄砂、水表、真空表、水泵、真空泵管路、管道阀门等材料采购及单井制造工作。成井所用的构件、机械设备、材料必须隔天到场。4、质量措施根据降水要求，严格按施工组织设计提出的施工方法进行施工，施工人员应对工人作好技术交底工作，施工过程中必须落实各项技术措施；钻孔时应根据水文地质条件和土层物理力学性质，合理选择钻井设备，正确制备泥浆，控制好孔内冲洗液面的高度和钻井进度，以防塌孔。认真作好降水记录；坑外水位发生变化，应及时调整降水作业；第一层支撑撑好后，降水井与支撑之间应有效固定，起依附作用，便于安全操作；挖土施工中，注意保护电缆和管路不受破坏；挖土施工中，严防施工机械碰撞降水井。井管应具有足够的抗压、抗拉、抗弯强度，以保证井管能承收井壁地层和滤料的侧向压力及井管的全部重量。井管应无缺损、裂缝、弯曲等缺陷。两端面应与管线垂直，保证连接垂直。下管时，井管要正中垂直、连接牢靠，严禁井管强行插入沉淀的孔底，漏水管的强度应符合要求，缠绕滤网应严实，以防出水含砂量超标。滤料粒径不得过大，填料厚度不得小于设计要求。当泥浆比重大，井壁泥皮厚，洗井方法不当、洗井达不到要求时，应对已完成的管井重新洗井，直至符合要求。 降水过程中，当发现存在井距过大，水泵流量小或水泵扬程不足，不明外来水等补给问题时，应采取相应措施，保证降水深度达到要求。应采用双路供电或常备发电机，保证停电时能及时切换电源连续降水。十一、成品保护及环保措施1、防止异物掉入井中，井口应加盖保护。地面上降水井影响车辆行驶时，应做检查井并加承重井盖，排水方式为铺排水管暗排。2、土方开挖时，应注意对降水井的保护，并在井位处做明显标记3、降水维护阶段应有专人值班，对降排水系统进行排检查，防止停电或其他因素影响降水系统的运行。4、对于钻井形成的泥浆，要及时清运。严禁直接排入市政雨污水管线，清运时要杜绝泥浆遗洒。降水井抽出的水，含砂量达到规范要求，水清砂净的才可排入市政雨水管线。对于基坑明排的泥水，排水口处设沉淀池，以防泥砂堵塞市政管线，影响城市环境。5、钻井成孔或空压机洗井时应避免在夜间进行。施工期间对噪声进行监测，不允许形成噪声污染。6、做好对周边建筑物、构筑物的调查工作，发现问题及时上报或处理。7、井管材质无毒、对地下水不构成污染。十二、降水对周围环境影响及防治措施1、对周围环境的影响（1）井点管埋设完成开始抽水时，井内水位开始下降，周围含水层的水不断流向滤管，经过一段时间后，在井管周围形成漏斗状的弯曲水面，即所谓的“降水漏斗”。降水漏斗范围内的地下水位下降后，就必然会造成地面固结沉降，由于漏斗的降水面不是平面，因面产生的沉降是不均匀的。（2）地下水渗透破坏引起的基坑坍塌;（3）基坑突涌导致的基土开裂。2、防范措施（1）防范抽水带走土层中的细颗粒。在成井过程中，保证砾料质量，所有滤水管包尼龙纱网，抽水含砂量小于五万分之一，采取均匀布井方法，均匀降低地下水的水位。井点管上部1.50围内用粘土封死，亦可防止将土粒带出。（2）适当放缓降水漏斗线的坡度。当抽水达到要求的稳定降深后，调整水泵的数量，以控制总抽水量，尽量避免过多地抽取地下水。（3）降水应连续运转、尽量避免间隙或反复抽水。因为每次降水都会产生沉降，增加反复抽水地次数，使总的沉降量积累到相当可观的程度。降水期间必须确保抽水持续作业。一旦因供电系统发生故障，不能持续供电，势必会造成停止抽水，地下水位迅速恢复将对基底造成突涌破坏，对基础施工和地下结构的稳定性产生严重影响。因此为确保降水施工作业正常进行，不能中断降水井的抽水用电，需考虑用电源问题。（4）防范基坑开挖时产生基底以下承压水而造成流砂，致使坑周产生大量地面沉陷。（5）经常分析地面沉降观测点的监测资料，一旦发现问题及时处理。（6）施工中设法减少土体中有效应力的变化,提高土的抗剪强度和刚度, 尽量减少基坑坑底的暴露时间,尽快浇筑垫层和底板混凝土（7）由于大量卸荷,坑周围应力场变化,地面或多或少会产生许多裂纹,降雨或施工用水进入土体会降低土体的强度,并增加土压力。在基坑周开挖过程中和开挖后,应保证降水的正常进行（8）控制每层土体开挖深度,不得超挖。（9）做好基坑监测工作：根据监测信息反馈指导施工,在施工中要自始自终进行支护变形的监测和地面裂缝的观察,施工监测的内容为坑边、坑壁及邻近建筑或路面的的水平、垂直位移变化、坑边深层土体侧向位移和坑底隆起等,施工中根据各项指标的实测值与警戒值比较结果采取不同的措施;监测频率每天2次,完成基坑开挖与变形稳定后,可适当减少监测次数,施工监测持续至主体结构顶板浇筑完毕及土方回填完为止十三、主要安全技术措施1、现场钻机必须持证操作，挂牌负责、定机定人2、保持机械设备整齐完好、无老污污，绳索无锈浊，磨损控制在标准范围，齿轮及齿轮啮合处润滑良好。3、钻机转动部分一定要有安全防护装置，开钻前要检查齿轮箱和其他机械传动部分是否灵敏