邀湖路站深基坑专项施工方案(评审修改后).docx

精品文档目 录1 编制依据12 工程概况12.1 工程概述12.2 地面交通现状22.3 基坑周边建筑物及管线情况22.4 场地环境条件22.5 工程地质及水文地质条件32.5.1 工程地质32.5.2 水文地质73 基坑围护结构及支撑设计概况84 工程重难点及对策115 施工部署135.1 总体部署及场地平面布置图135.2 方案总述155.3 工期安排155.4施工准备工作195.4.1 施工技术195.4.2 开工准备206 基坑降水方案206.1基坑突涌稳定性分析及降水对策206.1.1基坑突涌稳定性分析216.1.2 降水工程特点分析与对策216.2 减压降水分析226.2.1 降水井设计226.2.2基坑降水水文地质概念模型246.2.3基坑降水数值模拟256.2.4基坑减压降水设计计算276.3 疏干井分析计算286.4 降水井设计工作量296.5 施工工艺及技术要求306.5.1成井材料要求306.5.2 成井工艺要求326.5.3 成井施工控制表336.6 降水运行管理346.6.1 降水试运行346.6.2 降水正式运行346.6.3 电路系统布置356.6.4排水系统布置366.6.5 井管保护376.6.6减压降水引起的地面沉降控制376.6.7 其他备用准备386.7人员劳动力、机械设备配备、施工进度计划396.7.1施工人员配备396.7.2机械设备配备396.7.3施工进度计划396.8降水应急预案406.9降水平面布置图、降水井结构图407 基坑开挖及支撑安装方案427.1 基坑开挖准备工作427.2 基坑周边围护、通道427.3 基坑开挖技术标准437.4 基坑开挖施工原则437.5 主体基坑开挖方法467.5.1 开挖及出土方法497.5.2土方开挖技术措施517.6开挖机械设备、人员配置527.7 钢支撑支护体系施工547.7.1 支撑施工部署547.7.2 钢支撑的运输及安装547.7.3 施工技术措施587.7.4 钢支撑的拆除617.8 车站外运弃土617.9确保基坑开挖安全的技术保证措施628 基坑监测648.1基坑安全等级及标准说明648.2 编制依据648.3 监测目的、监测范围及监测内容设置658.4 监测点的布设668.4.1监测点的布设原则668.4.2控制点埋设678.4.3基坑施工各监测项目监测点（孔）的布设688.4.4监测点数量统计表758.5 现场巡视758.5.1现场安全巡视范围758.5.2现场安全巡视758.5.3巡视工作内容768.5.4现场巡视检查特点778.5.5现场巡视检查技术要求788.6 监测实施方法798.6.1基准点的设置798.6.2沉降测量818.6.3水平位移测量828.6.4围护体水平位移（测斜）838.6.5支撑内力监测858.6.6坑外水位量测868.7 监测技术要求及资料提交868.7.1技术要求868.7.2监测精度878.7.3监测频率888.7.4各监测项目报警值898.7.5资料提交898.8现场监测项目组基本情况908.9主要监测仪器设备及性能908.10风险点与监测应急措施918.11邀湖路站监测布置图919 基坑施工应急措施939.1 成立应急领导小组939.1.1 应急救援领导小组939.1.2 指挥领导小组成员939.1.3 应急处理组织机构959.2 应急材料准备979.3 应急措施989.3.1 基坑开挖施工可能出现的应急事故989.3.2 基坑开挖要做的预防措施989.3.3 基坑开挖出现事故的抢救9910 质量保证措施10011 安全保证措施10411.1 安全生产组织机构10411.2 安全管理人员岗位职责10511.3 安全生产管理制度10911.4 安全生产保证体系11211.5 安全生产监控网络11411.6 安全保证措施11511.6.1 思想保证措施11511.6.2 现场安全保证措施11511.6.3 主要施工项目安全保证措施11711.6.4 安全资料保证措施12412 文明施工管理12512.1 施工现场管理12512.1.1 施工现场标准化管理12512.1.2 现场安全、保卫措施12612.1.3 现场卫生管理12712.2 周围环境保护12712.3 噪声和振动控制12812.4 污水处理128161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载161欢迎下载。