苏虞张路降水设计0506

1、苏州轨道交通苏州轨道交通 4 4 号线土建工程号线土建工程-ts-01-ts-01 标标 苏虞张路站降水方案苏虞张路站降水方案 编制： 审核： 批准： 中铁十九局集团有限公司中铁十九局集团有限公司 苏州轨道交通苏州轨道交通-ts-01-ts-01 标项目经理部标项目经理部 二二一三年五月七日一三年五月七日 目目 录录 1 工程概况.1 2 降水目的.1 3 设计依据.1 4 场区工程地质与水文地质条件.1 4.1 工程地质条件 .1 4.2 水文地质条件 .3 5 降水工程分析与计算.4 5.1 基坑底板稳定性计算 .4 5.2 降水方案设计思路 .4 5. 3 疏干井分析计算.5 5.3 总

2、工作量 .5 6 成井运行.6 6.1 成井基本要求 .6 6.2 疏干井运行 .6 7 成井工艺.6 7.1 工艺流程 .6 7.2 设备选型 .6 7.3 施工技术要求 .7 7.4 成井施工控制表 .8 8 降水保证措施.9 8.1 技术保证措施 .9 8.2 质量保证措施 .10 9 安全运行应急预案.11 9.1 电源保证 .11 9.2 排水保证 .11 9.3 井管保护 .11 9.4 监测措施 .11 10 附图.12 1 1 工程概况工程概况 苏州 4 号线 1 标段苏虞张路为地下二层车站。 端头基坑深度 18.1m，标准段基坑深度 16.6m。场地标高为 2.8m。 2 2

3、 降水目的降水目的 根据本工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求，本次降水的目的： 降低基坑内开挖土体的含水量，便于基坑开挖的顺利进行。 3 3 设计依据设计依据 1)供水水文地质勘察规范(gb50027-2001)； 2)建筑与市政降水工程技术规范(jgj/t111-98)； 3)供水管井设计施工及验收规范(cjj10-86)； 4)建筑地基基础设计规范(gb50007-2002)； 5)建筑工程施工质量验收统一标准(gb50300-2001)； 6) 设计方提供的基坑围护设计资料； 7) 岩土工程勘察报告 。 4 4 场区工程地质与水文地质条件场区工程地质与水文地质条件 4.14.1 工程

4、地质条件工程地质条件 开挖范围内主要土层为3 素填土、1 粘土层、2 粉质粘土、3 粉土、 2 粉土，基底处于1 粉质粘土层和1 粘土层，围护结构深入到2 粉土夹 粉质粘土层。 根据江苏省苏州地质工程勘察院提供的苏州轨道交通 4 号线（主线）岩 土工程初步勘察报告 （勘察编号：2010k310）钻探结果显示，拟建轨道交 通 4 号线的沿线 70.3m 以浅地基土土层为第四系全新世至早更新世沉积的疏松 沉积物，以粘性土为主，间夹砂性土。根据地质资料，本站地层层序自上而下 依次为： 1 淤泥层：灰黑色，流塑，富含有机质，有腥臭味，有时含少量碎石及 生活垃圾，主要分布在沿线各河道内，层厚 0.300

5、.50m，层底标高- 2 0.250.05m，压缩性高，工程特性极差。 3 素填土层：褐黄灰灰黄色，松散松软，以粘性土为主，含植物 根茎，夹少量碎石砖，局部勘探点表层含建筑垃圾及夹淤泥层，属第四纪全新 世（q44）近代人工堆积物，层厚 1.008.10m，层底标高-4.791.77m。 1 粘土：褐黄灰黄色，可塑为主，局部硬塑，含铁锰质结核，夹灰色 条纹。为第四纪晚更新世（q32-3）冲湖积相沉积物，层厚 1.904.20m，层顶 标高-2.40-1.76m。 2 粉质粘土：灰黄青灰，可塑为主。含铁锰质斑点及灰色团块，下部 夹薄层粉土，局部粉土含量高。为第四纪晚更新世（q32-3）冲湖积相沉积

