北京地铁深基坑降水设计及施工方案

PAGEPAGE18目录TOC\o"1-4"\h\z\u第一部分基坑降水设计方案21、设计依据22、工程概况23、工程地质条件及水文地质条件34、工程特点和难点55、基坑降水设计55.1、地下水影响分析55.2、降水方案65.2.1、降水方案65.2.2、辅助降水措施65.2.3、降水井结构设计75.2.4、降水井设计参数75.2.5、降水对周边建筑的影响分析76、设计图纸7第二部分基坑降水施工组织方案81、施工准备82、施工流程83、施工技术84、保证施工质量的主要技术措施85、质量保证措施96、施工组织管理97、工期进度计划108、冬施组织措施109、安全文明施工11第一部分基坑降水设计方案1、设计依据1.1、国家现行有关规范序号规范、规程名称称编号1建筑基坑支护技技术规程DB11/4889-200072建筑与市政降水水工程技术术规范JGJ/T1111—981.2、相关图纸甲方提供的图件。（1）主体围护桩及第一道支撑平面布置图；（2）北侧桩纵剖面图；（3）南侧桩纵剖面图；（4）西侧桩纵剖面图：（5）东侧桩纵剖面图；（6）A-A剖面图1.3、xx航天勘察设计研究院提供的《xx地铁十号线二期02合同段角门东（西马场）站岩土工程勘察报告（详勘）》（2008年11月）。1.4、甲方对降水的要求：本次仅对主站体进行降水设计及降水施工。2、工程概况本工程包含xx地铁十号线二期06标角门东车站工程。Xx站工程位于石榴庄路与马家堡东路（太平街南延）交叉路口的西侧，沿石榴庄路东西向布置。角门东站有效站台中心里程为K34+517.869，主体总长度205.9m，标准段总宽度20.9m，基坑深度17.1m，覆土厚度3.7m。车站共设4个出入口，2组风亭，其中，1号出入口及2号风亭位于路口西南侧，2号出入口位于路口东南侧，3号出入口及1号风亭位于路口东北侧，4号出入口位于路口西北侧。车站主体及附属均采用明挖法施工。主体结构外侧设全包防水层，与钻孔桩一起组成复合墙体系。本工程业主：xx市轨道交通建设管理有限公司结构设计单位：xx集团有限公司勘察单位：xx航天勘察设计研究院结构底标高、埋深统计表东西向分段西端（长15..8m）中段（长1699.8m）东端（长15..8m）标高19.790～～19.8821m21.760～～22.0040m20.179～～19.5579m埋深19.86～119.8229m17.89～117.611m19.471～～20.0071m备注根据招标文件，地面高程暂按39.65m考虑。3、工程地质条件及水文地质条件3.1、工程地质条件本站施工范围内土层分布自上而下依次为人工堆积层、新近沉积层和第四纪晚更新世冲洪积层、第三纪基岩四大类，并按地层岩性及其物理力学性质进一步分为5个大层及若干亚层。从上至下分别如下：（1）人工填土层杂填土①层：杂色，松散，稍湿，含砖渣，灰渣，不连续；砂质粉土、粉质粘土素填土①1层：黄褐色，松散，稍湿，以及砂质粉土、粘质粉土为主，含少量砖渣，不连续；卵石素填土①2层：杂色，松散，稍湿，亚圆形，一般粒径2～4cm，细砂充填约55%，含砖块，局部分布。该层层底标高：角门东站为35.09～37.62m，（2）新近沉积层砂质粘土、粘质粉土②层：黄褐色，稍密～中密，稍湿～中湿，土质不均，夹薄层粘性土，不连续；粉细砂②1层：黄褐色，稍密～中密，湿，不连续；粉质粘土、重粉质粘土②2层：黄褐色，中密，湿，夹薄层粉土，透镜体分布；该层层底标高：角门东站为30.69～33.49m。