深基坑开挖深井降水施工方案.pdf
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1、doc南南 京京 洪洪 武武 路路 污污 水水 管管 道道 工工 程程工工 作作 井井 基基 坑坑 降降 水水施施工工方方案案编制:审核:批准:doc1doc上上 海海 城城 建建(集集 团团)公公 司司2 20 01 11 1 年年 0 07 7 月月 1 14 4 日日目目录录一、工程概况一、工程概况.5 5二、编制依据二、编制依据.8 8三、降水设计三、降水设计.8 83.1 降水目的.83.2 设计思路.93.3 降水井布置.9四、降水效果预测及降水对环境影响的分析四、降水效果预测及降水对环境影响的分析.9 94.1 地下水渗流三维数学模型.94.2 地下水渗流三维数值模型.104.3
2、 降水效果预测及沉降分析.12五、成井施工工艺五、成井施工工艺.1 15 55.1 前期准备工作.15doc2doc5.2 成孔施工.165.3 洗井.17六、深井构造与设计要求六、深井构造与设计要求.1 17 76.1 深井构造.176.2 降水井质量验收标准.18七、降水运行七、降水运行.1 18 87.1 降水试运行.187.2 正式降水运行管理.18八、供电系统八、供电系统.1 19 9九、施工现场管理九、施工现场管理.1 19 99.1 施工组织计划.199.2 现场质量管理措施.219.3 现场安全管理措施.269.4 现场文明施工管理措施.279.5 奖罚管理措施.29十、施工进
3、度计划十、施工进度计划.2 29 9doc3doc10.1 单井成井时间预估.2910.2 单机作业成井时间预估.2910.3 成井施工安排.3010.4 施工计划进度.3010.5 施工进度保证措施.3010.6 与其他队伍协调配合措施.32十一、施工机械设备十一、施工机械设备.3 32 2十二、环境保护应急预案十二、环境保护应急预案.3 33 3十三、附图十三、附图.3 34 4doc4doc一、工程概况一、工程概况南京市洪武路污水管道工程工作井基坑开挖深度,W16 号井 11.07m,基底标高-1.15m,工作井为圆形,内径6000mm,外径7200mm,采用逆作法施工,W19 号井深度
4、 11.30.,基底标高为-1.44,W21 号井深度 11.50,坑底标高-1.76,施工过程中,采用拉森钢板桩作为挡土结构,结合1 排800 高压旋喷桩进行止水,搭接300mm,桩长 20.00m。井内采用800 高压旋喷桩进行口鞥内土体加固。在洞口处采用800高压旋喷桩进行洞口土体加固。基坑围护平面及剖面如图1-1 和 1-2 所示。本地区典型地质剖面柱状图如图 1-3 所示。doc5doc图 1-1 W16 基坑围护平面图doc6doc图 1-2 W19,W21基坑围护平面图doc7doc图 1-3 典型地质柱状图二、编制依据二、编制依据1、供水水文地质勘察规范(GB50027-200
5、1)2、建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)3、建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98)4、供水管井技术规范(GB50296-99)5、建筑基坑支护技术规程(GJ120-99)6、建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001)7、供水水文地质手册8、南京洪武路污水管道工程围护结构相关内容及图纸其它现行国家、当地、行业有关设计规法与规程。三、降水设计三、降水设计3.13.1 降水目的降水目的根据本工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求,本方案设计降水目的为:及时降低下部粉砂层承压含水层的水头高度,防止基坑底部突涌的发生,确保开挖doc8doc施工时基坑底部的的稳定性。
6、3.23.2 设计思路设计思路根据工程需求,本降水方案设计思路为:(1)因本工程已经开挖至坑底,且开挖过程中出现了涌砂现象,如在坑内布置降压井,则成井施工等难度将非常大,因此本工程建议采用坑外降水。(2)本工程坑底已产生过突涌,为保障坑底开挖安全,需将水位降至坑底下 0.5m,即标高-1.615m。(3)降水过程中实时观测观测井井内水位,做到按需降水。3.33.3 降水井布置降水井布置通过地下水三维渗流分析,本基坑工程需在坑外布设4 口降水井,井深26m,滤管位置 1525m。井位平面布置及剖面图如附图所示。四、降水效果预测及降水对环境影响的分析四、降水效果预测及降水对环境影响的分析4.14.
