倒虹吸工程降水专项施工方案

1、降 水方 案1 * 工程降水方案编制：审核：审批：降 水方 案2 降水方案1 工程概况* 工程位于 *，工程桩号 * ，由进口连接段段、进口闸室段、倒虹吸管身段、出口闸室段和出口连接段组成， 共计*m 。其中倒虹吸管身段长 *m 。受* 地面径流及防洪的限制， * 工程分为三期进行施工。出口段施工起始桩号为 * ，长度*m。根据施工图，需开挖底部高程为 *m ，坡度为 1：2(平均)，上口宽*m ，下口宽*m 梯形截面基坑，开挖深度约为*m。施工区段地面上无耕地和建筑物等，地下及邻近地区均无地下管道设施。为了保证施工顺利进行，必须降低基坑中地下水位。2 工程区水文地质条件2.1 地层结构根据*

2、 工程初步设计资料、工程地质勘察报告及招标设计报告，* 倒虹吸基坑开挖范围内的地层岩性主要为第四系全新统下段冲积层，按地层岩性从上至下依次为黄土状重粉质壤土层、黄土降 水方 案3 状中粉质壤土层、粉砂层、中砂层和黄土状重粉质壤土层。黄土状重粉质壤土层：厚8.2m 左右，高程范围约为109.2 101.0m；黄土状中粉质壤土层： 厚 5.0m左右，高程范围 101.096.0m；粉砂层 : 厚 03.0m 左右，底部高程范围96.093.0m；中砂层：厚 02.0m 左右，底部高程范围93.091.0m；黄土状重粉质壤土层: 厚 3.0 7.0m 左右，底部高程范围89.088.0m。2.2 水

3、文地质条件按地下水的赋存条件及性质，本工程区的地下水类型可分为孔隙潜水及承压水。潜水主要赋存于第四系全新统砂层及两岸土层中。各土层渗透系数值见下表2.2-1 。总体上看， 、层细砂、中砂属相对强透水层，、层粉质壤土属弱透水层。表 2.2-1 各土层渗透系数值层号地层时代岩性渗透系数 k(m/d) 勘察报告建议值alq4砂14.68 alq4粉质壤土0.001 alq4粉质壤土0.003 dl+plq2细砂10.37 dl+plq2重粉质壤土0.002 降 水方 案4 3 工作目的与任务3.1 工作目的根据施工开挖要求， 采用经济、合理的降水方案并按计划组织实施，有效保降低出口段水位，证开挖施工

4、及后续工序顺利进行。3.2 工作任务总体要求为：开挖范围内地下水水位降至建基面高程以下*m，即* m 以下, 使基坑底部实现干地施工，保证施工的顺利进行. 4、基坑总排水量计算参照降水试验段的成果报告 * 工程倒虹吸基坑降水试验段成果报告，本次基坑开挖范围内地层的综合渗透系数最大值定为*m/d 。如上所述本次降水工作的目的与任务是将地下水位降低至*m 高程以下，即基坑中心的水位降深不得小于*m 。含水层结构比较复杂，按地层岩性从上至下大致为粉质壤土层、砂层，粉质壤土层。其中砂层为相对强透水层、壤土层为相对弱透水层。根据以上分析，本开挖范围内基坑排水主要壤土层空隙潜水和砂层承压水，其涌水量的计算

5、目前没有很合适的计算公式，但可以参考概化后的大井法计算结果中基坑底的涌水量。根据计算公式的使用条件， 假定为潜水完整井， 则在进行基坑开挖降水过程中， 基坑的的总排水量为基坑壁的进水量和基坑底的进水量之和。其计算公式如下：)4lg185. 11(57.128.6lg)2(366. 100000mrmrksrrrsshkqm降 水方 案5 其中： q 总涌水量（ m3/d） ；k 综合渗透系数（ m/d） ；hm有效含水层厚度（ m） ；s水位降深（ m） ；r影响半径（ m） ；r0井半径（ m） ；m0坑底到下卧不透水层距离。采用上述公式对基坑总排水量进行了计算，安全系数按 1.21.3考虑

6、。其结果见下表4-1。表 4-1 基坑总排水量计算成果表有效含水层厚度渗透系数基坑水位降深坑底距不透水层距离基坑长度基坑宽度坑底涌水量总涌水量hmk s m0a b q2q m m/d m m m m m3/h m3/d 20 14.8 10 2 164.9 21 170.3 4086.65 5 基坑降水方案5.1 设计依据本次基坑降水设计主要依据是： * 倒虹吸工程施工措施（导流与土方开挖工程） 、* 倒虹吸施工进度图、 * 渠道倒虹吸开挖图、工程区附近已有勘察资料等。5.2 降水井布置综合考虑工程区水文地质条件、降水要求、开挖断面设计特点、开挖方法、基坑降水涌水量估算结果等因素，本次降水井

