轨道交通11号线墨玉路站地块项目基坑围护开挖工程

1、目目 录录目 录.11. 概述.31.1 工程概况.31.2 降水的目的及要求.31.2.1 降水目的.31.2.2 降水要求.31.3 方案编制依据和原则.31.3.1 编制依据.31.3.2 编制原则.42. 工程地质及水文地质条件.52.1 地基土构成.52.2 场地水文地质情况.52.2.1 地下水.52.2.2 承压水.53. 疏干井降水设计.63.1 基坑突涌可能性计算.63.2 疏干井的布置原则.63.3 疏干井的布置.74. 成井施工工艺及技术要求.84.1 潜水疏干降水井结构设计及要求.84.2 施工工艺.84.3 施工技术要求.94.4 成井施工质量控制标准.105. 降水

2、运行及管理.115.1 试运行.115.2 疏干井降水运行.115.3 疏干井降水运行时管理.125.4 降水监测.126. 施工设备及施工进度安排.136.1 施工设备要求.136.2 施工材料与供应.136.3 施工进度计划.136.4 施工工期保证措施.147. 降水应急措施.157.1 排水保证措施.157.2 井管保护.157.3 监测措施.158. 降水井封井以及降水对周围环境的影响.168.1 封井时间.168.2 疏干井封井方案.168.3 降水对周边环境的影响分析.179. 工程质量保证及控制措施.189.1 施工准备阶段的控制措施.189.2 施工阶段的控制措施.199.3

3、 产品的防护.1910. 施工安全管理措施.2010.1 作业安全管理.2010.2 安全用电措施.2011. 附图.2111.1 降水井平面布置图 附图 1.2111.2 降水井结构图 附图 2 .211. 概述1.1 工程概况本项目商业区基坑长 199m，宽 114m，开挖面积 2.17 万 m2,北部基坑开挖深度 9.80m，中部和南部基坑开挖深度 10.35m，局部最大开挖深度约14.00m。1.2 降水的目的及要求1.2.1 降水目的根据本工程的基坑开挖和基础底板结构施工要求，本工程降水的目的为：1.疏干基坑开挖范围内土体中的地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工作业；2.降低坑内土体含

4、水量，提高坑内土体强度，减少坑底隆起和围护结构的变形量，防止坑外地表过量沉降；3.提高开挖过程中土体稳定性，防止流砂、土层纵向滑坡等不良现象的发生；1.2.2 降水要求为满足基坑无水、干燥开挖要求，基坑疏干性降水要求每层土方开挖前，满足基坑内地下水水位在基坑开挖面以下。并且在基坑最后一层土开挖前（即开挖到基坑底面前） ，基坑内地下水水位降至基坑开挖底面以下0.51.0m，满足工程顺利施工。1.3 方案编制依据和原则1.3.1 编制依据1.上海市轨道交通 11 号线墨玉路站地块项目商业区基坑设计资料；2.上海市轨道交通 11 号线墨玉路站地块项目商业区工程勘察资料：3.建设与市政降水工程技术规范

5、 （JGJ/T-111-98） ； 4.建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99） ；5.供水水文地质勘察规范 （GB500272001） ；6.供水管井技术规范(GB50296-99)；7.岩土工程勘察规范 （GB50021-2001） ；8.工程测量规范 （GB50026-2007） ；9.建筑基坑工程技术规范 （YB925897） ；10. 建筑地基基础设计规范 （GB500072002） ；11. 建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)；12. 有关环境保护和文明施工的法律、法规和措施；1.3.2 编制原则1. 科学设计，突出重点，以确保基坑安全为前提。2. 保证施工安全、工程