邀湖路站深基坑专项施工方案1 编制依据本工程基坑开挖施工方案根据以下设计图纸、规范、规程和标准编制：（1）施工招标文件和施工合同； （2）邀湖路站结构施工图（第一分册）主体围护结构施工图（北京城建设计研究总院集团有限公司）；（3）建筑地基与基础施工质量验收规范 JGJ79-2012；（4）建筑基坑支护技术规程 JGJ120-2012；（5）建筑与市政降水工程技术规范 JGJT11198；（6）施工现场临时用电安全技术规范 JGJ462005；（7）地下铁道工程施工及验收规范 GB50299-2003；（8）国家现行技术规范、标准及苏州市现行相关规范、标准及文件；（9）城市轨道交通工程测量规范（10）类似工程施工经验及项目部现阶段施工情况。 2 工程概况2.1 工程概述车站为地下两层岛式站台结构，长181.6m，标准段宽度为19.1m，高13.35m，开挖深度约16.9m，覆土3.13.2m，有效站台中心里程DK29+799.000，起点里程为DK29+730.200，终点里程为DK29+911.000，采用明挖顺作法施工。车站两侧相邻区间为盾构区间，西侧盾构端头井为始发、接受井，东侧盾构端头井为调头井。车站共设4个出入口、2个风亭，附属主体结构全部采用明挖顺作法施工。邀湖路站位置见邀湖路站位置图。邀湖路站位置图2.2 地面交通现状邀湖路站位于邀湖路与郭新东路交叉口处，邀湖路为双向2车道，车流量较小，车站施工期间邀湖路封闭。郭新东路为双向4车道，车流量不大，车站施工期间交通疏解改移至车站南侧。2.3 基坑周边建筑物及管线情况车站西北角为在建保利地产项目，其余均为空地，周边环境较为简单。场地西侧在建保利地产一栋2层装饰楼离车站主体基坑较远，最近距离26.5m，离2号风亭基坑边最近距离6.5m。车站结构范围内管线前期已迁改完成，待施工附属结构时回迁至原位。2.4 场地环境条件工程所在场区为类场地，工程所在场区40m范围内除层人工填土为软弱土外，其余地基土均为中软土。场区内区域构造较稳定，不存在能引起场地滑移、大的变形和破坏等的重大不良地质。地下水、可能存在的浅层气、流土、管涌、软土等是影响工程建设的不利因素，但经过适当防治处理后基本可以消除。2.5 工程地质及水文地质条件2.5.1 工程地质根据地质资料，本站所处地层自上而下依次为：填土层、1粘土层、2粉质粘土层、2粉土夹粉质粘土层、1粉质粘土层、2粉土夹粉砂层、2层粉土夹粉质粘土、3层粉质粘土。车站底板位于2粉土夹粉质粘土层，地下连续墙底端位于2粉土夹粉砂层。邀湖路站地层情况详见邀湖路站地质横剖面图。邀湖路站地质横剖面图各土层描述如下：层人工填土：属第四系全新统（Q4）近代人工堆积物；均有分布，层底埋深2.804.40m、层底标高0.06-1.72m、揭示层厚2.804.40m；一般呈灰黄色灰色或杂色，土质不均、松散、成分复杂，主要为杂填土和素填土，杂填土由三合土、碎石、砖块、建筑垃圾等组成，素填土成分主要为粘性土，含植物根茎、有机质和少量碎石等。1层粘土：为第四系晚更新统（Q32-3）冲湖积相沉积物；均有分布，层底埋深6.007.60m、层底标高-3.14-4.87m、揭示层厚2.204.30m；褐黄草黄色，偶为暗绿色或灰黄色，尚均匀，含铁锰质结核和灰色条纹，局部为粉质粘土；可塑硬塑，有光泽，无摇振反应，干强度高，韧性高，平均压缩系数a0.1-0.2为0.27MPa-1，压缩性中等。2层粉质粘土：为第四系晚更新统（Q32-3）冲湖积相沉积物；均有分布，层底埋深8.3011.60m、层底标高-5.22-8.87m、揭示层厚1.904.90m；草黄灰黄色，偶为褐黄色或灰色，尚均匀，含铁锰质结核和灰色条纹，夹有薄层粉土或粘土，局部较多；可塑为主，偶为软塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，平均压缩系数a0.1-0.2为0.35MPa-1，压缩性中等。1层粉质粘土：为第四系晚更新统（Q32-2）海陆交互相沉积物；均有分布，层底埋深11.0013.70m、层底标高-7.77-11.01m、揭示层厚0.804.40m；灰色，欠均匀，含云母，夹薄层粉土，局部较多；软塑为主，偶呈可塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，平均压缩系数a0.1-0.2为0.37MPa-1，压缩性中等。2层粉土夹粉质粘土：第四系晚更新统（Q32-2）海陆交互相沉积物；均有分布，层底埋深19.0022.30m、层底标高-15.99-19.38m、揭示层厚6.309.90m；灰色，欠均匀，含云母碎屑，夹层状粘性土，局部夹粉砂；饱和，平均实测标贯击数为16.3击，稍密中密，无光泽，摇振反应中等，干强度低，韧性低，平均压缩系数a0.1-0.2为0.24MPa-1，压缩性中等。