7、设在* 翼降 水方 案6 墙上部外边缘交界线 * 处，共设置两眼。详见降水井平面布置见图5.2-1，剖面布置见图5.2-2。降水井主要降水目标是：疏干、层壤土层间孔隙水；有效降低、层承压水水头。84.5097.84998.64998.84998.649图 5.2-1 出口段降水井平面布置示意图降水井图 5.2-3 降水井横剖面布置示意图降 水方 案7 5.3 单井结构设计降水井结构结构示意图见图5.3（1）过滤器降水井过滤器是影响单井出水量大小的主要因素，应根据含水层的岩性和渗透系数大小合理选择。对期降水井的单井结构设计， 根据二期开挖范围内的地层结构情况，对降水井（成井口径 700750mm

8、 ） ，井深30m/40m 采用外径 360 mm 、内径300 mm 无砂管过滤器，采用 4根竹芘加固 . 降 水方 案8 地面（高程约 109.2m）井 管（长20m ） 外径360mm 、厚度30mm 孔径700mm孔 壁 厚度约200mm滤 料 外径360mm 、厚度30mm无砂砼管 厚度约200mm滤 料无砂砼管料井管20m滤料井管360mm200mm20012#铁丝x31004根竹芘图 5.3 20m井结构示意图降 水方 案9 钻孔就位放线钻孔下 滤 管包扎滤管冲孔、换浆抽水填砾填土稳管洗井整固井口（2）沉淀管根据类似地层中所作抽水试验结束后所测的井内沉淀来看，一般沉淀物厚度都小于

9、1.0m，故沉淀管的长度按2m考虑是比较合适的，可满足施工降水过程中沉淀要求，本方案中的沉定管仍然采用过滤器管。（3）回填滤料回填反滤料的级配可以根据含水层的颗粒分析（颗粒分析曲线）和颗粒特征粒径的含量资料确定。砂层填砾规格一般以含水层颗粒直径 d50的 810 倍为宜（细砂层 13mm，中砂层 15mm）。由于洗井和抽水过程中。管外所填滤料一般会下沉密实1/10 左右，所以滤料围填高度一般需超过所利用含水层的顶板。5.4 机电资源配置本次降水工程共布置降水井2 眼。配置 2 台额定流量 30 m3/h、扬程 39m、功率 5.5kw 水泵。每台泵都配备独立的电器开关和继电保护装置。6 降水井

10、施工成井施工工艺流程见图6.1-1。降 水方 案10 图6.1-1 成井工艺流程7 施工组织7.1 劳动力配置项目部将设置队长1 名，白班带班长 1 名，夜班带班长 1 名。设置施工、运行维护、观测、安全与文明生产保障、 后勤等 5 个专业组，各专业组设专业负责人1 名，并根据需要配备足量的工作人员。项目部的组织结构如图所示。降 水方 案11 7.2 主要人员配置工种人数备注开挖期砼施工期施工组8 1 运行维护组1 1 观测组1 1 安全文明组1 1 后勤组1 1 抢险队 (暂不投入 ) 与公司抢险队取得联系合计12 5 7.3 进度计划进度计划应满足 * 倒虹吸工程施工进度图和合同条款中对队

11、长白班带班长理夜班带班长施工组观测组后勤组抢险队(暂不投入) 运行维护组安全文明组降 水方 案12 工作进度的要求， 合理安排施工降水工作。 降水工作的具体进度安排如下：(1) 第 1 天施工准备、进场；(2) 第 2 天第 3 天成井、洗井、试抽（同期由项目部完成集中排水管道铺设）；(3) 第 4 天开始基坑降水运行。8 降水保障措施8.1 基本原则周密布置降水方案，严格控制施工质量，有序进行运行管理，做到降水施工方案合理、可行、安全、经济，确保降水任务目标顺利实现。8.2 施工保障措施（1）定位：井位偏差小于 50cm。钻井设备就位后，必须平正、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动；（2）钻

12、井：采用反循环钻井机成孔，一径到底不留沉渣，井孔要求正、圆、直、孔斜率1%。严格控制护壁土料粘粒含量及泥浆比重，在容易产生泥浆渗漏的地层中及时采取维持孔壁稳定的措施；（3）冲孔换浆：利用钻具将稀泥浆压入井底，由下而上将井里稠泥浆逐渐顶替换稀；（4）下管：按设计长度下管，管口露出地面0.5m，每两根管绑一道扶正器。井管居中，不偏不斜。（5）填砾及止水：井管下到孔底后，按降水井结构要求在过滤降 水方 案13 器段填充滤料（砂层填砾规格一般以含水层颗粒直径d50的810倍为宜），非过滤器段用粘土球封堵。（6）洗井：利用空压机反吹洗井，井内沉渣不得大于0.30m。（7）安装水泵（水泵下置深度为井底以上

