4号线人民路站降水设计方案

1、苏州市轨道交通人民路站4 号线基坑降水设计方案及施工组织设计岩土工程SHANGHAI CHANGKAI GEOTECHNICAL CO.,二一三年五月三十一日目录 工程概况31.1 工程概况31.2 地质条件3二 基坑突涌稳定性分析及降水对策82.1 稳定性分析82.2 降水工程特点分析与对策9三 减压降水分析93.1 基坑降水水文地质概念模型93.2 基坑降水数值模拟103.3 基坑减压降水设计计算12四 疏干井分析计算13五 降水设计工作量13六 施工工艺及技术要求146.1 成井材料要求146.2 成井工艺要求166.3 成井施工控制表17七 降水运行管理187.1 降水试运行187.2

2、 降水正式运行187.3 电路系统布置197.4 排水系统布置207.5 井管保护207.6 减压降水引起的地面沉降控制207.7 其他备用准备21八 降水验证试验设计218.1 试验目的218.2 试验设备218.3 试验流程225.4 数据分析22九 施工过程风险分析与降水应急预案（建议总包考虑）239.1 风险分析239.2 应急预案工作流程249.3 应急预案救援队伍和物资249.4 应急预案的启动259.5 应急抢险、救急措施269.6 对现场及建筑物和市政管道、管线等安全保护措施289.7 周边管线位移. 29十 封井2910.1 坑内疏干井2910.2 坑外减压井及水位观测井29

3、10.3 坑内观测井30十一 附图30 工程概况1.1 工程概况人民路站为全线第 26 座车站，为明挖二层岛式车站，一层为站厅层，二层为站台层。车站位于规划路与人民路交叉路口处，沿路南北向布置。路路道路红线宽约 44.0m，为城市主干路，东西方向为人民路，道路红线宽约 40.0m。站点位于规划滨湖新城范围，现状周边范围为农业用地。根据车站周边规划条件，车站西北方向和西南方向规划为商住用地，东北方向规划为交通换乘用地，西南规划为商住用地。车站总长 199.6m，车站有效站台中心里程为右DK33+183.300，设计起点分界里程为右 DK33+110.000，设计终点分界里程为右DK33+309.

4、601。标准段最大挖深约为 15.01m，南、北端头井挖深约为 16.80m。1.2 地质条件1.2.1 地形地貌本站周边区域为广阔的冲湖积平原，水系发育，地势平坦，系典型的水网化平原。场地地面标高在 2.373.82m 之间，地势较平坦。1.2.2 工程地质条件根据地质资料，本站位地层层序自上而下依次为：1淤泥层：灰黑色，为河底淤积物，富含有机质及腐植物，有腥臭味，夹少量生活。其时代为第四系全新统（Q44）。层厚1.70m。拟建车站河塘部位有分布。2杂填土层：杂色，道路部位面层为0.500.60m沥青混凝土，基层以三七灰土（夹有碎石、道渣等），其它以碎石、碎砖为主，中间以少量粘性土充填，局部

5、杂有块石。其时代为第四系全新统（Q44）。层厚0.503.30m，平均厚度1.62m，层底标高-0.472.81m。拟建车站局部人民路及南北两侧端头有分布。3素填土层：色、褐灰、灰色，松软，主要成份为粘性土，间夹少量碎石、碎砖等。其时代为第四系全新统（Q44）。层厚0.306.20m，平均厚度2.86m，层底标高-3.03-0.49m。其含水量为34.4%，湿密度1. 89g/cm3，孔隙比0.925，塑性指数17.1，液性指数0.69，压缩系数为0.493MPa-1，压缩模量4.18MPa，粘聚力29.0kPa，摩擦角15.4（以上均为平均值，抗剪强度指标为固结快剪值，下同）。该层拟建车站除

6、河塘部位外均有分布。1粘土层：黄褐色褐黄色，可塑，局部为硬塑，含铁锰质结核，夹青灰色条纹，无摇振反应，刀切面具油脂光泽，干强度、韧性高。为第四系晚更新统（Q32-3）冲湖积相沉积物。层厚1.203.50m，平均厚度2.93m，层顶标高-3.03-0.49m，层底标高-4.23-3.53m，埋深在2.306.20m之间。其含水量为26.3%，湿密度1.99g/cm3，孔隙比0.742，塑性指数19.0，液性指数0.31，压缩系数为0.278MPa-1，压缩模量6.59MPa，粘聚力56.4kPa，摩擦角15.2。该层压缩性中等，拟建车站均有分布。2粉质粘土层：色为主，局部地段下部为青灰色，可塑为