1层粉质粘土：第四系晚更新统（Q32-2）海陆交互相沉积物；均有分布，层底埋深26.4029.50m、层底标高-23.19-26.39m、揭示层厚5.209.30m；灰色，欠均匀，夹薄层粉土、粉砂，局部较多，含云母、有机质，偶呈粘土；软流塑，偶呈可塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，平均压缩系数a0.1-0.2为0.40MPa-1，压缩性中等。2层粉土夹粉砂：第四系晚更新统（Q32-2）海陆交互相沉积物；均有分布，层底埋深41.0043.80m、层底标高-38.11-40.83m、揭示层厚13.5017.30m；灰色，尚均匀，含云母、石英、长石等，夹薄层粘性土；饱和，平均实测标贯击数为34.5击，中密密实，无光泽，摇振反应中等迅速，干强度低，韧性低，平均压缩系数a0.1-0.2为0.14MPa-1，压缩性中等偏低。2层粉土夹粉质粘土：为第四系晚更新统（Q32）海陆交互相沉积物；车站主体结构勘探孔均有揭示，层底埋深46.1049.50m、层底标高-42.99-46.69m、揭示层厚3.108.00m；灰色，欠均匀，含云母、石英、长石等，夹层状粘性土，局部夹粉砂；饱和，平均实测标贯击数为28.0击，中密密实，无光泽，摇振反应中等，干强度低，韧性低，平均压缩系数a0.1-0.2为0.23MPa-1，压缩性中等。3层粉质粘土：为第四系晚更新统（Q32）海陆交互相沉积物；车站主体结构大部分勘探孔有揭示，层底埋深54.0060.00m、层底标高-51.1513.9m；灰色，欠均匀，含少量有机质、腐植质、泥钙质结核，夹薄层粉土、粉砂，局部较多，偶呈粘土；软塑可塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，平均压缩系数a0.10.2为0.37MPa-1，压缩性中等。邀湖路站土层主要物理力学指标表层号名称含水量w(%)比重Gs天然重度(kN/m3)孔隙比e塑性指数IP液性指数IL基床系数K(kN/m3)无侧限抗压强度qu(kPa)直剪(固快)直剪(快剪)渗透系数地基土承载力特征值钻孔灌注桩极限摩阻力标准值静止侧压力系数垂直水平Cq(kPa)q(度)cuu(kPa)uu(度)K0fak(kPa)fi(kPa)K01粘土26.22.7419.30.75618.40.27303516635.1 14.9 33.5 9.8 2.0E-719060.170.452粉质粘土31.32.7318.70.86516.00.6420259520.4 15.5 27.0 11.5 1.5E-613031.570.481粉质粘土32.72.7318.50.86915.20.8213146213.0 13.3 20.5 12.5 2.0E-68515.250.502粉土夹粉质粘土29.62.7118.80.8419.20.9620259.0 23.9 11.6 16.5 4.0E-413045.590.401粉质粘土32.12.7218.40.91712.80.9812135915.0 17.1 18.5 10.8 2.0E-6100320.502粉土夹粉砂25.22.7019.20.7157.335402.7 29.8 5.0 25.5 6.0E-4160122.520.332粉土夹粉质粘土28.32.7118.80.8009.40.87243011.9 20.6 8.0 21.0 5.0E-4150125.70.352.5.2 水文地质地表水：工程所在场区零星分布有大小不等的沟、塘等，离主体结构和附属结构均较远，其水深一般不超过3m，多在0.52.0m之间，其浜底分布有一定厚度的淤泥。地下水：工程所在场区内地下水类型主要为松散岩类孔隙水。根据地下水的含水空间介质、水理和水动力特征、赋存条件，场区地下水可分为松散浅层孔隙潜水和松散岩类孔隙（微）承压水。潜水：主要赋存于浅部土层的孔隙中，其富水性受土性和厚度控制，通常表现为差，其补给主要为大气降水及邻近湖（河）网体系，以大气蒸发及向邻近湖（河）道的径流为其主要的排泄方式。根据本次勘察实测，勘探期间工程所在场区内潜水位埋深为1.602.10m、平均1.89m，标高0.381.41m、平均1.00m；另根据区域观测资料，苏州地区历史最高潜水位标高为2.63m，近35年来最高潜水位标高为2.50m，潜水位年变化幅度为12m。工程所在场区抗浮设计水位可取地区历史最高水位值，也可根据场地地形、地下水埋藏条件等合理取值。