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文档简介
龙湖苏地2013-G-18号(4号地块)基坑降水专项方案建基建设集团有限公司2014年11月12日目 录第一章、 基坑降水概况1一、工程概况1二、 围护概况2三、编制依据2四、场地地形地貌3五、勘察单位提供场地地质概况3六、勘察单位提供抽水试验井布置结果5七、降水目的8八、降水工程特点分析与对策8九、降水对策9十、基坑突涌稳定性分析11十一、减压降水分析12十二、基坑降水水文地质概念13十三、基坑降水设计计算13十四、 坑外应急回灌井兼水位观测井分析14十五、坑内井布设14十六、降水设计工作量15十七、 地面沉降预测16十八、减压降水引起的地面沉降控制措施16第二章、施工部署16一、 降水施工部署16二、施工设备及材料计划19三、施工进度计划22四、降水运行组织22五、降水安全运行保障措施22六、井管保护24第三章、降水施工管理与组织25一、项目管理网络25三、 劳动力组织27三、降水排水管理措施27第四章、降水施工保证措施28一、工期保证措施28二、 施工季节性保障措施28三、安全保证措施29四、 文明施工保证措施30五、与相关单位协调配合的措施31六、降水井平面图31第一章、 基坑降水概况一、工程概况苏州龙湖基业房地产有限公司拟建龙湖苏地2013-G-18号(四号地块)项目。拟建场地位于苏州市高新区塔园路西侧,金山东路南侧,狮山路北侧。拟建建(构)筑物由1幢18层酒店(附3层地下室)、6层商业裙楼(均附3层地下室)及外扩地下室组成(外扩地下室均与主楼、裙房部分地下室相连),总建筑面积约274802m2。0.000=+4.2m(1985国家高程)。建设单位:苏州龙湖基业房地产有限公司设计单位:苏州市城市建筑设计院责任有限公司勘察单位:江苏省第二地质工程勘察院监理单位:苏州建筑工程监理有限公司施工单位:建基建设集团有限公司工程范围:基坑降水图 拟建工程地理位置示意图二、 围护概况本工程基坑采用钻孔灌注桩结合水平内支撑内支撑的围护体系。基坑止水帷幕采用850600三轴水泥土搅拌桩进行加固,桩长为21m,坑内设置2道钢筋砼支撑,支撑中心相对标高为-2.60、-8.40m。基坑围护采用钻孔灌注桩,基坑南侧设计17米桩长、桩径1m灌注桩,其余采用25米桩长、桩径1m灌注桩。本基坑工程围护结构剖面图三、编制依据1) 龙湖苏地2013-G-18号(四地块)抽水试验报告2) 甲方提供的基坑围护图纸等;3) 供水水文地质勘察规范(GB50027-2001);4) 建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98);5) 建筑地基基础设计规范(GB50007-2011);6) 城市地下水动态观测规程(CJJ76-2012);7) 基坑降水手册,中国建筑工业出版社,2006.04;8) 基坑工程手册,中国建筑工业出版社,2009.11;9) 岩土工程地质勘察报告四、场地地形地貌拟建场地位于苏州市高新区塔园路西侧,金山东路南侧,狮山路北侧,在建狮山广场东侧。场区内地势略有起伏。场地地貌属太湖冲湖积堆积平原区。五、勘察单位提供场地地质概况1、本次钻探揭示20.00m以浅各土层由第四系冲湖积相沉积物组成,各土层工程性质,自上而下分别描述如下:2素填土:灰黄色灰色,松软,主要成分为粘性土,局部混有碎石、砖块等。粘土:灰黄褐黄色,可塑硬塑。含铁锰质结核,夹少量青灰色条纹,有光泽,韧性高,干强度高,无摇振反应。属隔水性土层。粉质粘土:灰黄色,可塑软塑。含铁质氧化斑点,夹灰色条纹,底部夹薄层粉土,稍有光泽,韧性中等,干强度中等,无摇振反应。属隔水性土层。1粉土夹粉砂:灰黄色灰色,饱和,稍密中密。夹粉砂。无光泽,韧性低,干强度低,摇振反应迅速。属微承压水含水层。2粉砂夹粉土:灰色,饱和,中密密实。局部夹粉土,主要成份为长石及石英,次之云母碎屑。属微承压水含水层。粉质粘土夹粉土:灰色,软流塑。薄层理发育,夹有薄层状粉土,局部较多。稍有光泽,韧性中等,干强度中等,无摇振反应。属弱透水性土层。粘土:灰黄褐黄色,可塑硬塑。含铁锰质结核,夹少量青灰色条纹,有光泽,韧性高,干强度高,无摇振反应。层厚2.104.70m,层顶标高-21.26-17.79m,该土层拟建场地内大部分分布,属中等压缩性土,工程性能良好。粉质粘土夹粉土:灰、灰黄色,软塑可塑。薄层理发育,夹有薄层状粉土,局部较多。稍有光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应。