某地铁车站降水施工方案

智建领航者智建领航者******工程自流井降水施工方案一、编制依据1.1《地铁设计规范》（GB50157-2003）1.2《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）1.3浙江省标准《建筑基坑工程技术规程》（DB33/T1008-2000）1.4《*/**工程》施工设计图纸，第二分册“结构与防水”1.5《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-991.6《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-19991.7降水试验报告及其它有关施工规范及规程二、工程概况2.1工程简介本工程全长215.204m，为地下三层箱式框架结构，结构顶板覆土埋深在5.1m，基坑开挖最大深度达20.2m。地下一、二层约10m深度范围为一级基坑，采用土钉墙支护。地下三层地铁区间基坑开挖深度约10m，采用800mm厚地下连续墙支护，连续墙深约30m。井点降水采用自流井，选用循环钻机成孔，钻孔直径700mm,井管采用ф300mmPVC管。间距12~15m,一级基坑外降水井，除围护结构外的一排降水井的孔深为19m,其余深度为16m,二级基坑内孔深28m。2.2水文地质条件本工程位于***江约3公里，场地为郊区农家种菜耕地和堆土层，东侧紧靠地铁***站施工现场，区间内东端上方有一水渠。地面标高5.5～6m。根据勘察揭示，本区域属钱塘江冲海积平原地貌单元，基坑开挖范围内土层及工程地质特征见下表：工程地质参数值一览表序号岩土名称层厚（m）渗透系数土体侧向基床比例系数剪切试验承载力特征值固结快剪（峰值）垂直水平凝聚力内摩擦角KvKHmcφfakcm/scm/sKN/m4kPa。kPa①填土3.0～8.01200515③2砂质粉土0.9～3.87.0E-049.0E-043000426110③3砂质粉土3.1～7.88.5E-041.5E-034000327.5150③5砂质粉土1.1～5.58.5E-042.0E-033500426120③6砂质粉土夹粉砂2.1～7.09.01E-043.5E-034200429170③7砂质粉土夹粘质粉土3.4～7.88E-063.0E-0518001310.580⑥1淤泥质粉质粘土3.8～8.15.0E-073.5E-061500101070⑥2淤泥质粉质粘土2.4～11.34.0E-073.0E-0616001210.575⑥3淤泥质粉质粘土1.1～3.37.0E-042.5E-0330004.027.0145⑧1淤泥质粘土2.0～12.21.0E-077.0E-071800151080⑧2粘土1.5～8.155.0E-084E-0727002113.595⑧3中砂1.4～2.02.0E-036.0E-0345002113.5150⑩1粉质粘土0.4～6.55.0E-054.0E-0629002014100地铁区间底板位于③7层砂质粉土夹粘质粉土，地下二层地下室底板位于③5层砂质粉土层。连续墙墙趾在⑧2层粘土层中。两级基坑底均位于砂质粉土上，根据杭州地区降水特点，砂质粉土渗水性好，降水效果明显，满足基坑开挖需要。场地地下水类型主要是第四纪松散岩类孔隙潜水及孔隙承压水，深部为基岩裂隙水。场地潜水主要赋存于上部③2～③7层粉土、粉砂中，补给来源主要为大气降水及地表径流补给，地下水位随季节性变化，静止地下水位1.8～9.5m，多年最高地下水位约埋深0.5～1m。工程区承压水含水层主要分布于入12－3层砂砾、12－2层圆砾层中，水量较丰富。隔水层为上部的淤泥质土和粘土层，承压含水层顶板高程为-51.48～-47.36m，承压水头的高程：-3.67m，承压水对钻孔桩桩基及基坑开挖施工影响较小。场地东侧靠近地铁九堡东站有一宽约8米的水沟，水深0.5米，区间施工时应临时改迁。三、降水的目的本基坑坑内坑外采用自流式深井降水的方法，即在基坑内和坑外按一定的间距梅花形布设降水井，深度在基底底面以下5-6m，滤水层为全滤式，利用土体的水位压力差将基坑内土体中的潜水疏干至深井内，再利用潜水泵将降水井中的集水抽排疏干。通过降水及时疏干开挖范围内土层中的地下水，使其基坑边坡土体得以压缩固结，以提高土体的水平抵抗力，对坑内潜水进行疏干，便于场施工。在基坑开挖时及时同步降低坑外水位，减轻坑外土体对基坑围护的压力，减少基坑围护位移，保证基坑的稳定性。四、降水方法、施工工艺及施工技术措施降水方法采用深井管井降水方法。管井构造图附后。4.1基坑内抽水量的计算4.1.1计算式：W=uV或W=uAH式中:W-容积储存量(m3)V－含水层体积(m3),V=基坑面积A×降水深度h(即潜水静止水位至基坑底板以下2.00m)；u-含水层的给水度(粘土及粉质粘土给水度经验值为0.03-0.05)（供水文地质手册\第二册）,本次根据上部土层是以粉性土层为主的特性取：u=0.05。