微承压水：工程所在场区微承压水主要赋存于2粉土夹粉质粘土层和2粉土夹粉砂层中，其中2层层顶埋深11.0013.70m、层顶标高-7.77-11.01m，2层层顶埋深26.4029.50m、层顶标高-23.19-26.39m。微承压含水层补给来源主要为大气降水、地表水、上部潜水的垂直渗流，以民间取水及向周围湖（河）网的侧向径流为其主要的排泄方式；根据相邻区间Q25XZ6孔实测，2层微承压水水位埋深为3.42m、标高-0.46m，观测日期为2012年3月18日3月24日。另根据区域观测资料，苏州地区近35年最高微承压水水位标高为1.60m左右；地下水年变化幅度约为0.8m。承压水：主要赋存于2粉土夹粉质粘土层，与上部微承压含水层2层相互贯通，其补给来源为上部松散层渗入补给、微承压水与之联通补给、越流补给及地下径流补给，排泄方式主要是人工开采及其对下部含水层的越流补给和侧向径流排泄。承压水埋深为5.507.00m,水位标高一般在-2.5m-4.0m。工程场区浅部地下水和地基土对混凝土具有微腐蚀性、在干湿交替条件下对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性、在长期浸水条件下对钢筋混凝土中的钢筋具有微腐蚀性。3 基坑围护结构及支撑设计概况邀湖路站第一道支撑采用钢筋砼支撑，其余三道支撑采用钢支撑，第三道支撑下1.5m处设置换撑。钢筋砼支撑截面采用800X900的C30钢筋砼，水平间距为9m，钢支撑采用609（t=16mm）钢管撑，水平间距约3m。车站围护结构采用800mm厚地下连续墙，槽段接头采用锁口管接头，连续墙接头部位采用3根800600三重管旋喷桩进行止水。邀湖路站支撑平面布置图。4 工程重难点及对策序号重难点原因分析主要对策、措施1降水施工车站结构底板位于微承压水层2粉土夹粉质粘土层，基坑开挖将受到微承压水的影响，虽然车站围护结构连续墙隔断承压水层，但基坑施工不稳定因素较多，车站仍受承压水影响，基底有发生突涌的危险，故车站需采用疏干井、降压井进行降水。且邀湖路站基坑深度均达18m左右，基坑降水若不到位，基坑开挖及结构施工就无法进行。若该地层降水过量则会引起周边地下水位下降，导致周边建筑物沉降，存在一定的风险，因此深基坑降水施工是本工程的难点。 据车站土层含水情况进行降水设计，疏干井按200m2/口布设，并设降压井，施工中加强水位监测，以控制地表沉降及对周边建构筑物的影响。 严格控制降水水位，采用按需降水方式。 开始降水后，应随时监测基坑周围土体沉降量及对建筑物或管道等的影响。 项目部指派专人24小时值班看管降水，加强水位观测。 备用发电机及水泵，保证降水过程中不间断。 证封井质量。2深基坑开挖施工车站基坑深度达18m左右，结构底板位于微承压水层2粉土夹粉质粘土层，基坑开挖将受到微承压水的影响，深基坑开挖是本工程的难点。控制连续墙与内支撑施工质量，施工过程中对连续墙垂直度、钢筋笼质量，支撑安放标高，预加轴力等参数进行严格的控制。确保基坑降、排水的质量，基坑内外排水通畅。及时抽排基坑内地表的明水，防止地表水渗入土中软化土体。严格贯彻“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”原则组织信息化施工，处理好开挖和支撑的关系，及时施作垫层和底板，控制基底隆起。处理好拆支撑和结构混凝土施工的关系，结构钢筋混凝土按照设计顺序从下至上逐层施工，支撑严格按设计顺序拆除。基坑开挖采用分段、分层开挖，每段坡度为1:1.5，基坑开挖至基底时在坡底设置挡水坝。加强监测，包括基坑变形、围护结构沉降、支撑应力的变化等，及时反馈信息指导施工。加强冬季、雨季基坑开挖的安全管理工作，做好冬季融沉、雨季防汛工作。编制“深基坑施工应急预案”，备好应急物资，做到有备无患，成立抢险应急分队，经常组织学习和抢险模拟演练，一旦发生险情时可以做到“发现早、反应快、处理及时”，把损失降低到最小。5 施工部署5.1 总体部署及场地平面布置图邀湖路站分二期施工，第一期完成车站主体基坑围护结构、土方开挖及主体结构；第二期完成车站的出入口及风亭施工。施工总体部署见邀湖路站施工总体部署图。邀湖路站施工总体部署图车站主体基坑开挖在一期内完成，其平面布置图见邀湖路站主体结构平面布置图。附属基坑开挖平面布置参照主体基坑开挖平面布置图。邀湖路站主体结构施工平面布置图5.2 方案总述基坑开挖在降水施工20天后进行。基坑降水采用管井降水和明挖排水相结合的方式，管井降水在基坑开挖前进行，在每层土方开挖前再进行相应节段的基坑降水，然后开始相应节段的土石方开挖施工。本车站采用明挖法进行基坑开挖，为尽快提供盾构井及主体结构施工工作面，基坑开挖顺序宜由东西两端向中部开挖进行。