卵石、圆砾③层：杂色，中密，湿，亚圆形为主，一般粒径2～5cm，最大粒径大于10cm，细砂充填约35～40%，连续分布；粉质粘土、重粉质粘土③1层：灰色，湿，含少量氧化铁，局部夹粉土、细砂，透镜体分布；细中砂③2层：黄褐色，中密，湿，局部夹粘性土薄层，透镜体分布；该层层底标高：角门东站为24.04～25.46m。（3）第四纪晚更新世冲洪积层卵石④层：杂色，密实，湿，亚圆形，级配连续，磨圆度中等，一般粒径2～6cm，最大粒径约13cm，细中砂充填30～40%，连续分布；粘质粉土、粉质粘土④1层：黄褐色，中密，湿，局部夹粘土，不连续；细中砂④2层：黄褐色，密实，湿，含少量卵石层，透镜体分布；该层层底标高：角门东站为10.35～12.39m。卵石⑤层：杂色，密实，湿～饱和，亚圆形，级配连续，磨圆度中等，一般粒径4～8cm，最大粒径大于15cm，细中砂充填约30%，连续分布；粘质粉土、粉质粘土⑤1层：黄褐色，密实，湿，局部夹粘土，透镜体分布；细中砂⑤2层：黄褐色，密实，饱和，含个别砾石，透镜体分布；本次钻孔未穿透此层。3.2、水文地质条件根据地勘报告，埋深40m范围内含两层地下水。地下水类型为潜水，该层水补给来源主要大气降水和侧向径流补给，以侧向径流和向下越流方式排泄。本次勘察未发现上层滞水。地下水特征如下表所示：角门东站地区地下水特征表地下水性质水位埋深（m）水位标高（m）含水层及其特征征岩性特征渗透系数（m/d）影响半径（m）潜水（一）10.7028.59卵石、圆砾③层80潜水（二）22.10～222.80016.25～116.766卵石④层130～150092.02（110t/hh）备注1、本次勘察的外外业时间：：20088.4.119～20088.6.226；2、表中渗透系数、影影响半径根根据xx地铁10号线二期02合同段工工程水文地地质试验报报告（勘察察报告：勘勘0322007--DTSWW）的试验验结果并结结合地区经经验进行取取值。该场区地下水的腐蚀性评价结果如下：潜水对混凝土结构无腐蚀性；在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性，在长期浸水的环境下对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，地下水对钢结构具有弱腐蚀性。角门东站的抗浮设防水位38.0m（地面高程39.65m）。4、工程特点和难点（1）、本站位于石榴庄路与马家堡东路（太平街南延）交叉路口的西侧，沿石榴庄路东西向布置。周边建筑物较多，地下管线密布。对基坑降水设计、施工要求较高，基坑降水的有效性及控制降水引起的沉降是本工程的重点。（2）、本站体南侧另一工程正在进行施工，东段为基坑，深度约15m,与本站体相距约4m，西段地面施工临建密布。南侧场地现状对本站体在南侧降水井的正常布设造成极大影响。5、基坑降水设计5.1、地下水影响分析根据本站详勘报告，2008年4月~6月，在本场地勘察深度范围内实测2层地下水。第一层地下水为潜水，主要含水层为③层卵石圆砾，外业勘察时静止水位埋深为10.70m，静止水位标高为28.59m。主站体中段基底底标高为21.760～22.040m，东西两端最底标高为20.179m。显然，主站体处于第一层潜水之中；第二层地下水为潜水，外业勘察时静止水位埋深为22.10～22.80m，静止水位标高为16.25～16.76m，主要含水层为卵石④层，含水层厚度约10.0m左右，第二层潜水水面距中段结构底板最小距离为5.24m，距东西两端结构底板最小距离为3.419m。根据丰台区年内水位变化统计结果，区内年度水位升幅0.4～3.5m，且1～2m之间的变化概率很大。本次勘察外业期间正直一年中的枯水期，水位最低，9～11月份达到当年最高水位。