河南某热力厂汽车卸煤沟基坑降水施工方案-

1编制依据及说明1.1编制依据许昌市新城区热电厂（2×200MW）机组厂区总平面图。河南省电力勘测设计院提供的初步设计图纸、资料。许昌市新城区热电厂工程初设阶段《建筑结构部分设计说明书》F2931C－T－01。许昌市新城区热电厂工程初设阶段《主厂房地基处理专题报告》F2931C－T－02。许昌市新城区热电厂工程初设阶段《施工组织大纲设计说明书》F2931C－T－02。许昌市新城区热电厂工程岩土工程勘测报告F2931C－G0101-01汽车卸煤沟基坑开挖图。国家和电力行业颁发的现行的规范、规程。我单位在以往类似工程中的施工经验。1.2编制说明因无具体设计图纸和地质勘察报告，本降水方案暂按初步设计图纸和汽车卸煤沟基坑开挖图进行设计，部分建构筑物未制定降水方案，待设计图纸出来后，再制定详细的降水方案。基坑降水要根据土层的渗透系数，要求降水的深度和工程特点，经过技术、经济比较后确定的，但由于本工程目前只有初步设计图纸，加上土层地质条件的复杂性，有关计算参数如土层的渗透系数K和抽水影响半径R等取值是否正确将影响井点系统涌水量计算结果的准确性，在实际降水施工过程中，采用信息化施工，定时检测降深、出水量，采用抽水试验验证降水效果，以便进一步优化降水的施工方案。2工程概况及地质条件2.1工程概况河南许昌市热电厂工程厂址位于许昌市东城区新城路（原107国道）以东、新东路以西、南二环路及蒋官池村以北、张庄村及南环路以南区域场地。降水施工区域包括：汽车卸煤沟基坑范围内的降水等。根据汽车卸煤沟基坑开挖图，本工程±0.00m相当于绝对标高65.85m，汽车卸煤沟基础长89.2m，最宽处宽21.76m。基坑最浅处为▽-12.12m，最深处为▽-12.40m。2.2工程地质条件根据许昌市新城区热电厂工程岩土工程勘测报告F2931C－G0101-65～95，厂址场地内土层均由第四系冲洪积的粘性土与粉土组成。25m以上主要为粉土，25m以下为粉质粘性土。输煤区范围内土层从上至下如下表：土层名称含水量W(%)湿重度γ

(kN/m3)孔隙比e饱和度Sr(%)液性指数IL层底埋深(m)层厚(m)层①粉土22.419.80.7393.25.0～10.55.0～10.5层①1粉质粘土25.419.50.7470.462.9～6.00.6～4.2层②粉土24.919.70.69395.211.0～15.51.0～5.7层②1粉土26.019.40.73698.011.4～14.50.5～3.0层③粉土26.319.40.73698.011.4～14.51.5～4.5层④粉土22.319.60.62693.517.0～20.51.0～3.7层⑤粉土393.619.0～22.00.7～4.0层⑥粉土21.220.00.60892.322.3～24.51.4～6.0层⑦粉质粘土21.020.30.7300.4525.4～28.52.0～5.4层⑧粉质粘土22.820.10.6940.2531.8～34.04.8～7.0层⑨粉质粘土24.919.80.7320.35地下水为第四系松散沉积物中的孔隙潜水，接受大气降雨补给，以蒸发及地下径流形式排泄，地下水水量较为丰富，地下水水质清洁，无嗅无味，为当地居民生活饮用水和牲畜用水。根据岩土工程勘测报告汽车卸煤沟地下水位稳定在▽60.66～61.77m处，水位埋深在3.2～4.6m处，251＃钻井水位为▽61.48，258＃钻井水位为▽61.47，水位测量日期为2005.12.29～2006.1.10。