降水专项方案

凤城九路站降水专项施工方案 西安地铁四号线航天东路站至北客站D4TJSG 15标 汇报提纲 一 工程概述二 施工部署三 基坑降水设计方案四 施工工艺设计要求五 专项保护措施 1 工程概述 1 1工程概况凤城九路站位于明光路和凤城九路十字路口北侧 沿明光路南北向布置 西北象限是文景小区 西南象限是白桦林间小区 东南象限是白桦林居小区 东北象限为中登时代广场 经发学校 十字路口车流量较大 交通较为繁忙 凤城九路站为明挖顺作法 全盖挖顺作施工的车站 车站设计起终点里程为Y Z DK29 114 750 Y Z DK29 588 250 车站长度为473 5m 其中Y Z DK29 184 750 Y Z DK29 223 270跨凤城九路路口段38 52m范围采用全铺盖作法施工 其余采用明挖顺作法施工 西安地铁四号线D4TJSG 15标段 车站两端设盾构始发井 四次始发 南北两端接盾构区间 围护结构采用体系采用钻孔灌注桩 内支撑方案 基坑降水采用坑外降水 1 2地质概况拟建车站场地地面高程介于377 314 378 024m之间 地势平坦 地貌单元属渭河一级阶地 1 3水文地质情况钻探揭露的场地地下水属潜水类型 2013年8月9月车站工程勘察钻孔内量测的稳定水位埋深9 60 13 2m 相应高程365 04 366 40m 水位年变幅为1 2m左右 对本车站工程建设有直接影响的是地下潜水 潜水补给主要为大气降水 其次为地下迳流补给 主要流向为NW 潜水排泄方式为迳流 人工开采 越流排泄等 1 4降水工程设计任务通过降水工程及时疏干开挖范围内土层的地下水 使其得以压缩固结 以提高土层的水平抗力 防止开挖面的土体隆起 同时在基坑开挖施工时及时做到降低围护结构内基坑中的地下水位 水位必须降至开挖面以下1m 保证基坑开挖施工的顺利进行 1 5降水目标质量目标 工程质量合格率100 工期目标 合理安排 科学施工 确保工程进度 安全目标 无伤亡事故 无火灾 重大交通安全责任事故 文明施工目标 创文明施工标准化工地 2 施工部署2 1施工准备2 1 1技术准备根据现场实际情况及时制定切合实际的 可实施的施工方案 特别是降 截水方式的选择上本着 安全第一 经济合理 的原则 在规范允许的情况下尽可能地做到实施方案的最优化 并且得到业主 监理的审核 批准 西安地铁四号线D4TJSG 15标段 2 1 2现场准备根据现场情况合理部署 做好统筹安排 进行现场临时设施及临水 临电的搭设和布置工作机械准备 根据审批的方案和施工进度的安排 及时分批分期按计划组织施工降水井 运输等所用机械的进场 按照现场平面及进度的安排进行动态布置 2 2降水施工人员组织部署实施项目部施工管理 从技术 计划 合同 质量 安全 文明施工及成本和信息管理上严格按照建立的规章制度进行科学的管理 确保工程一次验收 合格率100 根据本工程的特点及管理跨度 本着 精干高效 功能完备 成井队施工分为一个作业队 一天三组倒 作业队受项目部的领导 项目副经理负责施工组织安排和协调 项目总工负责技术问题 人员配置表 项目副经理对生产过程总负责 负责施工人员 物资和设备到位 并根据施工进度计划调整现场资源调配施工过程中 各工序技术负责人负责现场工序的技术指导 技术监督 并及时处理施工中遇到的技术问题 及时反馈信息 质检员根据质量总目标 进行施工质量检查 使工程能按合同 设计 规范的要求施工 进行隐蔽工程的检查评定 安全员负责施工安全检查 安全培训教育 文明施工 环境保护等工作 电工负责施工现场供电线路的设计 安装及维护 2 3项目部各部门管理与责任 凤城九路站明挖区间计划于2014年4月20日施工 降水井共计68口 设两台旋挖钻机 每台旋挖钻机每天可打一口降水井 施工完毕需34个工作日 2 5现场平面部署场区总平面布置的原则 充分利用有限的施工场地 综合考虑施工条件 本着经济合理 管理方便 安全可靠的原则布置施工现场 在平面布置中 应充分考虑好机械设备 道路 现场出入口 临时堆放场地的优化合理布置 2 4施工安排 3 1施工特点 重点 难点分析及对策3 1 1该降水工程的特点降水区间范围大 降水维护期长 预计维护期在约19个月 基坑侧壁安全等级为一级 降水方案的设计是降水是否成功的根本 为此我单位组织专家对该工程进行了综合分析 定出初步的设计思路 并选派有丰富经验的技术人员进行方案设计 对完成的设计方案由专家进行评审 然后再进行修改完善 使设计方案达到了科学 合理 经济 可行的目标 3 1 2施工的难点1 