7、主，底部一般为软塑，含铁锰质氧化斑点，下部粉粒含量较高，夹少量粉土薄层，无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度、韧性中等。为第四系晚更新统（Q32-3）冲湖积相沉积物。层厚2.005.60m，平均厚度3.96m，层顶标高-4.23-3.53m，层底标高-9.49-6.12m，埋深在4.907.40m之间。其含水量为31.6%，湿密度1.92g/cm3，孔隙比0.874，塑性指数14.4，液性指数0.79，压缩系数为0.389MPa-1，压缩模量5.02MPa，粘聚力28.0kPa，摩擦角15.7。该层压缩性中等，拟建车站均有分布。3粉土层：色灰色，稍密中密，饱和，夹薄层状粉质粘土，局部粉质粘土含量

8、较高，无光泽，干强度低，韧性低，摇振反应迅速。为第四系晚更新统（Q32-2）交互相沉积物。层厚1.005.30m，平均厚度3.08m，层顶标高-9.23-6.12m，层底标高-9.23-6.12m，埋深在6.9012.40m之间。其含水量为28.8%，湿密度1.94g/cm3，孔隙比0.794，塑性指数9.2，液性指数0.90，压缩系数0.180MPa-1，压缩模量11.52MPa，粘聚力10.6kPa，摩擦角30.2，标贯实测击数平均值为14.5。该层压缩性中等，拟建车站大多有分布。1粉质粘土层：灰色，流塑为主，具水平层理，夹薄层状粉土，稍有光泽，干强度中等，韧性中等偏低，无摇振反应。为第四

9、系晚更新统（Q32-2）交互相沉积物。层厚1.004.20m，平均厚度2.29m左右，层顶标高-11.83-8.59m，层底标高-13.79-10.74m，埋深在10.4014.20m之间。其含水量为29.7%，湿密度1.92g/cm3，孔隙比0.833，塑性指数11.8，液性指数0.91，压缩系数为0.352MPa-1，压缩模量5.70MPa，粘聚力23.9kPa，摩擦角16.6。该层压缩性中等偏高，拟建车站均有分布。2粉土层：灰色，稍密中密，饱和，局部夹有较多薄层状粉质粘土，无光泽，干强度低，韧性低，摇振反应迅速。为第四系晚更新统（Q32-2）交互相沉积物。层厚0.502.00m，平均厚度

10、1.49m，层顶标高-12.34-10.74m，层底标高-13.49-12.30m，埋深在12.5015.50m之间。其含水量为29.0%，湿密度1.95g/cm3，孔隙比0.781，压缩系数0.176MPa-1，压缩模量10.96MPa，粘聚力10.4kPa，摩擦角26.9，标贯实测击数平均值为14.3。该层压缩性中等偏低，拟建车站局部有分布。1粉质粘土层：灰色，软塑为主，水平层理发育，夹薄层状粉土或粉砂，局部夹层稍多，稍有光泽，干强度中等，韧性中等偏低，无摇振反应。为第四系晚更新统（Q32-2）交互相沉积物。层厚4.607.40m，平均厚度5.37m，层顶标高-13.79-12.30m，层

11、底标高-20.63-17.50m，埋深在14.1016.40m之间。其含水量为30.3%，湿密度1.93g/cm3，孔隙比0.832，塑性指数13.2，液性指数0.78，压缩系数为0.370MPa-1，压缩模量5.17MPa，粘聚力25.3kPa，摩擦角15.8。该层压缩性中等偏高，拟建车站均有分布。1粘土层：暗绿色，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。有光泽，干强度高，韧性高，无摇振反应。为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物。层厚2.905.50m，平均厚度4.61m，层顶标高-20.63-17.50m，层底标高-24.03-22.61m，埋深

12、在16.9022.70m之间。其含水量为25.2%，湿密度2.01g/cm3，孔隙比0.713，塑性指数19.8，液性指数0.29，压缩系数为0.235MPa-1，压缩模量7.81MPa，粘聚力61.3kPa，摩擦角15.3。该层压缩性中等，拟建车站均有分布。2粉质粘土夹粘土层：青灰，可塑。含铁锰质斑点，局部粉粒含量高，下部夹少量薄层粉土。稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物。层厚2.306.60m，平均厚度3.49m左右，层顶标高-24.03-22.61m，层底标高-30.63-25.41m，埋深在21.8026.80m之间。其含水量为29

13、.2%，湿密度1.95g/cm3，孔隙比0.809，塑性指数13.9，液性指数0.69，压缩系数为0.332MPa-1，压缩模量5.64MPa，粘聚力33.7kPa，摩擦角15.4。该层压缩性中等，沿线均有分布。2粉土层：色灰色，密实为主，顶部中密，饱和。夹少量薄层粉质粘土，局部为粉砂，主要矿物成分为石英、长石，含云母碎片。无光泽，干强度低，韧性低，摇振反应迅速。为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物。层厚11.6016.90m，平均厚度15.43m，层顶标高-30.63-25.42m，层底标高-42.74-41.41m，埋深在24.1030.30m之间。其含水量为24.5%，湿密度1.