7、1 地下水渗流三维数学模型地下水渗流三维数学模型根据本工程的承压含水层的特性,以及围护情况,在计算时采用如下地下水渗流三维数学模型:doc9doc h h hE hkkW.(x,y,z)kxxyyzzxyyzzT txh(x,y,z,t)h(x,y,z).(x,y,z)0t0h(x,y,z,t)h(x,y,z,t).(x,y,z)111kxxh kyyh kzzh q(x,y,z,t).(x,y,z)22nynznx式中,SE Sy承压含水层M;T 潜水含水层B承压含水层潜水含水层;SsS;MS为储水系数;Sy为给水度;M为承压含水层厚度m;B为潜水含水层厚度m;kxx,kyy,kz z分别为
8、各向异性主方向渗透系数m/d;在t时刻的水头值m;(x,y,z)h为点W为源汇项1/d;h0为计算域初始水头值m;h1为第一类边界的水头值m;Ss为储水率1/m;t为时间d;为计算域;1为第一类边界,2为第二类边界;nx、ny、nz分别为边界2的外法线沿 x、y、z 轴方向单位矢量;q 为2上单位面积的侧向补给量(m3/d)。4.24.2地下水渗流三维数值模型地下水渗流三维数值模型根据研究区的含水层结构、边界条件和地下水流场特征,对研究区域进行网格划分,具体划分情况见下图4-1。doc10doc图4-1 离散模型三维网格划分根据场地地层特征,本工程中将地层由上向下概化为5 层,降水目的层为粉土
9、、粉质粘土夹粉土、粉砂层,将其概化为三维空间上的非均质各向异性水文地质概念模型,具体模型如图 4-2 所示。降水井可按边界条件进行概化,模型中的设置如图4-3所示。图4-2三维模型地层参数划分图doc11图4-3三维模型中抽水井示意图4.34.3 降水效果预测及沉降分析降水效果预测及沉降分析工况工况 1 1:坑外降水(四口降水井坑外抽水):坑外降水(四口降水井坑外抽水)四口降水井井深 26m,滤管位置 1525m。初始水位标高取 7.0m。降水水位降深如图 4-4 所示。doc12doc15 天后doc图4-4粉砂层地下水水位预测等值线图从以上模拟计算可以看出 坑外四口井群井抽水时,基坑内 水
10、位降至标高-2m,能够满足基坑开挖要求。降水引起的地面沉降预测如图 4-5所示,周边最大沉降值约为 40mm。doc13doc图 4-5 降水引起的地面沉降预测图(网格间距 20 m)工况工况 2 2:坑内抽水(两口降水井坑内抽水):坑内抽水(两口降水井坑内抽水)两口井井深 24m,滤管位置 1723m。初始水位标高取 7.0m。降水 15 天后水位降深如图 4-6 所示。图4-6粉砂层地下水水位预测等值线图从以上模拟计算可以看出坑内两口井群井抽水时,基坑内水位降至标高-2.3m-2.5m,能够满足基坑开挖要求。降水引起的地面沉降预测如图 4-7 所示,周边最大沉降值约为 25mm。doc14
11、doc图 4-7 降水引起的地面沉降预测图(网格间距 20 m)五、成井施工工艺五、成井施工工艺5.15.1前期准备工作前期准备工作1、测放井位根据降水管井平面布置图测放井位,井位测放完毕后应做好井位标记,方便后续施工。如果布设的井点存在地面障碍物,应当设法清除障碍物,以利于打井的进行。若地面障碍物不易清除或受其他施工条件的影响,无法在原布设井位进行打井时,应与工程师及甲方及时沟通并采取其他措施,必要的时候可对井位作适当调整。2、埋设护口管埋设护口管时,护口管底口应插入原状土层中,管外应用粘性土或草辫子封严,防止施工时管外返浆,护口管上部应高出地面 0.10m0.30m。3、安装钻机安装钻机时
12、,为了保证孔的垂直度,机台应安装稳固水平,大钩对准孔中心,大钩、转盘与孔的中心三点成一线,严把开孔关,钻头与钻杆连接处带两根钻铤,doc15doc并且,弯曲的钻杆不得下入孔内。5.25.2成孔施工成孔施工施工机械设备选用 GPS-10 型工程钻机及其配套设备。成孔时采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。1、钻进成孔疏干井开孔孔径为 550mm,降压管井开孔孔径为 600mm,成孔时均一径到底;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。对降压井,上部钻进采用轻压慢转,钻压为 1535KN,转速 2050rpm,当钻头钻入深层粘土层时,钻具阻力会加大,进度缓慢。这时,不可加大压