层厚1.5015.50m,层顶标高-29.24-19.73m,该土层拟建场地内均有分布,属中等压缩性土,工程性质中等。粉土:灰色,很湿,中密为主,局部密实。夹有薄层状粉质粘土。无光泽,韧性低,干强度低,摇振反应迅速。层厚1.207.50m,层顶标高-36.06-28.43m,该土层拟建场地内大部分有分布,局部厚度变化较大,属中等偏低压缩性土,工程性质中等。勘察单位提供的渗透系数建议值,见表。土层代号及名称室内试验渗透系数(cm/s)抽水试验K值(cm/s)渗透系数K建议值(cm/s)垂直KV水平KH1杂填土7.010-32素填土8.010-6粘土1.2810-61.8010-64.010-7粉质粘土3.4810-65.3910-65.010-61粉土夹粉砂 2.6310-32.0710-33.6310-33.6310-32粉砂夹粉土7.1510-35.6810-3粉质粘土3.4910-65.2710-66.010-6粘土6.7310-71.0910-61.010-6粉质粘土与粉土3.4010-65.1310-66.010-6粉土夹粉砂1.1610-31.1910-32.010-3 各土层渗透系数表 2、区域水文地质条件苏州市水文地质、工程地质、环境地质综合勘察报告(1:5万),本区地表水系极其发育,主要有太湖、阳澄湖、金鸡湖及大小不等的河沟渠,同属太湖水系,太湖水域面积2250km2,总蓄水量90亿m3(临界量)。主干性河道有京杭大运河、山塘河、胥江、元和塘、娄江、吴淞江等。系典型的水网化低洼平原。河湖常年水位1.11.3m之间。湖泊之间河汊通连,构成水力联系密切的群体。苏州市历史最高潜水位为2.63m(1985国家高程基准,下同),历史最低潜水位-0.21 m,潜水位年变幅一般为12m,其补给来源主要为大气降水。苏州市历史最高微承压水水位为1.74m,历史最低微承压水位为0.62m。据历史资料,苏州市1999年以前最高洪水位为2.49m(1956年黄海高程),1999年觅渡桥最高水位2.55m(1985国家高程基准),1999年枫桥最高水位2.59m(1985国家高程基准)。最低水位0.01m。3、地表水拟建场地东侧分布有一河道,勘察期间测得河水位标高为1.51m左右(2013年10月26日测量),水深约2.00m。4、地下水潜水主要赋存于浅部填土层中,该土层以建筑垃圾夹粘性土为主,富水性较差,透水性不均,勘察期间,测得初见水位标高0.801.85m,稳定水位标高1.001.95m。其补给来源为大气降水及地表水入渗补给,以大气蒸发为主要排泄方式。苏州地区降雨主要集中在69月份,在此期间,地下水位一般最高;旱季为12月份至翌年3月份,在此期间地下水位一般最低。年水位变幅约1.00m。微承压水主要赋存于1粉土夹粉砂、2粉砂夹粉土及2粉土与粉质粘土、3粉土层中,富水性、透水性中等较好,补给来源为地下迳流补给,排泄方式以地下迳流及人工抽吸为主。勘察期间实测微承压水头标高在1.54m左右,随季节变化地下水位有升降,年变幅0.80m左右。六、勘察单位提供抽水试验井布置结果依据钻探资料及现场条件本场地共布置组抽水试验孔。抽水试验孔位置详见“水文孔平面位置图”,各井的坐标及高程见表2,成井柱状图见 “成井结构图”。表井号坐 标井边地面高程(m)井管顶面高程(m)井深(m)备注X (m)Y (m)W142684.07247491.1053.634.2520.00抽水井W242673.64247488.7243.654.5320.00观测井各井的坐标及高程表1、勘察提供微承压水抽水试验结果(1)方法根据场地地层情况及含水层的富水性,本次抽水试验采用微承压水完整井多孔(1个抽水孔、一个观测孔)三落程抽水,抽水前采用泥浆泵水笼头加活塞洗井,待水清砂净后,采用离心式潜水泵进行正式抽水。(2)成井方法勘察提供的抽水试验抽水孔井径300mm,成井管径146mm(PVC管)。含水层段PVC管打眼并用一层80目尼龙网包裹(尼龙网目数根据颗粒分析来确定)。回填料为12mm的石英砂(米砂),采用粘性土球进行止水。观测孔井径108mm,成井管径50mm(PVC管)。含水层段PVC管打眼并用一层80目尼龙网包裹(尼龙网目数根据颗粒分析来确定)。回填料为12mm的石英砂(米砂),采用粘性土球进行止水。(3)洗井成井后立即进行洗井,洗井方法采用注水冲孔加活塞洗井,洗井至水清砂净止,待水位恢复后进行抽水试验。(4)稳定水位观测洗井后待水位恢复到静止水位后观测水位,以四小时内水位变化不超过2cm的读数作为稳定水位。