6、质量、文明施工和环境保护等相关符合技术标标准和有关法律、法规要求，确保各项目标实现。3. 在认真领会设计文件的基础上，结合场地情况，确保各项施工方案科学合理，尽可能降低工程成本。2. 工程地质及水文地质条件2.1 地基土构成拟建场地土层为古河道沉积土层，按地基土层的成因类型、空间分布及土性特征，本次勘探深度范围内的土层自上而下可分为 7 个层次，其中第层分 2 个亚层（1、3） ，第层划分为 3 个亚层（2-1、2-2、2-3） 。 场地内分布土层有如下特征： 1、拟建场地土层虽为古河道沉积土层，但土层空间分布及土性基本稳定。 2、由于古河道的切割，场地内缺失上海滨海平原统编的第暗绿色粘性土，

7、第层粉（砂）性土。 3、第层土沉积较厚，平均厚度约 44.44 m，其中第2-1 层平均厚度11.71m,第2-2 层平均厚度 17.87m，第2-3 层平均厚度 14.86m。 4、第层中砂，层顶埋藏深度大，层顶埋深一般在 86.3089.10m，标高-81.71-84.65m。2.2 场地水文地质情况2.2.1 地下水 上海地区的地下水，主要有浅部土层的潜水、部分地区浅部土层中的微承压水和深部粉性土、砂土层中的承压水。 对本工程基础设计和基坑有直接影响的为浅部土层的潜水，其补给来源主要为大气降水与地表迳流。潜水位埋深随季节、气候、潮汛、降水量、地表水等因素而有所变化。本次勘察期间测得钻孔中

8、地下水埋深约 0.201.60m，相。应绝对高程为3.213.83m2.2.2 承压水本场地承压含水层为第层，第层顶板埋深 86.3086.91m，本工程基坑开挖最大深度 14.00m，场地承压水对本工程基坑施工无影响。3. 疏干井降水设计3.1 基坑突涌可能性计算基坑底板的稳定条件：基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于承压水的顶托力，即：Pcz/Pwy=（Hs）/（wh）Fs 式 中： Pcz基坑底至承压含水层顶板间土压力（Pa） ；Pwy承压水头高度至承压含水层顶板间的水压力（Pa） ；H 基坑底至承压含水层顶板间距离（m） ；s 基坑底至承压含水层顶板间土的加权平均重度（KN/m3）

9、 ；h 承压水头高度至承压含水层顶板的距离（m）w 水的重度（KN/m3） ，取 10KN/m3；Fs 安全系数，取 1.05；第层层面埋深 85.0m，承压水头埋深 3.0m；基坑底至承压含水层顶板间土的加权平均重度取 18.0 KN/m3。基坑最大开挖深度为 14.00m，Pcz=Hs =（85.0-14.00）18.0=1278.0KPa；Pwy=wh=（85.0-3.0）10=820.0KPa；Pcz/Pwy=1278.0/820.0 =1.571.05,不突涌即基坑开挖过程中第层承压含水层不会造成突涌，基坑工程是安全的，无需进行减压措施。3.2 疏干井的布置原则为确保基坑顺利开挖，需

10、降低基坑开挖深度范围内的土体含水量，本工程需要疏干基坑范围内开挖底面以上土层中的地下水。疏干井的布置原则上按单井有效降水面积的经验值，结合拟建工程场区土层特征、基坑平面形状、尺寸确定，满足基坑开挖及施工要求，确保基坑施工安全的顺利进行。本基坑的围护结构已经隔断开挖范围内地下含水层基坑内外的水力联系。根据地区降水施工经验，单井有效降水面积为 150m2250m2，根据本工程开挖深度区域地基加固对基坑降水的影响，结合基坑总涌水量计算，在开挖深度范围内，单井有效降水面积取约 250m2，一般可满足疏干性降水要求。根据基坑降水工程经验，为达到基坑干开挖要求，疏干井井深一般在基坑开挖底板以下 3.05.