14、98g/cm3，孔隙比0.700，塑性指数8.4，液性指数0.72，压缩系数为0.140MPa-1，压缩模量12.98MPa，粘聚力9.5kPa，摩擦角31.0，标贯实测击数平均值为36.3。该层压缩性中等偏低，拟建车站均有分布。3粘土层：青灰、灰色，可塑。含铁锰氧化物斑点，薄层理发育，夹少量薄层粉土。有光泽，干强度中等偏高，韧性中等偏高，无摇振反应。为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物。层厚3.704.00m，平均厚度3.85m，层顶标高-42.74-42.03m，层底标高-46.74-45.73m，埋深在43.8044.50m之间。其含水量为30.5%，湿密度1.95g/cm3，孔

15、隙比0.847，塑性指数21.0，液性指数0.41，压缩系数为0.303MPa-1，压缩模量6.09MPa，粘聚力48.1kPa，摩擦角14.9。该层压缩性中等，拟建车站局部有分布。4粉土层：灰色，密实，饱和。层理发育，夹少量薄层粉质粘土，无光泽，干强度低，韧性低，摇振反应迅速。为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物。层厚8.7013.00m，平均厚度11.65m，层顶标高-45.73-41.41m，层底标高-55.31-52.91m，埋深在41.6048.50m之间。其含水量为24.3%，湿密度1.98g/cm3，孔隙比0.693，塑性指数8.8，液性指数0.72，压缩系数为0.150

16、MPa-1，压缩模量11.66MPa，粘聚力10.0kPa，摩擦角31.1 ，标贯实测击数平均值为46.9。该层压缩性中等偏低，拟建车站均有有分布。2粉质粘土层：灰色，软塑为主。薄层理发育，夹薄层粉土。稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，为第四纪中更新世（Q22-2）冲湖相沉积物。层厚3.305.10m，平均厚度3.99m，层顶标高-55.31-52.91m，层底标高-58.81-57.14m，埋深在54.4057.00m之间。其含水量为31.9%，湿密度1.91g/cm3，孔隙比0.888，塑性指数13.9，液性指数0.85，压缩系数为0.440MPa-1，压缩模量4.69MPa，粘

17、聚力27.0kPa，摩擦角14.8。该层压缩性中等，拟建车站均有分布。1.4.3水文地质条件a、潜水：含水层主要由填土层组成，勘察区域有分布。填土层由粘性土夹碎石组成，由于其颗粒级配不均匀，固结时间短，往往存在现象而形成孔隙，成为水的赋存空间，其透水性不均匀。主要接受大气降水的入渗补给。其下为1粘土层，该层土均质致密，为超固结土，据室内试验，其渗透系数（取最大试验值，下同）KV=9.6E-08cm/s、KH=1.4E-07cm/s，属不透水土层，2粉质粘土层，据室内试验，其渗透系数KV=2.4E-06cm/s、KH=3.1E-06cm/s，属微透水土层。勘察期间实测潜水稳定水位在1.191.5

18、3m之间。苏州地区降雨主要集中在69月份，在此期间，水位一般最高；旱季为12月份至翌年3月份，在此期间水位一般最低。年水位变幅为1.00m。据区域水文资料，苏州市最高潜水位标高2.63m，最低潜水位标高为0.21m。b、微承压水含水层由晚更新统沉积成因的土层组成，车站右CK33以南以 粉土为主，以北以2粉土层为主，两者属同一含水层组，其透水性及赋水性一般中等。根据室内渗透试验结果结合抽水试验成果，3粉土和2粉土层渗透系数K值按最大值考虑，可取3.14E-3cm/s，为中等透水土层。该含水层组的隔水顶板右CK33+159以南主要为粘性土层，隔水底板主要为1粉质粘土层；右CK33以北隔水顶板主要为

