基坑降水方案降水施工方案

1、无锡地铁3号线TJ-1标基坑降水施工方案中国中铁四局集团二零一六年三月目录 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章工 程 概 况 承压水分析降水施工部署降水难点分析与风险施工投入设备第一部分工程概况第一部分工程概况1、工程位置及周边环境（1）工程位置及周边环境情况无锡市轨道交通3号线在线网中为东南西北方向的基本骨干线，一期工程线路长约28.5km。均为地下线。共设21座车站，平均站间距1.347km。 本标段为无锡地铁3号线一期工程土建施工01标，含两站（苏庙站、钱桥站）、三区间（苏庙站钱桥站盾构区间、钱桥站公路处站盾构区间，钱桥出入场线明挖区间）。第一部分工程概况（2）工程范围及规模第一部分

2、工程概况2、地质情况本场地地貌单元属长发育，有含水层分布。角洲太湖冲湖积平原，地势较平坦，河、汊、沟塘水网地层物理力学指标表第一部分工程概况3、地质纵断面勘探情况 1 杂填土 1 黏 土 2 粉质黏土夹砂质粉土 2 砂质粉土 1 黏 土基坑底结构线 2 黏 土 1 粉质黏土 2-1黏质粉土夹粉质黏土 3 淤泥质黏土 1 黏 土杂填土黏土粉质黏土夹砂质粉土粉质砂土夹粉砂基坑底结构线黏土黏土粉砂粉质黏土黏土杂填土黏土粉质黏土夹砂质粉土粉质砂土夹粉砂基坑底结构线黏土黏土粉砂粉质黏土黏土第一部分工程概况4、周边水文、地质调查情况2.55m。苏庙站钱桥站钱桥出入场线本场地地表水主要为场地西侧的洋溪河，该

3、河河宽30m左右，河水深46m，勘察期间水位标高在1.60m左右，年水位变化在1.0m左右。拟建场地内存在三层地下水， 地下水类型分别为潜水、微承压水、承压水。根据详勘资料，抗渗流稳定性设计水位2层砂质粉土夹粉砂按水头标高最高值1.22m取值，2-1层粉砂按水头标高最高值-1.10m取值。本场地地表水主要为场地东侧的埭桥河，该河河宽18m 左右，河水深23m，勘察期间水位标高在1.50m左右，年水位变化在1.0m左右。建场地内存在三层地下水， 地下水类型分别为潜水、微承压水、承压水。根据详勘资料，抗渗流稳定性设计水位2层砂质粉土夹粉砂按水头标高最高值1.30m取值，2-2层粉砂按水头标高最高值

4、-1.39m取值。本场地附近地表水主要为出入场线洞口段洋溪河分叉河宽17m左右，河水深约3.00m，勘察期间水位标高在1.70m左右，河底淤泥厚0.8m左右，年水位变化在1.0m左右。地下水主要为松散岩类的潜水、微承压水、第承压水根据本次勘察资料及已有水文地质资料，本场地历史最高水位标高为：地表水2.50m，潜水2.55m，微承压水1.20m，第承压水-0.5m。近35年潜水位标高1.50第一部分工程概况4、周边水文、地质调查情况苏庙站钱桥站钱桥出入场线第一部分工程概况4、周边水文、地质调查情况苏庙站钱桥站钱桥出入场线第二部分承压水分析第二部分承压水分析一、突涌验算1、苏庙站基坑底面设计标高以

5、下存在第2-1砂质粉土夹粉质粘土层承压含水层，最浅顶面标高-24.94m。开挖过程中，必须关注承压水水头埋深，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1.05）hs基坑开挖深度（m）D安全承压水头埋深值（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（本工程取18.0kN/m3）w地下水的重度（10.00kN/m3）序号开挖工况开挖标高hs(m)安全承压水头标高D(m)降深量(m)1临界状态-11.03-1.10临界状态2标准段-11.25-

6、1.470.373标准段-13.21-4.823.724东端头-12.64-3.852.755西端头-15.28-8.387.28第二部分承压水分析一、突涌验算1、钱桥站坑底面设计标高以下存在第2-2层粉砂层承压含水层， 顶面埋深约为地面下26.0m。开挖过程中，必须关注承压水水头埋深，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1.05）hs基坑开挖深度（m）D安全承压水头埋深值（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（本工程取18.0

7、kN/m3）w地下水的重度（10.00kN/m3）序号开挖工况开挖标高hs(m)安全承压水头标高D(m)降深量(m)1临界状态-9.98-1.39临界状态2标准段-11.80-4.523.133标准段-12.43-5.604.214东端头-13.95-8.196.805西端头-13.25-7.005.61第二部分降水井设计二、疏干井分析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 基坑需疏干面积 (m2)；a井 单井有效疏干面积 (m2)；以粘性土、粉性土为主的含水层中，根据设计要求及以往经验本次单井有效疏干面

8、积a井取200m2。区域井数量井深孔径管径（m）（mm）（mm）坑内疏干井1225.0705400坑内疏干井2424.0705400坑内疏干井31222.0705400合计18钱桥站基坑总面积约3606m2，共布置疏干井18口，井深22.025.0m。具体如下第二部分降水井设计二、疏干井分析区域井数量井深孔径管径（m）（mm）（mm）坑内疏干井1225.50705400坑内疏干井2723.0705400坑内疏干井32322.0705400合计32苏庙站基坑总面积约6320m2，共布置疏干井32口，井深22.025.50m。具体如下区 域井数量井深（m）孔径（mm）管径（mm）CDK0+106.