6、物， 层厚 1.006.30m，层顶标高-5.44-2.03m。 3 粉土：灰黄灰色，稍中密，饱和。夹少量薄层粉质粘土，含云母碎 片，标贯击数平均值 n16.0。为第四纪晚更新世（q32-3）冲湖积相沉积物， 层厚 1.004.60m，层顶标高-8.91-4.40m。 2 粉砂或粉土：灰黄灰色，中密为主，饱和。夹薄层粉质粘土，局部 为粉砂，含云母碎片，标贯击数平均值 n16.6，为第四纪晚更新世（q32-2） 海陆交互相沉积物，层厚 0.909.00m，层顶标高-10.55-6.24m， 。 1 粉质粘土：灰色，软塑流塑。薄层理发育，夹少量粉土薄层。为第 四纪晚更新世（q32-2）海陆交互相沉

7、积物，层厚 1.5018.80m，层顶标高- 18.89-7.33m。 1 粘土：暗绿灰黄色，可塑硬塑。含灰色团块、条纹、铁锰质斑点， 下部见铁锰质结核，偶夹薄层粉质粘土。为第四纪晚更新世（q32-1）冲湖积相 沉积物，层厚 1.9010.80m，层顶标高-21.10-13.40m。 2 粉质粘土夹粘土：灰黄青灰，可塑为主，局部软塑。含铁锰质斑点， 局部粉粒含量高，下部夹少量薄层粉土。为第四纪晚更新世（q32-1）冲湖积相 沉积物，层厚 3.5015.40m，层顶标高-31.04-21.96m。 1 粉质粘土：青灰灰色，软塑流塑。薄层理发育，夹少量薄层粉土。 为第四纪晚更新世（q32-1）冲湖

8、积相沉积物，层厚 1.4013.50m，层顶标高- 36.32-27.39m。 2 粉土或粉砂：灰色，密实为主，饱和。局部为粉砂，相城段以粉土夹 粉质粘土为主，粉砂主要矿物成分为石英、长石，含云母碎片，为第四纪晚更 新世（q32-1）冲湖积相沉积物，层厚 2.107.80m，层顶标高-38.37- 3 27.90m。 3 粉质粘土：青灰灰色，软塑。薄层理发育，夹少量薄层粉土。为第 四纪晚更新世（q32-1）冲湖积相沉积物，层厚 2.7011.40m，层顶标高- 41.69-34.50m。 4.24.2 水文地质条件水文地质条件 根据地下水埋藏条件，可将本车站地下水分为孔隙潜水、微承压水、承压

9、水。 孔隙潜水含水层 潜水含水层主要由全新统 q4 填土层组成，勘察期间苏州测得潜水稳定水位 为地面下 1.01.50m 左右，标高 1.461.48m，据区域水文资料，苏州市历史 最高潜水位为 2.63m，近 35 年最高潜水位 2.50m（1985 国家高程基准） ，最 低潜水位标高为 0.21m，潜水位年变幅一般为 12m。该层水对基坑开挖有直接 影响。 微承压水 微承压水含水层由晚更新世沉积成因的3、3 粉土、2 粉土或粉砂层 组成，其隔水顶板为1、2 粘性土层，隔水层底板为1、2 粘性土层，具 微承压性。据实测结果，微承压水水头标高在-0.201.90m，该层为对车站基坑 开挖有直接

10、影响的含水层。富水性主要受含水介质厚度制约。该含水层的补给 来源主要为潜水和地表水。 据区域资料，苏州市历年最高微承压水头标高为 1.74m，近 35 年最高微 承压水水位为 1.60m 左右，年变幅 1m 左右。 本车站所处地层含有微承压水的为3 粉土与2 粉砂或粉土层，围护结构 已将含有微承压水的土层截断。 承压水 根据钻探结果，承压水含水层由晚更新世沉积成因的土层组成，主要为 2、4 粉土或粉砂层，具承压性，属于本区第 i 承压水。据 4 号线实测资料， 其水头标高在-0.225-2.92m 之间。该含水层的补给来源主要为承压水的越流 补给及地下迳流补给，以地下迳流及人工抽吸为主要排汇方

11、式。据区域资料， 承压水水头标高在-2.70m 左右，年变幅 1m 左右。 4 苏虞张路站承压水埋藏较深对基底稳定性无影响。 5 5 降水工程分析与计算降水工程分析与计算 5.15.1 基坑底板稳定性计算基坑底板稳定性计算 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

12、 -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（取 18.00kn/m3） w -地下水的重度（10.00kn/m3） 端头基坑深度 18.1m，标准段基坑深度 16.6m. 根据勘察资料，承压含水层初始水头埋深按较为不利考虑为 5.5m。 基坑标准段及端头井段，2 层承压含水层顶板最浅埋深按 30.7m 考虑； 则临界开挖深度为 17.0m，则标准段及端头井段不需减压降水。 5 5.2.2 降水方案设计思路降水方案设计思路 针对本工程特点，充分利用我公司的降水设计及地下水控制经验，采用以 下措施解决降水工程中的难点： 对于坑内浅层潜水，采用深井降水