(5)抽水试验抽水开始后,主孔与观测孔同时开始观测水位变化及流量变化(主孔),观测时间间隔如下:1、2、3、4、5、7、8、10、15、15、20、30分钟直至稳定。主孔(抽水孔)设测水管测量水位。用电表测水位,并用温度计测量水温、气温。每个落程水位观测要达到稳定。稳定标准:稳定时间内水位不大于2cm,稳定时间为连续不小于8小时;抽水过程中及时绘制水量、水位曲线,发现曲线异常查明原因,及时纠正,必要时重新进行抽水试验。抽水试验结束后取水样1500ml,停泵后观测恢复水位。恢复水位观测时间间隔(1、2、3、4、5、7、8、10、15、15、20、30直至恢复到静止水位)。要求为最后3次相同或最后4小时水位差小于2cm。(6)水文地质计算公式及成果 各水文孔、降深、钻孔性质、含水层厚度、距抽水孔距离、气温、水温,见表3。 抽水情况一览表 孔号稳定水位标高 (m)第一落程第二落程第三落程钻孔性质过滤管长度l(m)承压含水层厚度M(m)气温(水温)降深S(m)流量Q(m3/h)降深S(m)流量Q(m3/h)降深S(m)流量Q(m3/h)W11.544.375.0843.023.5451.651.756抽水孔10.010.01622(16)W21.541.220.900.59观测孔10.010.0 (8)抽水试验结果根据钻探揭示及含水层分布情况,按微承压水完整井条件,采用稳定流承压水公式计算。承压水完整井采用公式:上式中:Q为单井(钻孔)出水量(m3/d);M为承压含水层厚度(m);Sw为抽水井内水位降深(m);S1为观测井内水位降深(m); rw为抽水井半径(m); r1为主孔至观测孔的距离(m);l为过滤器长度(m);勘察提供的抽水试验结果,该微承压水渗透系数为3.5510-33.6810-3(cm/s),平均值为3.6310-3(cm/s),计算结果见表。孔号落程顺序第一落程第二落程第三落程备注W1降深S(m)4.373.021.65微承压水含水层渗透系数K(cm/s)3.5510-33.6810-33.6510-3渗透系数K(cm/s)平均值3.6310-3单位涌水量(m3/d m)12.2028.5084.214抽水试验成果表本场围护基坑止水帷幕与含水层剖面图七、降水目的1、降低基坑内开挖土体的含水量,便于基坑开挖的顺利进行。2、降低承压含水层的承压水水头,将其控制在安全埋深以内,以防止基坑底部发生突涌,确保施工时基坑底板的稳定性。3、尽量减少由于减压降水引起的地表沉降以及降水对周边建(构)筑物,尤其是基坑周边如狮山路施工地铁站、塔园路雨水管、污水管电线管等不利影响。八、降水工程特点分析与对策 1、 降水工程特点根据本工程围护结构特征和本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。含水层分析:根据勘察资料,本工程地下伏潜水,在、层,1粉土夹粉砂:灰黄色灰色,饱和,稍密中密。夹粉砂。无光泽,韧性低,干强度低,摇振反应迅速。属微承压水含水层。2粉砂夹粉土:灰色,饱和,中密密实。局部夹粉土,主要成份为长石及石英,次之云母碎屑。属微承压水含水层。粉质粘土夹粉土:灰色,软流塑。薄层理发育,夹有薄层状粉土,局部较多。稍有光泽,韧性中等,干强度中等,无摇振反应。属弱透水性土层。复合水层厚度大,降水难度高。环境分析:本工程基坑周边环境复杂,主要有地铁三号线站台施工、塔园路及周边下伏的地下管线等。而本基坑工程面临地下潜水、微承压水以及第一层承压水的地下水处理问题,基坑需要长时间、大幅度、大面积的抽水,基坑降水势必对周边敏感环境有一定的不利影响。开挖工况分析:本工程基坑面积大基坑面积近38100m2;基坑开挖深度大,普挖深度12.9m,考虑深坑时,最大开挖深度约15m,基底基本要穿过2粉砂夹粉土:灰色,饱和,中密密实。局部夹粉土,主要成份为长石及石英,次之云母碎屑。属微承压水含水层。围护分析:基坑采用钻孔灌注桩作为围护结构,外侧增设三轴水泥土搅拌桩为止水帷幕,基坑嵌入2微承压含水层,止水桩桩底基本位于层,由于含水层整体厚度大,形成悬挂式止水帷幕,理论上能将坑内外的潜水、层微承压含水的坑内外水力联系切断,对深层的层承压水则隔水效果有限,降水中,需充分考虑地下灌注桩或搅拌桩对地下水的扰流作用。九、降水对策1、针对本工程特点,充分利用我公司在苏州地区的已完成或在建的、与本工程水文地质条件或围护特征、开挖工况等较为类似的专业降水设计及地下水控制经验。2、采用以下措施解决本基坑降水工程中的难点:(1) 分层降水:考虑基坑分区较多,含水层比较复杂,根据各区详细地质情况进行针对性的降水。