降水井施工方案.doc

目 录第一章 编制依据2第二章 工程概况3第三章 工程地质与水文地质4第四章 降水设计5第五章 降水施工6第六章 降水辅助措施12第七章 降水施工保证措施14第一章 编制依据1、杭州地铁1号线工程世纪大道站主体围护结构施工设计图（B版）（2008年2月）。2、杭州地铁1号线工程世纪大道站岩土工程勘察报告（2007年1月）。3、杭州地铁1号线工程世纪大道站实施性施工组织设计4、施工招标文件及施工合同。5、国家、浙江省及杭州市相关法规及规定。第二章 工程概况世纪大道站位于杭州市余杭区临平城，为1号线一期工程临平段的终点站。车站沿迎宾路南北走向下穿世纪大道和政法街。本站为主体结构型式为地下二层三跨框架结构，车站全长457.800m，标准段宽19.3m，底板埋深约15.94m，顶板覆土厚度约2.7m。车站主体结构基坑开挖尺寸(长*宽*深)：标准段为431.001*20.5*15.94m、南端头井为14.1*24.8*17.64m、北面端头井为14.1*20.8*18.33m。基坑围护结构采用800mm厚地下连续墙，基坑内设609mm16mm钢管支撑，标准段4道支撑、南北端头井5道，各设一道换撑，支撑水平间距3m左右。基坑中部设400400钢格构柱对钢管进行临时支撑，格构柱下桩采用800mm钻孔灌注桩。采取基坑内外管井降水。附属结构包括10个出入口及通道，3组风亭，均为地下单层整体式现浇钢筋砼框架结构，口部为U型槽结构。风亭与车站主体合建。出去口围护结构均采用SMW工法三轴搅拌桩，直径850600mm，桩内按开挖深度“隔一插一”型式插入700mm300mm13mm24mm型钢，支撑采用13道58012钢管支撑。明挖顺作法施工。 第三章 工程地质与水文地质条件3.1工程地质 本工程所处地形平坦，自然地面标高为4.336.29m，位于杭州市东北部的冲积平原上。车站地基土属钱塘江海积平原地貌单元，自然地面较平坦，主要为第四系冲海相、海相及河流相沉积物地层，厚度为40m左右。与本工程有关的地层自上而下依次为杂填土、素填土、粉质粘土夹粘质粉土、粘质粉土、砂质粉土、粘质粉土夹淤泥质粉质粘土、粘质粉土、粉砂夹粉质粘土、粉质粘土、强风化淤泥质粉砂岩等。工程地质断面见图3-01。车站底板位于4粘质粉土夹淤泥质粉质粘土层内，地下连续墙插入2粉砂夹粉质粘土层内。图3-01 工程地质断面图图1-03 结构标准段防水横断面图图1-02 围护结构标准横断面图3.2水文地质3.2.1 地下水类型工程场地内浅部及中部地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙潜水和孔隙承压水，深部基岩裂隙水。浅部地下水属潜水类型，受大气降水及地表径流补给。基岩裂隙水赋存于强风化、中风化基岩中，含水量主要受构造和节理裂隙控制，由于该处基岩裂隙不发育，故基岩裂隙水水量不大。3.2.2 地下水位埋深及（微）承压水头与本工程密切相关的地下水主要是赋存于浅部土层中潜水和第8层中的微承压水。其静止水位一般埋深在12.4m，其相应高程一般在3.89m2.45m之间，平均潜水位高程3.3m。根据区域水文地质资料，浅层地下水水位年边幅为1.02.0m，多年最高地下水位埋深约0.51.0m。并且地下水流速较小。场地内局部分布着第4层灰色粘质粉土夹淤泥质粉质粘土，对其下分布第8层粘质粉土有一定的隔水作用。工程场地内土层以粉土为主，没有明确的隔水层，8层微承压水可按潜水处理。3.2.3地下水的不良作用及腐蚀性评价第层为粉性土层，在水头差的作用下易产生流沙或涌砂现象。该地下水氯离子含量小于500mg/L,对混凝土无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。第四章 降水设计4.1、降水要求本工程开挖深度较大，地下水位埋深浅，水量丰富，基坑开挖范围内主要为杂填土、粉土、砂土，施工过程中必须加强降水工作，防止出现流砂、管涌、基底突涌等现象。根据地下水分层分布于结构关系，本工程降水要求确定为：降水位降至基坑底以下6.0 m。