地铁车站基坑降水施工方案.docx
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1、地铁车站基坑降水施工方案3.2基坑涌水量计算3.2.1 参数选择根据设计院提供的结构平剖面设计资料,进行涌水量计算。依据构筑物的埋深和涉 及抽降含水层,计算含水层涌水量:(1)等效半径式中,ro 基坑等效半径,m;A降水井围成的面积,m2。(2)抽水影响半径计算潜水影响半径采用下式:R = 2s显式中,R影响半径,m;八设计水位降深,m;H含水层厚度,m;k渗透系数,m/do(3)涌水量(。)潜水完整井计算公式:Q -7ik(2-infillI ro7式中,。涌水量,m3/d;根据水文地质勘察成果和前述计算公式,本工点的涌水量计算结果见表3.2-lo表3.2-1涌水量计算参数表降水部位含水层等
2、效半径 (m)含水层厚度(m)降深 (m)渗透系数 (md)影响半径 (m)涌水量 (rrf/d)车站主体碎石填土、泥质粉砂 岩和3.3砂岩58.674.84.815169.71799.87注:基坑涌水量计算中未考虑地表水位等因素对涌水量计算值的影响。(2)基岩裂隙水与碎屑岩类孔隙裂隙水计算时全部按i素填土(粉质粘土夹碎石)渗 透系数做不利考虑计算涌水量。3.2.2 降水方案根据勘察资料、结构施工顺序、现场施工场地条件等多方面因素的分析,确定降水 方案如下:(1)根据工程筹划,先施工车站主体,车站附属结构可利用车站主体降水井进行 施工。(2)碎石填土层以下泥岩和粉砂岩呈互层状分布,不同地层交接
3、面易存在残留水, 需采取插管导流并辅助坑内明排等措施。(3)为了及时地了解地下水情况及降水实施效果,在基坑外侧利用降水井进行水 位观测,根据观测的地下水位,及时地调整泵型泵量,以确保良好的降水效果。(4)在大面积降水前,先选取12 口井进行降水试验,并根据降水试验的数据指 导后续施工。3.3降水设计参数(1)单井出水能力q9 = 120mVF式中,q单井出水能力,m3/d;r过滤器半径,m;/一滤管有效工作局部长度,mo(2)降水井的单井设计流量q = IAQ/n式中,n井数;q 单井设计流量,m3/d;根据上述计算分析,确定降水设计参数见表3.3-1。表3.31降水设计参数表注:降水井井深以
4、地面标高107.61m计算确定,降水井井深以井底标高83.61m控制;管井内安降水部位降水井类型井径 (mm)外径壁厚(mm)井管类型滤网(目)井间距(m)滤料 (mm)井深 (m)井数车站主体管井800280/8.2UPVC1层6020-304月7日2438装潜水泵,降水井泵量选用3m3/h以上。施工时应根据水位观测孔内实际水位情况及时调整泵量、泵的吊放位置,以满足降水需求。3.4 降水井的布置详见降水井布置图(附图)3.5 地面沉降降水引起的地层压缩变形量可按下式计算: .SIS计算剖面的地层压缩变形量(m);心一一沉降计算经验系数,应根据地区工程经验取值;工一一降水引起的地面下第i 土层
5、的平均附加有效应力(kPa);对黏性土,应 取降水结束时土的固结度下的附加有效应力;%第i层土的厚度(m); 土层的总计算厚度应按渗流分析或实际土层分布 情况确定;E.第i计算土层的压缩模量(kPa);降水引起的沉降计算结果见表3.5-k表3.5-1沉降计算主要参数表序号层号岩三类曼应 (kPa)(tn)耳 (MPi)1Q、Oa 祝 0a提W事二、岳庚冬礼8旨0.421.54.86.9经计算,降水漏斗中心的最大沉降S约为6. 67mm,总沉降量较小,对周边环境 影响较小。降水过程应保持连续降水,即在结构抗浮措施未发挥作用前降水井保持 连续工作,并且加强观测监控,依照反应数据及时调整降水措施。3
6、.6 其他降排水施工措施沿主体结构基坑的桩顶冠梁上,设挡土墙,墙体高度高出地面20cm,防止地表 水流入基坑。基坑土方开挖过程中,当由于下雨等原因造成基坑外表积水时,应加 大降水力度,确保满足基坑开挖要求,并在基坑内采用挖排水沟、集水井的方法积 水,然后用水泵将水抽出。第四章 施工方法与施工组织4.1 技术要求基坑工程施工降水的要求很高,如果不把地下水位控制在基底以下是无法保证 平安和正常施工的,控制不当会造成基底土体隆起、围护结构整体倾覆及地面沉陷 等严重后果。施工降水必须要满足建筑工程基坑技术规范和地下地铁工程有关规范 要求。1、降水应使地下水位保持在基底以下0.51m。停止降水时,必须验
