2022年地铁基坑外降水方案 .pdf
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1、郑州市城市快速轨道交通地下市政工程土建施工 01合同段降水方案编制:复核:审批:中铁三局集团有限公司郑州市轨道交通土建工程01 合同段项目经理部2009 年 1 月名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 23 页 - - - - - - - - - 目录一、工程概况 . 1 二、工程地质及水文地质条件. 1 1 工程地质 . 1 2 水文地质 . 4 三、降水原因 . 5 四、降水目的 . 5 五、降水井构造与设计要求. 5 1 降水井构造 . 5 2 降水井设计
2、计算. 6 六、降水井点施工工艺及流程. 7 1 施工流程 . 7 2 施工技术要点 . . 7 七、降水井运行 . 9 八、工程质量目标及工程质量保证措施. . 10 1 工程质量目标 . . 10 2 施工质量控制 . . 10 3 工程质量竣工验收 . 11 九、工期保证措施 . 11 十、技术组织措施 . 12 1 组织保证措施 . . 12 2 制度保证措施 . . 13 3 技术管理措施 . . 13 十一、安全生产保证措施. 14 1 安全保证体系 . . 15 2 安全保障机构 . . 15 3 安全技术措施 . . 16 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -
3、- - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 23 页 - - - - - - - - - 十二、文明施工及环境保证措施 . 19 1 文明施工 . 19 2 综合治理管理 . 20 3 环境卫生管理 . 20 十二、附图 . 20名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 23 页 - - - - - - - - - 1 降水方案一、工程概况本站位于农业东路与金水东路交叉口的金水东路上,车站有效
4、站台中心里程YCK28+545.500。周边现状为交通主干道交叉口,周边规划主要为行政办公用地及防护绿地。本车站外包总长192.6m,车站标准段外包宽度为18.5m,为地下两层岛式站台。车站共设4 个出入口, 2 组风亭。二、工程地质及水文地质条件1 工程地质根据钻探、静力触探,结合室内土工实验结果,按底层成因、岩性及工程地质特性将其划分为23 个地质单元层 (含亚层),从上至下分述如下:第(1-1 )层杂填土( Q4-3ml) :表层主要为沥青、灰土路基,下部为素填土,褐黄色,稍湿, 稍密。 层底埋深 0.4 4.0m, 平均埋深 1.66m;厚度 0.4 4.0m,平均厚度 1.66m。第
5、层粉砂 (Q4-3al+pl) :褐黄色,稍湿,稍松稍密。 夹粉土薄层,含植物根茎,主要矿物成分为石英、长石、云母。层面有起伏。层底埋深 3.0 4.2m, 平均埋深 3.73m;厚度 2.0 2.9m,平均厚度 2.53m。第(2-1 )层粉土( Q4-3al+pl) :褐黄色,稍湿,稍密,含蜗牛壳碎片和小块钙质结核。摇振反应中等,干强度低,韧性低。层底埋深2.3 4.3m,平均埋深 3.09m;厚度 1.0 2.8m,平均厚度 1.9m。第层粉质粘土( Q4-3al+pl) :褐黄色,可塑。具铁锈斑点、含蜗牛壳碎片,夹粉土薄层,干强度中等,韧性中等。层面有起伏,层底埋深 6.5 6.9m,
6、平均埋深 6.70m,厚度 2.6 3.0m,平均厚度 2.8m。第(3-1 )层粉土(Q4-3al+pl) :褐黄色褐灰色, 稍湿湿, 稍密名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 23 页 - - - - - - - - - 2 中密,含蜗牛壳碎片,摇振反应中等,干强度低,韧性低。层底埋深5.0 7.8m,平均埋深 6.51m,厚度 2.1 4.7m,平均厚度 3.28m。第层粉土( Q4-3al+pl) :褐黄色褐灰色,湿,中密,含蜗牛壳碎片、小块钙质结核。夹
7、粉质粘土薄层。摇振反应中等,干强度低,韧性低。含粉砂薄层。层面有起伏。层底埋深6.8 11.5m,平均埋深9.48m,厚度 0.8 6.0m,平均厚度 2.99m。第(4-1 )层粉质粘土( Q4-3al+pl) :褐灰色,软塑可塑,饱和。含蜗牛壳碎片、铁锰质氧化物。含粉土薄层。干强度低,韧性低。含粉砂薄层。层面有起伏。层底埋深9.412.0m,平均埋深 10.45m,厚度 0.8 3.7m,平均厚度 1.59m。第层粉土( Q4-2al+pl) :灰灰褐色,湿很湿,中密,含蜗牛壳碎片、铁锰质氧化物。夹粉砂薄层。摇振反应中等,干强度低,韧性低。层面有起伏。层底埋深11.6 15.0m,平均埋深