2、降水设计由于本工程基坑开挖较深（有效站台中心位置15.94m），需考虑8层微承压水对坑底的影响。根据地质资料，有关参数如下：基坑开挖底标高-10.9m，本次勘探没有钻到承压含水层，根据相关资料可假定承压水顶板标高-54m，承压水头高程+0.8m。基坑底至含水层顶板间的土层依次为4粘质粉土夹淤泥质粉质粘土（18.1）、8粘质粉土（18.3）、2粉砂夹粉质粘土（18.3）、2粘质粉土夹粉质粘土（18.8）。经计算基坑底至承压含水层顶板间的土的平均重度s为18.4 kN/m3Fs.w.h/s =1.2100.8-(-54）)/18.4=35.7m；基坑底至承压含水层顶板间距离H=54-16=38mFs.w.h/s=35.7m可知，地层条件能满足要求，不需考虑基底突涌的可能性。从以上计算和地质条件分析，本工程降水设计仅进行潜水疏干井的设计。由于基坑距周边建筑物、管线较近，采用以坑内降水为主，必要时实施坑外降水，坑外降水时间根据施工情况确定。潜水疏干降水设计考虑到场区土层主要为粉质粘土、淤泥质粉质粘土，渗透系数小，计划采用全滤管深井降水。潜水疏干降水设计步骤如下：疏干井井距依据以下参数计算：疏干井数量疏干井井距依据以下参数计算：通常每口疏干管井的降水范围不大于为150m2，本次设计取150m2/口。根据场地条件，基坑内设计布置两排，基坑外南北两侧各布置一排，站内井距12m，排距11.4m,基坑外的降水井距离围护结构2.5m。车站东西地下墙外2.5m布置外排井，井距20m，井径800mm。疏干管井埋设深度的确定根据常年降水施工经验，水位在开挖面以下3米满足疏干和开挖要求，本次设计疏干管井埋设深度在开挖面以下12.0m，平均深度28m。管井结构当钻孔至设计孔深后，应及时清孔换浆，然后全孔下入500mm的无砂混凝土滤管。管外包三层80目尼龙网，全孔回填2.33mm中粗沙。井管构造见图4-1。抽水井采用流量为2025m3/小时、扬程不小于30m的潜水泵。排水口选择雨水检查井口，如直接接入雨水管线，应设置排水口检查井，在保证排水畅通和含砂量满足要求的情况下，排水口位置经市政统一认可确定。选定排水口的数量和雨水管线满足降水最大排水量的要求，按排水口管径大小合理疏排地下水及雨水，施工时根据现场情况确定。第五章 降水施工降水是本工程的重要工序，必须进行严格管理与控制。为保证降水效果，降水井施工前，需根据降水试验效果调整抽水泵的功率，做现场抽水试验，进行现场试验以修正降水设计参数。图4-1 井管构造示意图5.1、管井降水施工工艺及技术要求1）施工工艺施工工艺：放线定位钻机就位管井钻孔清孔换浆井管安装填料洗井单井试抽水。2）施工方法（1）施工准备施工现场做好“三通一平”，满足设备进、出场，备好泥浆，配齐滤料、管材、抽水设备及排水系统。（2）钻机就位钻机就位前将场地平整夯实，防止钻机不均匀下沉；开钻前人工开井口，采用反循环钻机，钻机就位时要平稳牢固，勾头、磨盘、孔位三对中，对中误差5cm。（3）钻孔套管垂直钻进，垂直度控制在1%内，孔身圆正，钻进过程中对水位、涌砂等情况进行观察、记录，钻至设计深度后，请监理工程师验收，并填写相关原始记录。（4）清孔换浆当钻孔至设计孔深后为防止泥浆沉淀和井孔坍塌，应及时清孔换浆。置换的泥浆含砂量不大于5%，孔底沉碴厚度不大于20cm。（5）井管安装安装前采用导向器进行探孔，最下面一节管底部抛填50cm厚的砾石封底，井管上端口应高出地面至少50cm。安装井管时每隔4m应设置扶正器，严禁强行将管井压入井孔。（6）回填滤料填料前应采用适当的材料封闭井管上部管口，稀释孔内泥浆。填料时井管必须居中，采用循环水填料法。滤料采用0.81.6mm粒径砂，用铁锨均匀对称的抛撒在井管四周，填料至距地面0.5m范围，上面0.5m采用粘土回填密实。（7）洗井填料完成后采用活塞洗井或空气压缩机联合洗井。井内的沉碴厚度不得超过20cm。（8）置泵抽水每个滤水管井单独使用一台潜水泵，将潜水泵放至距管底1.0m高的地方，管口封闭，抽水十天后通过观察井测量降水漏斗的水位是否符合施工降水的要求，再决定可否进行土方开挖，在土方开挖过程中，继续降水，使水位始终在暴露土层以下不少于0.5m。