7、算涌水量 和结构的抗浮稳定性。当不能满足要求时,不得停泵;应在基坑回填土至原水位以 上时方可停泵;2、降水观测孔沿基坑中心向两侧垂直成排布设,并宜延长至基坑外2-3倍降深 长度,临近地表水、地下给排水管道附近的渗漏水层和临近建筑物应增加观测点;3、抽水实施三班制,每班均需对各口降水井的流量和水位进行观测,及时反应 数据以便指导施工。观测水位时,应在降水前观测初始水位高程,以后定期观测, 雨季增加观测密度。降水抽出的地下水含砂量应符合规定(初始降水时含砂量不得 超过1/10000,稳定后含砂量不得超过1/20000),发现含砂量过大或水质混浊应分析 原因及时处理。4、雨季施工时,地面水不得渗漏和
8、流入基坑,遇大雨或暴雨时,必须及时将基 坑内积水排除,并配备排污泵,随时启用。4.2 主要施工方法4.2.1 工艺流程在场地提供工作面后马上准备施工人员、机械设备、材料进场进行施工,施工 工艺流程如下:定位探管一钻机对中 一成孑L井管安装一时真充滤料 一洗井一 试抽 一A正式抽降水(水位、含砂量观测)A停泵拔管4.2.2 施工方法1、定位探管井位施放时详细调查核实场区地下管线分布情况,当无法确定时可采用人工 开孔的方法,当确认地下无各种管线后方可施工;为避开各种障碍物,降水井间距可作局部调整,但间距最大不应超过130% 设计井间距;4.2.3 基槽土方开挖前,降水井的布设应已形成封闭或超前2倍
9、基槽宽度。2、钻机对中将冲击钻机安装好后移至井位附近,核对井位,将钻头中心对准管井中心点, 调节钻机垂直度,井身要做到一下要求:井径误差土 20mm;垂直度误差W1%;井深应满足井结构图中文字说明局部的要求。3、成孔宜采用旋挖工艺成井。4、填充滤料(1)含水层段滤料应具有一定的磨圆度,滤料含泥量W3%,粒径4-7mm;(2)要防止填料速度过快或不均造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象,洗井后滤 料下沉应及时补充滤料,要求实际填料量不小于95%理论计算值。6、洗井1)洗井要求到达“水清砂净”;(2)下管、填料完成后应立即进行洗井,成井-洗井间隔不能超过4小时;(3)如果泥浆含泥砂量较大,可先进行捞渣
10、,再进行洗井;(4)当洗井效果不好时,可采用空压机高压洗井,洗井调控压力可采用0.30.7Mpa,洗井时自上而下,每10m洗一次。7、试抽管井运行前进行试抽,检查抽水是否正常,有无淤塞现象,如情况异常,应进 行检修。8、正式抽降水试抽正常后进行正式降水,基坑开挖至地下水位标高前的超前抽水时间不少于 20天,水位没到达设计深度以前,每天观测三次水位,水位到达设计深度后,每天 观测一次水位。观测时记录水位、流量、含砂量,抽水过程中还应经常对抽水机械 的电动机、传动轴、电流及电压等进行检查。为防止因降水带出地层细颗粒物质造 成地面沉降,抽出的水含砂量必须保证:管井抽水半小时内含砂量小于1/10000
11、,管 井正常运行时含砂量小于1/50000 o9、维护降水期地下水观测:(1)维护降水期应对地下水位动态进行观测,并对地下水动态变化及时进行分 析;(2)地下水位急剧变化应及时分析原因,采取相应的处理措施。每个工点均布置水位观测孔。抽水前应进行静止水位的观测,抽水初期(一星 期内)每天观测水位1次,水位稳定后(一星期后)每天观测2次(早晚各一次), 基坑开挖至槽底后,每周观测1次,直至基础施工完毕。特殊情况下的观测频率: 雨季期间、雨后等特殊情况下加强观测,每日观测2次以上,至特殊情况结束。成孔过程中泥浆处理措施为了防止在降水井成孔施工过程中泥浆渗漏,给周围环境造成污染,对市民带 来不便。特制