8、12.78m,厚度0.8 3.5m,平均厚度 2.43m。第层粉质粘土( Q4-2al+pl) :黑灰褐灰色,软塑可塑,饱和,切面稍光滑,干强度中等,韧性中等。具铁锈斑点,含小颗粒钙质结核,结核粒径为12cm ,具腥味。有机质含量平均值为6.8%,该层土灵敏度为2.06 ,为中等灵敏土。夹粉土薄层。层面有起伏,层底埋深 13.820.3m,平均埋深17.34m,厚度 1.3 7.8m,平均厚度4.25m。第(6-1 )层粉土( Q4-2al+pl) :褐灰色,湿很湿,中密,含蜗牛壳碎片和小块钙质结核, 。夹粉砂和粉质粘土薄层。摇振反应中等,干强度中等,韧性中等。层底埋深15.7 20.0m,平
9、均埋深 18.9m,厚度 1.1 3.5m,平均厚度 2.2m。第层细纱( Q4-1al+pl) :褐灰色,饱和,中密。主要成分为石英、长石、云母等矿物,含蜗牛壳碎片。夹粉砂薄层。磨圆度中等,分选性一般。层面有起伏,层底埋深19.022.5m,平均埋深 21.22m,厚名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 23 页 - - - - - - - - - 3 度 0.5 3.5m,平均厚度 1.9m。第(7-1 )层粉砂( Q4-1al+pl) :褐灰色,稍密中密,
10、饱和。主要成分为石英、长石、云母等矿物,含蜗牛壳碎片。夹粉砂薄层。磨圆度中等,分选性一般。层面有起伏,层底埋深20.021.5m,平均埋深 20.58m,厚度 1.0 4.3m,平均厚度 2.33m。第层中砂( Q4-1al+pl) :灰褐色褐黄色,密实,饱和。主要成分为石英、长石、云母等矿物,含蜗牛壳碎片。夹细砂、粉砂薄层。磨圆度中等,分选性一般。层面有起伏,层底埋深26.5 29.2m,平均埋深 28.02m,厚度 4.5 9.0m,平均厚度 6.91m。第层中砂( Q4-1al+pl) :褐黄色,硬塑,饱和。切面稍光滑,干强度中等,韧性中等。具铁锈斑点,含小颗粒钙质结核,结核粒径13cm
11、 ,含量 5% 。夹粉土薄层。层面有起伏,层底埋深28.0 33.5m,平均埋深 31.64m,厚度 1.3 6.5m,平均厚度 3.5m。第(9-1 )层粉土( Q4-1al+pl) :黄褐色,湿很湿,中密。摇振反应中等,干强度中等,韧性中等。含小颗粒钙质结核,结核粒径13cm ,含量 5% 。夹粉土薄层。 层底埋深 30.0 35m ,平均埋深 32.64m,厚度 1.4 5.0m,平均厚度 2.96m。第层中砂( Q4-1al+pl) :浅黄褐黄色,密实,饱和。主要成分为石英、长石、云母等矿物,局部见钙质结核。夹细砂薄层。磨圆度中等,分选性一般。层面有起伏,层底埋深34.0 39.3m,
12、平均埋深36.11m,厚度 1.0 6.8m,平均厚度 3.4m。第(10-1 )层粉质粘土( Q4-1al+pl) :黄褐色,硬塑,饱和。切面稍光滑,干强度中等,韧性中等。具铁锈斑点,含小颗粒钙质结核,结核粒径 13cm 。层底埋深 37.2m,厚度 1。7m 。第层粉土 (Q4-1al+pl) :褐黄色,湿很湿,密实。摇振反应中等,干强度中等,韧性中等。含小颗粒钙质结核,结核粒径13cm,含量 5% 。夹粉质粘土薄层。层底埋深37.0 41.5m,平均埋深 38.83m,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精
13、心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 23 页 - - - - - - - - - 4 厚度 2.2 4.0m,平均厚度 2.93m。第(11-1 )层中砂(Q4-1al+pl) :褐黄色,密实,饱和。主要成分为石英、长石、云母等矿物,磨圆度中等,分选性一般。层底埋深 36.5m,平均埋深 36.11m,厚度 2.0m。第层粉质粘土( Q3al+pl) :褐黄棕红色,硬塑,饱和。切面稍光滑,干强度中等,韧性中等。具铁锈斑点,含小颗粒钙质结核,结核粒径 13cm , 含量 3% 5% 。 层底埋深 37.544.5m, 平均埋深 42.2m,厚度 2.0 8.5m,平均厚度 5.3