19、 粉质粘土层，隔水底板主要为1粉质粘土层。含水层的补给来源主要为微承压水的越流补给及迳流补给，微承压水头埋深约0.602.50m左右，相应标高在0.670.79m左右，高于隔水层顶板，故具微承压性。据区域资料，苏州市最高微承压水头标高为1.74m，年变幅1m左右。c、承压水含水层由晚更新统沉积成因的土层组成，主要为2粉土和4粉土层，该含水层组分布较稳定，埋深在24.1030.30m之间，厚度大。2粉土层隔水顶板为2粉质粘土层及1粘土层，由室内渗透试验结果，2粉质粘土层渗透系数KV=2.5E-6cm/s，KH=4.5E-6cm/s，属微透水层；1粘土层渗透系数KV=4.9E-7cm/s，KH=5

20、.6E-7cm/s，属不透水层，因此具承压性。该含水层的补给来源主要为承压水的越流补给及迳流补给，以迳流及人工抽吸为主要排汇方式。根据本站承压水观测孔观测结果，承压水头埋深在4.506.60m之间，水头标高在-2.94m左右（实际建议按区域承压水最低水位标高-2.70m取值）。据区域资料，年变幅1m左右。二 基坑突涌稳定性分析及降水对策2.1 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，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

21、进行承压水位控制：式中：Fhs D Hs-安全系数（取 1.10）-基坑开挖深度（m）-安全承压水头埋深值（m）-承压含水层顶板埋深值（m）-基坑底板至承压含水层顶板间的土层重度的层厚平均值（取18.00kN/m3）w -水的重度（10.00kN/m3）人民路站标准段基坑开挖深度约 15.0m，端头井段开挖深度约 16.8m。根据勘察资料，承压含水层初始水头埋深均考虑为 4.5m。基坑标准段及端头井段，承压含水层顶板最浅埋深按 24.0m 考虑；则临界开挖深度为 12.12m，则标准段及端头井段需减压降水。表 2-2换乘段基坑稳定性分析统计表综上，开挖施工过基坑不满足承压水抗突涌验算，基坑开挖

22、深度超过临界序号开挖深度 hs(m)安全承压水位埋深D (m)需要降低的水位幅度（m）临界深度12.124.50临界状态标准段15.09.214.71端头井16.812.157.65开挖深度后，需对承压水进行处理。2.2 降水工程特点分析与对策根据本工程围护结构特征和拟建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。（1）1)工程特点分析人民路站基坑开挖范围地层自上而下依次为：3 层素填土，1 层粘土，2 层粉质粘土，3 层粉土，1 层粉质粘土。车站底板所处地层为1 层粉质粘土，基坑开挖受微承压水层3 层粉土影响，围护结构底端部处于

23、1层粘土。2)开挖深度范围内涉及潜水及3 层微承压水。水处理不当将引起流砂涌水现象，影响基坑的正常施工。3)基坑下伏承压含水层2 层与4 层连通，承压水水头压力较大，含水层极其富水，顾家荡路站与人民路站基坑存在一定的突涌风险，需要进行抗突涌分析。（2）降水对策针对本工程特点，采用以下措施解决本基坑降水工的难点：1)2)对于开挖范围内的浅层潜水以及3 层微承压水，采用管井进行疏干处理。对于下伏的承压含水层，根据现有资料进行承压水抗突涌验算后，对需要减压的区段，采用深井进行减压处理，降低坑内承压水的水头，保证基坑的顺利开挖。由于止水帷幕较浅，采用坑内与坑外井结合方式降水。3)在进行减压降水时，必须

24、严格遵循“按需降水”，不得超降，减少降水对周边环境的影响。4)为指导降水运行，在基坑内布置少量备用井兼水位观测井。三 减压降水分析3.1 基坑降水水文地质概念模型根据前述基坑突涌稳定性安全验算结果，必须对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。根据拟建场地的工程地质与水文地质条件、基坑围护结构特点以及开挖深度等，本次设计采用了渗流数值法进行计算，为减压降水设计与施工提供理论依据。该计算方法已成功应用于本公司在、苏州、等多地的深大基坑工程的降水工程。本次承压水减压降水设计中，减

25、压降水目的层为承压含水层。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，因此，将上覆潜水含水层、弱透水层以及下伏承压含水层组一起纳入模型参与计算，并将其概化为三上的非均质各向异性水文地质概念模型。为了克服由于边界的不确定性给计算结果带来随意性，定水头边界应远离源、汇项。通过试算，本次计算以整个基坑的东、西、南、北最远边界点为起点，各向外扩展约 500m，四周均按定水头边界处理。3.2 基坑降水数值模拟3.2.1水运动数学模型根据上述水文地质概念模型，建立下列与之相适应的三维水运动非稳定流数学模型:4、源汇项处理方式减压井处理在Visual Modflow中，减压