13、力和加快转速,以免造成钻孔偏斜。当钻具全部进入砂层后,可适当加压,提高转速。如果成孔过程中遇到注浆层钻进时,钻具采用环状带扦头钻进。遇卵石等硬质地层,采用牙轮钻头钻进。成孔施工采用孔内自然造浆,钻进过程中泥浆密度控制在 1.101.15,当提升钻具或停工时,孔内必须压满泥浆,以防止孔壁坍塌。2、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。3、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。首先必须测量孔深,并对井管滤水管逐根丈量、记录。封堵沉淀管底部,为保
14、证沉淀管底部封堵牢靠,下部封堵铁板不小于 6mm。其次要检查井管焊接,井管焊接接头处应采用套接型,套接接箍长 20mm,套入上下井管各 10mm;套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀,无砂眼,焊缝堆高不小于6mm。检查完毕后开始下井管,下管时为保证滤水管居中,在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径 5cm 的扶正器(找正器),扶正器采用梯形铁环,上下部扶正器铁环应 1/2 错开,不在同一直线上。4、埋填滤料填滤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调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔doc16doc壁的环状间隙内返浆,使孔内的
15、泥浆密度逐步调到 1.05,然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入滤料,并随填随测填滤料的高度。直至滤料下入预定位置为止。填滤料时,根据孔口返水情况调整泵量。填滤料过程中要跟踪滤料上返高度,当滤料密实到设计高度后,向井管与孔壁间投粘土球止水,粘土球采用直径 5cm优质风干粘土球,粘土球上部用粘土块填孔密实。5.35.3 洗井洗井在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水,待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井。活塞直径与井管内径之差约为5mm 左右,活塞杆底部必须加活门。洗井时,活塞必须从滤水管下部向上拉,将水拉出孔口,对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动,冲击孔壁泥皮,此时应向
16、井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后,可换用空压机抽水洗井,吹出管底沉淤,直到水清不含砂为止。洗井完毕后,可以下泵试抽。试抽成功,代表该井成孔完毕,可以投入使用。六、深井构造与设计要求六、深井构造与设计要求6.16.1 深井构造深井构造1、井口:井口应高于地面以上 0.50m;2、井壁管:井壁管均采用焊接钢管,降水井的井壁管直径273mm;(外径);3、过滤器(滤水管):降水井所有滤水管外均包一层30 目40 目的尼龙网,滤水管的直径与井壁管的直径相同;4、沉淀管:沉淀管主要起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而影响进水的作用,沉淀管接在滤水管底部,直径与滤水管相同,长度为1.00m,沉淀
17、管底口用铁板封死。5、填滤料(中粗砂):降压井的滤水管部位围填磨圆度较好的滤砂(中粗砂),填入部位从井底向上至过滤器顶部以上 2.03.0m。6、填粘性土封孔:在粘土或滤砂的围填面以上采用优质粘土填至地表并夯实,并做好井口管外的封闭工作。7、各井的结构及过滤器的安装部位见附图。doc17doc6.26.2 降水井质量验收标准降水井质量验收标准1、井身偏差:井身应圆正,井的顶角及方位角不能突变,井身顶角倾斜度不能超过 1 度。2、井管安装误差:井管应安装在井的中心,上口保持水平。井管与井深的尺寸偏差不得超过全长的正负千分之二;3、井中水位降深:抽水稳定后,井中的水位处于安全水位以下。七、降水运行