14、4m。第(13-1 )层粉土( Q3al+pl) :褐黄棕褐色,很湿,密实。摇振反应中等,干强度中等,韧性中等。含蜗牛壳碎片和小块钙质结核,结核粒径 13cm , 含量 5% 。 夹粉质粘土薄层。 层底埋深 39.046.2m,平均埋深 43.23m,厚度 1.0 8.7m,平均厚度 4.07m。第(15-1 )层粉土( Q3al+pl) :褐黄色,很湿,密实。摇振反应中等,干强度中等,韧性中等。含蜗牛壳碎片和小块钙质结核,结核粒径 12cm ,含量 5% 。夹粉质粘土薄层。层底埋深46.047.0m,平均埋深 46.63m,厚度 2.0 4.4m,平均厚度 3.3m。第(15)层粉土( Q3
15、al+pl) :棕黄黄褐色,硬塑,饱和。切面稍光滑,干强度中等,韧性中等。据铁锈斑点,含少量钙质结核,结核粒径 13cm ,含量 5% 。该层未揭穿。2 水文地质本站地处闹市区,无地表水系流过。根据地下水的赋存条件, 地下水主要有两种类型: 一是孔隙潜水,二是承压水。孔隙潜水主要赋存于15.7 20.0m 以上的 Q4-3al+pl、Q4-2al+pl的粉土地层中。承压水主要赋存于15.7 39.3 范围内的 Q4-1al+pl粉砂、细砂、中砂地层。本场地内地下水对混凝土结构无腐蚀性,对钢结构有弱、 中腐蚀名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - -
16、 - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 23 页 - - - - - - - - - 5 性。三、降水原因根据现有的地质资料显示,承压水含水层综合系数渗透系数14.0m/ 天。该地层在具有一定渗透速度(或水力坡度)的水流作用下,其细小颗粒被冲走, 土中的孔隙逐渐增大, 慢慢形成一种能穿越地基的细管状渗流通路,从而掏空围护结构之间的土层,使地基变形、失稳,形成管涌。四、降水目的通过降水,降低水头高度,使地下水水头高度底于基底1m ,方便施工作业,保证施工质量。五、降水井构造与设计要求1 降水井构造采用承压完整井降水。?井口:井口高于周边地面以上0.50
17、m,以防止周围污水渗入井内,一般采用优质粘土或水泥浆封闭。?井壁管: 井壁管均采用砼管, 井壁管的直径为 300mm(内径) 。?过滤器(滤水管):滤水管采用桥式滤水管,滤水管外包两层30 目40 目的尼龙网,滤水管的直径与井壁管的直径相同。?沉淀管:沉淀管设在滤水管底部,直径与滤水管相同,长度为1.00m。?填砾料(砾砂) :滤水管部位围填磨圆度较好的绿豆砂掺粗砂(按 1:1 比例混合)。?填粘性土封孔:为防止抽潜水引起的地面沉降,在砾料的围填面以上必须采用优质粘土围填至地表并夯实,并做好井口管外的封闭工作。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -
18、 - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 23 页 - - - - - - - - - 6 ?降水井点沿车站两侧呈梅花型布置。?本站长度192.6 米,基坑宽度 18.7 米,开挖深度约 16 米。主体围护结构钻孔灌注桩有效桩长约25 米,盾构段有效桩长约30 米,局部为 34 米。2 降水井设计计算根据地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范、 建筑基坑支护技术规程的规定,基坑降水井计算如下:(1)主要设计参数基坑长度 L=190m , 宽度 B=19m , 渗透系数 K=14m/d=0.000162 m/d,含 水 层 厚 度M=14m , 设 计
19、降 深S=17-9=8m, 影 响 半 径R=1.95SMK=218.4m,滤 水 器 半 径 D=0.15m, 假 想半 径 r0=LB/4=1.08*190*19/4=56.4m ,则引用假想半径R0=R+ r0=274.8m。(2)条形基坑涌水量计算Q=RKMLS2+2/lglg73.2BRKMS当 R=218.4 时,Q=5872.2 m3/d;当 R=500时,Q=3678.6 m3/d。取最不利条件,所以本工程基坑涌水量为5872.2 m3/d 。(3)管井的出水量 q(m3/d )计算如下:q=102Dl3k式中 D 过滤器半径 : 0.15m l过滤器进水部分长度 : 6m k