26、降水井可以设置过滤器长度、出水量等参数。边界条件处理在本次基坑降水模拟中，模型边界在降水井影响边界以外。故可将模型边界定义为定水头边界，水位不变。5、本次减压降水三维渗流模型建立假设条件：承压含水层的初始水头埋深 4.5m；考虑群井效应，单井涌水量平均考虑 7m3/h。3.3 基坑减压降水设计计算减压主要目的层为：2 层粉土夹粉质粘土，井结构采用非完整井形式。拟定车站主体基坑内侧布井，减压井的深度为 37m，其中过滤器埋置 3036m。基坑标准段开挖深度约 15.0m，承压含水层安全水头埋深需要控制在 9.21m。基坑端头井段开挖深度约 16.8m，承压含水层安全水头埋深需要控制在 12.15

27、m。经过模型计算：在基坑开挖施工时，将水位埋深可以控制在满足基坑稳定性验算条件下时，需10（另含 4 口备用观测井）。要以上井结构的降水图 3-1 为基坑开挖施工时，执行“按需降水”，承压含水层水位等值线图。图 3-1人民路站基坑降水井运行后基坑水位埋深等值线图（：m）四 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。坑内疏干井数量按下式确定：n = A / a 井式中：n 井数(口)；A 基坑总面积 (m2)；单井有效疏干面积 (m2)。a 井基坑开挖，在素填土、粘土、粉质粘土、粉土夹粉质粘土土层中，a150-180m2 取值。井可按根据开挖深度不同，本区间疏干井布

28、置时，呈差异性布置，但不超过止水帷幕。基坑面积约基坑面积约 4000m2，拟定 23 口疏干井(含 3 口备用观测井)，端头井23m，过滤器 422m；标准21m，过滤器 420m。坑外布置同结构观测井 6 口五 降水设计工作量各车站基坑降水井信息统计如下表 5-15-2 所示。表 5-1 减压降水工作量统计表表 5-2 疏干降水工作量统计表区域井类型井数井号孔径管径井深滤管实管填滤车站井类型井数量井号孔径管径井深滤管mmmmmm人民路减压降水井10J1J105502733730-36备用观测井4BG1BG45502733730-36六施工工艺及技术要求6.1成井材料要求1.1减压降水井及备用

29、井井管：采用，壁厚3mm，管径273mm；图6-1 井管图滤管：建议缠丝过滤器或桥式过滤器，壁厚3mm，管径 273mm，缠丝间距 1.0mm1.5mm，孔隙率30%；桥式过滤器桥高 1mm，孔隙率大于 15%。沉淀管：采用，壁厚3mm，管径273mm，高度2m，底口用与井管等厚钢板焊接。图6-2 降压深井滤管图量料mmmmmmmm人民路标准段疏干井14S4S-200-42-20端头井段疏干井6S1S3/S18S20550273234-220-42-22坑内观测井疏干井3SBG1-SBG3550273214-200-42-20坑外观测井疏干井6SG1-SG6550273214-200-42-2

30、0图6-3 桥式滤管图包网：采用40目单层尼龙网。填砾：采用标准级配砂（中-粗砂），粒径可按下式考虑：沉淀管：采用厚钢板焊接。，壁厚2.5mm，管径273mm，高度12m，底口用3mm6.2 成井工艺要求准备工作钻机进场定位安装开孔下护口管钻进终冲孔换浆下井管稀释泥浆填砂洗井下泵试抽。（1）准备工作根据施工方案，材料和，合理安排人财物，与甲方及总包保持密切协作。（2）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。材料，质量不符合要求不能开钻。（3）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

31、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，用粘土填实夯实，井管、砂料到位后才能开钻，钻孔不超过 1（对转盘采用水平尺校平），要求整个钻孔圆整光滑，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在 1.081.15，尽量采用地层自然造浆，整个钻进过给进（始终处于减压钻进），避免钻具产生一次弯曲，特别是要求大钩吊紧后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，并泥块后再接新钻杆，终应彻底清孔，直到返回泥浆内不含泥块，返出的泥浆含砂量12%后提钻。（5）下井管及滤管按设计事先将井管排