12、定以下泥浆处理措施:1、在每口桩机工作范围内安装铁皮专用泥浆池,如受场地限制无法安装铁皮泥 浆池时,可采用砖砌式泥浆池。2、在安装铁皮泥浆池时,池底四周必须采用膨胀螺丝固定,以防止泥浆池受侧 压力的影响造成泥浆泄露。3、在成孔过程中,工人必须随时观察泥浆池的稳定性以及泥浆液面标高,泥浆 面必须低于泥浆池上口 30cm。4、在洗井过程中,必须采用泥浆泵及泥浆管将泥浆排放到挖好的沉淀池内,经 沉淀后排入市政管道,严禁将泥浆直接排放到市政污水、雨水管道内。5、每口井施工结束后,必须及时清理好施工现场,做好文明施工工作。常见的质量通病和防治方法4.2.4,1基坑地下水降不下去1 .现象深井泵(或深井潜
13、水泵)的排水能力有余,但井的实际出水量很小,因而地下水 位降下不去。2 .原因分析(1)井深、井径和垂直度不符合要求,井内沉淀物过多,井孔淤塞。(2)洗井质量不良,砂滤层含泥量过高,孔壁泥皮在洗井过程中尚未破坏掉,孔 壁附近土层在钻孔时遗留下来的泥浆没有除净,结果使地下水向井内渗透的通道不 畅,严重影响单井集水能力。(3)滤管的位置、标高以及滤网和砂滤料规格未按照土层实际情况选用,故渗透 能力差。(4)水文地质资料与实际情况个符,井管滤管实际埋没位置不在透水性能较好的 含水层中。3 .预防措施(1)深井井管宜按以下程序施工:井管测量定位一控井口、安护筒一钻孔一回填并底砂垫层一吊放井管一回垫井
14、管与孔壁间的砂砾过滤层一洗井一安装深井泵(潜水泵)一安装抽水控制电路一试抽 水一降水井正常工作。(2)钻孔孔井应大于井管直径,井深应比所需降水深度深68m;井管应垂直放 在井孔当中,四周均匀填砾砂,砾砂应用铁锹下料,不允许用机械直接下料,防止 砾砂分层不均匀和冲击井管。砾砂填至井口下1m,然后用不含砂的粘土封口至井口 面。(3)在井管四周灌砂滤料后应立即洗井。一般在抽筒清理孔内泥浆后,用活塞洗 井,或用泥浆泵冲清水与拉活塞相结合洗井,借以破坏深井孔壁泥皮,并把附近土 层内遗留下来的泥浆吸出。然后立即单井试抽,使附近土层内未吸净的泥浆依靠地 下水不断向井内流动而清洗出来,到达地下水渗流畅通。抽出
15、的地下水应排放到深 井抽水影响范围以外。(4)需要疏干的含水层均应设置滤管,滤网和砂滤料规格应根据含水层土质颗粒 分析。(5)在土层复杂或缺乏确切水文地质资料时,应按照降水要求进行专门钻探,对 重大复杂工程应做现场抽水试验。在钻孔过程中,应对每一个井孔取样,核对原有 水文地质资料。在下井管前,应复测井孔实际深度。结合设计要求和实际水文地质 情况配井管和滤管,并按照沉放先后顺序把各段井管、滤管和沉淀管依次编号,堆 放在井口附近,防止错放或漏放滤管。(6)在井孔内安装或调换水泵前,应测量井孔的实际深度和井底沉淀物的厚度。 如果井深缺乏或沉淀物过厚,需对井孔进行冲洗,排除沉渣。4 .治理方法(1)重
16、新洗井,要求到达水清砂净,出水量正常。(2)在适当的位置补打深井。基坑地下水位降深缺乏或降水速度慢1 .现象(1)观测孔水位未降低到设计要求。(2)在预定时间内达不到预定降水深度。(3)基坑内涌水、冒砂,施工困难。2 .原因分析(1)基坑局部地段的深井量缺乏。(2)深井泵(或深井潜水泵)型号选用不当,深井排水能力低。(3)因土质等原因,深并排水能力未充分发挥。(4)水文地质资料不确切,基坑实际涌水量超过计算涌水量。3 .预防措施(1)先按照实际水文地质资料计算降水范围总涌水量、深井单位进水能力、抽水 时所需过滤局部总长度、点井根数、间距及单井出水量。复核深井过滤局部长度、 深井进出水量及特定点
17、降深要求,以到达满足要求为止。深井布置应考虑基坑深度 和形状,可沿基坑四周环形布置,也可在基坑内点式布置。深井的井距一般1520m, 渗透系数小,间距宜小些;渗透系数大的,间距可大些。在基坑转角处、地下水流 的上游、临近江河等的地下水源补给一侧的涌水量较大,应加密深井间距。(2)选择深井泵(或深井潜水泵)时应考虑到满足不同降水阶段的涌水量和降深要 求。一般在降水初期因地下水位高,泵的出水量大;但在降水后期因地下降深增大, 泵的出水量就会相应变小。(3)改善和提高单并排水能力,可根据含水层条件设置必要长度的滤水管,增大滤层厚度。对渗透系数小的土层,单靠深井泵抽水难以到达预期的降水目标,可采 用另