经现场实际测量，并考虑到进入雨季后地下水位的回升，汽车卸煤沟的地下水水位埋深按▽－4.0m考虑。3深基坑降、排水方案的选择因基础开挖较深，土层为粉土，开挖深基坑时，由于含水层被切断，在压差作用下，地下水必然会不断地渗流入基坑，如不进行基坑降排水工作，将会造成基坑浸水，使现场施工条件变差，地基承载力下降，在动水压力作用下还可能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象，因此，为确保基坑施工安全，必须采取有效的降水和排水措施。根据现场的实际地质情况，综上所述，适用汽车卸煤沟基坑降水常用的只有明沟降水和深井降水。由于基坑明沟降水适用于降水深度不大的工程，因此，本工程采用深井降水。同时基坑开挖也应设计明沟，但它只是收集基坑中和坑壁局部渗出的地下水和其它施工时的地下水。4基坑降水计算4.1汽车卸煤沟基坑降水降深要求因本工程基坑采用机械大开挖，土方清理采用人工，为保证基坑开挖及基础施工人员的安全，降水设计时，必须使地下水位降到基础底面0.5m以下，且基坑中心线处要求降深S应低于开挖基底不少于0.5m。地下水埋深按▽－4.0m考虑，综合考虑汽车卸煤沟基坑的最小降深为12.4－4.0＋0.5＝8.9m，最小降深按9m考虑。4.2汽车卸煤沟基坑涌水量计算和深井数量及间距设计基坑降水的涌水量与场地水文地质条件、基坑的形状大小及补给水边界条件等有关。汽车卸煤沟基坑基本为矩形。根据工程地质勘察报告所提供的工程水文地质条件，汽车卸煤沟基坑降水按潜水无压非完整井进行计算，其降水计算过程如下：1）最小要求降深S及深井的深度：12.4－4.0＋0.5＝8.9m，最小降深按9m考虑。根据《建筑施工计算手册》，深井井点宜深入到透水层6～9m，通常还应比所需降水的深度深6～8m，间距一般相当于埋深，由10～30m，按21m考虑。现工程要求的降水深度为▽-13m左右，13+8＝21m。再考虑一定的沉泥管长度（按4m沉泥管长考虑），深井总深度H为26m。再根据本工程的地质勘察报告，▽25m以上主要为透水的粉土，▽25m以下为几乎不透水的粉质粘性土。故将深井打至▽25m以下的不透水层，深井总深度H取26m。2）渗透系数K值的确定：根据地质勘察报告，经勘测对场地内上部土层进行的室内渗透试验，上部土层渗透系数K值为：层①粉土为1.00～1.60×10-4cm/s，透水性为弱透水；层①1粉质粘土为2.00～5.47×10-6cm/s，透水性为微透水；层②粉土为1.10～1.49×10-4cm/s，透水性为弱透水；根据主厂房降水经验并参考《建筑施工计算手册》第238页表4-1，并考虑一定的预留系数，渗透系数K最后取值确定为K=1.1m/d（1.27×10-3cm/s）。3）深井井点系统总涌水量计算：因基坑属于均质含水层澘水完整井基坑,且基坑远离边界。基坑简图如下：均质含水层澘水完整井计算公式：其中Q──基坑涌水量；k──渗透系数，k=1.10；S──基坑水位降深，S=9.00m；R──降水影响半径，R=86.51m；r0──基坑等效半径,r0=43.78m。H──澘水含水层厚度，H=21.00m；代入后计算得基坑涌水量Q=942.23m3/d4）深井降水井数量计算：其中基坑总涌水量：Q=942.23m3/drs──过滤器半径rs(m)，rs=150.00mm；l──过滤器进水部分长度l(m)，l=3.00m；k──含水层渗透系数k(m/d)，k=1.10m/d；计算得：降水井数量n=6个，考虑实际降水时一定的进水长度损失及必要的保险系数，降水井数量取10个。