降水井中所抽出的水经沉淀处理后可用于砼养护、机料具清洗等，多余的就近纳入市政排水系统无公害排放。降水周期直到主体结构完成。预留卸压井须到结构覆土回填结束后方可封井。降水井施工流程见图5-2所示：15 图5-1 车站降水井平面布置图5. 2、技术要求（1）钻探施工达到设计深度后，继续向下钻进0.5米，用大泵量冲洗泥浆，减少沉淀，并应立即下管，注入清水，稀释泥浆比重接近1.05后，投入滤料，不少于设计量的95%，严禁井管强行插入坍塌孔底，滤料填至含水层顶板以上35米，改用粘土回填封孔不少于2m。钻机就位钻孔井管安装回填滤料安装水泵连接管路基坑降水洗井退场拆井测放井位图5-2 降水井施工流程图（2）由于降水管井水分布集中，连续钻进，应及时进行洗井，不应搁置时间过长，或完成钻探后集中洗井。（3）每个降水井、孔、排水设施竣工后，均单独进行调试合格后，方可进行降水检验；全部降水井、孔、排水设施经过降水检验后，尚应做好降水检测及设施维护。（4）在基坑中心、最远边侧、井间分水岭处和基坑底任意部位，实际降水深度应等于或深于设计预测的降水深度，并应稳定24h。（5）降水期间应对抽水设备和运行情况进行维护检查，每天检查不应少于3次，并应观测记录水泵的工作压力、电动机、水泵温度、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。（6）抽水设备应定期进行保养，降水期间不得随意停抽。（7）注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水设施，防止渗漏，冬季降水应采取防冻措施。（8）在更换水泵时，应测量井深，掌握水泵安装的合理深度，防止埋深。（9）发现基坑出水、涌砂，应立即查明原因，组织处理。（10）应准备备用电源，当发生停电时，保持正常降水。5.3、施工排水除基坑顶面四周设排水沟外，开挖过程中依据开挖深度及水流情况设置临时排水沟及集水井，特别在基坑四角应设置集水井。施工过程中必须保证排水顺畅，并随时将集水井中的水流排出坑外。在布设排水沟、集水井及确定抽水设备时应留有2030%的富余量。施工方法如下：（1）管沟底部开挖宽度，除管道结构宽度外，还要增加工作面宽度，工作面宽度按规范确定执行。（2）挖沟时将挖出来的土堆放在沟边一侧，土堆底边距沟边保持0.61m的距离，管沟的开挖及回填连续进行，尽快完成。如不能及时回填，管沟两侧需采取防护措施，防止雨水流入管沟内，以免边坡塌方或基土遭到破坏。（3）槽内下入50塑料管24束，与24眼抽水井相接。（4）抽水井以及机动车道上的引渗井井室用机制红砖和水泥砂浆衬砌，底部做110mm厚C10混凝土基础，上部井圈浇筑C20混凝土，盖承重井盖，与路面平齐。绿地及人行便道上的引渗井用700700250mm的钢筋混凝土块保护井口，井口底部做110mm厚C10混凝土基础，周边砌砖。（5）供电电缆敷设及配电系统安装抽水井的供电电缆，在排水管沟回填土之前置于排水管的一侧，与排水管合槽敷设。电缆周围填充细砂，厚度为0.2m。电缆经由线路，地面上每隔20m左右设露出0.5m高的标志桩。由动力配电箱引出的电缆到潜水泵之间电缆长度除留有适量的长度外，其它剩余量一律剪除，并排列整齐。电缆两端，配统一编号的标志环各一环。电缆敷设路径如遇过路或穿越其它建筑物时，穿厚度为2mm以上的护电套管加以保护。供、配电系统用的电力开关柜、动力配电箱安放要牢固稳妥。为保证降水工程连续运行，需备足25%用电设备备件，以便及时换修用电设备。电力开关柜及动力配电箱要上锁，应做好防雨、防砸等防护工作，并须安装围栏，并在围栏不同方向悬挂警示标志，其放置地点要安全、平整，周围无杂物堆放。供、配电系统设有三级保护装置。电力开关柜中设有过流、短路、过热保护的自动开关。动力配电箱中设有过流、漏电保护的自动开关。所用电缆设计为三相五线制双“O”线。用电器具作好接“O”保护。第六章 降水辅助措施6.1、建立地下动态监测网及措施由于降水期较长，降水使场区地下水均衡关系发生较大变化，必然对周边环境产生影响。