32、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，焊接时二节井管应用经纬仪从成 90 度的二个方向找直，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。井径为 273mm，厚 3mm 的井，缠丝过滤器缝隙（约 1.01.5mm）均匀、桥式过滤器桥高 1.0mm，外包一层 40 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。（6）填砂

33、将填砂（中粗砂）沿井壁四周均匀填入，并随填随测填砂顶面的高度，不得。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。（7）洗井降水井、观测井洗井要求采用大泵量水泵洗井方法，要求洗井到清水并测定含砂率，要求含沙量不大于 1/10000。（8）试抽水降水井：安装泵体要稳，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。6.3 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600mm测量钻头质量员泥浆1.08-1.15计机长质量员沉渣厚度：500mm测 绳机长质量员成井阶段泥浆1.05-1.10计机长质量员井管及滤管长度500mm钢 尺质量员填砂

34、厚度mm测 绳机长质量员粘土厚度mm测 绳机长质量员洗 井水泵抽水目 测项目工程师水位20mm水位计测量员等七 降水运行管理对于浅层疏干井，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。对于减压降水井，为减少降水对周围环境的影响，必须按需降水，水位控制严格按照基坑稳定性分析中的基坑开挖深度和承压安全水位埋深曲线进行。7.1 降水试运行在开始降水运行之前，测定水位，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

35、正常，对电箱和电缆线等设备进行检查，确保降水持续进行。7.2 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,降水工作应在构筑物施工至上覆压力和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，坑内外观测井应采用人工监测进行，在水位异常情况下，人工监测频率应按实际需要进行；若有条件则建议采用自动系统，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。对于实时水水位系统，采用水位探头和仪全自动数据，配备的PC 机对所的数据及时换算成水位，并绘制成实时

36、曲线水水位，以便能够在最短时间内发现问题。测量数据最小时间为 30 秒左右，水位时间 1 分种左右。一般在本项目根据实际挖土进度，分块分区分层挖土的特点，在正式抽水运行后，分别在基坑内外布设的观测井，每天固定时间采用人工监测水位的方法测量开挖过序号检验项目质量标准检查方法责任人流量2m3/h水 表测量员等基坑内外的水位变化。7.3 电路系统布置为了确保基坑降水安全运行，保证不间断降水，总包应在施工现场除提供一路工业用电外，另外还应提供或配备发电机组作为备用电源，实现双电源之间的自动切换。图7-1 电路系统构架图智能控制器（控制柜）来实现，在市电供电停止的瞬间，信号自主要通过动发给备用电源，备用

37、电源在收到信号的瞬间，根据事前设定的启动时间，立即自动启动并达到稳定电压向系统供电；当市电恢复供电时，信号给发电机组并迅速自动切换至市电供电，发电机组自动停止运行。在电源切换过市电断开时，带载水泵会停止运行，切换至备用电源后，要求水泵会自动再次启动运行。考虑到所有水泵瞬间启动电流较大会对供电网络产生冲击，设计时将支路开关设置延时启动，分路分时启动各支路接触器，这样在无人值班的状态下，能保证水泵的正常启动运行。要求发电机组能够在 5 分钟内启动。7.4 排水系统布置排水是否正常将直接影响降水运行，根据降水最分析，平均每口减压井每小时最高排水量大约15m3，所以施工现场必须合理布置排水沟或者集水管

38、道，以能够迅速将大量水排入城市管道中。因本工程降水时间较长，基坑范围较大，各基坑基本呈长条形，可在基坑外侧一周设置集水总管，总管直径300mm，经三级沉淀后才可以向基坑周边的市政排水口排放。排水总管保护比较重要，经过通道的区域采用钢板铺垫，防止排水系统破坏。7.5 井管保护基坑开挖时注意保护降水井管，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，除了降水必须保证井管连接的焊接质量以外，在坑内挖土过，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，可以人工扦土，并要有专人指挥。做有醒目标识 (井壁刷有双色油漆、井口搭设操作在坑内在现场所有降水保护)，坑外井采取井

39、口外侧搭设防护架，坑内的疏干深井随基坑开挖深度逐步割除多余的井管。每口井的管口处应设置醒目标志，对可能受车辆行走影响的电缆线以及管路加以防护，并且抽水加强对现场的巡视力度。7.6 减压降水引起的地面沉降控制1）建筑物和管线的减压井抽水时间应尽量缩短，按需降水。2）采用信息化施工，建议对坑内外观测井进行实时及时调整抽水井数量及抽水流量，进行按需降水。自动监测，发现问题3）环境监测资料应及送降水项目部，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）在降水施工完成后，应进行试运行，再详细制定降压降水的运行方案。5）在降水运行过随开挖深度逐步降低承压水头，根据试运行得到的结

