深基坑降水排水施工方案.docx

深基坑降水排水施工方案 深基坑降水排水施工方 案 Last revised by LE LE in 2021 呼和浩特地铁1号线长乐宫站 深基坑降水方案 编制： 复核： 批准： 中铁四局集团有限公司 2022年9月3日 目录 1 编制说明 编制依据 1）呼和浩特地铁1号线工可方案 2）国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准 3）我公司在其它地铁施工中积累的经验及对地铁施工的研究成果和技术储备。 编制范围 呼和浩特地铁1号线长乐宫站 2 工程简介 工程概况 本站位于新华大街与东影路交叉口，车站沿路口中线布设，车站为地下二层单柱双跨箱型框架结构，计划采用明挖法施工。车站设计总长度200m，主体标准段宽，基坑开挖深度。 周边环境及管线分布 车站周边管线调查情况汇报如下：本车站管线共有17道管线。 地质情况 呼和浩特市城区地下水含水层为大青山山前冲洪积扇群组成的单一潜水含水层，北部大青山山前含水层岩性以上更新统及全新统砂砾石、粗砾砂层为主，主要为4层粗砾砂、6层砾砂及其粉细砂、中砂亚层，7层粉质黏土层构成上覆含水层的相对隔水底板，构成统一的潜水含水体。含水层颗粒由扇群顶部向扇前缘由粗变细。在洪积扇的顶部，含水层多由卵砂砾石组成，地下水位埋深较深，白塔一带地下 水埋深大于22m，洪积扇由东北向西南水位逐渐变浅，含水层厚度增加，至洪积扇前缘，由东向西地下水位由22m递减到310m左右，含水层岩性颗粒逐渐变细，以砂砾石为主，间加中粗砂层，水量中等，单位涌水量100500m3/。 水文情况 地下水位约1112米深。地下水类型属潜水，场地潜水补给主要靠北部山前侧向径流补给及大气降水入渗补给。 3 降水及排水方案 本车站结构所在场地地质主要为黏土，粗砂，砾砂，黏土，中粗砂，基坑开挖时，极易产生侧向变形导致开挖面变形，导致边坡失稳及基坑涌水等现象。因此降水是本工程的重点，也是难点，根据降水设计以及其他类似地铁工程的降水经验，采取基坑内深管井降水施工办法，为基坑土方开挖和结构施工创造良好的条件。 降排水设计及布置 基坑降水以管井井点降水为主，排水沟明排为辅。降水井直径为30cm，井深30m，沿车站两侧纵向布置两排，单侧井距20m，降水深度为不小于基坑底100cm。在开挖基坑的四周设排水明沟，每隔 20m左右设一集水井，使基坑内渗水与施工废水汇入其中，再用水泵抽入地表沉淀池沉淀后排放，保持沟底低于基坑底不小于，集水井低于沟底。降水井平面布置见图3-1所示。 降水井降水井 降水井 降水井 降水井降水井 图3-1 降水井平面布置图 井点井孔直径，井管直径，井深20m，共25口。降水井成孔孔径为70cm，井管均采用40cm带孔混凝土管，井管周边采用碎石填充，管井结构见下图3-2所示。 图3-2管井大样图单位：mm 降水计算 降水参数选取 1）确定钻井深度 H= Hw1+ Hw2+ Hw3+ Hw4+ Hw5+ Hw6 H-井点管埋置深度。 Hw1-基坑深度 Hw2-降水水位距离基坑底要求的深度1m。 Hw3-i0；i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/101/15；0为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2（m）。 =6048/= Hw4-降水期间的地下水位变幅3m（工可显示） Hw5-降水井过滤器工作长度 Hw6-沉砂管长度。 