a.基坑面积(A)计算基坑面积A=a1+a2=21515m2式中:a1-二级基坑外降水井面积为12204m2a2-二级基坑内降水井面积为9311m2b.降水深度(h)计算（根据建筑施工计算手册第四章4.7节）H≥H1+h+iL+lh1=7.5m+1.0+1/10*15+2m(沉淀管)=h2=20.2m+1.0+1/10*15+2m(沉淀管)=23.5m由上述参数计算地下水容积储存量如下:W1=u·a1·h1=0.05×12204×12=7322m3W2=u·a2·h2=0.05×9311×23.5=10940m3式中:h1,h2-井点管埋置深度（m）；H1-井点管埋设面至基坑底面的距离（m）；h-基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离(m),一般为0.5~1.0，人工开挖取下限，机械开挖取上限；L-井点管中心至基坑中心短边距离(m)；i-降水曲线坡度，与土的渗透系数、地下水流量等因素有关，根据扬水试验和工程实测经验确定。对环状或双排井点可取1/10~1/15；l-滤水管长度（m）；4.1.2本基坑的出水量主要包括地下水的储存量，降雨量及地下水的补给，由于对降雨量目前无资料估测，且根据上部潜水含水层的透水性较好的特性，本次对基坑的抽水量确定、井数设计与抽水泵的选择只考虑地下水的储存量，地下水的补给对于降水的排出，采用明排水的施工措施来解决。4.2坑内井数的确定n=A/a式中:n—井数(口)；A—基坑降水面积(m2)a—单口井有效抽水面积(m2)；根据降水试验及钱江两岸以粉砂为主的潜水含水层的特性，单井有效抽水面积a一般为200m2即:一级基坑n=a1/a≈61口二级基坑n=a2/a≈47口通过计算和布置，由于地面与基坑高差影响较大，考虑开挖后边坡的稳定，需在基坑外2m设一排加密降水井，间距为14m布置，二级基坑坑内自流式深井设置44口、一级基坑坑外设置89口自流式深井。单井有效抽水面积按200m2，降水井布置间距不大于15m，降水井距钻孔桩距离不小于3.5m。(详见井4.1.31.明沟设计尺寸为50*60cm(宽*长，纵向坡度为2%)按杭州最大降雨量计算180mm/h.按汇水面积算最大降雨量边坡宽18m,长220m.明沟排水量为：Q=A*VA=0.5*0.6=0.3m2V=C(Ri)1/2R=0.3/(0.6*2+0.5)=0.1765按内查法得C=58.49得V=3.64m/sQ流=A*V=0.3*3.64=1.09m3/s则Q降雨712.8m3/h=0.198m3/sQ降雨＜Q流满足设计要求2.降水井流量计算按133口井同时工作，每测平均为67口井降水算为,每口井每米延长度进水量计算q=2∏rl(k)1/2/15=2*3.14*0.15*1*(3.5*10-3)1/2/15=3.7*10-3m2深井进水过滤管总长度为:L=67*4=268(每侧)总降水量：Q降=q*l=3.7*10-3*268=0.99m3/sQ降＜Q流3.Q降+Q水=1.188m3/s＞Q流同时，在暴雨来时，需要对降水井停止抽水，满足排水要求。4.1.4⑴计算公式为保证基坑开挖时底部土体的稳定，故对基坑底板进行稳定性分析，以防止产生高压水头承压水从最不利点突涌的不良现象。其计算公式为：式中:F---安全系数rs---基坑底板至承压含水层顶板之间的土的平均容重（KN/m3）hs---基坑底板至承压含水层顶板的距离（m）rw---水的容重（KN/m3）hw---承压含水层顶板以上水头高度（m）⑵底板稳定性分析根据勘测报告，第12－2层圆砾层承压含水层顶板埋深最浅处为47.36m，承压含水层水头埋深约距地面3.67m，区间开挖深度为20m。rs---18.0KN/m3hs---27.36rw---10KN/m3hw---43.69m所以F---1.127＞1.1即:底板土体稳定4.3降水井施工工艺及技术措施成孔施工机械选用湿钻GPS-10型工程钻机及其配套设备。采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管，围填滤料、粘性土封孔等成井工艺。其工艺流程如下：4.3.14.3.2埋设护口管：护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土填实封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.1～4.3.34.3.4钻进成孔：降水井开孔孔径为ф700mm，一径到底，钻机施工达到设计深度时，宜多钻0.3～0.5m。做好钻探施工描述记录。钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，钻进过程中要确保钻机的水平，以保证钻孔的垂直度，成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆比重控制在1.10～1.154.3.5清孔换浆：下井管前的清孔换浆工作是保证成井质量的关键工序，为了保证成孔在进入含水层部位不形成过厚的泥皮，当钻孔钻至含水层顶板位置时即开始加清水调浆。钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲钻，清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐调至1.05，孔底沉淤小于30cm4.3.6下井管：井管采用ф300PVC管，井管进场，应检查过滤器的滤孔是否符合设计要求。下管前必需测量孔深，孔深符合设计要求后，开始下井管，下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm4.3.7填滤料：井管滤料选用级配砾石4.3.8井口封闭：在采用粘性土封孔时，为防止回填时产生“架桥”现象，回填前需将粘土捣碎（粒径小于3cm4.3.4.3.104.3.11排水：洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明沟内，通过排水沟将4．4降水运行施工4.4.1施工完一口井半月后开始投入运行，以及时降低地下潜水水位，确保基坑开挖效果，抽水时潜水泵不间断4.4.2根据经验，地层疏干降水的关键是在前期的抽水，故要保证开挖前有足够的抽水时间，基坑开挖前需保证20天的预降水时间，以确保基坑内地下水位始终保持在基坑开挖面以下不小于4.44.4.4安装前应对泵本身和控制系统作一次全面细4.4.5降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员应认4.4.6基坑开挖后，井管被挖出的部分达到4.5降水运行时的注意事项4.5.14.5.24.54.54.54.5.6降水排水系统的施工应与挖土施工密切配合，根据现场实际情况不断调整，以免挖土五、施工工期及进度安排5.1降水井施工工期安排：**年6月5日～20095.2井点降水运行时间安排：***年6月20日～2010年6月。六、资源配置6.1机械设备配备机械设备配置表序号设备名称规格型号数量备注1旋转钻机GPS－1032潜水泵200JCQ1333备用潜水泵200JCQ10用于应急备用4泥浆泵BW5025发电机200kw1用于应急备用6.2施工管理人员配备施工管理人员配备表序号姓名职称职务备注1***高级工程师技术总负责2***工程师现场总负责3***工程师专业工程师4***工程师测量工程师5***工程师质检工程师6***工程师安检工程师7***工程师试验工程师8***助理工程师现场领工员6.3劳动力配备操作技术人员配备表序号工作岗位人数备注1机电司机42抽水工63电工24普工65合计186.4用电量计划工程设计自流深井133口，采用200JCQ型潜水泵抽水，按133口井同时进行抽水作业考虑，用电量为：1.0KW/台×133台＝133KW，工程用电能够满足，紧急情况下采用200KW发电机自发电抽水，也能满足抽水正常进行的要求。七、安全保证措施7.1安全保证体系在本工程中，为确保安全施工，实现工程安全目标，项目经理部成立以项目经理为组长，项目副经理、总工程师、安检工程师为副组长的安全领导小组，建立健全安全保证体系。7.2安全保证措施⑴、进入施工场地必须佩带安全帽。⑵、每周进行一次安全学习，牢固树立职工的安全意识。⑶、在井点成孔运行过程中应注意用电安全，按用电管理及操作要求办理。⑷、特殊作业人员要执证上岗，现场操作人员必须进行岗前安全教育培训，并经考试合格后方可上岗。⑸、每道工序施工都要严格按照规范要求进行，严禁违章作业。野蛮施工。⑹、现场电器设备要有漏电保护器，电缆应设可靠绝缘，要定期检查，发现问题及时处理解决。=7\*GB2⑺、在降水过程中，应由专门电工负责日常降水的用电管理。=8\*GB2⑻、夜间施工，场地内必须有足够的照明。=9\*GB2⑼、一级基坑内降水井井口设50cm×50cm钢板（钢板厚10mm），二级基坑内降水井井口用彩条布覆盖，铁丝缠绕以保证牢固，随基坑开挖及时调整，以防杂物落入。八、施工质量保证措施8.1施工前做好各项施工准备工作，充分理解降水施工的重要性。8.2开工前组织本工程的全体管理人员和施工人员进行技术交底，指出本工程的质量关键。8.3加强施工工序质量控制：⑴、每道工序必须按拟定的施工方案与技术要求操作，保证每道工序的操作质量。⑵、确定每道工序的责任人及其明确管理职责，各司其职。8.4加强经常材料的质量控制，所有材料必