江苏鱼塘地区深井降水施工方案管井设计计算

**高铁工程****桥深井降水施工方案****有限公司**高铁工程**标段项目部2013年**月目录TOC\o"1-1"\h\z\u一、工程概况工程概况**桥上部为现浇连续箱梁，跨径布置为2×22+30+2×22，下部结构为承台柱式桥墩，承台高度2m。原河床清淤后标高-1.37m~-1.75m，承台基底标高-3.98m。工程地质条件场地属于长江三角洲太湖流域冲积平原区，拟建桥梁处现为塘大湖及鱼塘，塘大湖水面标高0.94m，水深2.00m~2.80m。①1淤泥④粘土：灰绿色、褐黄色，可塑~硬塑。层顶标高-1.75m~-1.37m，压缩性中等，工程性能较好。⑤粉质粘土：灰黄色，软~可塑，层厚0.7m~1.4m，层顶标高-4.17m~-3.25m，压缩性中等，工程性能中等。⑥粉土：黄灰色~灰色，稍密状为主，层厚2.9m~4.3m，层顶标高-5.07m~-4.35m，压缩性中等，工程性能一般。⑦粉质粘土：灰色，软~流塑，层厚11.7m~13.5m，层顶标高-8.97m~-7.25m，压缩性中等偏高，工程性能一般。⑧粘土、粉质粘土：暗绿色、灰黄色，可塑，层厚3.6m~5.2m，层顶标高-21.57m~-19.75m，压缩性中等，工程性能较好。⑨粉质粘土夹粉土：灰绿色~灰色，软塑~流塑，层厚5.6m~6.8m，层顶标高-25.17m~-24.57m，压缩性中等，工程性能中等。水位地质条件拟建场地地下水主要为潜水及微承压水，潜水赋存于浅部粘性土层中，微承压水赋存于⑥粉土中。④粘土的渗透系数2×10-7cm/s,⑤粉质粘土的渗透系数5×10-5cm/s,⑥粉土的渗透系数1.5×10-3cm/s。基坑涌水量计算涌水量计算按《建筑基坑支护技术规范》〔JGJ120-99〕计算，详见如下：基坑类型：桥台基础承台开挖基底标高-2,98m，在④层粘土中，可不降水施工，施工时采取明沟排水。桥墩基础承台开挖基底标高-3.98m，在⑤层粉质粘土中，需降水施工，墩基础承台为5.4m×5.4m，由于桥跨较大，左右两幅间留天窗，在降水设计时相邻两桥墩作一个基坑进行计算。基坑简图：计算参数基坑平面尺寸,长16.9m,宽13.3m基坑深2.9m。渗透系数,5*10-5cm/s=,4.32m/d。等效半径：r0=0.29(a+b)=8.758m。含水层厚度10.775m。降水深度,3.9m。计算井点管的长度H≥H1+h+iL+l=11.075m其中：H：井点管的埋置深度。H1：井点管埋设面至基坑底面的距离为2.9m。h：基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离,为1.0m。L：井点管中心至基坑中心短边距离,为9.4m。i：降水曲线坡度，与土的渗透系数、地下水流量等因素有关取0.125。l：滤水管长度为6m。井点管的长度=H+0.5l+0.3=14.375m井点管露出地面高度0.3m。基坑总涌水量计算,按无压完整井进行计算。Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgr)=308.918m3。其中：Q：单井涌水量(m3/d)。K：渗透系数5×10-7cm/S=4.32m/d。H：含水层厚度10.775mR：抽水影响半径R=1.95S(HK)1/2=171.66006mS：水位降低值3.9m。r：井点的半径9.4m。井数确定根据经验管井最大出水量约为180立方/日，需设置降水井2眼。降水井布置降水井布置图深井系统设备的组成由深井井管和潜水泵等组成。（1）井管由滤水管、闭水管二部分组成。滤水管和闭水管采用D400的混凝土管，长度为1m±0.05m，滤水管采用80目尼龙丝布包裹井管，以此达到虑水目的。（2）水泵采用出口直径D75的潜水泵。（3）滤砂每口井约8-10t粗砂。降水井施工工艺管井成孔工艺流程场地平整→井位放线→人工清理块石障碍→复核桩位→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→桩机就位、孔位校正→冲击造孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→终孔验收→下滤水井管和填充砂砾。降水井施工根据本工程的施工工况及工期要求，结合我公司多年的成井施工经验，成孔施工机械设备选用GXYL－100型工程钻机及其配套设备。采用正循环回转钻进，清水钻进自然造浆的成孔工艺，及下井壁管、滤水管、填砾、粘性土封孔等成井工艺。a、成井施工工艺流程图测量、放样孔位、验收测量、放样孔位、验收钻机就位对中整平钻进、成孔终孔清孔调浆孔深验收下井管井管进场质量验收围填砂砾填泥封孔洗井成井结束放泵抽水填砾深度验收b、成井施工工艺测放井位：根据井位平面布置示意图测放井位，如果现场施工过程中遇到障碍（如桩位等）或受到施工条件的影响现场可做适当调整。埋设护口管：护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土填实封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.30m。安装钻机：机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一垂线。