降水工程施工与其他基础施工交叉进行 施工难度大 3 基坑降水设计方案 2 区间内地质卵石层揭露厚度13m 成孔难度大 3 最大降水深度约20 4m 降水难度大 4 区间内管线及建筑物多 对控制沉降要求高 施工重点及对策 1 降水工程施工与其他基础施工交叉进行 为了减少 避免相互间的干扰 采用坑外布设井点降水 因此降水井井点的分布及降水强度是降水设计能否满足要求的关键 2 成孔设备选型一定要满足在本工程的地质层施工需要 尽可能增大成井率 根据经验本工程选用旋挖钻机施工 1 西安市地铁四号线 凤城九路站主体围护结构 施工图设计 2 西安市地铁四号线TJSG 15标 岩土工程堪察报告 3 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202 2002 4 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 5 水文地质手册 6 西安市地铁四号线TJSG 15标施工合同 7 其他技术资料及我公司研究成果 3 3工程特点分析 3 2降水技术设计依据 本车站基坑底处于地下水位以下 各土层在地下水的浸润下 力学强度大为降低 并随着基坑的开挖而失稳 容易造成基坑坍塌 而且基坑中被揭露的粘性土层 易受干湿效应的影响 产生坍塌 蹦解现象 降低地基强度 本车站底板位于中 粗砂 砾砂地层中 拟采用先期降水 再行基坑开挖 降水后底板为较理想的底板持力层 3 4降水方案设计计算根据工程地质 水文地质分析 决定选用深井井点降水方案 依据西安地区深基坑降水经验 选用水文地质 等代大井法 进行基坑涌水量的计算 3 4 1降水设计技术选择依据JGJ T111 98 建筑与市政降水工程技术规范 要求和该场地地层 含水层渗透系数 地下水埋深及降水深度 为了保证降水效果的安全可靠性 决定在该区实施管井降水 3 4 2降水井深度的确定降水井的深度根据降水深度 含水层埋藏分布 地下水类型 降水井的设备条件及降水期间的地下水位动态等因素确定 根据国家建设部99年颁发的国标JGJ T111 98 建筑与市政降水工程技术规范 6 3 2项 其计算公式如下 1 Hw Hw1 Hw2 Hw3 Hw4 Hw5 Hw6 2 Hw1 基坑深度 3 Hw2 降水水位距离基坑底要求的深度 4 Hw3 i r0注 i为水力坡度 值为1 10 1 15 r0为降水井分布范围内的等效半径或降水井井排间距的1 2 取值4米 5 Hw4 降水期间的地下水位变幅取值2米 6 Hw5 降水井过滤器工作长度取值3米 7 Hw6 沉砂管长度取值2米计算得 Hw 19 4 1 4 2 3 2 31 4米则降水井的深度选定为35米 1 凤城九路站基坑涌水量计算根据地质特征 本地段综合渗透系数按30m d考虑车站地面高程介于377 314 378 024m 地下水在埋深9 60 13 2m 地下水的年变化幅度为1 2m 车站施工场地地下水属潜水类型 基坑呈矩形 长宽比大于10 为条形基坑 含水层为弱透水的粉质粘土夹砂层透镜体 依据 地下铁道轻轨交通岩土工程勘察规范 采用矩形基坑的公式进行基坑涌水量估算 结果如下 地下水位埋深9 6 13 2m 选用9 6m 基础埋置深度16 3 19 4m 选用19 4m 基坑中心水位降深S 19 4 9 6 9 8m 降水井内水位降深SW S Hw2 9 8 1 10 8m 降水井设计深度35m 含水层深度H 35 10 8 24 2m 渗透系数k取值30m d 降水面积L B 473 5 19 2 9091 2m2降水井有效半径r 0 3m 估算基坑涌水量 等代大井法 基坑降水范围内等效半径 假想半径 r0 r0 0 29 L B 0 29 473 5 19 2 143m降水系统影响半径R 2SHK 528m 计算等代大井法的影响半径RoRo R r0 528 143 671mQ 1 366K 2H S S lgRo lgr0 1 366 30 2 24 2 9 8 9 8 lg671 lg143 23102 7m3 d2 凤城九路站降水井的布置计算单井的出水量q 注 r 井管内径 l 滤管长度 q 120 l3K 120 3 14 0 3 1 3 11 351 5m3 d降水井数n的计算 n 65 7 66口 井 井点间距 2a 13 6m实际布井时根据实际情况 当井数为66时 井间距15m 考虑到盾构端头的特殊性 另在盾构端头多布2口井 总井数为68口 可以满足降水要求 