主体结构施工分段长度16m为宜，本站长181.6m结构分为12段，挖机挖至坑底时应及时封底，每段封底长度610m,累计封底长度达到1618m时进行结构底板施工。基坑开挖每工作面配备1台长臂挖掘机配和2台小挖机配合，主体基坑开挖总体分层按支撑情况分层，共分5大层，附属基坑分4层。过程开挖分层深度根据基坑降水情况及地质一般为23m/层，总体开挖分段长度按车站施工缝进行，过程分段，按挖机回转半径考虑一般为6m。5.3 工期安排邀湖路站开挖施工进度安排如下：土方开挖总体施工时间要依据结构施工时间，每段结构从土体开挖到结构顶板施工完成时间约50天，土方开挖时间拟定2013年3月10日2013年8月10日，共计150天。每结构段基坑开挖完成时间按20天/段控制。施工工序见施工工序图。施工工序图5.4施工准备工作5.4.1 施工技术(1)掌握气象资料，以便综合组织全过程的均衡施工，制定雨季施工措施，掌握好现场地下水位等资料。(2)由项目技术负责人组织施工人员认真学习和研究图纸，并进行自审、会审等工作，以便熟练、准确的指导施工。(3)通过学习、熟悉图纸内容，了解设计要求施工达到的技术标准，明确工艺流程。(4)组织施工班组共同学习施工图纸，并做好技术交底工作，商定施工配合事宜。(5)根据施工方案确定施工机具、设备的要求及施工进度的安排，编制施工机具设备需求量计划，并使之得以落实，确保按期进场，准时开工。5.4.2 开工准备(1)施工前按总平面布置图的规划，在一定距离布点，各控制点均应为永久性的坐标桩和水准基点桩，所布置的测量控制点均应以书面形式报监理复核，复核无误后方可使用，并采取有效保护措施，以防破坏。(2)清除基坑范围内障碍物。(3)做好基坑周围的排水沟和沉淀池，使基坑开挖时抽出的水经排水沟、进沉淀池沉淀后，才排至市政管网。(4)按工程监测要求，做好各种不同类型的测点布置，并测设各测点的初始数据。(5)根据工程地质及水文地质资料，做好地面排水，坑内降水在开挖前20天开始，并检查其排水效果。6 基坑降水方案6.1基坑突涌稳定性分析及降水对策基坑底面设计标高以下存在承压含水层，开挖过程中，必须有效控制承压水水头埋深，防止基坑发生突涌事故，因此，必须进行基坑突涌稳定性分析。基坑底板抗突涌稳定条件：在基坑底板至承压含水层顶板之间，土的自重压力应大于承压水含水层顶板处的承压水顶托力，可按下式进行承压水位控制：式中： F -安全系数（取1.10）hs -基坑开挖深度（m）D -安全承压水头埋深值（m）H -承压含水层顶板埋深值（m）s -基坑底板至承压含水层顶板间的土层重度的层厚加权平均值（取18.00kN/m3）w -地下水的重度（10.00kN/m3）6.1.1基坑突涌稳定性分析邀湖路站标准段基坑开挖深度约16.9m，端头井段开挖深度约18.4m。根据勘察资料，承压含水层初始水头埋深均考虑为1.0m。基坑标准段及端头井段，承压含水层顶板最浅埋深按26.4m考虑；则临界开挖深度为10.87m，则标准段及端头井段需减压降水。基坑稳定性分析统计表序号开挖深度hs(m)安全承压水位埋深D (m)需要降低的水位幅度（m）111.231.00临界状态216.9（标准段）10.859.85318.4（端头井）13.3112.31综上，开挖施工过程中基坑不满足承压水抗突涌验算，基坑开挖深度超过临界开挖深度后，需对承压水进行处理。6.1.2 降水工程特点分析与对策根据本工程围护结构特征和拟建场地的地质水文地质特征，本基坑工程的安全极大程度上依赖于基坑降水的成功与否，这使得降水设计的可靠性十分重要。（1）工程特点分析邀湖路站基坑主体部分长181.6m，标准段开挖深度约16.9m，端头井开挖深度约18.4m，基底基本位于2层粉土夹粉质粘土中。开挖深度范围内涉及潜水及2层微承压水。地下水处理不当将引起流砂涌水现象，影响基坑的正常施工。基坑下伏承压含水层2层与层连通，承压水水头压力较大，含水层极其富水，基坑存在一定的突涌风险，需要进行抗突涌分析。围护结构地连墙墙址线已进入2层，考虑地墙施工质量存在不确定性，一旦地墙出现渗漏，特别是在2所在的深度，将会引起坑外水沿渗漏点补给坑内，地层中的砂也会随水涌入坑内，影响基坑的正常施工。（2）降水对策针对本工程特点，采用以下措施解决本基坑降水工程中的难点：1）对于开挖范围内的浅层潜水以及2层微承压水，采用管井进行疏干处理，井布置的原则：避开坑内加固区；井底基本位于2层。2）对于下伏的承压含水层，根据现有资料进行承压水抗突涌验算后，对需要减压的区段，采用深井进行减压处理，降低坑内承压水的水头，保证基坑的顺利开挖。在进行减压降水时，必须严格遵循“按需降水”，不得超降，减少降水对周边环境的影响。