(2)对于浅部开挖深度范围内的潜水,考虑其与下伏的(微)承压水并无水力联系,对其采用真空管井进行疏干处理,为基坑开挖作业提供良好的环境。(3)对第、层(微)承压水:层微承压水厚度较大,且三轴无法将层完全隔断,因此,该区域,与层视为整体含水层进行减压降水,地下水水位需控制在开挖面以下1.0m;层粉质粘土层分布连续,厚度约13.9m,因此,在该区域,考虑2层已被止水桩隔断,且基坑大面开挖基底或深坑时将逐步暴露,将承压潜水的2与上部浅层潜水一期疏干处理,层与其下的层视为整体含水层进行“按需”减压降水。且随基坑开挖深度加大,层顶逐渐揭穿,因此,层的微承压含水层与上部潜水一起疏干处理。(4)对层承压水(正常沉积区)采用深井进行“按需减压”降水,保证基坑安全及施工顺利进行。减压降水井的井深根据地层变化呈适当的差异性布置,控制原则为不宜超过止水帷幕,适当增加地下水扰流路径,减少基坑降水对周边环境的不利影响。4、水位监测:(1)在基坑内布置水位观测井,根据地下水位监测结果指导降水运行。(2)基坑外侧适量水位观测井,监测内部抽水后坑外水位变化情况。5、应急回灌: 鉴于基坑开挖深度大、基坑面积大,坑内大幅度、大面积、长时期的抽降地下水,特别是2层层微承压水;对灌注桩、止水桩的质量将是极大考验。而基坑周边环境复杂,环境保护要求高,需在坑外适量布置回灌井,必要时人为抬升地下水水位,减缓沉降变形。6、按需降水: (1)降水运行过程中,必须遵循“按需降水”原则,控制承压水的水位满足开挖时的安全要求,不得超降,减少降水对周边环境、特别是对紧邻的地铁设施以及管线等的不利影响。(2)为确保降水井的不间断工作,施工现场应有双电源保证措施,应配置备用发电机组。7、堵漏配合: 围护体止水效果决定工程降水成败,现场配备足够的材料设备及人员。8、生产性抽水试验: 在基坑正式开挖施工之前,需进行生产性抽水试验,可根据坑内外水位变化情况,初步检验止水帷幕对浅层潜水、微承压含水层以及第层承压含水层的隔水效果,必要时候结合专门的渗漏监测技术,及时排查渗漏点,采取相应补强措施。十、基坑突涌稳定性分析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1.05)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(本工程取18.00kN/m3)w -地下水的重度(10.00kN/m3)第层抗突涌稳定性计算参考本工程勘察资料、本工程的水文地质试验报告及抽水试验报告:取本工程基坑下伏第2层微承压水初始水头埋深为3.0m。表 各层层顶最浅埋深统计表孔号稳定水位标高 (m)第一落程第二落程第三落程钻孔性质过滤管长度l(m)承压含水层厚度M(m)气温(水温)降深S(m)流量Q(m3/h)降深S(m)流量Q(m3/h)降深S(m)流量Q(m3/h)W11.544.375.0843.023.5451.651.756抽水孔10.010.01622(16)W21.541.220.900.59观测孔10.010.0根据上式计算,开挖深度hs对应的承压水安全水位埋深D,第层抗突涌稳定性计算结果统计详见下表 基坑开挖深度hs与第2层安全水头埋深D对应关系表基坑面积普挖深度(m)临界开挖深度(m)普挖底所需水位埋深(m)深坑底所需水位埋深(m)全部12.98.6515.920备注:深坑落深暂估为3.0m综上,本工程基坑,在开挖过程中第层微承压含水层不满足承压水抗突涌验算,基坑开挖深度超过临界挖深时,需对第层微承压水进行处理。基坑开挖深度超过层微承压水顶板埋深时,需要将承压水水位控制在开挖面以下1.0m。层减压降水幅度较大,降水运行过程中,需严格遵循“按需降水”原则,加强对坑外地下水水位的监测。十一、减压降水分析1、根据勘察单位提供基坑突涌稳定性安全验算结果,必须对第层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。2、本场区的地下水,主要有隔水性土层、微承压水和弱透水性土层。隔水性土层主要赋存于上部填土层粉质粘土粉砂加粉土,-层土属隔水性土层深约17m。潜水含水层的渗透系数在106107之间。微承压水含水层主要分布于深部的12和8层粉砂加粉土层,微承压水埋深约在地表下约730m,相当于高程-4.3m和-28.63m。3、降水方案的设计根据水文地质条件和围护结构型式,本次降水设计主要包含两方面:基底稳定性验算和基坑内疏干井的设计。(1)基底稳定性分析基坑的稳定条件:基坑底至承压含水层顶间的土压力应大于承压水的顶托力。