5）过滤器长度计算：深井过滤器长度宜与含水层厚度一致，群井抽水时，各井点单井过滤器进水部分长度应符合下述条件：yo>l式中：yo为单井井管进水长度，按下式计算：其中r0──基坑的等效半径。r0=43.78rw──深井半径，rw=150.00mmH──澘水含水层厚度，H=21.00mR──降水影响半径，R=86.51mR0──基坑等效半径与降水井影响半径之和，R0=130.29mQ──基坑涌水量，Q=942.23m3/dn──降水井的数量，n=10计算得：单井井管进水长度Y0=7.22m，Y0＞l=3m，故满足要求。6）基坑中心点水位降深深度计算其中r0──基坑的等效半径。r0=43.78H──澘水含水层厚度，H=21.00mk──渗透系数，k=1.10R──降水影响半径，R=86.51mR0──基坑等效半径与降水井影响半径之和，R0=130.29mQ──基坑涌水量，Q=942.23m3/dn──降水井的数量，n=10r1,r2,……rn──各井距基坑中心或各井中心处的距离，分别为46.9,29.6,20.9,29.6,46.9,46.9,29.6,20.9,29.6,46.9。计算得：水位降深S=12.72m，水位降深S=12.72m＞要求的水位降深9m，故深井井点数和布置距离满足本工程降水要求。由上述计算可得：总井数为10口，间距取21m，每口深井直径为0.6m，过滤器直径取0.3m，每口深井井深取26m，深井过滤器长度与含水层厚度一致。另在基坑中心设观察井1口，深井直径0.6m，深15m。详见所附的《汽车卸煤沟基坑降水平面布置示意图》。5降水设备选择及降水平面布置5.1抽水设备选择深井井点降水每一口深井单独用一台水泵进行抽水以降低地下水位。由于本工程降水深度较大，考虑到潜水泵安装简单、耗能少、效率高、成本低，可采用潜水泵。根据深井井点的进水量，每口井选用一台潜水泵，型号为：QY-25型，流量为15m3/h,扬程为25m，可以满足施工要求。施工机械设备一览表序号名称型号数量（台套）功率（千瓦）备注1钻机KE-100022潜水泵QY-25型12台2.2×102台备用3电焊机BX18-300F-3130×15.2汽车卸煤沟降水平面布置根据基坑涌水量的理论计算和降深验算的结果，结合本工程的特点，沿汽车卸煤沟基坑四周每21米布置一口深井，深井井点距基坑上口边为1m，共布置深井10口，每口深井直径为0.6m，深井井深为26m。每口深井过滤器进水部分直径为0.3m，长度与含水层厚度一致。为了观察地下水位是否按要求降至设计深度，在汽车卸煤沟基坑中心布置观察井1口，观察井直径为0.6m，井深15米，以观测汽车卸煤沟基坑内地下水位降深情况。汽车卸煤沟深井具体布置情况详见汽车卸煤沟基坑降水平面布置图。6深井施工工艺及要求6.1施工准备（1）测量定位：用测量仪器定出轴线及标高，确定井位。（2）用KE-1000钻机连续钻孔取土，泥浆护壁。（3）组织协调好施工作业人员进场工作及井具设备堆放场地。（4）现场供电、供水及时接引到位。6.2施工顺序测量定位→成孔→清孔→下管→填砾→洗井→下泵→抽水→封井6.3工艺要求测量定位通过测量仪器定出井位，并严格按照设计井位成孔。钻机就位时必须对准所定孔位，机架水平、正直，井位误差不超过10cm。成孔：采用正循环钻进工艺，成孔直径为600mm，钻进过程中，根据不同的地层合理选用钻压、转速、泵量等技术参数，采用自然造浆护壁，成孔垂直度偏差小于1%。钻孔位置参见降水平面图，成孔深度根据降水平面布置图,井口标高为场地自然地面起。