降水工程施工方案.doc

中环滨江大厦基坑降水施工方案一、工程概况（一）、建筑概况 本工程为上海市中环滨江大厦，位于浦东新区浦东大道与金桥路交汇处，开发商为上海富岛房产开发有限公司，浙江中联建设集团有限公司承建，计划总工期为660天。该工程由同济大学建筑设计研究院负责设计，地下室人防由上海新华建筑设计有限公司负责设计。1#楼、2#楼、3#楼及3层裙楼组成，总建筑面积38786m2，其中地上33500 m2，地下5286 m2。地下一层为车库（战时为人防工程），地上13层为裙楼均为商铺，1#楼为23层公寓式办公楼、2#楼为14+1层住宅楼、3#楼为11层住宅楼。（二）、工程地质概况1、地基土的构成与特征拟建场地70米深度内的地层均属于第四纪全新世土层，主要由粘性土、粉性土及砂土组成的沉积土层，共分为8个主要层次，分属各主层次的14个亚层。2、地下水拟建场地地下水类型为赋存于浅部填土及粘性土中的潜水，受大气降水及地表水的渗透补给，水位随季节变化。实测场地水位埋深2.20m2.50m，水位标高为1.931.73m。24h稳定水位埋深0.801.22m，标高3.223.13m。基坑内的层土层自上而下分别为：填土:厚度1.70-2.80m，该层上部为杂填土，夹碎石砖等杂物，下部素填土以粘性土为主。结构松散，土质不均。 粉质粘土:厚度0.50-1.10m，土体含水量w=33.9%，孔隙比e=1.01，渗透系数（室内）Kv=3.2010-7cm/s，Kh=4.5210-7cm/s。淤泥质粉质粘土:厚度3.50-5.00m,土体含水量w=43.0%，孔隙比e=1.28，渗透系数（室内）Kv=3.2610-7cm/s，Kh=3.9510-7cm/s。 夹粘质粉土:厚度3.50-5.00m,土体含水量w=43.0%，孔隙比e=1.28，渗透系数（室内）Kv=3.2610-7cm/s，Kh=3.9510-7cm/s。3、不良地质现象拟建场地范围内已查明由多处暗浜分布，浜底一般深2.9m，局部埋深达3.50m。拟建场地部分地段分布有老基础，土方开挖及桩基施工时要加以注意。4、基坑围护由上海岩土工程勘查设计研究院有限公司设计5、该工程各部基坑开挖深度如下：1#楼6.85m,2#、3#楼最大开挖深度5.05m，地下车库6.25m。二、降水方案（一）、井点平面布置本工程降水的目的是疏干基坑。促使坑内土体固结，减少因挖土对坑内土扰动的影响，提高被动侧土的强度，减少围护墙的位移。在不影响基坑外地下水位变化的前提下，为基坑创造良好的干施工环境。本工程的维护结构采用的是SMW工法，该工法具有防渗功能，可起到水幕的效果。根据基底土层分布和基坑支护特点分析，可按封闭型基坑降水理论，采用内井点浅层降水方法，较利于支护结构的稳定和环保要求。根据我公司的降水施工经验，对上海地区的软弱粘土层，仅采用重力式排水法降水，在短时期内土体难以疏干，用真空负压排水法降水效果比较好。根据上海市基坑工程设计规程规定。本工程拟采用“真空轻型井点联合管井井点”的降水方法。基坑内地下水位降深值控制在开挖面以下1.00m左右。电梯井等超深开挖区，采用轻型井点局部降深。按照土方开挖的施工顺序，降水施工分成，管井井点降水和真空轻型井点降水二个施工阶段。分述如下： 1.管井井点降水施工 设计管井数量 个，管井埋设深度 m，井距20m左右，管井采用外径360mm，内径300mm的钢筋砼井管，井管每节4m，除上部一节4m为井壁管外，其余均为滤水管。沉井时钻孔断面直径8001000mm，中心垂直按设外径为360mm井管。成井完毕后，即下泵抽水。管井埋设施工可与基坑围护桩施工同步进行，但不宜过早。 管井井点降水主要是维持基坑干施工环境，（在基坑砼垫层、底板施工期间，会有少部分地下水从基坑周边及下部渗入）增加基底的稳定，并辅助轻型井点疏干基坑。