13、措施，对坑内浅层土体进行疏干降水。 h- 1.1 h-d ss w h f r 5 由于本基坑围护结构深入到2 粉土夹粉质粘土层，未进入含水层，对2 层承压含水层不需考虑。 5.5. 3 3 疏干井分析计算疏干井分析计算 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。开挖范 围内主要土层为3 素填土、1 粘土层、2 粉质粘土、3 粉土、2 粉土， 基底处于1 粉质粘土层和1 粘土层，围护结构深入到2 粉土夹粉质粘土层。 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)； 基坑降水面积约为930

14、0m2，综合考虑按每200m2布设，拟布置47口疏干井， 端头井井深25m，标准段井深23m。为了检查降水效果及信息化施工，按照20%的 标准另设置10口备用观测井。 坑外按照间距120m,设置10口观测井，井深与端头井相同，当坑外水位大 幅度下降时，可考虑维护渗漏，及时上报。 4个出入口各布置两口井，井深18m。 5.35.3 总工作量总工作量 工作量详见下表： 降水工作量表 区域井号 孔径 (mm) 管径 （mm） 井深 (m) 数 量 滤管(m) 端头井 s1-s4，s44- s47 5502732584-18 标准段 s5-s4355027323394-16 坑内备用观 测井 bg1-

15、bg1055027323104-16 6 出入口 s48-s5755027318104-10 坑外观测井 g1-g1055027325104-18 6 6 成井运行成井运行 6.16.1 成井基本要求成井基本要求 必须在围护结构及止水帷幕全封闭后才能进行坑内成井施工。 地基加固（如旋喷桩加固）施工结束后，方可进行成井施工，否则地基 加固会影响成井质量。 疏干井的成孔必须严格按照设计深度施工。 6.26.2 疏干井运行疏干井运行 疏干井降水应在基坑开挖前 15-30 天或更早进行，以保证有效降低开挖 土体中的含水量，确保基坑开挖施工的顺利进行。 根据开挖进度，井内水位应控制在基坑开挖面以下一定深

16、度内。 基础底板施工完成后，包括养护阶段和地下室及上部结构施工阶段，应由 设计单位提供基础及上部结构的抗浮力，在确保承压水水头压力不大于抗浮力 的情况下，逐步减少疏干井的开启数量，直至静止水位情况下水头压力不大于 抗浮力，降水全部结束。应由总包单位出具“停止降水通知书停止降水通知书”后，才能终止后，才能终止 降水工作。降水工作。 7 7 成井工艺成井工艺 7.17.1 工艺流程工艺流程 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止水封孔洗井下泵试抽合理安排排水管 路及电缆电路试验正式抽水记录。 7.27.2 设备选型设备选型 本工程降水井孔径为钢管 650mm，

17、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钢管 630mm。根据施工经验，使 7 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。 7.37.3 施工技术要求施工技术要求 7.3.17.3.1 准备工作准备工作 合同签订后，即开始施工部署，首先组建项目经理部，落实材料和人员， 合理安排人财物，与甲方及工地上各相关单位保持密切协作。 7.3.27.3.2 材料到位材料到位 专人负责进料，工程师核定，确保井壁管、过滤管、填砂、粘土等材料的 质量

18、。材料不到位，质量不符合要求不能开钻。 7.3.37.3.3 进出场、定位、埋设护孔管进出场、定位、埋设护孔管 由甲方提供“三通一平” ，钻机进场。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。 7.3.47.3.4 钻进清孔钻进清孔 钻进中保持泥浆比重在 1.11.2，尽量采用地层自然造浆，整个钻进过程 中要

19、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，返出的泥浆含砂量12%后提钻。 7.3.57.3.5 下井管下井管 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，其 下端有 45 度坡角，焊接时二节井管应从二个方向找直，并有二人对称焊接，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

20、部各加一组扶正器 4 块，保证环状填砂间隙 厚度大于 200mm，过滤器应刷洗干净，过滤器孔径均匀且不小于 2cm，外包一层 8 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。 7.3.67.3.6 填砂填砂 稀释泥浆比重在 1.05 后关小泵量，将填砂徐徐填入，并随填随测填砂顶面 的高度，不得超高。降压井填砂应严格填砂规格与级配，填砂为砾砂 d50 为地 层砂 d50 的 8-12 倍，井管直径 273m