钻孔时一径到底不留沉渣，井孔要求正、圆、直、孔斜率<1％。清孔：清孔的目的是将成孔后的稠泥浆及孔内的泥浆冲出。下管：清孔完毕应立即下φ300水泥砾石（无砂）滤水管。下管前要用竹片绑紧，采用钻机卷扬下管，下管时要垂直居中，不偏不斜。下管时所有深井的底部要通过测量控制在一个水平面上：为了保证井管不靠在井座上和填砾厚度，在井管上加设扶正器（门形钢管架）。填砾：填砾所用材料为3～15㎜砾石。填砾高度至孔口2m处，填砾时采用管外返水快投法，封闭井口从管内送入清水，当送入的水从孔中返回时，即可快速均匀的沿着井管四周撒入砾料，如此砾料中的杂质和细砾可顺循环槽排走。井滤料从井口四周均匀回填，防止将井管挤偏，井顶离地面1.0m用粘性土回填至地面，井口要加盖。洗井：洗井工作必须在下管填砾后及时进行，拖延的时间越长，泥浆与砂土、砾料一起凝固后洗井越困难，洗井时必须用清水冲洗，以达到要求。用空压机气举法洗井,要从上至下逐节逐层吹洗，将井底泥砂吹净、洗出清水为止。下泵、抽水：抽水采用潜水泵，水泵下至距井底1.50米，其下部作沉淀用。封井：在汽车卸煤沟结构出±0.00且土方回填完成后，及时用粘土封井。6.4降水技术要求每间隔2-3小时抽一次，每次抽至干为止。（开始每间隔2小时抽一次，当每次出水时间小于30秒时改为4小时抽一次）。抽水需要24小时派员值班，并作好抽水记录，以掌握抽水动态。每日二次（间隔12小时）定时对观察井进行水位观察，水位观察要在抽水前进行，并做好观察记录。观测井施工方法同降水井,观测井井深取15米，详见基坑降水平面布置图。抽出的水含砂量不超过1／10000。严格控制水位，定期观测，使水位平稳，缓慢下降，防止过快造成不均匀沉降，影响周边环境。7基坑排水系统7.1基坑边排水系统的施工1、基坑边排水主管选用Ф400螺旋钢管，布置在基坑四周，并埋入自然地面下0.3m，经沉淀箱沉淀后排至厂区或市政污水或雨水管沟内。在每2口深井间布置一根Ф150螺旋钢管作接水口与排水主管焊接，其高度取0.5～2.0m不等，根据排水坡度进行调整，排水主管的具体排放口根据现场实际情况再定。抽水：用潜水泵抽水，水泵下至距井底2.0米，其下部为沉淀用。排水管网详见基坑降水平面布置图。2、因目前厂区内的排水管网目前还没有施工完成，深井开始抽水后，抽出的水排往何处暂时还不能确定（初步确定为厂区北面南环路的市政管网）。在深井开始抽水前，急需请业主尽快落实并施工完厂区内排水管网，使之能在深井抽水前投入使用，以满足基坑降水的排水需要。2、水泵的安装与运转：水泵采用胶皮软管引至地面排水管道，应根据出水量及降深调整水泵的位置。要边打井、接着洗井、装泵、试抽水、水泵一旦启动即要24小时连续运转，争取早日将水位降到设计要求，定时通过水位观测孔观测水位，以确定水泵的停与用，必要时配备备用发电机。7.2基坑内的排水措施在采用深井井点降水的同时，在基坑开挖过程中，在基坑底设置明沟，但它只是收集基坑中和坑壁局部渗出的地下水和其它施工时的地下水。基础开挖常会遇到地下水和地表水大量渗入，造成基坑浸水，破坏边坡稳定，影响施工正常进行，因此必须做好基坑排水和地面截水、疏水工作，保证基础开挖的干法施工，视具体情况，采用以下方法：1）地面排水地面排水应结合整个厂区施工考虑，统一布置。使得在整个施工过程中，能顺利排出地表积水和从基坑中抽出的水。地面排水系统应做成半永久性或有条件结合永久性，在布置上应离各建筑物有一定距离，以免造成施工改道。基坑顶面四周也可挖临时水沟，以拦截附近地表水，并尽可能将其导入系统排水沟内，以防止地表水浸入基坑内。