因此，在支撑和土方开挖施工过程中不能破坏、阻死管井井点，中途不得无故终止抽水工作。当挖土施工到井边，可以临时圈起橡皮管，事后再放开继续抽水。每口井均按装自动控制仪，当水位上升到控制深度时，即自动接通电源进行抽水。随着挖土深度的加深，井管可逐节拆除。排水用橡皮管引出基坑外。 2.真空轻型井点降水施工 在基坑内，沿着支撑沟槽底部，埋设4套真空轻型井点。井点管约130根，井点间距1.2m，埋设深度7.00m，埋设完毕后立即抽水，平均每套井点抽水12天以后，可进行土方开挖。当挖土施工到井边时拆除轻型井点。轻型井点埋设施工可与支撑沟槽开挖施工同步进行。轻型井点抽水，安排在支撑砼养护期间进行，可不占用决对工期。4套真空轻型井点主要是疏干基坑内土体，加快降水速率，提高降水效果。四.主要技术参数a.渗透系数：取k= b.管井井点单井日出水量（潜水完整井理论，坑周封闭） c.单井影响半径：R= e.真空轻型井点单根井管最大日出水量：q=2rLV=式中V=20K1/2五.施工工艺及流程1.降水施工流程基坑围护桩施工-埋设管井井点、试抽水-基坑围护施工完毕-管井井点抽水运行-支撑沟槽开挖同时埋设轻型井点-降水12天以后-基坑土方开挖-土方开挖碰到轻型井点时即可拆除-管井井点维持降水到基坑砼底板施工完毕-拆除井管-2.管井井点施工工艺a、测放井位：按井位设计平面图，让开桩位，支撑立柱，坡道，电梯井的位置，若由于障碍物等因素造成井位不能到位时，可适当移位，但最大移位控制在2m以内。b、钻机就位：平稳牢固，勾头磨盘，孔位三对中。c、钻孔：清水钻井，钻头直径750mm，成孔直径800mm，钻孔泥浆比重控制在1.2左右，垂直度控制在1%以内。d、清孔：钻机达到设计深度后及时用比重小于1.1稀泥浆进行清孔，使孔内泥浆比重稀至1.081.1以内才能下管。e、下井管：下井管前必须测孔深，深度达到要求才能下管，管底用铁板封焊，管身设找中器，要求垂直逐节焊接，管顶应外露地面20cm左右。f、填滤砂：塑料布封住管口，软管接通自来水放入管井内，动水投砂，填砂过程中井内溢出的泥浆用泵抽送泥浆池。g、洗井：填料结束，立即洗井，用压力水反冲，要求破坏孔壁泥皮，洗通井周渗透层。h、安泵抽水：洗井结束，移机立即安泵，泵放到井底，然后将泵上抬1m左右，刚抽出水混浊含砂，逐渐成清水，每口井装设抽水自动控制仪，保证每口井水位上升到控制深度时自动进行抽水。 3.真空轻型井点施工工艺a、井位布置：按井位设计平面图安置抽水机组，总管走向。b、钻孔：水冲成孔，孔径200mm。c、下井管：孔深度达到设计要求才能下管，管顶外露30mm左右。d、填滤砂：采取动水投砂，当成孔水逐步成清，即投砂在管井周围均匀回填，孔井上1m用淤泥封死。e、设备安装：井点管有条件就与总管路系统连接，进行运行调试，注意是否有死井情况。f、抽水运转：整套井点机组需安装真空表，注意真空度变化情况，出水应先浊后清。六.拆除设备，降水达到要求的时间后， 拆除井点设备。 轻型井点施工工艺一、施工准备(一)施工机具1滤管：3855，壁厚3.0mm无缝钢管或镀锌管，长2.Om左右，一端用厚为4.0mm钢板焊死，在此端1.4m长范围内，在管壁上15mm的小圆孔，孔距为25mm，外包两层滤网，滤网采用编织布，外再包一层网眼较大的尼龙丝网，每隔5060mm用10号铅丝绑扎一道，滤管另一端与井点管进行连接。2井点管：3855，壁厚为3.0mm无缝钢管或镀锌管。3连接管：透明管或胶皮管，与井点管和总管连接，采用8号铅丝绑扎，应扎紧以防漏气。4总管：75102钢管，壁厚为4.0mm，用法兰盘加橡胶垫圈连接，防止漏气、漏水。5抽水没备：根据设汁配备离心泵、真空泵或射流泵，以及机组配件和水箱。6移动机具：自制移动式井架(采用旧设备振冲机架)、牵引力为6t的绞车。