11、0m。对于降水过程中，基坑内明水、降雨等外来水源不在方案设计范围内，必要时采用加真空的方法增加单井出水量。3.3 疏干井的布置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，本工程需要疏干基坑范围内开挖底面以上土层中的地下水。按照上述原则，采用下式计算确定：nA/a 式中：n井数（口） ；A基坑面积（m2） ；a单井有效降水面积（m2） 。按上式计算，开挖区域的布井数量如下（见附图 1）：基坑开挖面积约 2.17 万，n21700/25087 口，根据基坑形状、单井影响范围及土层特点，除去基坑加固范围的 19 口，本方案布置疏干井共计 68 口（S1S68） ，井深 14.0m，详见

12、下表 3.1表 3.1 降水井布置数量统计表基坑类型井深（m）数量（口）井编号商业区疏干井14.068S1S684. 成井施工工艺及技术要求4.1 潜水疏干降水井结构设计及要求为保证井管具有一定的强度，并满足降水要求，采用间隔设置滤水管的设计方案，其结构设计、过滤器的安装部位详见附图 2，主要设计参数如下：终孔直径：井径 550mm；井口：高出地面 0.30.5m，防止污水进入井内，井壁外围一般采用优质粘土或水泥浆封闭，其深度不小于 2.0m。井管：采用焊接钢管，直径 273mm；滤水管：采用圆孔滤水管，直径 273mm，外包 4060 目滤网；砾料：各井从井底向上至地表以下 3.0m 围填中

13、粗砂。沉淀管长度：与滤水管同径，长度 1.0m，沉淀管底部焊封。4.2 施工工艺采用泥浆循环钻进、机械吊装下管成井施工工艺，见图 4.1。4.3 施工技术要求1.测放井位根据井点平面布置，使用全站仪测放井位，井位测放误差小于 30cm。当布设的井点受地面障碍物影响或施工条件影响时，现场可作适当调整。2.护孔管埋设必要时应采用护管保护空口坍塌，护孔管应插入原状土层中，管外应用粘性土封堵，防止管外返浆，造成孔口坍塌，护孔管应高出地面1030cm。3.钻机安装钻机底座应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘、与孔中心应成三点一线。4.钻进成孔疏干井开孔孔径直径为 550mm，一径到底。开孔时应轻压

14、慢转，以保证开孔的垂直度。钻进时一般采用自然造浆钻进，遇砂层较厚时，应人工制备泥浆护壁，泥浆密度控制在 1.21.25。当提升钻具和临时钻停时，孔内应压满泥浆，防止孔壁坍塌。钻进时按指定钻孔、指定深度内采取土样，核对含水层深度、范围及颗粒组成。5.清孔换浆钻至设计标高后，将钻具提升至距孔底 2050cm 处，开动泥浆泵清孔，以清除孔内沉渣，孔内沉淤应小于 20cm，同时调整泥浆密度至 1.25 左右。6.下井管直接提吊法下管。下管前应检查井管及滤水管是否符合质量要求，不符合质量要求的管材须及时予以更换。下管时滤水管上下两端应设置扶正器，以保证井管居中，井管应焊接牢固，垂直，不透水，下到设计深度

15、后井口固定居中。7.回填砾料采用直接投砾法。用水管向井内送清水，使泥浆由井管和孔壁之间往上返，并逐渐调小泵量，待泵量稳定后开始投放滤料。投送滤料的过程中，应边投边测投料高度，直至砾料下入预定位置为止。8.止水与回填在地表以下回填 3.00m 厚粘性土。9.洗井疏干井采用高压清水洗井与水泵联合洗井法，通过钻杆向井内注入高压清水，以冲击孔壁泥皮，清除滤料段泥砂，下水泵抽取井内及滤料层的水及泥浆，反复进行直到水清砂净为止。10. 安装抽水设备成井施工结束后，下入水泵进行试抽水，以检查成井质量11. 抽水结合该工程地质条件，采用深井泵进行疏干性抽水，一般能满足开挖要求。当抽水一段时间以后，单井出水量逐