2）基坑明沟排水在基坑底部开挖轮廊线外缘距基坑底边坡边0.2m处的一侧或四周设临时排水沟和集水井，基坑中的明沟与集水井随基坑的不断开挖而逐步加深，其离开土方边坡不小于0.2m，明沟的断面采用梯形，其沟底宽度为0.3m。集水井设置在基坑角及每隔30～40m设一个，其直径为0.5m，深约1.0m。井底铺0.3m厚的砾石，以防泥砂堵塞水泵。排水沟与集水井保持一定高差，集水井比排水沟应低0.5～1.0m，排水沟应比挖土面低0.3～0.5m。详见下图：为避免渗水造成边坡塌方，渗水性土质边坡可适当用草袋或木桩支护边坡，排水沟亦可用草袋衬护，以保证排水畅通。用抽水设备将集水井中的水排至基坑外部，严禁排出的水回流于基坑内。雨期施工前应检查现场的排水系统，保证水流畅通。8施工部署8.1项目管理组织机构我公司对该降水工程十分重视，成立降水专业施工队，专门负责整个热电厂厂区降水、排水的施工工作。在项目部的领导下，下设精干、高效的生产指挥系统，明确质保体系和质检体系，见项目管理组织机构图。项目部对项目人、财、物的投入要突出重点，确保重点，尤其是进入本工程和管理人员和施工班组，应进行选拔考核。工地建立“日碰头”例会制及时解决施工中发生的问题，确保质量、工期、文明、安全等指标的实现。8.2劳动力计划钻井施工组织两班钻井作业人员，24小时每班连续作业，降水作业劳动力计划见下表：土方开挖劳动力准备计划项 次工种名称劳 动 力（人）1钻机司机42机修工23电工24机械工35辅助工108.3施工进度计划降水计划工期为15天，其中钻井、下管7天，抽水预降期为7天。8.4施工准备情况及急需解决的问题降水所需的水电已接至施工现场，可以满足降水施工需要，现场三通一平已基本完成。因目前厂区内的排水管网目前还没有施工，深井开始抽水后，抽出的水排往何处暂时还不能确定。在深井开始抽水前，急需请业主尽快落实并施工完厂区内排水管网，使之能在深井抽水前投入使用，以满足基坑降水的排水需要。9质量保证措施技术员和质检员，对成井的各个环节进行质量控制和检查，发现问题及时解决。必须按施工工艺的要求及操作规程执行。原始资料是整个工程施工的真实反映，是检查工作质量的重要依据。各班组记录人员、质量监督人员、施工管理人员都必须认真填写记录，各种数据做到准确、齐全、清楚。10安全生产措施10.1保证施工安全技术措施原则本工程在施工过程中必须做好安全教育和安全管理工作，并按以下规范实施：《建筑机械使用安全技术规范》《建筑现场临时用电安全技术规程》《建筑施工安全检查评分标准》以及国家、省、市颁发的各项安全技术操作规程和安全法规，真正做到“安全为了生产、生产必须安全”。10.2危险点分析及预防措施1、电源线破损、老化漏电伤人。预防措施：根据水泵电机电流量配置相应电源线，做到一闸一机，漏电保护器动作灵活，交接班时对漏电保护器进行试动作，防止因长时间运行而失灵。2、塌方预防措施：土方施工按要求坡度放坡，设置专人巡视边坡的稳定性，防止土方坍塌事故发生。3、机械伤害预防措施：由于同挖土工程交叉施工，严禁在机械挖土范围内进行人工降水施工，防止机械伤害。4、高处坠落预防措施：在基坑四周设置红白相间警示栏杆，栏杆距基坑不小于1m。防止车辆、人员坠入坑内。10.3现场施工安全保证措施认真贯彻公司有关安全生产的规章制度，施工员应在各工种施工前进行安全生产交底，并制定针对性的安全措施，真正做到安全生产，人人有责。现场使用的施工机械、电线架设应符合安全技术要求，重复接地，全面开展使用标准开关箱及漏电保护器，非机电操作人员严禁接触电力设备。