钻进成孔：降水井开孔孔径为φ550mm，一径到底，钻孔施工达到设计深度时，宜多钻0.3～0.5m。做好钻探施工描述记录，在钻进过程中，如发现实际地质情况与勘察时提供的资料不一致时需及时通知设计人员，并对井的结构进行及时调整，确保滤水管的安放位置能够有效的进水。钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，钻进过程中要确保钻机的水平，以保证钻孔的垂直度，成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.10～1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。清孔换浆：下井管前的清孔换浆工作是保证成井质量的关键工序，为了保证成孔中在含水层部位不形成过厚的泥皮，当钻孔钻至含水层顶板位置时即开始加清水调浆。钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔，清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至接近1.05，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。第一次清孔换浆是成井质量得以保证的关键，它将直接影响成井质量，因此施工时清孔换浆工作没有达到规定的要求绝不允许进入下一道工序的施工。下井管：井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。下管前必须测量孔深，孔深符合设计要求后，开始下井管，下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），以保证滤水管能居中，井管焊接要牢固、垂直、不透水，下到设计深度后，井口固定居中。下井管过程应连续进行，不得中途停止，如因机械故障等原因造成孔内坍塌或沉淀过厚，应将井管重新拔出，扫孔、清孔后重新下入，严禁将井管强行插入坍塌孔底。填砾：填砾砾前应用测测绳测量井井管内外的的深度，两两者的深度度值均不能能浅于沉淀淀管的深度度以上50cm。填砾过过程中应随随填随测砾砾料的高度度。填砾工工序也应连连续进行，不不得中途终终止，直至至砾料下入入预定位置置为止。最最终投入滤滤料量不应应少于计算算量的95％。井口封闭：在采采用粘性土土封孔时，为为防止围填填时产生“架桥”现象，围围填前需将将粘土捣碎碎（粒径小小于3cm为宜）后后填入。围围填时应控控制下入速速度及数量量，沿着井井管周围按按“少放慢下”的原则围围填。然后后在井口管管外做好封封闭工作。洗井：洗井井的目的：：①清除井壁壁上的泥皮皮，并把深深入到含水水层中的泥泥浆抽吸出出来，恢复复含水层的的孔隙；②抽吸出含含水层中一一部分细颗颗粒，扩大大含水层的的孔隙，形形成一个人人工过滤层层。采用“压缩空气洗井”洗井，其其原理如下下：当压缩空气通过过进气管通通到排水管管下部时，排排水管中变变成气水混混合物密度度小于排水水管外的泥泥水混合物物密度，这这样管内外外产生压力力差，排水水管外的泥泥水混合物物，在压力差差作用下流流进排水管管内，于是是井管内就就变成气、水水、土三相相混合物，其其密度随掺掺气量的增增加而降低低，三相混混合物不断断被带出井井外，滤料中的的泥土成分分越来越少少，直至清清洗干净。当当井管内泥泥砂多时，可可采用“憋气沸腾”的办法，即即采取反复复关闭、开开启出水管管上的气水水土混合物物的阀门，使使井中水沸沸腾来破坏坏泥皮和泥泥砂滤料的的粘结力，直直至井管内内排出的水水由浑变清清，达到正正常出水量量为止。工工作原理如如下图所示示：洗井应在下完井井管、填好好滤料后立立即进行，一一气呵成，以以免时间过过长，护壁壁泥皮逐渐渐老化，难难以破坏，影影响渗水效效果。绝不不允许搁置置时间过长长或完成钻钻探后集中中洗井。安泵试抽：成井井施工结束束后，应及及时下入潜潜水泵，铺铺设排水管管道、电缆缆、地面安安装等，抽抽水与排水水系统安装装完毕，即即可开始试试抽水。电电缆与管道道系统在设设置时应注注意避免在在抽水过程程中损坏，因因此，现场场要在这些些设备上进进行标识。降水井保护措施施降水井成井后在在井口周围围施作混凝凝土井台，井井台上口直直径800mmm，下口直直径900mmm，井台高500mmm；井台上上覆盖混凝凝土盖板，混混凝土盖板板为正四方方形边长400mmm，厚80mm。防止行行人跌入降降水井井内内也可防止止杂物掉入入井内污染染地下水资资源。基坑坑开挖时降降水井位置置应做好标标识，安排排专人看护护勿让挖机机破坏井管管。抽水阶段降水情情况监测1、观测井中水位达达到一定深深度以后方方可进行土土方开挖，在在土方开挖挖的同时，继继续进行降降水，保证证水位始终终开挖土层层以下。降降水井抽水水时，潜水水泵的抽水水间隔时间间自短至长长，降水井井的每次抽抽水后，应应立即停泵泵，对于出出水量较大大的井每天天开泵抽水水的次数相相应要增多多2、降水运行过程程中，现场场实行24小时值班班制，值班班人员做好好各井的水水位观测工工作，认真真做好各项项质量记录录，做到准准确齐全。对对降水运行行的记录，及及时分析整整理，绘制制各种必要要的图表，以以合理指导导降水工作作，提高降降水运行的的效果，降降水运行记记