20、含水层渗透系数 : 14 m/d 则 q 经计算得 221 m3/d 。(4)降水井个数 N计算: N=1.1Q/q 经计算降水井数量N为 30 口。(5)降水井深度:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 23 页 - - - - - - - - - 7 本基坑采用承压完整井,故降水井深度标准为穿过基坑底的第一个隔水层,查阅地质勘查报告可得,降水井深度约为28m ,根据现场实际情况可做适当调整。(6)降水井个数 N的验算降水井进水部分长度没米井的单位进水量:q1
21、=2DlK/15=0.0008 m3/s; 过滤器进水部分总长度:Q/q1=0.068/0.0008=85m 群井抽水单个井过滤器长度h0= H2-NDrkNQ/ln3.140=5m Nh0=305=150m Q/ q1=85m 所以可以判定降水井数量满足单井过滤器长度及群井过滤器总长度。基坑中心水位降深验算S=001lg73.2rRKMNq=8.5m 8m 所以可以判定基坑中心水位降深满足设计要求。六、降水井点施工工艺及流程1 施工流程成孔施工机械设备选用GPS 15 型工程钻机及其配套设备。 其工艺流程为:施工准备测放井位埋设护口管安装钻机钻进成孔一次清孔下井管二次清孔粘土封孔洗井安泵试抽
22、。2 施工技术要点?测放井位:根据井位平面布置示意图测放井位,当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时,现场可作适当调整。 在施工之前必须调查清楚地下管线 , 以免施工时破坏其它管线. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 23 页 - - - - - - - - - 8 ?埋设护口管:护口管底口应插入原状土层中,管外应用粘性土和草辫子填实封严,防止施工时管外返浆,护口管上部应高出地面0.10m0.30m。?安装钻机:机台应安装稳固水平,大钩对准孔中心,大钩
23、、转盘与孔的中心三点成一线。?钻进成孔:降水井开孔孔径为500mm ,一径到底。钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳, 轻压慢转,以保证开孔钻进的垂直度,成孔施工采用孔内自然造浆,钻进过程中泥浆密度控制在1.10 1.15 ,当提升钻具或停工时,孔内必须压满泥浆,以防止孔壁坍塌。?清孔换浆:钻孔钻进至设计标高后,在提钻前将钻杆提至离孔底 0.50m,进行冲孔清除孔内杂物,同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.10,孔底沉淤小于30cm ,返出的泥浆内不含泥块为止。?下井管: 井管进场后,应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。下管前必须测量孔深, 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
24、直径小于孔径5cm的扶正器(找正器),以保证滤水管能居中,井管焊接要牢固,垂直,下到设计深度后,井口固定居中。?填砾料:填砾料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m0.50m,井管上口应加闷头密封后, 从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步稀释泥浆,使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆,使孔内的泥浆密度逐步稀释到1.05,然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入砾料, 并随填随测填砾料的高度, 直至砾料下入预定位置为止。?井口封闭:在砾料的围填面上采用优质粘性土围填至地表,为防止围填时产生“架桥”现象,围填前需将粘土捣碎(粒径小于5cm为宜) 。围填时应控制下入速度及数量,沿着井管周围
25、按少放慢下的原则围填。然后在井口管外做好封闭工作。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 23 页 - - - - - - - - - 9 ?洗井:采用“联合洗井”法洗井,其施工要点如下:围填工作结束后先用空压机即“空气吸泥”的方法将井内沉淀物清洗干净, 其原理是当压缩空气通过进气管通到排水管下部时,排水管中变成气水混合物密度小于排水管外的泥水混合物密度,这样管内外产生压力差, 排水管外的泥水混合物, 其密度随掺气量的增加而降低,三相混合物不断被带出井外,滤料中
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