即:Hs Fswh式中:H 基坑底至承压含水层顶间距离(m);s 基坑底至承压含水层顶间的土的平均重度(kN/m3);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,一般为1.01.2,取1.05;(2)计算情况:以开挖深度最大的换乘节点附近的资料为计算依据,验算基底的抗涌稳定性。地质报告有关参数如下:地面标高2.6m,层承压含水层顶标高4.29m,勘察提供微承压水头标高在1.5m左右,承压含水层顶标高28.43m,勘察提供微承压水头标高在-1.29m左右.换乘节点最大开挖深度处的标高14.1m。A.计算承压含水层的顶托力FswhFswh= Fs 10(-4.29-(14.1))=98.1 Fs kPa;B.根据基坑开挖深度计算基坑底至承压含水层顶板间的土压力Hs。H=-14.1(28.43)=14.33m,s=18kN/m3 则:Hs=14.3318=257.94 kPa;C.计算安全系数98.1 Fs =257.94Fs2.631.5 因此,本基坑可以不考虑承压水的突涌问题。十二、基坑降水水文地质概念本次承压水减压降水设计中,减压降水目的层为(微)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。十三、基坑降水设计计算根据本工程目前资料,基坑开挖施工的流程安排是:、区、区、区对称开挖,待抽水不少于两周可进行下一步土方开挖。根据前述章节的抗突涌稳定性验算,本工程基坑需要进行第、层减压处理,考虑各区之间已采取分隔墙措施,本次降水设计中,遵循施工工况,各区将独立进行降水。各区内降水井根据地层起伏及钻孔灌注桩的插入深度等略有差异,降水井孔径800mm,井管及过滤器外径273mm。1) 基坑本区开挖时,2层与潜水一起疏干处理;开挖至深坑时2层降幅约1-6m。根据本基坑工程围护结构资料、勘察资料、抽水试验报告等,基坑开挖施工时,在坑内设置减压降水井,根据地层起伏及各区域降深需求,布置22m深的疏干降水井66口、18m深9口,布置22m深的真空降水井65口、布置18m深的真空降水井8口,水位才能满足承压水抗突涌稳定性计算的要求。十四、 坑外应急回灌井兼水位观测井分析本工程地处狮山路,塔园路,环境保护要求高,需实时监测坑外水位变化情况,因此坑外需布置水位观测井。基坑构筑物边线的距离则轨道交通3号线车站边线的最近距离约35m,考虑本工程场地、层微承压水均需长时间、大幅度、大面积的抽水,而周边需重点保护的对象均对变形较为敏感,因此,邻近保护建(构)筑物,需适量布置应急回灌井。应急回灌主要作用:在围护结构出现漏点而致坑外水大量补给坑内,坑内水位持续上升无法保证基坑开挖安全时,可通过坑外应急备用井抽吸坑外水体,减少补给量;坑外水位持续大幅度的下降,进而引起坑外地面沉降变形过大时,开启回灌井施以回灌措施,人为抬升地下水水位,保持坑外水土平衡状态,减缓沉降变形;兼做该区域的水位观测井,以监测坑内抽水时坑外水位变化情况。十五、坑内井布设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,本工程需要疏干的层位包括、1、2、层。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);苏州地区以淤泥质粘土、粘土为主的潜水含水层中,本次单井有效疏干面积a井取250m2。疏干井布置原则:1、 本基坑工程中,与层联通区域,三轴不能完全隔断层,视为含水层整体,基坑开挖时,开启减压井,作减压降水处理,水位控制在开挖面以下1.0m。坑内土体采用加固时,该区域可不计考虑疏干处理。坑内疏干井需对加固区进行避让。2、 为便于采取加真空的措施,疏干井设置多滤头,在支撑位置布置适当长度的实管。降水井平面布置图详见附图,井结构剖面图详见附图 。成孔直径需满足井壁至孔壁间填料厚度不小于150mm,施工时井位根据现场实际情况可进行适当的调整。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。十六、降水设计工作量本工程基坑降水井信息统计如下表 所示。 表基坑降水工作量统计表基坑井数量井号孔径管径井深滤管实管填滤料(mm)(mm)(m)(m)(m)(m)11#疏干井661-66800273221722192#疏干井967-75800273181318153#真空井6576-140800273221622184#真空井8141-14880027318121814十七、 地面沉降预测1、减压降水引起的地面沉降预测基坑开挖分区、区、区、区、区、区等6个区,按区-区-、区-区-区顺序对应挖土方案开挖,其中,区、区、区、区在开挖过程中不满足承压水抗突涌稳定性计算,需要进行2、层不同程度的减压降水处理。