18、七、降水运行7.17.1 降水试运行降水试运行试运行之前,准确测定各井口和地面标高、静止水位,然后开始试运行,以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求;也是通过试运行,确定降水井在土方开挖的启用时间和顶管施工的启用时间。7.27.2 正式降水运行管理正式降水运行管理1、抽水需要每天 24 小时派人现场值班,并做好抽水流量记录;2、降水井要配备独立的电源线。降水运行前降水工人应熟悉电路切换,以确保降水连续进行,避免应供电无法保证造成井底突水;3、降压工作应在地下构筑物施工至上部结构自重和下伏承压含水层的顶托力平衡后才可停止降水;doc18doc4、降水结束提泵后应及时将井注浆封闭,补好盖板
19、。八、供电系统八、供电系统本工程降水用电量较大,用电高峰时,很容易出现供电不足或者断电的状况,因此,在施工准备前必须准备用电应急预案,以备不时之需。九、施工现场管理九、施工现场管理9.19.1施工组织计划施工组织计划1、指导思想按项目法施工管理原则,结合本工程特点,为实现优质、高效、安全、低耗地完成本工程施工任务,建立强有力的现场施工管理项目部。项目经理为管理核心,全负责工程质量、进度、安全文明施工,成本控制及外部环境的协调等工作。组成人员职责分明,相互协作。2、项目施工组织管理网络图本工程采用作业层、项目层、公司层三级管理模式,通过各级的负责人负责各级工作,协作完成项目管理。项目施工组织管理
20、网络图如下:成井运行班抽水运行班施工员质量员测量员材料员资料员安全员项目经理现场负责技术负责doc19doc3、主要岗位人员职责岗位主要职责本工程施工的组织者,是工程质量直接负责人,对履行合同负责,杜绝质量安全事故,本工程一次交验合格,人员、材料、设备、工艺方法和施工等几个方面因素控制好,确保生产工序质量的稳定。对工程质量、安全、工期、文明生产领导责任,严格按质量计划作业指导书施工。组织工程竣工验收等工作。项目经理本工程施工的组织者和管理者,是工程质量主要负责人,对履行合同负主要责任,杜绝质量安全事故,杜绝质量安全事故,本工程一次交验合格,对人员、材料、设备、工艺方法和施工等现场负几个方面因素
21、控制好,确保生产工序质量的稳定。对工程质量、责安全、工期、文明生产领导责任,严格按质量计划作业指导书施工。项目经理不在时行使项目经理职责,配合工程工程竣工验收等工作,对项目经理负责对本项目技术质量工作负直径责任,核对业主提供的技术资料图纸,施工组织设计与成井报告的编写与送审,施工工序质量技术负 控制、签证、质量记录控制(原始资料收集整理、保存等),统计技责术应用,负责现场检验、测量、试验设备的控制以及纠正和预防措施指定,审查采购物资的技术要求,竣工报告编写送审和工程质量验收、资料提交。工序质量监督检查与验收,填写开孔令,隐蔽工程验收,施质检员 工中一般合格项目评审与处置,材料检验、半成品状态标
22、识及质量记录资料总施工员负责生产调度,作业计划调整,保证均衡生产,总施工员 施工员填写施工日记,负责工序调度,组织,相关纠正、预防措施督促执行,事故预防与处理、器具搬运。检查督促安全与文明生产措施落实,纠正不安全行为,生产设备检验、安全装置的检查。现场员工安全教育培训,上岗证书检查,安全日记填写。doc20安全员doc确保材料,对材料质量进行初检、进程材料物资签收、发放、登记保管。严格按施工图纸进行测量放样,记录测量成果,控制井位放样偏差,同时对以后的井位进行复测。材料员测量员4、劳动组织计划岗位焊工机修班电工定员1 人主要职责范围负责维修、保养和修理各种机具,协助设备安装。负责维护、保养和修
23、理各种电器设备,负责各种电器线路。服从项目统一安排,认真组织本机施工,对本机的安全、质量和效率负责。及时完成机长安排的工作,对本班的安全、质量和效率负责。服从班长的安排,负责钻机移位、成孔、下井管、填砾和洗井工作。全面负责降水运行的现场工作。降水运行日常记录、管理。1 人机长1 人钻井队班长2 人钻工12 人班长1 人降水班普工5 人9.29.2 现场质量管理措施现场质量管理措施本工程的施工质量必须达到一次性验收100%合格,符合设计及规范要求。我公司将根据质量保证体系的要求,通过全员、全过程、全面的控制来达到这一目标。doc21doc1、质量保证体系我公司根据 GB/T19001-2000
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