为了较准确地掌握场区地下水动态变化，及时采取必要的处理措施，在降水工程实施的同时，建立地下动态监测网。监测点布设在抽水影响半径内呈放射状布设观测孔；抽水影响半径以内的高大建筑物、危改类建筑与抽水系统之间布设观测孔；不同含水层分层布置观测孔、取水样孔。地下水动态监测网提供的资料包括：地下水位监测数据、地下水质月监测数据、排水量数据、排水含砂量数据。降水沉降控制措施降水井施工工艺：优先采用旋挖成井工艺，当自造泥浆不能保证井壁稳定时，添加膨润土人工制浆，严格控制泥浆稠度，保证井壁稳定。抽排水含砂量控制：防止因抽取地下水带出地层细颗粒物质造成地面沉陷，抽出的水含砂量必须保证符合规定的要求。6.2、残留水处理由于水文地质条件变化较大，很多地段受多层地下水影响。无论在降水施工期间还是在降排水维护阶段，都有可能出现护坡或坑壁局部少量涌水情况，还需采取一些有针对性的处理措施，施工才能在无水条件下进行。（1）异常水处理由于地下上、下水管道漏水，这些水赋存于杂填土和很多已废弃的地下构筑物中，由于具体位置不明，水量大小亦不明，靠降水井难以得到控制，往往造成基坑壁或护坡失稳，给施工带来很大困难。为了有效预防这种异常水给工程带来损失，应及时采取措施。当基坑开挖遇到突然出现的不明来水时，立即停止开挖，做引流回填，控制因出水带出地层颗粒形成地层扰动坍塌，并及时查明水源情况，采取寻源断流措施。对出水范围的基坑壁顶部，必须采用特殊加固措施，比如局部土钉补强、小导管注浆、旋喷桩加固等方法，稳定后再继续下步开挖。（2）潜水残留水处理由于本工程降水均涉及疏干潜水的问题，而潜水含水层底板凹凸不平，完全疏干不容易做到，在局部粘性土夹层或潜水含水层底板处会有潜水残留水渗出。这部分水若处理不好将带出地层中细颗粒物质，使开挖面地层土扰动，严重时会发生坍塌。出现这种情况时，应放慢挖土速度，及时在坑壁做盲管导流，并在槽边挖盲沟集水，再将集水排走。做法是：导流盲管采用长0.5m的25mm塑料管做成花管，缠80目尼龙纱网。盲沟一般贴坑壁挖，宽300mm，深300mm。为了防止水流将基坑底细颗粒物质带走造成基底土扰动，应在盲沟中填4-6mm砾石。6.3、降水事故及处理措施（1）降水井涌砂事故处理措施：一旦发生涌砂现象，立即更换滤料和纱网，一防止流砂的进入；对于已成井点，只需将泥浆洗出后，暂停洗井，以免涌砂造成井口周围地面塌陷，甚至影响周边地层的稳定。当其他井点地下水位大幅度下降后，再重新进行洗井，此时由于水位降低，水压力减小，进入井中的流砂会大幅减少。洗井后用于抽水的井点保持继续抽水，以免停止抽水后扰动砂层，造成井孔重新涌砂。（2）水位不下降现象处理措施：在降水井施工完后实施抽水作业后，若降水水位达不到设计水位时，可重新进行洗井或更换排水能力更大的深井泵。当重新洗井或换泵后仍然达不到要求时，可在附近增设降水井点，并根据先前施工时采取的数据，在后续施工的降水井施工时调整施工参数，增深降水井深度。（3）基坑管涌、流砂现象处理措施：当基坑内出现较严重的管涌或流砂现象时，立即停止基坑开挖及降水，必要时进行灌水反压或堆料反压。当管涌、流砂停止后，可通过桩间注浆加固、堵漏处理。6.4、降水维护管理降排水工程施工结束后，是较长时间的维持降水阶段，延续降水要到衬砌施工结束，抽降水管理要点是：（1）定时巡视降排水系统的运行情况，及时发现和处理系统运行的故障和隐患，如水泵抽水出水情况，是否需要检修换泵；供电线路是否正常；排放水的含砂情况及排水联络管道是否畅通。（2）按要求观测水位，观测频次：降水前期一个月内2天1测，之后5天1测，及时分析、了解降水过程中的水位变化情况，并根据水位变化情况调整开泵地段和开泵数量，以减少地下水资源无谓排放。第七章 降水施工保证措施7.1、质量保证措施（1）施工技术员要对降水井孔位、孔径、垂直度进行检查、日、复核，确保每眼降水井位置都符合设计要求。（2）在成孔安装砂管之前，通知监理部门对孔底标高、尺寸、土质、岩性进行检验，合格后应迅速封底。如发现地质情况与设计不符时，要会同设计、监理共同研究处理。（3）在砂管安装完