根据丰台区近年来地下水位埋深动态变化曲线，水位埋深自1990年的约17m逐渐下降至2008年的约26m，且受年份降雨量增大和官厅水库向永定河放水的影响，致使1996年～1997年地下水位上升至近10年的最高水位，水位埋深约12m。本站主站体施工工期约1.5～2.0年，从造价及安全性方面，降水设计不宜按1996年～1997年地下水位特殊情况考虑，本次降水设计按年内地下水最高变幅考虑。综上所述，第一层潜水按年内最高水位考虑时，即，静止水位埋深为10.70m-3.5m=7.2m，静止水位标高为28.59m+3.5m=32.09m。含水层卵石圆砾③层底标高24.04～25.46m，平均值约24.82m，卵石圆砾③层的有效水体厚度为7.27m。主站体结构基底标高19.579m～22.040m。显然，主站体处于第一层地下潜水之中，含水层底标高高于主站体结构底板，需要对第一层潜水进行疏干。第二层地下潜水按年内最高水位考虑时，其水位标高为19.75～20.26m。主站体基底东西两端最低标高数值为20.179～19.579m，水位与基底标高数值基本相同，水位没有处于基底标高以下1m，显然，在主站体地下施工过程中需要严密监测第二层潜水水位，并须将其水位控制在主站体基底以下1m。5.2、降水方案5.2.1、降水方案根据本场地需降降水的含水水层地下水水类型、场场区水文地地质条件及及降水经验验，我公司司认为本工工程采用抽渗结结合的降水水方案较经经济、合理理，以管井井为主，南南侧场地条条件有限，采采用小径密密布引渗井井的降水方案。管井与主站体围围护桩净距距按1.5～2.0m控制制，相邻井井中心距一般为8米，南侧的小小径引渗井井与主站体体围护桩净净距按1.5～2.0m控制制，相邻井井中心距一般为2米。基坑周围围管井井数45眼（其中抽抽水管井23眼，引渗管井22眼），小径引渗渗井井数773眼。本工程必须疏干干第一层地地下潜水，在主站站体地下结结构施工过过程中需要要严密监测测第二层潜潜水水位，并并须将其水水位控制在在主站体基基底以下11m。5.2.2、辅辅助降水措措施场区内因管道漏漏水等原因因，局部可能存存在上层滞滞水；同时时第一层地地下潜水的的层底隔水层层在基坑底底标高以上上，由于隔隔水层层面面起伏的原原因，管井井降水会存在层面残留水水现象，需需要采取措措施处理层层面残留水水，保证干干槽作业。具体措施如下：：（1）在槽底四四周设排水水沟和集水井，槽槽底有明水水时进行明明排，排水水沟宽度4400mmm，深度3000mm，坡坡度1‰，集水井井每30mm一个，集水水井深度11米，集水井井内下入水水泵排水。考虑雨季季基底排水水，需要配配备15~20m3/h的潜水泵泵。（2）槽壁设设导流管，导导流管设在在坡面含水层层底部，导导流管插入入槽壁深度度不小于550cm，导导流管采用用PVC塑料管，插插入槽壁内内的部分打打成花管，花花管外面包包裹80目尼龙龙纱网，坡坡面的渗水水导流到槽槽底排水沟沟内，然后后明排处理理。5.2.3、降降水井结构构设计管井：孔径600mmm，井管为为直径4000mm的的水泥砾石石滤水管，井管外包裹80目尼龙纱网，井管外填入直径为2mm～4mm砾料(含泥量<3%)，井口地面以下2m之内的井管外采用粘性土封填。井管要高出地面0.5m。井深23.0m（主站体中段）～25.0m（主站体东西两端）。小径引渗井：孔孔径1300mm，井井管为直径径50mmm的PVC管，井管管外包裹80目尼龙纱网网，井管外外回填水洗洗粗砂，井井口地面以以下0.55m之内的井井管外采用用粘性土封封填。井管管要高出地地面0.2m。