7凿孔冲击管：2198的钢管，其长度为10m。8水枪：505无缝钢管，下端焊接一个16的枪头喷嘴，上端弯成大约直角，且伸出冲击管外与高压胶管连接。9蛇形高压胶管：压力应达到1.50MPa以上。10高压水泵：100TSW7高压离心泵，配备一个压力表，作下井管之用。(二)材料粗砂与豆石，不得采用中砂，严禁使用细砂，以防堵塞滤管网眼。(三)技术准备1详细查阅工程地质勘察报告，了解工程地质情况，分析降水过程中可能出现的技术问题，采取的措施。2凿孔没备与抽水设备检查。(四)平整场地为了节省机械施工费用，不使用履带式吊车，采用碎石桩振冲设备自制简易井架，因此场地平整度要高一些，设备进场前进行场地平整，以便于井架在场地内移动。二、井点安装(一)安装程序井点放线定位安装高压水泵凿孔安装埋设井点管布置安装总管井点管与总管连接安装抽水设备试抽与检查正式投入降水程序。(二)井点管埋设1根据建设单位提供的测量控制点，测量放线确定井点位置，然后在井位先挖一个小土坑，深大约500mm，以便于冲击孔时集水、埋管时灌砂，并用水沟将小坑与集水坑连接，以便排泄多余水。2用绞车将简易井架移到井点位置，将套管水枪对准井点位置，启动高压水泵，水压控制在0.40.8MPa，在水枪高压水射流冲击下套管开始下沉，并不断地升降套管与水枪。一般含砂的粘土，按经验，套管落距在1000mm之内，在射水与套管冲切作用下，大约在1015min时间之内，井点管可下沉10m左右，若遇到较厚的纯粘土时，沉管时间要延长，此时可采取增加高压水泵的压力，以达到加速沉管的速度。冲击孔的成孔直径应达到300350mm，保证管壁与井点管之间有一定间隙，以便于填充砂石，冲孔深度应比滤管设计安置深度低500mm以上，以防止冲击套管提升拔出时部分土塌落，并使滤管底部存有足够的砂石。凿孔冲击管上下移动时应保持垂直，这样才能使井点降水井壁保持垂直，若在凿孔时遇到较大的石块和砖块，会出现倾斜现象，此时成孔的直径也应尽量保持上下一致。井孔冲击成型后，应拔出冲击管，通过单滑轮，用绳索提起井点管插入井孔，井点管的上端应用木塞塞住，以防砂石或其他杂物进入，并在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层。该砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果，应注意以下几点：砂石必须采用粗砂，以防止堵塞滤管的网眼。滤管应放置在井孔的中间，砂石滤层的厚度应在60100mm之间，以提高透水性，并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。填砂厚度要均匀，速度要快，填砂中途不得中断，以防孔壁塌土。3砂石滤层的填充高度，至少要超过滤管顶以上10001800mm，一般应填至原地下水位线以上，以保证土层水流上下畅通。4井点填砂后，井口以下1.01.5m用粘土封口压实，防止漏气而降低降水效果。(三)冲洗井管将1530mm的胶管插人井点管底部进行注水清洗，直到流出清水为止。应逐根进行清洗，避免出现“死井”。(四)管路安装首先沿井点管线外侧，铺设集水毛管，并用胶垫螺栓把干管连接起来，主干管连接水箱水泵，然后拔掉井点管上端的木塞，用胶管与主管连接好，再用10#铅丝绑好，防止管路不严漏气而降低整个管路的真空度。主管路的流水坡度按坡向泵房5的坡度并用砖将主干管垫好。并做好冬季降水防冻保温。(五)检查管路检查集水干管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象，发现这种情况应重新连接或用油腻子堵塞，重新拧紧法兰盘螺栓和胶管的铅丝，直至不漏气为止。