40、果，按开挖深度确定的运行。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、已建成的隧道、连续墙等，必须由专业监测进行监测。7）基坑施工过，如连续墙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）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。7.7 其他备用准备各基坑现场现在备用 23 台大流量的深井潜水泵，全部为完好的。在基坑开挖至大底板以及底板混凝土的养护过，正常使用的降压井出水不正常或者停止运行时，先启动备用井，并在现场

41、吊车的配合下对降压井进行更换水泵，整个过程大概需要 23 小时左右。在更换水泵的减压井正常运行后再停止备用井。图 7-2 备用设备八 降水验证试验设计8.1 试验目的本次试抽水试验的主要目的为：1）测定承压含水层的初始水位及单井出水量；2）检验降水效果，看是否能够满足设计最大降深的要求。8.2 试验设备根据抽水试验内容，确定本次试验设备需要如下：1）抽水设备：深井水泵(按需)2）水位计：按需3）流量表：按需8.3 试验流程本次抽水试验先进行单井定流量抽水试验，后进行两井定流量抽水试验。两次抽水试验之间让水位充分恢复。试验过抽水井与观测井同步进行水位观测。抽水观测时间按开泵后规定的时间间隔进行，

42、水位观测时间间隔为：1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、90、120，以后每隔 30min 观测一次，至 480后每 60min 观测一次，至 1200后每 2h 观测一次，直至抽水停止。停止后观测恢复水位，时间间隔同抽水试验。抽水时同时进行水量观测，观测时间间隔为 30min，采用流量表读数，精度应读到 0.1m3。若发现水量过小而水位降低缓慢，可考虑改用流量较大的水泵，流量观测次数与水位观测同步。在整个抽水试验的过，抽水井的出水量应保持常量，若前后两次、观测的流量变化超过5%时，应及时调整。根据实际出水量及降水效果，为施工阶段井的优化方案提供依据。根据基

43、坑降水设计方案布井平面位置，拟采取如下试验方式：表 8-1试验过程一览表注：抽水试验周期可根据现场情况进行调整5.4 数据分析试验结束后，需要对抽水过所的数据进行统计与分析，分析得出结果，将该结果应用于后续施工的优化设计中。试验阶段试验方式抽水井号观测井号试验目的试验周期第一阶段单井试验J1J2、BG-1确定初始水位、单井出水量1d水位恢复试验J1，J2, BG-1掌握单井抽水后的水位恢复速率1d第一阶段群井抽水试验J1，J2BG-1,J3确定群井抽水时的单井出水量2d水位恢复试验J1，J2 BG-1,J3掌握群井抽水后的水位恢复速率1d试验结果统计与分析主要内容有：1）计算单井出水量：通过对

44、观测井抽水时稳定水量资料的统计与分析，综合计算单井出水量，为后期施工方案优化设计及抽水运行时配备设备提供参考依据；2）综合分析承压含水层的水文地质特性；3）计算最大降深，看是否能达到设计最大降深的要求。九 施工过程风险分析与降水应急预案（建议总包考虑）9.1 风险分析本工程场地周边有地面道路、管线及地面建筑，环境相当复杂，所以本工程施工时对周边环境的保护要求应高度重视，总包和相关做好应急抢险预案工作，确保施工安全顺利进行，以尽量减少对周边环境的影响。本工程道路的地面下有各种城市管线，包括路灯、燃气、结水、雨水、信息、电力管道等管线。为了预防和控制本工程基坑开挖和室结构施工阶段施工现场潜在的事故

45、或紧急情况，针对基坑支护的特征特点，做好事故、事件应急准备，以便发生紧急情况和突发事件、事故有效的采取应急控制，最大限度的预防和减少可能造成的、损失和影响。本应急预案适用开挖阶段土体失稳坍塌、基坑变形过大、挖土对周边环境（包括周边建筑、公共道路、管线）产生影响或已有影响征兆时，必须启动本应急预案。9.2应急预案工作流程未发生发生9.3应急预案救援队伍和物资（1）主要机械设备（2）主要材料设备序号名称数量备注1快干水泥2 吨2钢板10 块3槽钢(工字钢)若干序号名称数量型号(规格)备注1小型挖机2 台日立(0.4m3)2汽车吊1 台QY50A(50 吨)3自卸卡车20 台SH323184千斤顶4