H=+1+*+3+=取30m 2）降水井影响半径 R=2SwkH R-影响半径 Sw-井水位降深 k-含水层的渗透系数80m/d（工可车站结构显示） H-潜水含水层厚度20m（工可车站结构显示） R=2*80*20= 3）基坑涌水量计算 Q=k（2H o-S o）S o/ln（1+R/0） Q-基坑涌水量，m3/d k-渗透系数，80m/d H o -潜水含水层厚度20m S-设计水位降深，最大降深按考虑 R-影响半径，R=2Swkh= 所以:Q=*80*（2*）ln（1+）=d 4）单井出水量计算 q=120Rsl3k=120*80=1584m3/d q-单井出水量，m3/d Rs-井半径，0.15m l-滤管器进水部分长度，6m k-渗透系数，80m/d 5）井点数量确定 nq=×1584=23（口） 6）抽水量校核 依据设计管井设计间距20m，共设25口井，其降水量如下式计算 n×q=25×1584=39600m3/dQ=d 满足要求 降水井降水含砂率的要求 1）含砂量的监测 地下水位降低后在基坑附近形成较大的水力坡度，地层中的细小颗粒可能将随水流而流失，引起地面沉降变形等。因此必须对井水含沙量进行监测。 现场设置一处沉淀箱，沉淀箱采用4mm厚钢板和角钢焊接而成，尺寸为长4×高×宽1.5m，内部采用2块分别高和1.3m的钢板隔离，顶部设置100排水孔，每块钢板底部再设置50泄水孔，具体如下3-3图所示。 将地下水抽入沉淀箱内，装满（或一定高度）沉淀箱，待沉淀23小时后，根据沉淀箱的净空尺寸计算出抽水量V（体积），打开底部阀门排净箱内水，清理底部沉砂，将砂的体积与水的体积相比，可以求出含砂率。同时井地下水通过沉淀池沉淀后，经常进行清理统 计，可以统计出抽水时间内总的含砂量大小，指导施工，以便采取相应的措施。 正常抽水后，每天监测三次井水含砂量。每次监测时间段分别选择在早、中、晚各一次。正常抽水后，含砂量满足下列要求： 细砂含砂量小于1/2万； 中砂含砂量小于1/2万； 粗砂含砂量小于1/5万； 图3-3 沉淀箱大样图 含砂量的控制 （1）管井渗水管在下井前采用渗水土工布包裹，在潜水泵末端采用0.5mm钢丝网再次包裹，减少抽水含砂量。正常降水期间对抽水含砂量每天进行监测，确保抽水含砂量符合要求。 （2）在降水井滤料中预埋滤料补充管，在抽水过程中不断补充滤料，让滤料及时补充砂粒被带走后留下的孔隙位置，从而有效的控制降水危害。 （3）在可能的条件下，减少单井出水量，降低单井抽水强度，减小降水井影响范围； 施工工艺及措施 工艺流程 准备工作钻机进场定位开孔下护口管钻机就位、调整、钻进终孔冲孔换浆下井管冲孔换浆（泥浆比重换到）回填管壁与井壁间沙砾石过滤层止水封孔洗井活塞洗井，空压机洗井下泵试抽合理安排排水管路及电缆电路抽水试验降水 正常工作、正式抽水记录维护降水管井降水完毕拔井管封井。 施工准备 1、供电：凿井施工、降水井运转用电设备主要为两台CZ22型钻机及潜水电泵。 2、供水：将水源接至钻井位置。 3、场地需事先进行平整，道路畅通，水通、电通，并探明建筑物周围地下管网的情况，加以保护。 4、提前作好泥浆池、沉淀池和排浆沟，准备好必要数量的配置泥浆的粘土。 施工技术措施 1、钻孔前严格按照有关文件定出孔位。 2、钻孔严格控制井孔垂直度（1），严格控制井孔深度，保证井孔孔径上下一致，控制孔径。 3、灌填砂砾料前，把孔内泥浆适当稀释到比重为左右，灌填高度符合要求，灌填量不得小于计算值的95。 4、井点管口有保护措施，井点设有标志，防止杂物掉入管内。 5、成井过程中文明施工，泥浆池及时回填，洗井彻底。 6、冬季施工对成井采取防冻措施。 7、成井施工中及时做好施工记录。 8、凿井完成后及时下泵抽水。并抽到水清为止，水的含砂量小于万分之一。 施工工艺技术措施