21、m，水平向填砂厚度不小于 150mm，填砂高 度严格按设计图纸进行。 7.3.77.3.7 止水止水 降压井在填砂顶部填 5m 厚的优质粘土，以上再用普通粘性土填实，一直填 到地面，才能开始活塞洗井。疏干井上部 2m 左右用普通粘性土填实就可以了。 7.3.87.3.8 洗井洗井 疏干深井采用空压机洗井方法，要求洗井到水清砂尽为止，确保洗井质量。 降压深井拟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。 7.3.97.3.9 下泵抽

22、水下泵抽水 降压井：安装泵体要稳，泵轴垂直，深井下泵深度在 40m 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。 疏干井：成井施工结束后，试抽水，深井潜水泵安放在离井底 1m 的位置。 7.47.4 成井施工控制表成井施工控制表 序号检验项目质量标准检查方法责任人 井 位650mm测量钻头质量员 泥浆比重1.15-1.20比重计机长质量员 沉渣厚度： 300mm 测 绳机长质量员 泥浆比重1.05-1.08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 成 井 阶 段

23、洗 井井喷状目 测项目工程师 安装泵5m钢 尺质量员 水位20mm水位计测量员等 抽 水 流量2m3/h水 表测量员等 8 8 降水保证措施降水保证措施 8.18.1 技术保证措施技术保证措施 8.1.18.1.1 降水试运行降水试运行 在开始降水运行之前，准确测定各井口和地面标高，测定静止水位，安排 好抽水设备、电缆及排水管道作试运行，以保证抽水系统完好。抽出来的水应 排入场外市政管道中，以免抽出的水就地回渗，影响降水效果，坑内的降雨积 水应立即排出坑外，尽量减少大气降水和坑内积水的入渗。 8.1.28.1.2 正式运行正式运行 降水运行应与基坑开挖施工互相配合。 在开挖前提前抽水，开挖前须

24、保证有二周左右的预抽水时间，开挖阶段 的降雨积水派专人负责，及时抽干。 降水运行阶段对坏掉的泵应及时调泵并修整。 降水阶段开始时排在0.00m平台上，随着施工进程和降压深井的运行， 10 疏干深井井管可以割下去，井管暴露部分随开挖进度分层分割并回收。当基坑 开挖到底后，疏干深井直接拔除，不需要封井处理。 8.1.38.1.3 降水运行注意事项降水运行注意事项 所有降水深井的井管口设置醒目标志，做好标识工作，与挖机施工人员 做好井管保护工作。挖土时在靠近井管部位时尽可能使用人工扦土，避免对井 的损坏。 降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员应认真做好各项质量 和观测水位变化的记录，做到准

25、确齐全。降水运行过程中对降水运行的记录， 对停抽的井应及时测量水位，每天12次，降水分包负责将每天的降水运行记 录提交一份给总包、监理及其他相关单位，对于水位出现的异常应及时分析整 理。 降水运行阶段，电源必须保证，如遇电网停电，须提前二个小时通知， 以便及时采取措施，确保降水的效果。 8.28.2 质量保证措施质量保证措施 8.2.18.2.1 技术交底技术交底 施工质量标准及技术交底工作要严格按供水管井技术规范降水方案设计要 求的各项规定进行开工前进行技术交底。 8.2.28.2.2 交接班制度交接班制度 施工交接班质量检验要贯彻下岗检查的精神，严格执行“班组施工十不交制 度”。 8.2.

26、38.2.3 施工质量检查施工质量检查 施工现场必须坚持“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顿措施。 8.2.48.2.4 资料处理资料处理 工程资料由分包技术人员和项目工程师统一收集、整理、存放，并按要求 报有关单位。 8.2.58.2.5 降水井质量验收标准降水井质量验收标准 井深的弯曲度：井身应圆正，井的顶角及方位角不能突变，井斜不超过 1度。 11 井管的安装误差：井管应安装在井的中心，上口保持水平。井管与井深 的尺寸偏差不得超过全长的2，过滤管安装上下偏差不得超过30 mm。 井的含砂量：抽水稳定后，降压井水含砂量不得超过1/10000（体积比） 。 井出水量：单井出水量基本稳定，计算井损失小于4m。 9 9 安全运行应急预案安全运行应急预案 降水成功与否直接关系到整个