16、渐减小，为确保疏干效果，采用水泵和真空相结合的抽水方法，真空抽水时管路系统的真空度不小于0.06MPa，以确保真空抽水的效果。12. 标识为避免抽水设施被碰撞、碾压受损，抽水设备须进行标识。13. 排水洗井及降水运行时排出的水，通过管道或明渠排入场外市政管道中。4.4 成井施工质量控制标准1.井深误差：小于井深的 2%； 2.孔斜：每 50 m 小于 0.5；3.井水含砂量：抽水稳定后，小于 1/20000（体积比） ；4.井中水位降深：抽水稳定后，井中水位处于安全水位以下。5. 降水运行及管理5.1 试运行1.运行前准确测定各井口、地面标高及地下水位；2.启动抽水设备，检查抽水设备、排水系统

17、运转是否正常；3.抽水系统经检查符合要求后，开始抽水。5.2 疏干井降水运行1.必须在地下连续墙全封闭后才能进行抽水；2.地基加固施工结束后，方可进行成井施工，否则地基加固施工会影响成井质量；3.预抽水应在基坑开挖前 15 天或更早进行，随着开挖深度的加深可逐节割除上部井管，水泵在疏干时可随井内水位即时开泵与关泵，根据开挖进度，控制井内水位在一定深度内；4.在成井施工阶段应边施工边抽水，即完成一口投入降水运行一口，力争在基坑开挖前，及时降低围护结构内基坑中的浅层地下水位，保证基坑干开挖施工的顺利进行；5.根据实际开挖工况和施工进度，确保潜水位在基坑开挖面以下，根据地下潜水位来保证疏干效果。积极

18、配合施工进程做好相关工作，并及时把降水效果与实际潜水位埋深报知总包单位，以便他们根据实际水位埋深安排施工进度，疏干井降水直至基坑开挖结束；6.抽水运行过程中应随时检查设备运行状况，发现故障及时排除；7.疏干降水井抽水时，潜水泵抽水间隔时间由短至长，降水井抽干后应立即停泵，以免烧坏电机；8.抽水过程中应做好记录，内容包括井涌水量（Q） 、水位降深（S） ，以掌握动态，指导降水运行，不断优化降水运行方案；9.根据实际施工工况，在降水结束后，应及时将井孔注浆封闭，补好盖板。10. 井口、井管设置醒目标志，做好标识工作；11. 协同总包单位与挖机施工人员做好井管保护工作。5.3 疏干井降水运行时管理1

19、.降水运行应与基坑开挖施工互相配合；2.在开挖前尽可能提前抽水，开挖前须保证有 1530 天左右的预抽水时间，开挖阶段的降雨积水应及时抽干； 3.降水运行阶段对坏掉的泵应及时调泵并修理；4.随着挖土施工进程，疏干井井管可以割下去，当基坑开挖到底后，可按封井方案进行封井；5.降水运行过程中应如实做好记录。5.4 降水监测1.水位观测降水运行初期，每天观测两次，运行稳定后每天观测一次，水位观测精度1.0cm。2.流量监测监测次数与水位同步，观测精度0.1m3。3.其它监测基坑周遍的潜水水位、承压水水位通过观测孔测得；坑外的潜水位、孔隙水压力、沉降等监测内容，借助于基坑监测资料。6. 施工设备及施工

20、进度安排6.1 施工设备要求本工程拟投入的施工机械与设备见下表 6.1：表 7.1 拟投入本工程的主要施工机械设备表6.2 施工材料与供应主要材料用量见下表 6.2表 7.2 主要材料用量表6.3 施工进度计划根据施工经验，结合本工程的实际情况，本工程主体结构分期施工，附属结构分期施工，本工程降水井每期的施工计划工期如下：1.进场准备：2 天；2.设备安装及调试，试成孔施工及检测：2 天；3.成井施工：15 天；4.试抽水：2 天；机械名称机械名称规格型号规格型号额定功率额定功率(KW)(KW)数量数量备注备注钻机GXY-2 型22KW3 台泥浆泵20020KW3 台3 匹泵-22KW3 台电