3）为指导降水运行，在基坑内布置少量备用井兼水位观测井。6.2 减压降水分析6.2.1 降水井设计6.2.1.1 涌水量估算按均质含水层、稳定流、承压水、完整井考虑 ，采用建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012中（E.0.4公式）对开挖段进行估算： 按均质含水层、稳定流、潜水、完整井考虑 ，采用建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012中（E.0.1公式）对开挖段进行估算： 式中：Q涌水量(m3/d)； k含水层渗透系数； M/H承压水含水层/潜水含水层厚度；R抽水影响半径；Sd基坑开挖至设计深度时的疏干含水层中平均水位降深；r0基坑折算半径。6.2.1.2降水井井深度降水井井结构根据降水深度，含水层分布，降水井过滤器管材以及围护结构等等因素综合而定。井深按下式考虑：式中：Hw降水井深度(m)；Hw1基坑深度(m)；Hw2降水水位距离基坑底要求的深度(m)；Hw3其值=ir0 (m)，i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/101/12；r0为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的为1/2；Hw4降水期间的水位变幅（m）；HW5降水井过滤器工作长度（m）；HW6沉砂管长度（m）。6.2.1.2 降水井过滤器及滤网（1）过滤器缠丝过滤器孔隙率高，可达50%，缠丝间隙可以根据含水层不同而调整，可以由0.52.0mm不等；桥式过滤器的桥高1mm左右，孔隙率约为15%，强度较高，抽水过程中，地下水由桥孔侧向进入井管；圆孔过滤器直径一般12cm，空隙较大，此类过滤器需要在外侧包较厚较多层的滤网，以阻挡抽水过程中，地层砂进入抽水井； 无砂砼管适用于浅层无压地下水的处理，过水性良好。在本次降水设计中，疏干井采用圆孔过滤器；减压井采用桥式过滤器。（2）滤网滤网的主要目的是挡砂过水，40目滤网的筛孔尺寸0.425mm；60目滤网筛孔尺寸为0.250mm；80目滤网筛孔尺寸为0.180mm。滤网需要与使用的过滤器相匹配，网太密，则挡水挡砂，网太稀，则造成抽水过程中地层砂涌入降水井，死井的同时造成不利的环境影响。 在本次降水设计中，采用40目滤网。6.2.2基坑降水水文地质概念模型根据前述基坑突涌稳定性安全验算结果，必须对承压含水层采取有效的减压降水措施，才能防止产生基坑突涌破坏。为了有效降低和控制承压含水层的水头，确保基坑开挖施工顺利进行，必须进行专门的水文地质渗流计算与分析。根据拟建场地的工程地质与水文地质条件、基坑围护结构特点以及开挖深度等因素，本次设计采用了渗流数值法进行计算，为减压降水设计与施工提供理论依据。本次承压水减压降水设计中，减压降水目的层为承压含水层。考虑到降水过程中，上覆潜水含水层将与下伏承压含水层组之间将发生一定的水力联系，因此，将上覆潜水含水层、弱透水层以及下伏深层承压含水层组一起纳入模型参与计算，并将其概化为三维空间上的非均质各向异性水文地质概念模型。为了克服由于边界的不确定性给计算结果带来随意性，定水头边界应远离源、汇项。通过试算，本次计算以整个基坑的东、西、南、北最远边界点为起点，各向外扩展约500m，四周均按定水头边界处理。6.2.3基坑降水数值模拟6.2.3.1 地下水运动数学模型根据上述水文地质概念模型，建立下列与之相适应的三维地下水运动非稳定流数学模型: 式中：； ； ；为储水系数； 为给水度；为承压含水层单元体厚度；为潜水含水层单元体地下水饱和厚度。分别为各向异性主方向渗透系数；为点在时刻的水头值； 为源汇项；为计算域初始水头值；为第一类边界的水头值；为储水率 ；为时间；为计算域；为第一类边界。对整个渗流区进行离散后，采用有限差分法将上述数学模型进行离散，就可得到数值模型，以此为基础编制计算程序，计算、预测降水引起的地下水位的时空分布。6.2.3.2 渗流数值模型建立根据已有的岩土工程勘察报告、水文地质条件、钻孔资料，模拟区平面范围按下述原则确定：以基坑为中心，边界布置在降水井影响半径以外。（1）含水层的结构特征根据研究区的几何形状以及实际地层结构的工程地质及水文地质特性等信息条件，对研究区进行三维剖分。（2）模型参数特征根据临近工程已完成的抽水试验所得参数，对模型进行赋值。（3）水力特征地下水渗流系统符合质量守恒定律和能量守恒定律；含水层分布广、厚度大，在常温常压下地下水运动符合达西定律；考虑浅、深层之间的流量交换以及渗流特点，地下水运动可概化成空间三维流；地下水系统的垂向运动主要是层间的越流，三维立体结构模型可以很好地解决越流问题；地下水系统的输入、输出随时间、空间变化，参数随空间变化，体现了系统的非均质性，但没有明显的方向性，所以参数概化成水平向各向同性。