9、200 CDK0+241.816坑内疏干井1722.0700400CDK0+241.816 CDK0+300.000坑内疏干井2321.0700400CDK0+300.000 CDK0+348.790坑内疏干井3219.0700400CDK0+348.790 CDK0+408.033坑内疏干井4317.0700400CDK0+408.033 CDK0+470.000坑内疏干井5415.0700400CDK0+470.000 CDK0+500.000坑内疏干井6112.0700400合计20钱桥出入场线基坑需降水总面积约4000m2，共布置疏干井20口，井深12.022.00m。具体如下第三部分

10、降水施工部署第三部分降水井施工方案1、降水施工工艺封堵井孔使用结束拆除井管测量观测井中地下水位正常抽水管内设置水泵洗井井管与孔壁间填充滤料吊放井管放线定位清 孔挖井口井管制作钻 孔钻机就位第三部分降水井施工方案2、降水井构造降承压水井布置在基坑内部，为了防止在施工过程中的破坏，井壁管拟采用钢管。降压井井管规格为：外径273mm，滤管为同质同径圆孔滤管，滤管孔隙率不小于15%； 滤管设计在承压水头上1.5m，滤管外包60目的滤网，滤管处围填建筑粗砂，滤料以上至井口用粘性土回填密实。底部设置1m沉淀管。降水井示意图第三部分降水井施工方案3、降水施工技术要求降水井成孔的施工机械选用旋挖钻钻机，采用旋

11、挖钻进泥浆护壁的成孔工艺， 成井工艺流程如下。（1） 测放井位：根据降水井井位平面布置图测放井位，当布设的井点受地面障碍物或施工条件影响时，现场可作适当调整。（2） 安装钻机：旋挖钻机安装稳固水平，对准孔中心。（3） 钻进清孔准备工作完成以后开始钻孔，整孔采用一径到底，钻进过程中注意观察返浆， 记录地层情况，钻到设计孔深后，一般需超钻5080cm，并停止钻进，但仍停在原位进行清水循环，以返清孔内沉砂，减少沉淀，通过返浆观察确定起钻时间。（4） 下井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，保证井管不靠在

12、井壁上和保证填砂厚度，保证环状填砂间隙厚度。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。（5） 填滤料第三部分降水井施工方案3、降水施工技术要求稀释泥浆比重在1.05后关小泵量，将滤料徐徐填入，并随填随测填砂顶面的高度， 不得超高。（6） 井口封闭防止泥浆及地表污水从管外流入井内，填砂顶部填0.5m厚的粘土球或优质粘土，一直填到地面，才能开始洗井。（7） 洗井管井安装完成后应及时进行洗井，洗井通常采用的方法为清水冲洗，即把钻机的钻头取下换上水管，放入井管内向下强行注水，通过压水造成的压力使井内外形成水压进行洗井，一般应连续洗井达井水变清才能成功，洗井过程中应视井内水

13、的含泥砂量而定，或视提水后井内水恢复的快慢来判断，总体上讲洗井应有足够长的时间为佳， 因为洗井是整个管井施工过程中最为重要的环节。（7） 下泵抽水安装泵体要稳，泵轴垂直，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。（8） 外排水洗井及降水运行时要用管道将水排至场地四周的排水沟内，通过排水沟将水排入沉淀池中。第三部分降水井施工方案4、降水运行（1）试运行1） 在试运行之前，准确测定各井口和地面标高、静止水位，然后开始试运行， 以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。2） 在降水井的成井施工阶段要边施工边抽水，即完成一口投入运行一口，在基坑开挖前，将基坑内地下水降

14、到开挖面以下2.0m深。水位降到设计深度后，即暂停抽水，观测井内的水位恢复情况。（2）降水运行1） 基坑的降水应在基坑开挖前1530天进行，做到能及时降低基坑中的地下水位。2） 降水井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自短至长，降水井内的每次抽水后， 应立即停泵，对于出水量较大的井每天开泵抽水的次数相应要增多。3） 降水运行过程中，做好各降水井的水位观测工作，及时掌握水位的变化情况。4） 降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员要认真做好各项记录，做到准确齐全。5） 降水运行过程中对降水运行的记录，及时分析整理，绘制各种必要图表，以合理指导降水工作，提高降水运行的效果。降水运行记录每天提交一份