21、焊机ZXP5.5KW3 台潜水泵150QJ10-50/71.5KW80 个包括备用泵真空泵SZ2407.5KW15 个包括备用泵全站仪DZQ22-A1 台水位仪TP-12 个水表DS-CSW50 个序号工程材料规格单位数量1井管2733m6122滤管2733m3403尼龙滤网60 目m10004滤料中粗砂t2005.降水运行：按工程需要。6.4 施工工期保证措施为确保合同工期的实现，根据已批准的施工组织设计计划组织实施、进行进度控制、检查并根据检查情况及时做出人员和设备的适当调整。1.计划编制阶段的控制计划编制阶段的控制分析以往进度计划的数据和资料，根据参与本工程人员和设备实际情况编制切实可行

22、的进度计划。2.施工阶段的进度控制施工阶段的进度控制1.根据施工进度计划编制施工作业计划，明确每天的工作量作交底。确保正常情况下完成作业计划；2.根据施工中可能出现的各种情况和可采取的预防措施，进一步编制作业指导书；3.施工负责人每天向机长、班长进行工作交底，使作业人员做到心中有数，施工中出现的问题能及时解决，并做好记录。3.进度调整方法进度调整方法1.增加作业机组，加快工期；2.增加工作班，变班制作业为多班制作业；加大奖罚力度，充分调动人的积极性，提高作业机组生产效率。7. 降水应急措施7.1 排水保证措施排水是否正常将直接影响降水运行，可在施工区域内合理布置排水沟，并且有一定坡度，能够迅速

23、将大量地下水排入城市管道中，市政管道入口宜比排水沟低 1.0m 以上，并且通径不小于 500mm，为了防止雨季排水不畅，市政管道入口不少于 2 只，以备急用，如排水不畅，可以从井口直接将软管向排水口进行排放。7.2 井管保护基坑开挖时注意保护降水井管，以防被碰坏或压坏，坑内井必须保证在挖土时不被破坏。坑内井的孔位根据深基坑的支撑图正确定位，不能与设计的支撑相碰，并最终固定在支撑附近。7.3 监测措施因基坑开挖深度比较深以及降水深度比较大，必须委托专业监测单位对基坑围护结构和周边环境进行监测，加强信息化施工，监测数据必须提交一份给降水单位，对周边环境出现异常情况，监测单位必须通知降水单位，从而使

24、降水单位根据数据实时调整抽水井数以及抽水井位置。8. 降水井封井以及降水对周围环境的影响8.1 封井时间本工程降水井分为疏干井和降压井，根据每种井的工作性质不同，其封井时间也不相同，具体封井时间如下：疏干井封井时间为基坑开挖结束后垫层浇筑前进行疏干井封井，封井按疏干井封井方案执行。8.2 疏干井封井方案疏干井封井采取在井管内先填粘土在灌注混凝土的封堵方法，基本操作顺序及有关技术要求如下（疏干井封井结构图见图 8.1）：1.基坑挖至设计标高后，疏干井降水运行结束，清干疏干井中残余的水；2.向井管内先填粘土，直填到距底板 2m 左右，停止填粘土并捣实；3.向井管内灌入混凝土，混凝土的灌入高度略低于

25、基坑垫层混凝土面约 10cm；4.待井管内混凝土的初凝能符合要求，并能确定封堵的实际效果满足要求后，即可割去所有外露的井管；5.井管割去后，在管口用铁板焊封，管口低于基底混凝土垫层面以下10cm 左右；6.管口焊封后，用水泥砂浆填入孔洞抹平，封井工作完毕。图 8.1 疏干井封井示意图2.00m填入粘土焊钢板底板垫层灌入混凝土井管8.3 降水对周边环境的影响分析降水过程中，地下水位的不断降低将引起土体中孔隙水压力的下降，有效应力增加，而产生压缩变形。由于基坑挡土墙阻滞作用，坑内潜水的疏干性降水对坑外环境的影响较小，可以忽略。但承压含水层的减压降水对周边环境有一定的影响，在降水影响半径范围内，由于