预估区需要减压降水的时间为120天,区需要减压降水的时间为120天,区需要减压降水的时间为90天。十八、减压降水引起的地面沉降控制措施(1)临近地铁站和地下管线的减压井抽水时间应尽量缩短,根据施工进度按需降水。(2)采用信息化施工,建议对坑内外观测井水位进行实时跟踪监测,发现问题及时调整抽水井数量及抽水流量,进行按需降水。 (3)环境监测资料应及时报送降水项目部,以绘制相关的图表、曲线,调控降水运行程序,确保基坑开挖安全和环境安全。(4)在降水井群施工完成后,应及时进行试运行,详细制定降压降水的运行方案。 (5)在降水运行过程中随开挖深度逐步降低承压水头,根据试运行得到的结果,按开挖深度确定井群的运行。在控制承压水头足以满足基坑稳定性要求的前提下,尽量减小承压水位降深,以减小和控制降水对环境的影响。(6)对各种管线、需要保护的建筑、地下连续墙等,必须由专业监测单位进行监测。(7)基坑施工过程中,如上部止水帷幕发生渗漏或严重渗漏,总包应及时采取封堵措施,以避免导致基坑外侧浅层潜水位发生较大幅度下降以及由此加剧坑外的地面沉降。(8)成井后及时试抽水,验证围护体(微)承压层段)隔水性,一旦发现坑内抽水后,坑外承压水水位降比较大时,应查找围护结构渗漏点。(9)当坑外观测井内的水位下降超过自然变化的最大值时,应加密监测次数。(10)坑外沉降较大时,启动地下水回灌措施。第二章、施工部署一、 降水施工部署1、成井工艺流程 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。2、成井设备选型本工程钻井设备选用GPS-10型钻机,成孔采用正循环自然泥浆造浆,泥浆护壁回转钻进成孔,钻头选用带保径圈的三翼钻头,钻头直径按设计及规范要求选用,根据施工经验,使用这些钻头施工稳定性好,能确保成孔质量,能有效控制成孔中的缩径现象,为确保工程质量奠定基础。3、 成井施工技术要求(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,与甲方及监理单位保持密切协作。(2)材料到位专人负责进料,质量员核定,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、埋设护孔管钻机进场后。钻井井位确定后应由甲方签字认可,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1.2-1.35,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,成空时泥浆比重在1.081.15含砂量4%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,焊接时二节井管应从二个方向找直,并有对称焊接,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,过滤器缝隙(约1mm)均匀,外包两层3040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。井管到位后下钻杆泥浆稀释到1.05左右,在稀释泥浆时井管管口应密封,使泥浆从过滤器经井管与孔壁的环状间返回地面,稀释泥浆应逐步缓慢进行。(6)填砂 井管下入后立即填入滤料。将填砂(中粗砂,砂料磨圆度较好、颗粒级配较好并筛选)沿井壁四周均匀缓慢放入井中填入,必须将砂管连接固定牢固,填砂时,应用铁锹下料,应沿井筒四周均匀填埋,以防井筒倾斜、断裂,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。填料时要有专人记录填入滤料的数量,并及时计算填入料量是否大于理论计算料量的95,当填入量与理论计算量不一致时,及时查找原因。填料完成在洗井过程中发现砾料下沉过大,应补填至井口下3m处。滤料从孔底填至距井口3m时,上部采用不含砂石的粘土回填至孔口。(7)洗井洗井要求采用活塞空压机联合洗井方法,先用空压机洗井,待出水后改用活塞洗井,活塞洗井一定要将水拉出井口,形成井喷状,要求洗井到清水,然后再用空压机洗井并清除井底存砂。成井后水的含砂量达到凿井验收标准,确保洗井质量。(8)试抽水降水井:安装泵体要稳,下泵深度在滤管底以上1m左右,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。 (9)栈桥部位降水井施工 考虑栈桥部位面积交大,其中有15#、72#、82#、87#、88#、89#、95#、96#、124#、134#、141#、144#、12口降水井无法避让(见尾页具体位置),等土方开挖到第二道支撑底标高时施工并降水。 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800mm测量钻头质量员泥浆比重1.08-1.15比重计机长质量员沉渣厚度500mm测 绳机长质量员成井阶段泥浆比重1.08-1.15比重计机长质量员井管及滤管长度500mm钢 尺质量员填砂厚度+1000mm测 绳机长质量员粘土厚度+1000mm测 绳机长质量员洗井 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 表测量员等二、施工设备及材料计划1、 主要材料材料名称规格数量单位备注降水井/回灌井井管273m钢管降水井滤管273m缠绕两层30-40目钢丝网,孔隙11%回灌井滤管273m真空井滤管273m钢管疏干井滤管273m钢管滤料中粗砂按需m3砂料磨圆度较好、颗粒级配较好止水粘土按需m3真空泵JSJ6028台(73口井)每3口井一台泵(按20%配备)水泵流量3T/h、扬程3040m90台(75口井)每1口井一台泵(按20%配备)2、施工主要设备设备名称型号规格单位数量工程钻机GPS-10型套5泥浆泵3PN台5潜水泵3m/h台5降压启动箱组按需电缆线米根据现场需要疏干井剖面图真空井剖面图三、施工进度计划1、为配合工程总的施工进度,我方确保成井施工、一切试抽水工作按总进度计划进行,具体进度计划按照甲方的节点而定。2、我方确保在基坑开挖前完成成井和深井井点安装工作,开始抽水,确保甲方工程进度。根据总进度提前安排进场时间。3、根据钻井施工工艺的特点,单井施工要求连续施工,即从开孔到洗井不间断的作业。依据本工程的勘察资料的分层情况及设计图纸的要求,结合本公司以往的施工经验,同时参考各种不可预见的地下障碍物及恶劣的气候因素等情况。 拟1台钻机1天成3口深井,拟投入5台钻机进行成井施工,每天计划15口井。 四、降水运行组织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。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,观测水表的压力大小和出水量,坑内外观测井应采用人工监测和自动监测同时进行,在水位异常情况下,人工监测频率应按实际需要进行;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。五、降水安全运行保障措施降水成功与否直接关系到整个工程的安全,所以在施工过程中不能忽视一些影响降水安全的因素。1、 连续供电采用两路供电,一路市电,一路发电机组供电。负载为抽水泵,电源切换时间尽可能短。 在市电断电后,启动发电机组,发电机组启动完毕并送出电力时,双电源迅速投切至发电机侧,当市电恢复后,能迅速切回至市电供电。切换时间约等于发电机启动时间。考虑到双电源切换后,下级水泵同时启动会对供电网络产生冲击, 故将支路开关设置延时启动,分路分时的启动各支路接触器,这样就可以保证在无人的情况下,保证水泵的正常工作。2、排水保证基坑外侧布置排水沟,因本工程各区排水量较大,要求外侧排水沟宽约400mm,深约400mm。同时排水沟必须有一定坡度,确保地下水能够顺利进行下水道。基坑外侧应有两路与市政及河道连通的下水道出口。井降水的排水采用集水井汇集后,用水泵进行强排水。布置集水井,所有井抽出的水汇集到相应区域的集水井内,在集水井内安装抽水泵,向基坑西边的河道排水。排水示意图六、井管保护基坑开挖时注意保护降水井管,深井管一般直径273mm,管材强度不是很高,经不起一些机械设备的碰撞和冲击,除了降水单位必须保证井管连接的焊接质量以外,在坑内挖土过程中,挖机等不能直接碰撞坑内井管,井周边的土不得用挖机操作,用人工扦土,每台挖机不少于一人指挥。坑内所有降水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,并且要在井口需要总包搭设平台和安全通,在支撑上设置防护栏保护措施。在坑内在现场所有降水井均做有醒目标识(井壁刷有双色油漆、井口搭设操作保护平台),如下图所示。对可能受车辆行走影响的电缆线以及管路加以防护,并且抽水人员加强对现场的巡视力度。 图2.5-2 降水井平台搭设设计图图坑内降水井操作平台示意图第三章、降水施工管理与组织一、项目管理网络按项目法施工管理原则,并结合本工程的特点,为实现优质、高效、安全、低耗地完成本工程施工任务,建立强有力的现场施工管理项目部。