46、 台YCW1205空压机10 台3WC096注浆机3 台BW2507压浆机5 台8电焊机3 台BX5009卷扬机1 台JJ0.510潜水泵5 台11污水泵10 台12对讲机20 台实施应急预案应急知识定期评审进行评审、修订配备应急物资、设备组建抢险队、救护车成立抢险小组编制应急预案及环境辨识、评价（3） 其它设施另外，在后勤室内配备了医疗箱，有急救的基本药品。9.4 应急预案的启动根据本工程监测的各项内容，当超过值时，应立即启动应急预案，主要报警值规定如下：一旦有现场发现（看到、听到）现场发生事故、险情征兆，应急预案随即启动。序号监测内容值1围护结构顶部沉降与位移累计 15mm，速率 2mm/

47、天(连续 2 天)2围护结构侧斜累计 30mm，速率 2mm/天(连续 2 天)3土体侧斜累计 30mm，速率 2mm/天(连续 2 天)4立柱桩隆沉累计 20mm，速率 2mm/天(连续 2 天)5立柱桩差异隆沉累计 10mm，速率 2mm/天(连续 2 天)6连续墙与立柱桩差异隆沉累计 10mm，速率 2mm/天(连续 2 天)7坑外水位变化累计 750mm，速率 200mm/天(连续 2 天)序号名称数量备注1安全防护栏50 米2警示闪灯3 只3照明灯若干4电筒5 只5干、蓄电池组若干6灭火器若干4钢支撑4 根5脚手、扣件若干710 吨8砂袋20 只9编织袋30 只10草包20 个11安

48、全网若干9.5 应急抢险、救急措施当出现险情或正在发生险情时，项目部应急工作小组一方面将情况如实上报上级部门，向监理、设计工程师等相关汇报，另一方面立即根据事故、事件类别和严重程度选取针对措施。支撑轴力、位移值a、检查现场状况和之前的施工，查找是否同时有其他险兆或行为，比如连续墙是否渗水、土方是否没有按要求分块限时挖、出现未撑先挖情况等，一方面将有关情况及时反馈设计，另一方面现场进行原因分析，必要时对支撑砼的强度进试。b、增加人力、机械加快当前施工分块的速度，已挖区域的支撑随即进行，此时支撑砼掺加早强剂，力求尽快起到作用。支撑破坏当发现支撑有裂缝时，测得裂缝宽度以及当时支撑轴力，反馈给围护设计

49、，根据围护设计指令对砼支撑作加固。连续墙侧向变形超过值a、立即检查砼支撑是否有损坏的迹象，包括是否有裂缝及其他异常情况，检查坑内外水位，将当前相关监测结果和现场状况围护设计，与围护设计单位协商确定控制措施。b、如果处连续墙边地面有堆载，应立即全部搬出，在问题解决前，该侧施工车辆通过，减少施工动荷载。c、如发现围护墙背土体沉陷，应设法控制嵌入土体部分的位移，现场可进行以下紧急措施：增设坑内降水设备，降低水，如果条件，也可在坑外降水；进行坑底加固，采用注浆，提高土压力；监测频率加密，一天至少一次，并注意观察连续墙接缝处的变化，发现渗水现象及时进行堵漏；根据围护设计的要求对施工方的措施进行适当调整。

50、连续墙渗水a、如渗水量极小，为轻微滴水，且监测结果也未反映周边环境有险兆，则只在坑底设排水沟，暂不作进一步修补。b、如渗水量逐步增大，但没有泥沙带出，而周边环境尚无险兆，可采用修补的方法。c、如渗水量较大，呈流状，或者接缝渗水时，应立即进行堵漏。如渗水量比较大则渗水部位深 0.10m 左右，在中间埋设导流管，抢注双快水泥，等到双快水泥硬结(一般在左右)后从导流管内注射聚胺脂，将渗水部位封闭。d、当新建连续墙渗漏水量为流体状时，应立即进行组织堵漏。坑底流砂a、降水是防治流砂的最有效的办法，当出现流砂现象，在基坑内增加水井点，或1m。加大抽水速度，将坑内水位降至坑b、开启基坑外降水井，方向。低于坑底标高，降低坑外水位和改变水渗流c、对轻微流砂现象，应立即浇筑砼垫层，并将垫层加厚。压重物也是短时间的缓解措施。管涌a、采取增加降水井点，加大抽水速度的方式，降低承压水压力。b、管涌严重时可先向坑内灌水压重，减小坑内外水头差，稳定管涌情况，再采用双液注浆或浇灌快干砼封堵涌口。采用钻孔减压措施。坑底隆起