井深200.0m5.2.4、降降水井设计计参数降水井设计参数数如下：位置井类型井径（mm）管径（mm）井管类型井深（m）井间距（m）滤料（mm）井数主站体抽水管井600400／50无砂水泥管中段23两端25约8回填2-4mm砾料；；23引渗管井600400／50无砂水泥管约822小径引渗井1301φ50/3PVC管20约2回填水洗粗砂73注：①管径为：外径／／壁厚；②抽水管井采用110m3/h潜水泵。5.2.5、降降水排水设设计方案设计排水管主管管（集水管管）采用Φ219×4mm钢管管，支管采采用Φ89mmm钢管。排排水采用明明排。水从从支管流经经主管流入入到雨水井井（雨水篦篦）、污水水井中。5.2.6、降降水配电系系统设计本站降水设计共布布设抽水管管井23眼。根根据计算，采采用QD110-455/3-33型潜水泵泵抽水，降降水用电总总功率为550KW。考虑到到降水井较较多且距离离较远，总总电源由站站体两侧分分别提供，引引入后进入入一级配电电箱构成降降水用电源源的总控制制系统，并并均衡地分分配给二级级配电箱来来对各降水水井点进行行控制。线线路所经过过的地段如如遇到公路路或路面施施工场地需需采取穿钢钢管暗埋敷敷设埋深不不得小于7750mmm。所用两两级配电箱箱均采用正正规厂家生生产并带有有漏电保护护装置，线线路全部采采用TN━C━S保护系统统，电缆全全部采用YC型铜芯橡橡胶护套绝绝缘电缆。配配电箱需编编号，加安安全护栏，悬悬挂警示牌牌，并做防防雨措施。明明敷线路需需架空。5.2.7、降降水对周边边建筑的影影响分析本工程基坑降水水主要是疏疏干第一层层地下潜水水，含水层层岩性为卵卵石圆砾，中中密，厚度度有限，小小于7.227m，因因地下水疏疏干而引起起的颗粒间间再次固结结很小，可可以忽略不不计。根据降水沉降监监测经验，本本工降水引引起的沉降降不会大于于1mm，降降水不会引引起周围建建筑破坏。6、设计图纸本工程设计文件件共计2张图纸（图图号：附图图-01～附图-02）。（1）、角门东站主主站体基坑坑降水平面面布置图（附附图-01）（2）、角门东站主主站体基坑坑降水井井井结构图（附图-02）（3）、角门东站降降水配电系系统图(附图-03)第二部分基坑降水施工组组织方案1、施工准备1.1、平整场地，清理理障碍物，定定位放线。1.2、根据方方案组织机机械进场，备备料入库。1.3、接通水水、电源。1.4、组织施施工人员进进场，并做做好施工前前的各项技技术交底工工作和施工工前检查。2、施工流程管井：成孔→→清孔→下管→投料→洗井→下泵→抽水→管井运营营小径引渗井：成成孔→下管PVC花管→投水洗砂→上部填粘粘性土3、施工技术管井采用泵吸反反循环钻机机施工，小小径引渗井井采用SH-330钻机施工工。3.1、成孔：：采用反循循环钻进成成孔；反循循环钻进过过程中，孔孔内水位必必须高于地地下水静止止水位，保保证孔壁不不坍塌。3.2、清孔：：成孔后应应反复清孔孔，保证孔孔底沉渣厚厚度小于3300mmm。3.3、下管：：利用钻机机副卷扬、采采用托盘法法下入无砂砂砼管至设设计深度。3.4、投料：：下入井管管后，在井井管外周均均匀填入含含泥量小于于5%的滤料料至地面下下2.00m处，用用粘性土填填至孔口。3.5、洗井：：成井后采采用空压机机和潜水泵泵联合抽水水洗井，至至水清砂净净。3.6、下泵抽抽水：洗井井后，下泵泵进行抽水水试验，确确定泵型及及出水管组组合方式。根根据本场区区的降水经经验，水泵泵以10m3为主，接力方式式排水并设设沉淀池（箱箱）。3.7、现场管管理：由专专人负责作作好水位观观测、管井井维护及现现场排水工工作。