18、加真空泵组成真空深井进行降水;真空泵不断抽气,使井孔周围的土体形成一 定的真空度,地下水那么能较快的进入井管内,从而加快了降水速度。(4)一般深井滤水管设在底部,抽水先抽滤管部位的下层水,上层水由水的重力 作用通过土体的空隙往下慢慢渗透,从而降低地下水位,减少土体的含水率;这样 土层越厚,降水需要的时间越长。采用多道滤管那么可缩短降水时间,但要注意每道 滤管挖土暴露后要立即用毛毡或其他材料将其封闭,防止影响抽水效果。4 .治理方法(1)在降水深度不够的部位,增设深井。(2)在单井最大集水能力的许可范围内,可更换排水能力较大的深井泵(或深 井潜水泵)。(3)洗井不合格时应重新洗,以提高单井滤管的
19、集水能力。4.3施工组织4.3.1 进度计划根据前期施工准备工作情况,预计2016年11月10日开始进行降水井施工,于 11月19日完工,总工期10天。其中施工准备1天,测量放线1天。4.3.2 主要机械设备进场计划机械、设备配置:按照此方案进行机械设备的选型配备,同时考虑了特殊情况 下的应急设备、备用设备,以确保施工工期和工程质量,满足工程施工的需要。确 保上投入机械设备的性能完好,设备数量充足,保证工程的正常施工。主要机械设 备计划表:序号机械名称规格型号额定功率 (kw)或容量 (m3)吨位数量 (台)用途备注1旋挖钻机中联 ZR280A-12成孔2潜水泵QS40-325. 5KW88洗
20、井3切割机J36-400A2. 5KW24电焊机BX40011KW2接管5潜水泵开关箱886水准仪DNA030. 1mm1表4-1拟投入本工程工程的主要机械表劳动力进场计划施工降水直接影响后续工序施工,必须尽快完成,工期紧,为确保高质高效地第一章编制依据1第二章工程概况12.1 概述12.2 工程地质和水文地质22.2.1 工程地质条件22.2.2 水文地质条件42.3 降水目的及方法5第三章 降水方案设计63.1 施工降水方案概况63.2 基坑涌水量计算63.2.1 参数选择63.2.2 降水方案73.3 降水设计参数83.4 降水井的布置83.5 地面沉降93.6 其他降排水施工措施9第四
21、章 施工方法与施工组织104.1 技术要求104.2 主要施工方法104.2.1 工艺流程10422施工方法104.2.3 成孔过程中泥浆处理措施124.2.4 常见的质量通病和防治方法124.3 施工组织154.3.1 进度计划154.3.2 主要机械设备进场计划154.3.3 劳动力进场计划15第五章施工保证措施175.1 平安保证措施175.1.1 防火平安措施175.1.2 工用电平安措施175.1.3 施工机械平安措施185.2 质量保证措施185.2.1 质量管理措施和管理体系18 完成施工任务,拟投入两台钻孔机同步施工,劳动力按每台钻机一个小组,共2个 小组配备。在施工期间所有人
22、员必须持证上岗,确保其适合本工作岗位的要求。根据综合考滤工程的特点和施工场地条件的限制,确定降水井施工的劳动力数 量。序号工种人数1管理人员12成孔技工10:5机修工14电工、焊工25起重工26普通工10合计26表4-2降水井主要工种劳动力用量表注:以上人员作为参考,必要时根据施工情况增减人员,在施工中尽量利用多 技人员。第五章施工保证措施5.1 平安保证措施工程平安管理上以“平安第一,预防为主”作为方针和指导思想,贯彻在工程 施工的整个过程。认真贯彻有关平安生产的规章制度,加强对平安生产的检查,做 到平安生产管理工作标准化。为此,工程经理部建立以工程经理为首的分级负责安 全保证体系,“横向到
23、边,纵向到底”,组织落实,严格执行平安生产责任制,确保 施工生产的平安。工程经理部设专职平安工程师,作业队设专职平安员。施工作业队队长认真贯彻工程经理部有关平安生产的规定、章程,参与制定安 全措施,负责正确指导作业队按照施工规范、平安操作规程、技术交底等要求进行 施工生产,严禁违章指挥。及时纠正工人忽视平安生产的思想,随时制止工人违章 作业。组织作业队正确使用易燃、易爆、有毒物品。随时检查作业环境平安情况和 施工机具、作业通道、平安防护设施等完好情况。5.1.1 防火平安措施1、易燃易爆材料集中堆放,设置明显的防火标志,并由平安员落实到位。2、实行动火申报制度,严格控制火源、电源及明火使用。3
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