综上所述，模拟区可概化成非均质水平向各向同性的三维非稳定地下水渗流系统。模拟区水文地质渗流系统通过概化、单元剖分，即可形成为地下水三维非稳定渗流模型。 （4）源汇项处理方式1) 减压井处理在Visual Modflow中，减压降水井可以设置过滤器长度、出水量等参数。2) 边界条件处理在本次基坑降水模拟中，模型边界在降水井影响边界以外。故可将模型边界定义为定水头边界，水位不变。（5）本次减压降水三维渗流模型建立假设条件：1）承压含水层的初始水头埋深1.0m；2）考虑群井效应因素，单井涌水量平均考虑2m3/h。6.2.4基坑减压降水设计计算减压主要目的层为：2层粉土夹粉砂、2层粉土夹粉质粘土，井结构采用非完整井形式。 拟定车站主体基坑内侧布井，减压井的深度为40m，其中过滤器埋置2939m。邀湖路站基坑标准段开挖深度约16.9m，承压含水层安全水头埋深需要控制在10.85m。邀湖路站基坑端头井段开挖深度约18.4m，承压含水层安全水头埋深需要控制在13.31m。经过模型计算：在基坑开挖施工时，将水位埋深可以控制在满足基坑稳定性验算条件下时，需要以上井结构的降水井共8口及3口备用观测井。坑外布置相同井结构观测井，监测水位变化。见邀湖路站降水井三维立体图；见邀湖路基坑降水井运行后预测基坑水位埋深等值线剖面图；见邀湖路基坑降水井运行后预测基坑水位埋深等值线图。邀湖路降水井三维立体图 邀湖路基坑降水井运行后预测基坑水位埋深等值线剖面图（单位：m）邀湖路基坑降水井运行后预测基坑水位埋深等值线图（单位：m）6.3 疏干井分析计算为确保基坑顺利开挖，需降低基坑开挖深度范围内的土体含水量。坑内疏干井数量按下式确定：n = A / a井式中：n 井数(口)； A 基坑总面积 (m2)；a井 单井有效疏干面积 (m2)。基坑开挖，在素填土、粘土、粉质粘土、粉土夹粉质粘土土层中，a井可按200 m2取值。邀湖路车站主体基坑面积约3584m2，拟定18口疏干井，端头井井深25m，过滤器424m；标准段井深23m，过滤器422m。车站附属设施（4个出入口，2个风亭）：3个单独出入口各暂拟定3口疏干井，2个风亭各暂拟定5口疏干井，共暂布设19口疏干井，井深为18m，过滤器417m。6.4 降水井设计工作量邀湖站基坑降水井信息统计如下表所示。 减压降水工作量统计表井类型井数量井号孔径管径井深滤管mmmmmm减压降水井8J1J86502734029-39备用观测井3BG1BG36502734029-39 疏干降水工作量统计表区域井类型井数量井号孔径管径井深滤管实管填滤料mmmmmmmm标准段疏干井12S4220-42-23端头井段疏干井6S1S3/S16240-42-25附属结构疏干井19S19S37650273184-170-42-18疏干降水工作量统计表车站井类型井数量井号孔径管径井深滤管mmmmmm邀湖路2观测井井3G5-1G5-36502733327-322层观测井井3G4-1G4-36502732015-196.5 施工工艺及技术要求6.5.1成井材料要求（1） 减压降水井及备用井井管：采用钢管，壁厚4mm，管径273mm；井管图滤管：建议缠丝过滤器或桥式过滤器，壁厚4mm，管径273mm，缠丝间距1.0mm1.5mm，孔隙率30%；桥式过滤器桥高1mm，孔隙率大于15%。沉淀管：采用钢管，壁厚4mm，管径273mm，高度2m，底口用与井管等厚钢板焊接。降压深井滤管图桥式滤管图包网：采用40目单层尼龙网。填砾：采用标准级配砂（中-粗砂），粒径可按下式考虑：式中：D50为填砾粒径；d50为滤管周围含水层颗粒粒径。止水：填砾上方要求采用止水粘土封堵。（2）疏干井井管：采用钢管，壁厚3mm，管径273mm；滤管：可以采用圆孔过滤器，壁厚3mm，管径273mm，孔隙率15%。圆孔滤管图包网：采用40目单层尼龙网。填砾：采用建筑粗砂。沉淀管：采用钢管，壁厚3mm，管径273mm，高度12m，底口用3mm厚钢板焊接。6.5.2 成井工艺要求准备工作钻机进场定位安装开孔下护口管钻进终孔后冲孔换浆下井管稀释泥浆填砂洗井下泵试抽。（1）准备工作根据施工方案，落实材料和人员，合理安排人财物，与施工相关单位保持密切协作。（2）材料到位专人负责进料，工程师核定，确保井壁管、过滤管、填砂、粘土等材料的质量。材料不到位，质量不符合要求不能开钻。（3）进出场、定位、埋设护孔管场地“三通一平”，钻机进场。钻井井位确定后应由质检工程师认可，基础牢固，应放在硬粘土或碎石道渣上。