杭州解放路延伸工程基坑井点降水方案.docx
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杭州解放路延伸工程基坑井点降水方案
杭州解放路延伸工程金衙庄公园段基坑降水方案
1工程概况及水文地质资料
1.1工程概况与周边环境
本明挖基坑区段位于沪杭铁路与环城东路之间，位于金衙庄公园内，起讫桩号为K0+594～K0+635，基坑长度为41米。
基坑两端分别紧邻铁路和城市道路交通要道，地面交通繁忙，地表沉降要求高。
基坑两侧为金衙庄公园绿化带，地表植被茂密。
地表标高平均为7.0m，基坑开挖底部设计标高为-8.2m，基坑开挖深度平均为15.2m，基坑的开挖宽度为约24m。
按照设计，基坑围护结构两侧采用钻孔咬合桩，而两端为便于暗洞进洞采用3m厚的旋喷桩，围护结构深入基坑底部以下10m。
1.2工程地质及水文地质
1.2.1工程地质状况
场区在地貌上属于钱塘江冲积平原，沉积着较厚的砂质粉土层，在第四纪历史时期，场区曾经发生海侵与海退，沉积韵律发育明显，在以陆相沉积地层之间发育着海相淤泥质粉质粘土地层。
沿线地基土浅部主要为第四系土层，土层的厚度、分布及性质均较稳定，下部以全新世滨海淤积形成的粘性土层，性质及均一性相对较差，之下为晚更新世形成的冲湖相粘性土层及砂砾土层，性质较好，均一性较差。
基坑开挖范围内地表有少许的杂填土层，其次主要以砂质粉土为主，自上而下依次分布着1a、1b、2c、3a、3b地层。
基中隧道范围内主要为2c、3a地层，属弱透水性，性质较好，而底部有3b地层出露，性质表现较差。
基坑底部范围外下卧5b、6a粘性土地层，以软塑为主。
1.2.2水文地质条件
基坑范围内地下水表现为第四系松散岩类潜水，主要赋存于场区浅部人工填土及其下部砂质粉土层内，具有各向异性特别是表部浅层填土层约2m厚，透水性良好，下部粉性土层透水性较弱。
由于距贴沙河较近，区域范围内地下水还受贴沙河水位变化影响。
地下水位埋藏较浅，一般在1.0～1.5m之间，根据探孔及居民井简易抽水经验，砂质粉土层降深多在0.5～2.5m之间，单井涌水量1.6～19.13m/d，而渗透系数一般在10-4cm/s数量级左右。
下卧5b、6a粘性土地层顶板标高在-11.7～-13.5m之间，渗透系数通常为10-7cm/s数量级，为相对隔水层。
相对隔水层下伏8层圆砾、卵石层，为第四系孔隙承压水的含水层，透水性良好，并直接与钱塘江古河道连通，并受上游侧向迳流补给，水量充沛，具有明显的埋深深、污染少、水量大的特点。
2降水准备工作
2.1设计获得渗透系数k和抽水半径R
按照设计提供的资料，砂质粉土层的渗透系数为
k=2.75×10-4cm/s=0.24m/d
根据经验公式,可求得其影响半径为:
R=1.95=
在方案设计时暂时以此为计算依据。
2.2现场抽水试验确定渗透系数k和抽水半径R
由于工程勘察报告中土工试验资料不尽详细，其渗透系数是由单孔抽水试验获得，没有观察孔。
因此应通过现场抽水试验取得单井的涌水量及降深参数，并由此得渗透系数和影响半径。
2.2.1抽水试验孔平面布置
共布设抽水孔1个，观察孔4个，其布置见图（图1）。
抽水孔孔径（，试验孔孔径（。
2.2.2成孔方法与工艺
（包括观察孔及井管构造图）
2.2.3抽水试验及观察、记录
2.2.4记算
3降水井参数确定
根据地质条件和我公司在类似地层的施工经验，降水深度应达到开挖基坑底以下1m才能有效保证大开挖时无水作业条件。
为减少降水对周边环境的影响，降水采用基坑内深井井管降水，初步设计拟沿基坑纵轴线布设，纵向两排，距钻孔注咬合桩围护结构内缘2.0m。