基槽槽开挖前每每天观测水水位一次，水水位稳定后后视情况延延长观测周周期，根据据现场情况况，排水管管路的排水水点设在基基槽附近的的污水井。4、保证施工质量量的主要技技术措施4.1、钻机安安装应周正正平稳，操操作应严格格按操作规规程执行,,保证钻孔孔垂直度误误差小于11%，孔深深误差小于于1%。4.2、在提钻钻、下钻具具时，要轻提慢慢放，避免免产生抽吸吸作用而造造成塌孔。4.3、清孔后后应保证孔孔底沉渣厚厚度小于3300mmm，浆液含含砂率小于于4%。4.4、下管时砼管接头头处要用竹竹片夹好绑绑牢，防止止在下入过过程中发生生位移；下下管时应轻轻提慢放，遇遇阻时应查查明原因后后再下，严严禁强行墩墩放，以防防损坏井管管；下至设设计位置后后，要保证证井管口高高出地面3300～500mmm，并用用盖板盖好好，防止掉掉入杂物；；井管要安安放在钻孔孔中央位置置，以保证证滤料填入入均匀。4.5、填入滤滤料时，要要仔细检查查滤料质量量，控制其其含泥量不不超过5%%；填入过过程中要用用铁锹沿井井管四周均均匀慢慢填填入，防止止投料不均均或中途架架桥；在抽抽水过程中中，如滤料料下沉，应及时补补充。4.6、使用空空压机洗井井时，洗井井管应下到到预定位置置，并随时时检查水中中砂量，直直至水清砂砂净。5、质量保证措施施5.1、建立一一套完整的的质量保证证体系,健全质量量管理网络络。实行三三级质量管管理体制，即即各工序班班组自检，交交接互检；；现场质检检员复检；；项目部技技术负责抽抽检，层层层把关，责责任到人。5.2、全体施施工人员进进行质量意意识教育，定定期开展质质量活动。5.3、严格执执行质量标标准。每一一工序开工工前由技术术人员做好好技术交底底，施工中中进行督促促、检查，并并自觉接受受各级质检检部门的监监督。5.4、施工中中，做好各各类原始资资料的收集集、整理工工作，建立立施工技术术档案。5.5、各工序序施工结束束，均须经经质检员检检查，合格格后方可转转入下道工工序施工，并并做好施工工记录和检检查记录。6、施工组织管理理为了保质保保量顺利完完成本工程程施工任务务，设置项项目经理部部，由项目目经理统一一指挥，明明确岗位职职责，实行行全面质量量管理。6.1、管理网网络项目经理项目经理师项目副经理材料安全质检施工6.2、工程管管理人员、劳劳动力及设设备材料需需求计划6.2.1、工工程管理人人员项目目经理：1人主任任工程师：：1人施工员：1人质检员：1人安全员：1人材料员：1人6.2.2、劳劳动力需求求计划降水水施工300人。6.2.3、要要施工设备备序号设备名称设备型号数量单位备注1反循环钻机GJC-40HHF4台管井施工2SH-30钻机机SH-304台小径引渗降水井井施工3潜水泵10m3/h26台降水4空压机W9/71台洗井5配电箱自制4个降水7、工期进度计划划总施工工期为440天。具体施施工进度见见附后施工工进度表。8、冬施组织措施施8.1、进入冬冬季施工之之前，要制制定冬施措措施，组织织有关人员员学习，并并向作业班班组进行交交底；8.2、根据实实物工作量量提前组织织冬施防冻冻和保温材材料（如：：草帘、荆荆芭等）进进场；8.3、冬施期期间应与气气象部门保保持密切联联系，随时时掌握天气气预报和寒寒潮、大风风警报，以以便及时采采取防护措措施；9、安全文明施工工9.1、施工前前组织全体体施工人员员，认真学学习有关安安全规章制制度及施工工安全操作作规程，做做好安全教教育工作，做做到安全生生产，人人人有责，定定期召开安安全工作会会议，定期期开展现场场安全检查查活动；9.2、项目部部设安全员员，负责安安全监督、检检查和指导导；9.3、进入现现场必须戴戴安全帽、穿穿工作鞋，严严禁场地内内吸烟；9.4、现场电电器设