钻机安放稳固、水平、护孔管中心、磨盘中心、大钩应成一垂线。埋设护孔管要求垂直，并打入原状土中10-20cm，外围用粘土填实夯实，井管、砂料到位后才能开钻，钻孔孔斜不超过1（对转盘采用水平尺校平），要求整个钻孔孔壁圆整光滑，钻进时不允许采用有弯曲的钻杆。（4）钻进清孔钻进中保持泥浆比重在1.081.15，尽量采用地层自然造浆，整个钻进过程中要求大钩吊紧后徐徐给进（始终处于减压钻进），避免钻具产生一次弯曲，特别是开孔口不能让机上钻杆和水接头产生大幅摆动。每钻进一根钻杆应重复扫孔一次，并清理孔内泥块后再接新钻杆，终孔后应彻底清孔，直到返回泥浆内不含泥块，返出的泥浆含砂量12%后提钻。（5）下井管及滤管按设计井深事先将井管排列、组合，下管时所有深井的底部按标高严格控制，并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔，每节井管的两端口要找平，其下端有45度坡角，焊接时二节井管应用经纬仪从成90度的二个方向找直，并有二人对称焊接，确保焊接垂直，完整无隙，保证焊接强度，以免脱落。为了保证井管不靠在井壁上和保证填砂厚度，在滤水管上下部各加一组扶正器4块，保证环状填砂间隙厚度大于150mm，过滤器应刷洗干净。井径为273mm，厚4mm的钢管井，缠丝过滤器缝隙（约1.01.5mm）均匀、桥式过滤器桥高1.0mm，外包一层40目滤网。下管要准确到位，自然落下，稍转动落到位，不可强力压下，以免损坏过滤结构。（6）填砂将填砂（中粗砂）沿井壁四周均匀徐徐填入，并随填随测填砂顶面的高度，不得超高。水平向填砂厚度不小于150mm，垂向填砂高度严格按设计图纸进行。（7）洗井降水井、观测井洗井要求采用大泵量水泵洗井方法，要求洗井到清水并测定含砂率，要求含沙量不大于1/10000。（8）试抽水降水井：安装泵体要稳，连接好排水管及电源线路进行试抽水，测定井内水位及观测孔水位变化及流量。6.5.3 成井施工控制表序号检验项目质量标准检查方法责任人成孔阶段井 位600mm测量钻头质检员泥浆比重1.08-1.15比重计机长质检员沉渣厚度：500mm测 绳机长质检员成井阶段泥浆比重1.05-1.10比重计机长质检员井管及滤管长度500mm钢 尺质检员填砂厚度+1000mm测 绳机长质检员粘土厚度+1000mm测 绳机长质检员洗 井 水泵抽水目 测项目工程师水位20mm水位计测量员等流量2m3/h水 表测量员等6.6 降水运行管理对于浅层疏干井，必须给予充分的预抽水时间（不少于20天），根据土方开挖进度，将水位控制在基坑开挖面以下0.51.0m。对于减压降水井，为减少降水对周围环境的影响，必须按需降水，水位控制严格按照基坑稳定性分析中的基坑开挖深度和承压安全水位埋深曲线进行。6.6.1 降水试运行在开始降水运行之前，测定静止水位，安排好抽水设备、电缆及排水管道作生产性抽水试验运行，验证降水效果，检验排水系统是否通畅，抽出来的水应排入场外市政管网中，以免抽出的水就地回渗，影响降水效果。同时验证电路系统是否正常，对电箱和电缆线等设备进行检查，确保降水持续进行。6.6.2 降水正式运行抽水井个数和抽水量大小应根据基坑开挖深度和承压水头埋深要求进行控制,降水工作应在地下构筑物施工至上覆压力和地下水头的顶托力平衡后才能停止降水。停止降水的时间根据上覆压力与顶托力的平衡计算结果确定的计算结果应报送设计并取得设计的认可后，施工现场才能停止降水。降水运行期间，坑内外观测井应采用人工监测进行，在水位异常情况下，人工监测频率应按实际需要进行；若有条件则建议采用自动监控系统，自动监测系统必须确保观测井的水位在任意时刻都能实时显示。对于实时监控地下水水位系统，采用水位探头和数据采集仪全自动采集数据，配备的软件和PC机对所采集的数据及时换算成地下水位，并绘制成实时曲线监控地下水水位，以便能够在最短时间内发现问题。测量数据最小时间为30秒左右，一般地下水位监控时间1分种左右。在本项目根据实际挖土进度，分块分区分层挖土的特点，在正式抽水运行后，分别在基坑内外布设的观测井，每天固定时间采用人工监测水位的方法测量开挖过程中基坑内外的水位变化。 6.6.3 电路系统布置为了确保基坑降水安全运行，保证不间断降水，在施工现场除提供一路工业用电外，另外还应提供或配备发电机组作为备用电源，实现双电源之间的自动切换。电路系统构架图主要通过中央智能控制器（控制柜）来实现，在市电供电停止的瞬间，信号自动发给备用电源，备用电源在收到信号的瞬间，根据事前设定的启动时间，立即自动启动并达到稳定电压向系统供电；当市电恢复供电时，信号给发电机组并迅速自动切换至市电供电，发电机组自动