在正式运转抽水之前必须进行试抽，以检查抽水设备运转是否正常，管路是否存在漏气现象。在水泵进水管上安装一个真空表，在水泵的出水管上安装一个压力表。为了观测降水深度，是否达到施工组织设计所要求的降水深度，在基坑中心设置一个观测井点，以便于通过观测井点测量水位，并描绘出降水曲线。在试抽时，应检查整个管网的真空度，应达到550mmHg(73.33kPa)，方可正式投入抽水。三、抽水轻型井点管网全部安装完毕后进行试抽。当抽水设备运转一切正常后，整个抽水管路无漏气现象，可以投入正常抽水作业。开机7d后将形成地下降水漏斗，并趋向稳定，土方工程可在降水10d后开挖。四、注意事项1土方挖掘运输车道不设置井点，这不影响整体降水效果。2在正式开工前，由电工及时办理用电手续，保证在抽水期间不停电。抽水应连续进行，特别是开始抽水阶段，时停时抽，会导致井点管的滤网阻塞。同时由于中途长时间停止抽水，造成地下水位上升，会引起土方边坡塌方等事故。3轻型井点降水应经常进行检查，其出水规律应”先大后小，先混后清”。若出现异常情况，应及时进行检查。4在抽水过程中，应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制流水量，当地下水位降到所要求的水位后，要减少出水阀门的出水量，尽量使抽吸与排水保持均匀，达到细水长流。5真空度是轻型井点降水能否顺利进行降水的主要技术指数，现场设专人经常观测，若抽水过程中发现真空度不足，应立即检查整个抽水系统有无漏气环节，并应及时排除。6在抽水过程中，特别是开始抽水时，应检查有无井点管淤塞的死井，可通过管内水流声、管子表面是否潮湿等方法进行检查。如“死井”数量超过10，则严重影响降水效果，应及吮采取措施，采用高压水反复冲洗处理。7在打井点之前应勘测现场，采用洛阳铲凿孔，若发现场内有旧基础、隐性墓地等应及早上报。8如粘土层较厚，沉管速度会较慢，如超过常规沉管时间时，可增大水泵压力，但不要超过1.5MPa。9主干管流水坡度流向水泵方向。10如在冬季施工，应做好主干管保温，防止受冻。11基坑周围上部应挖好水沟，防止雨水流入基坑。12井点位置应距坑边2.02.5m，以防止井点设置影响坑边土坡的稳定性。水泵抽出的水应按施工方案设置的明沟排出，离基坑越远越好，以防止渗下回流，影响降水效果。13如场地粘土层较厚，这将影响降水效果，因为粘土的透水性能差，上层水不易渗透下去，成取套管和水枪在井点轴线范围之外打孔，用埋设井点管相同成孔作业方法，井内填满粗砂，形成二至三排砂桩，使地层中上下水贯通。在抽水过程中，由于下部抽水，上层水由于重力作用和抽水产生的负压，上层水系很容易漏下去，将水抽走。深井井点降水工程一、施工准备1材料无砂混凝土管(滤管)、滤网、24mm砂砾混合料、潜水钻机、泥浆车、泥浆泵、清水泵、潜水泵等。2作业条件(1)现场三通一平已完成。(2)地质勘测资料齐全，根据地下水位埋深、土层分布和基坑放坡系数，确定井点位置、数量和降 水深度。二、工艺流程井点测量定位挖井口安护筒钻机就位钻孔回填井底砂垫层吊放井管回填井管与孔壁间的砾石过滤层洗井井管内下设水泵、安装抽水控制电路试抽水降水井正常工作降水完毕拔井管封井三、操作要点及技术要求1定位：根据设计的井位及现场实际情况，准确定出各井位置，并做好标记。2采用循环钻成孔，孔径一般为600800mm，用泥浆护壁，孔口设置护筒，以防孔口塌方，并在一侧设排泥沟、泥浆池。3成孔后立即清孔，并安装井管。井管下人后，井管的滤管部分应放置在含水层的适当范围内，并在井管与孔壁间填充砾石滤料。4安装水泵前，用压缩空气洗井法清洗滤井，冲除尘渣，直到井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。5水泵安装后，对水泵本身和控制系统做一次全面细致的检查，合格后进