井管成孔孔径φ550～600，井管管径φ350。
3.1井深的确定
3.2孔间距确定
4降水井的构造及成孔工艺
5机具设备
机具设备（不含钻孔）见表4-11-1。
表1-4降水施工主要设备配制表
序号
名称
规格或型号
单位
数量
1
潜水泵
QW40-25
台
32
2
井管
套
50
6井点降水的施工工艺
施工工艺流程见下图：
降水施工工艺流程图
施工中应配备备用电源，以保证降水的连续性。
7基坑内降水井的处理
基坑开挖完成后，应根据降水过程中的水位、水量监测记录及分析结果决定是否停止对相应井点停止降水，对不能停止的井点应持续降水直至结构圬工完成后。
结构圬工完成停止降水后，对井点进行封堵，封堵的顺序是先行用碎石及水泥砂浆填实基底以下降水井孔，然后依次施作混凝土垫层，搭接铺设防水层，细部防水处理，钢筋微膨胀混凝土圬工。
8周围环境及建筑物保护措施
（1）施工前的准备工作
施工前对沿线建筑物和构筑物（包括管线等）进行系统的调查，调查的仪器主要有全站仪、水准仪、摄像器具、测缝计等；调查的范围为沿线结构线外两侧15米内的建筑物；调查的内容为建筑物的当前状况（包括房屋的建筑材料、基础状况、损坏情况等）以及墙体裂缝和四层以上建筑物的垂直度。
调查的成果直接呈报业主和施工监理，同时进行妥善保存，以便在需要时可随时查找。
（2）加强监测工作
在降水施工过程中，应加强水位、水量以及周围建筑物和管线的监测，并及时进行资料整理，作好降水施工过程的信息化管理。
（3）保护措施
1）井点回灌技术措施
如果井点降水确实引起围护结构外侧失水较多，并影响及周边建筑物及周边树木的给养，应采用井点回灌技术补充基坑外侧地下水。
井点回灌技术按照监测结果在影响范围内进行，沿基坑外边7m范围内布点，孔间距10～15m，孔深一般为5～8m，灌水压力为0.5个大气压。
2）建筑物保护技术要点
a、在降水施工期间，加强对地层及建筑物变形监测，详细掌握降水及开挖施工对地层变形的影响规律，以便设定更合理的降水参数来保护建筑物的安全。
b、以建筑物调查和量测结果为基准，对施工引起的地层沉降及对建筑物的影响进行精确的预测。
3）地基注浆加固方案
如出现异常异常地表沉降而危及建筑物安全时，可及时组织进行地表注浆加固地基，并可通过注浆堵截降水过程中可能出现的管涌现象。
降水井深孔深分别为8～16m，孔间距10～15m。
降水井平面布置见附图4-11-1。
降水采用基坑内井管降水，
由土的固结试验求得该土样的固结系数Cv，
由可得出
式中：
Cv——固结系数（cm2/s）；av——压缩系数（cm2/s）；
γm——水的重度（kN/m3）；e——孔隙比
（2）根据颗粒曲线的有效粒径D10，求渗透系数k值。
式中：
D10——有效粒径（mm）；C——经验取值。
（3）室内渗透试验求渗透系数k值。
室内渗透试验，
为保证降水效果，作到降水方案的可靠性，在施工开始前应进一步作现场抽水试验，进行现场试验而修正其降水设计参数。
我公司中标后，即组织对现场进行进一步的抽水试验，根据地质及地表建筑物情况，拟设置3个抽水试验孔，分别设在水厂配电房、铁路轨道及环城东路区段内。
2、降水方案
本标段内共有五个明挖段，其中两端头的明挖段与U型槽段合在一起。
3、降水施工原则
基坑降水施工应遵循的原则：
先行围护施工完成，降水随开挖区域和开挖深度而同步进行，一般降水区域应在开挖范围10m外，降深应在开挖深度的1m以下，每个区段的降水工作应在该区段开挖前15天内完成，并持续到开挖完成结构圬工后结束。