各工种人员均应持有上岗证方能操作，班组进场应进行三级安全教育，经常进行安全检查，现场标志应齐全，使安全活动贯穿整个施工过程中。钻机设备使用前应检查各部位零配件，防护装置是否有效，制动器、眼位器等是否齐全有效，试运转前必须保证用电机各部件的可靠润滑，确认无误方可运转。由于深井降水处于湿工作状态下，电源安全装置须达到三级保护要求。各种机械均配置漏电保护器，以防伤人。所有机械上的钢丝绳使用前必须进行检查，不合格或超出有效期均不准使用。凡进入施工场地的人员，必须戴好安全帽，并不得穿高跟底鞋。没有专人指挥，不得进行任何钻孔施工工作。施工供电采用三相五线制，做到工作零线与保护零线分离，配带有漏电保护器的配电箱，湿作业时应佩带绝缘手套操作等诸多保护措施。加强现场施工用电检查，对不安全因素，必须及时处理。采用信息化设计与施工手段，加强安全监控。由于土性及施工工程的复杂性，施工过程中常存在许多影响安全的不可知因素。然而，基坑和周围环境的稳定和安全，集中体现在土体的变位情况，以分析对比观测值指导和控制施工，就可确保基坑和周围建筑的安全。严禁基坑边缘大量堆载：基坑边缘严禁超载，以免导致支护结构较大变形而危及周围管线及建筑物的安全，坑边堆载一般不得大于20KPa。严格控制挖土层次，严禁超挖和支护不及时。基坑开挖到底后，应迅速作好垫层，并尽快浇注基础底板，避免基底暴露时间过长。控制降水深度，在满足基础施工要求前提下，降水深度不宜太深。在基坑底0.5-1.0米较适合。基坑开挖按规定放坡，坡顶、基坑排水良好，坡顶严禁堆放余泥或重物，防止滑坡或塌方。基坑四周设置简易醒目的围栏，并挂警示牌，夜间挂警示灯。坑内作业时，坑上应有专人监护，较重型材料不得在坑边集中堆放，抽取坑内积水时，必须装漏电保护开关有效期保证有效使用。其它未尽安全措施，根据本工程施工组织设计中的相应条款执行。11文明施工、环境保护措施1、认真执行标准规划管理，冲孔施工过程中要保持场容、场貌。2、施工区内电器接地打桩、排水沟开挖注意地下管线。3、井点出水要经二次沉淀，方能进入下水道。目录1编制依据及说明 11.1编制依据 11.2编制说明 12工程概况及地质条件 12.1工程概况 12.2工程地质条件 13深基坑降、排水方案的选择 24基坑降水计算 24.1汽车卸煤沟基坑降水降深要求 24.2汽车卸煤沟基坑涌水量计算和深井数量及间距设计 25降水设备选择及降水平面布置 45.1抽水设备选择 45.2汽车卸煤沟降水平面布置 56深井施工工艺及要求 56.1施工准备 56.2施工顺序 56.3工艺要求 56.4降水技术要求 57基坑排水系统 67.1基坑边排水系统的施工 67.2基坑内的排水措施 68施工部署 78.1项目管理组织机构 78.2劳动力计划 78.3施工进度计划 78.4施工准备情况及急需解决的问题 79质量保证措施 810安全生产措施 810.1保证施工安全技术措施原则 810.2危险点分析及预防措施 810.3现场施工安全保证措施 811文明施工、环境保护措施 9河南能信热电有限公司许昌市新城区热电厂2×200MW工程汽车卸煤沟基坑降、排水施工方案批准：会签：审核：编制：中国第二冶金建设有限责任公司许昌新城区热电厂项目部二○○七年二月八日

专业施工方案报审表表号：DJH-A-07（98版）编号：工程名称河南能信热电有限公司许昌市新城区热电厂2×200MW工程合同编号致北京中达联河南能信热电工程项目监理部：并转呈：河南能信热电有限公司现提出汽车卸煤沟基坑降、排水施工方案，请予审批。附件：1、《汽车卸煤沟基坑