凤城九路站降水井平面布置图见下图 2 r0 n 2 3 14 143 66 凤城九路站降水井平面布置图 3 5降水排水措施 1 在抽降水时 为了排水顺畅及集中管理 避免四处漫泄 采用 300mmPVC管作排水管道 2 为清洁排水 须设置沉砂池 勤掏淤砂 避免堵塞下水道 3 为保证施工期间降水顺利进行 保证顺利施工 现场设置专业发电机组 确保连续降水 4 抽降水采取三班倒 组成抽水小组 以便及时排除故障 连续降水 5 抽水水泵采用流量为30 45m3 小时 扬程不小于40m的潜水泵 6 排水管主管 集水管 采用 300mmPVC管 支管采用 89mmPVC管 排水采用暗排 每个暗排井点做一个工作井 暗排主管线和支管线均埋置于地面以下500mm 出水管 支管和主管用单向阀连接 防止停泵时水倒流 4 施工工艺设计要求 4 1单井结构及施工技术要求1 井径 600mm 2 井管采用砼井管 砼滤水管 壁厚50mm 单根管长1 0米 3 管井垂直度 1 滤水管孔隙率 25 井管接口平整 内壁光滑 接口处采用双向网环向封缠 下管时沿井壁轴向设4道竹片环向用铁丝绑扎缓缓下入 底部井托保证接口平整 固定绳索保证紧固并便于拆卸 井口要求高出地面30 40cm 4 砾料规格为3 5mm绿豆沙 填料时沿井四周均匀填进 直至地面下5m处 上部用填土封口 5 成井后应立即洗井 洗井要求达到水清沙净即可 降水井结构示意图 地面 粘土封填 抽水限位线 沉降管段 无砂管 4 2降水井施工工艺流程 4 3降水井施工与安装 4 3 1确定井位降水井位施放时必须详细调查核实地下管线分布情况 确认地下无管线后方可施工 如果地下存在障碍物 降水间距可做局部调整 保证降水井距围护结构距离 且降水井总量不得减少 4 3 2开挖沉淀池抽出的水经过沉淀池先过滤 再进入排水系统排放4 3 3钻机就位 调整钻机就位时安放平稳 钻机对位偏差小于20mm 孔身应保证垂直 孔斜度不小于1 5 4 3 4钻孔采用旋挖钻施工钻进 施工中 严格执行GB50027 2001 供水水文地质勘察规范 和GB50296 99 西安地铁四号线D4TJSG 15标段 供水管井技术规范 确保质量安全 4 3 5下井管 包砂网 填滤料井壁管采用合格标准无砂混凝土管 管长1 0米 内径600mm 壁厚50mm 孔隙率大于25 为了有效将砂粒有效阻于井壁外 井管的连接采用聚氯乙烯网环向封缠一层 以确保管井沉砂量达到标准要求 沿井管轴向均匀设4根毛竹片固定 并用铁丝扎牢箍紧 以保证管井的整体强度 下管用绞磨采用托盘法进行 以保证井管安全顺利下入井内 井管要求高出地面30 40cm 待井管下完后 立即填入3 5mm粗砂豆石滤料 豆石含泥量应 3 从井壁四周均匀连续填入 滤料填至含水层顶以上 上部填入粘土做封井处理 4 3 6洗井降水井完井后应立即进行洗井 洗井时间不少于3个台班 要求基本达到水清 含砂量小于二万分之一 洗井结束后应进行单井试抽水试验 当出水量小于预计水量时 应采取其他措施以增大出水量 必要时应重新施工降水井 4 3 7潜水泵安装水泵安装 要配置保护开关控制 水泵下入位置约为距井底1 2m深度 4 4降排水管理与维护4 4 1降水过程监控 1 地下水对周边影响的监测由于降水会引起土壤结构的变化 本工程必须采用信息化施工 通过监测 及时分析反馈监测结果 掌握因降水引起的周边环境以及地下水位的变化 确保基坑及周边环境的安全 基坑工程施工及地下结构施工期间 周边建筑物 重要道路及地下管线等保护对象进行系统的监测 可在基坑外布置观测点 通过监测 可以及时掌握周边环境的变化情况 做到及时预报 为基坑边坡和周边环境的安全与稳定提供监控数据 防患于未然 通过监测数据与设计参数的对比 可以分析设计的正确性与合理性 科学合理地安排下一步工序 必要时及时修改设计 使设计更加合理 施工更加安全 2 地下水位监测地下水位观测目的 通过地下水位的观测 了解抽水期间水位的变化情况 从而对水位进行预测 保证基坑的安全 降水监测内容 静水位 动水位 水位降深 静动水位之差 其他 如孔深 出水量 水泵泵体位置标高等 3 水位测量仪器方法采用电测水位计 由万能表或微安表 电极 双导线组成 当地极接触水面时 电源回路导通 即可测出水面高度 4 观测频率 观测时间为每天三次 4 4 2降排水维护管理及特殊情况的应急处理措施 降水工程施工结束后 是较长时间的维持降排水阶段 降排水维护与动态观测是该阶段的工作重点 在降排水过程中也可能会出现诸如外来水涌出 潜水和层间水不能