13、2m）、真空泵、排水管，遮盖、密封（真空泵运行前）井口，使降水井进入工作状态。8.3 运行管理保障措施（1）运行维护组实行 3班24小时连续值班作业，每班配1人，负责人由专业技术人员担任。（2）运行维护工作内容主要包括：运行巡视： 定时巡视降水井设备、 排水管及集中排水管道运行状态并作好记录， 观察基坑边坡有无明流出渗现象，发现问题及时处理。水位流量观测： 定时观测降水井出水量、 降水井及观测孔中地下水位变化情况并作好记录， 发现异常情况及时分析原因并采取相应处理措施。 一般情况下观测时间间隔为12小时，预留层以下开挖及底板浇注期间视具体情况适当加密观测。设备维护： 提前准备好足够的设备备用件

14、，当抽水井设备出现故障时及时予以维修或更换，保证抽水井正常工作。信息反馈： 对降水运行期间发现的问题难以独立处理时，要及时上报项目负责人；必要时，向其它相关方通报情况。8.4 降排水应急措施在外侧截渗墙防渗失效时， 为进一步确保基坑施工安全，考虑了以下便于快速实施的降排水应急预案：（1）降水井成井过程中要严格按照成井技术要求进行施工，成降 水方 案14 井完成后立即进行洗井， 洗井时若出水量小经过出处里后仍然不能满足出水量要求时，应立刻进行补打井，新打一口井的时间为1天（即24小时） 。（2）若通过地下水位观测、预测或运行巡视，发现基坑开挖过程中，边坡局部出现明流渗水， 从而可能对基坑施工造成

15、不利影响时，可采取在合适位置开挖截渗沟并埋设截渗管的方法进行应急处理，见图8.4-1。图8.4-1 截渗沟埋设示意图截渗管埋置具体位置及深度需根据地下水在坡面出溢的具体情况而定。截渗管内的地下水流入按一定间隔设置的集水井，由水泵排出基坑。（3）如果基坑开挖到建基面后，基底地层因岩性或起伏变化造成局部地下水难以完全疏干，从而可能对基坑施工造成不利影响时，可在倒虹吸基础轴线位置布置适当数量的轻型井点或离心式井点，及时疏干地层中的孔隙水，满足施工要求。（4）当管身段浇筑完成需要进行回填时，根据回填速度，内排降水井可以采取逐一短时暂停（时长不超过0.5小时），可人工往上添加井管至倒虹吸管要求的回填高度

16、。降 水方 案15 9 安全文明生产保障措施基本原则：以我集团现有环境与职业建康安全管理体系为依托，以 “绿色设计、以人为本、诚信守法、持续改进”为宗旨，文明施工，科学管理，确保生产安全，维护施工环境。9.1 安全生产保障措施（1）建立健全安全生产组织，明确项目负责人为安全生产第一责任人，在项目部下设安全文明生产保障组。（2）认真贯彻执行安全生产责任制和各项规章制度，坚持经常性的施工安全教育、检查及监督指导；（3）强化职工和操作人员的安全常识教育，认真学习有关安全法规及操作规程，做到人人关心安全，做好安全技术交流，力争把事故隐患消灭在萌芽状态；（4）建立健全施工机械操作、检查、保养及维修制度，

17、各种机械设备要专人操作，持证上岗，并且定期检查。严禁操作人员违章作业，管理人员违章指挥。（5）严格遵守国家及地方安全生产有关法律法规，施工人员必须按规定穿戴、使用劳动保护用品、用具。（6）针对本项目特点，认真分析查找潜在的安全隐患，加强安全教育，并采取相应的预防措施，建立施工安全检查制度，定期检查场地安全、施工安全、机械使用安全（钻井、运输、吊装、挖掘等）以及人员安全（施工操作、劳动保护、饮食卫生、医疗保健）等；（7）施工中所用机械、电气设备必须达到国家安全防护标准，自制设备、设施通过安全检验及性能检验合格后方可使用。降 水方 案16 各工种的施工作业，必须遵照相应的工种作业安全规定执行。用电

18、安全所用施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关， 发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。电缆、高压胶管等要架空设置，钻机行走时，一定要有人提起电缆高压胶管同行。 不能架起的绝缘电缆和高压胶管通过道路时，要挖宽20cm，深30cm地沟进行埋设，以免机械车辆压坏，发生事故。配电系统分级配电， 配电箱、开关箱外观完整、 牢固、防雨防尘、外涂安全色、统一编号。其安装形式必须符合有关规定，箱内电器可靠、完好，选型、定值符合规定，并标明用途。所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护。施工现场所有用电设备， 必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决。现场内各用电设施，尤其是电焊、电动工具，其装设使用应符合规范要求，维修保管专人负责。施工场地内的照明须用安全防暴灯。现