26、土层产生压缩变形而引起一定范围内的地面沉降，其沉降量大小与减压降水强度、抽水时间长短等因素有关。9. 工程质量保证及控制措施9.1 施工准备阶段的控制措施1.施工设计阶段的控制a 工程施工前，项目经理和技术负责人应认真阅读降水设计方案，了解设计意图和技术、质量要求，编制施工组织设计；b 施工组织设计须经生产技术部审核，总工程师审定，加盖有公司行政章提交施工监理审批后，才可投入使用；c 施工组织设计是工程施工的重要依据，不得随意更改。当需要变更设计时，应按公司程序文件的相关要求办理。2.施工设备的控制a 设备进场前应进行检修和维护保养，确保进场设备的完好，保障设备能正常运行。并经验收合格后方可投

27、入使用；b 做好运行阶段的日常保养，确保主机设备在施工期间的正常运行能力，保障施工顺利进行。设备运行、保养、维修应做好记录；c 应配备足够数量的维修工具和零配件，以满足设备维护需要；d 现场设备必须进行开工前的试运行验收，并挂牌标示验收状态；e 计量器具应经计量检定，确保在有效使用期内，并及时做好计量器具周期校准、检定计划表，以保证量测数据的准确性。未经验收合格的机械设备和计量器具不得投入使用。3.人员能力的控制a 项目经理须有岗位资质证书； b 项目部全体人员应参加各种对口业务培训，持证上岗；c 关键岗位人员须经培训取得合格证书。d 特种作业人员须按劳动部特种作业人员安全技术培训考核管理规定

28、的要求取得合格证书。e 新工人须按有关要求参加技能培训后方可上岗。4.做好开工前的技术交底工作施工前，项目部管理人员应向全体人员进行技术、质量、安全和文明施工交底，明确各工种、各工序的工作目标和各项具体要求，使参加施工的每一个人都知道自己的岗位职责，什么时候做什么，怎样做，以保证施工的顺利进行。9.2 施工阶段的控制措施1.各工序检验必须坚持“三检”制度，即操作人员自检，班与班之间互检，质量员和监理专检，检查内容必须有记录和整改措施。施工交接班质量检验要贯彻下岗检查的规定，严格执行“班组施工十不交制度”；2.降水资料由技术人员和现场负责人统一收集、整理、存放，并按要求及时报总承包方和监理验收。

29、各项记录应规范和完整，为竣工资料汇总准备好基础资料。3.工程开工后发生设计变更时，应以降水设计的有效书面文件作为施工变更的依据，项目部组织实施。4.施工期间做好设备的维护保养工作，并做好记录。5.采购所有施工材料均应按规定实施进场质量验收，及时填写进场材料验收记录。对验收不合格的产品应予退货，撤离现场或隔离放置，并做好不合格标记。只有经验收合格的材料才能投入使用，并加以标识。9.3 产品的防护1.工程使用的各种材料项目部应采取必要措施，对搬运、装卸、贮存等环节加以控制，确保质量符合施工要求；2.井管、滤管在搬运时应轻起轻放，不得相互碰撞，堆放时在底部加垫方木堆放整齐，并进行标识。3.材料经验收确定不合格时，材料员应将评审意见填入施工日记，注明材料的品种、型号、规格、数量、批次、进货单号、生产日期。按拒收或换货处理，不合格材料撤离现场前，做好隔离标识；4.施工作业中发现的工程质量问题时，质量员应及时组织有关当事人进行不合格评审，判定其性质，分析其原因，制订整改措施，及时加以落实，并对结果进行验证记录。同时