15、，对停抽的井及时测量水位，每天12次。第三部分降水井施工方案5、降水井维护（1）设专人负责降水工作。（3） 加强降水设备维护，出现故障迅速排除，所需维修时间较长时，及时更换备用设备。（4） 对每个井点的流量、水位、设备运转等都进行监测，根据水位、水量变化情况及施工情况及时采取调整措施。并利用坑外原有水位观测孔对坑外地下水位进行定期监测。6、降水井封井措施降水井封井措施如下：第一步：停止抽水后在井底填入干水泥和碎石屑，高度至地面，插入注浆管注浆。第二步：24小时后观察井内水位恢复情况。若恢复较快，即填入砾料进行聚氨酯注浆，然后采用高标号微膨胀混凝土填充。若无明显水位上涨，即可用微膨混凝土填充至井

16、口并找平。第三部分降水井施工方案7、降水井施工控制要点围护结构可能存在施工缺陷会导致渗漏引起流水流砂、地面沉降，基底渗漏引起管涌。因此，局部基坑外布置了观测（备用）井，发生渗漏可以及时启动抽水，预防流砂引发沉降。（1）成井质量的控制：成井质量的好坏直接影响到单井的出水量和长时间运行的完；施工中应控制好每一个环节，应根据地质情况的变化调整施工参数、选择合适粒径的滤料、合适的滤网，适当的泥浆比重等。（2） 运行控制：前期应初步判断单井出水量，选择合适扬程、流量、功率的水泵，控制井内水位下降的速率和井内动水位的变化，避免因降水速率过快造成不均匀沉降过大而引起结构变形过大；并准备充足的水泵，以防水泵的

17、损坏时及时更换修理；加强降水井的保护十分重要，确保每口井完好。（3） 排水系统的合理规划与布置：因本基坑较大、并且深度大，因此在抽水前应根据地形、管网，合理规划布置外排水系统，避免抽取的地下水近距离的直接从地表补给承压水层，造成较大径流补给，增加抽水量，同时也增加了基坑变形等不利因素。第三部分降水井施工方案8、保障措施1、降水井成井技术措施（1） 认真做好地层记录，确保地层记录的准确。（2） 严格控制泥浆比重，确保水井有足够的出水量。从地质资料上看，地下水是非常丰富的，如果水井出水量达不到要求，就要从施工质量上找原因。（3） 严格控制水井抽水含砂量，含砂量要1/100000，对于出水量达不到规

18、范要求的水井要及时处理，不能把问题留下来。（4） 井管接头要牢固，捆扎井管一律用双股铁丝。（5） 滤布包裹要均匀、紧实，避免漏裹，滤料要合适、均匀。2、降水运行的技术措施（1） 降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段，为保证在开挖时及时将地下水降至开挖面以下，尽可能提前投入降水运行，即在降水井的成井施工阶段应边施工边抽水，完成一口投入降水运行一口，力争在基坑开挖前，将基坑内地下水降到基坑每层开挖面以下2m左右。（2） 降水的设备在施工前及时做好调试工作，确保降水设备在降水运行阶段运转正常。第三部分降水井施工方案（3） 降水运行阶段应经常检查潜水泵的工作状态，一旦发现不正常应及时调泵并修复，另外施

19、工现场要备有数量多于降水井数的35台潜水泵以备用。（4） 降水运行阶段应保证电源供给，如遇电网停电，有关单位提前两个小时降水施工人员，以便及时采取措施，保证降水效果。（5） 降水工作应与开挖施工密切配合，根据开挖的顺序、开挖的进度等情况及时调整降水井的运行数量。（6） 做好基坑内的明排水准备工作，以防基坑开挖时遇大雨能及时将基坑内的积水抽干。（7） 根据水位变化情况分析，及时发现问题，并与基坑其他岩土工程监测资料进行对比分析，以及时建议、确定应采取的防治措施。第三部分降水井施工方案3、雨季、夏季施工措施（1） 做好基坑外的排水沟，平时应及时清理干净排水沟内积砂和杂物，确保雨天及时排出地面积水，

20、以防地面积水沿基坑边流进基坑。（2） 电箱、电缆接头部位应放置在高于地面的位置，以防雨天积水淹没电器造成漏电导致跳闸、停电、伤人等事故。（3） 成井后和每次分层开挖后，应保证井口搞出地面2030cm，以防雨天积水沿井口灌进抽水井内，造成降水井淤积泥砂、埋泵等。（4） 基坑开挖过程中，每层土方开挖到位后及时人工挖出排水沟，及时排除基坑积水和雨天降水形成的积水，雨后及时派人排出基坑积水。（5） 收听天气预报，提前预知雨情，制订预防措施。（6） 夏季及时做好电缆电线、电器的保护，避免高温导致电器跳闸、烧坏。（7） 高温季节做好防暑降温工作，调整作业时间，避开高温时间。第四部分降水难点分析与风险第四部分降水难点分析与风险1、重难点分析1、本基坑开挖深度较大，水位降深幅度大。基坑开挖面下