项目部成员都曾在重大工程上从事施工工作。项目部施工组织管理网络图如下:项 目 经 理技 术 负 责施工负责资料员质量员材料员安全员施工员设备员抽水班成孔班 施工组织管理网络图二、主要岗位人员职责项目部人员岗位职责表岗位定员主 要 职 责项目经理1本工程施工的组织者,是工程质量直接负责人,对履行合同负全责,杜绝质量安全事故,本工程一次交验合格,人员、材料、设备、工艺方法和施工等几个方面因素控制好,确保生产工序质量的稳定。对工程的质量、安全、工期、文明生产领导责任,严格按质量计划作业指导书组织施工。组织工程竣工验收等工作。技术负责1 对本项目技术质量工作负直接责任,核对业主提供的技术资料图纸,施工组织设计与成井报告的编写与送审,施工工序质量控制、签证、质量记录控制(原始资料收集整理、保存等),统计技术应用,负责现场检验、测量、试验设备的控制以及纠正和预防措施制定,审查采购物资的技术要求,竣工报告编写送审和工程质量验收、资料提交。质检员1 工序质量监督检查与验收,填写开孔令,隐蔽工程验收,施工中一般合格项目评审与处置,材料检验、半成品状态标识及质量记录资料。 施工员1 总施工员负责生产调度,作业计划调整,保证均衡生产,总施工员填写施工日记,负责工序调度,组织,相关纠正、预防措施督促执行,事故预防与处理、器具搬运。安全员1 检查督促安全与文明生产措施落实,纠正不安全行为,生产设备检验、安全装置的检查。现场员工安全教育培训,上岗证书检查,安全日记填写。材料员1 确保材料,对材料质量进行初验、进场材料物资的签收、发放、登记和保管。三、 劳动力组织岗 位定员主 要 职 责 范 围机修班焊工5负责维修、保养和修理各种机具,协助设备安装。电工2负责维护、保养和修理各种电器设备,负责安装全部各种电器线路,并保证双电源的及时更换。钻井队机长5服从项目统一安排,认真组织本机施工,对本机的安全、质量和效率负责。班长5及时完成机长安排的工作,对本班的安全、质量和效率负责。钻工15服从班长的安排,负责钻机移位、成孔、下井管、填砂和洗井工作。抽水班普工32抽水每20口井2人、148口井、按12小时一班、三、降水排水管理措施1、148口降水井分成16个班组、每班两人(每班12小时),每两人管理20口井。 2、经常检查排水管和接头是否渗漏,如有渗漏立即抢修和补漏更换排水管。3、 每天巡视检查排水井和排水管内有无沉淀砂,排水管内沉淀泥沙距排水口高度小于100mm时,及时掏掉泥沙,发现堵塞及时清理。 4、在更换水泵时,应测量井深,掌握水泵安装的合理深度,防止埋泵。发现基坑(槽)出水、涌砂,应立即查明原因,组织处理。 5、降水过程中,查看水表压力是否查完好,查看每天的降水量,是否符合设计要求,做好抽水记录。第四章、降水施工保证措施一、工期保证措施1、加强生产计划与调度措施负责生产的项目经理在开工前编出详细的周施工作业计划,应完成的实物工作量指标,并分解落实到钻机与班组。作业计划应明晰、准确、符合工程实际情况。每日、周及时检查计划执行情况,如计划执行不佳,及时分析原因提出切实可行的补救措施,逐日补回。生产进度要抓住关键,全面统筹,协调各工种相互配合,对可能影响施工进度的不利因素(如临时停电、机械故障等),要有事前对策准备,保证生产连续性。2、保证物资供应措施后勤部门及时组织进料,保证施工顺利进行。根据日完成工作量编制井管、砂料的需用量。现场有专人负责与材料供应部门联系,保证材料及时供应。动力维修保养部门要加强对机械设备运行势态进行监护管理,使机械设备的施工过程中自始至终处于良好运转状态。3、加强员工管理,调动施工人员积极性措施按作业班组的生产计划与质量标准与文明安全生产等主要指标,拟定按日、周、月进行考核的制度,严格执行奖罚条例,使生产、质量、安全与工资所得挂钩,以更好的加强生产第一线人员的责任性和积极性,确保工程按合同工期及时或提前完成。二、 施工季节性保障措施 1、 台风、雨季施工保障措施(1)开工前与当地气象部门签订服务合同,及时掌握天气预报的气象趋势及动态,定期提供旬、月气象预报,以此安排月度施工计划;并注意邻近3天天气预报,以此安排日施工计划,并同时做好预防的准备工作。(2)成立防洪、防台风领导小组,明确责任,落实到人头。遇有险情及时组织力量抢修,并及时向上级报告。(3)根据地形对场地排水系统进行疏通,以保证水流畅通不积水,并防止周邻地面水倒流进入场内。(4)机电设备的电闸箱或开
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