为防止降水引起基坑外地下水流失造成大的地表沉降，并影响建筑物安全，在降水施工中应加强对基坑外地下水位、地表及构筑物沉降的监测，如果地下水位下降太大，引起的沉降影响构筑物和交通的安全，须对基坑外地层影响范围内进行地下水回灌。
3.6施工降水
设计概况
基坑降水采用管井井点及基坑排水沟相结合的方法。
基坑明沟降水设在基坑周边。
管井点沿基坑周边布置共16根，采用钢筋焊接骨架，直径φ350，外包滤网，管井埋深为20.0m，管井井点的沉设采用钻孔法,其孔径为600mm，下井管前应进行清孔然后沉设井管，孔壁与管井之间填3～15mm砾石作为过滤层，孔口用粘土封填。
降水施工
施工工艺流程
测量定位钻孔下管砾料反滤层回填洗井
试抽水排水系统安装降水运行降水任务完成拆除降水井
降水井施工
按照设计图要求，根据钻孔探成孔过程中的实际地层情况，确定过滤器和长度和位置，然后向下配置沉淀管，向上配制井管，其总长度高于地面0.5m；
除特殊过滤器外，均应在滤管外包包扎滤网或缠丝，滤网的选择应与含水层相适应；
钻探施工达到设计深度，每隔0.3～0.5m用大泵冲洗泥浆减少沉淀，并应立即下管，注入清水，稀释泥浆比重接近1.08后投入滤料,不少于计算量的95%；
开始下管前应探测孔深，当孔深与管长不符时，应重新成孔；下管时应轻提慢放，仔细检查滤网包扎质量，并使井管居中；当上部孔缩径或孔底淤塞，应向孔内注水，缓慢放入，禁止上下提拉和强行冲击；
当砾料填至预定深度时，上部宜用粘土回填到孔口封口；当孔深范围内抽水含水层与其它非抽水含水层有水力联系时，应进行分层止水；
洗井工作在填砾料后进行，以防井壁泥质硬化，造成洗井困难。
洗井时必须清除停留在孔内和渗水含水层中的泥浆与孔壁泥浆，疏通含水层，并在井周围形成良好的反滤层；洗井前后两次抽水涌水量应小于15%，洗井后井内沉淀不上升或基本不上升；
洗井结束，地面抽水系统安装前，应进行试验性抽水，以确保单井出水量和降深；抽水试验稳定标准应符合下列要求：
出水量、水位没有持续上升或下降的变化趋势；
抽水井动水位波动值不超过水位降深的1%，抽水机抽水水位波动值不超过10～20cm；
出水量波动值不超过正常出水量的5%。
各个井点安装完毕后，应进行整体试抽水，以检查水、电网系统是否达到要求。
降水监测
降水监测与维护期间应对各降水井和观测孔的水位、水量进行同步监测；
降水井和观测孔的水位、水量和水质的检测应符合下列要求：
降水检验前应统测一次自然水位；
抽水开始后，在水位未达到设计降水深度以前，每天观测三次水位、水量；
当水位已达到设计降水深度，且趋于稳定时，可每天观测一次；
在受地表水补给影响的地区或在雨季时，观测次数宜每日2～3次；
水位、水量观测精度要求应与降水工程勘察的抽水试验相同；
对水位、水量监测记录应及时整理，绘制水量Q与时间t和水位降深值s与时间t过程曲线图，分析水位水量下降趋势，预测设计降水深度要求所需时间；
根据水位、水量观测记录，查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因，及时提出调整补充措施，确保达到降水深度；
选择代表性井、孔在降水监测与维护期的前后各采取一次水样作水质分析。
③在基坑开挖过程中，应随时观测基坑侧壁、基坑底的渗水现象，并应查明原因，及时采取工程措施。
降水维护
①降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查,每天检查不应少于3次,并应观测记录水泵的工作压力，电动机、水泵温度，电流、电压、出水等情况，发现问题及时处理，使抽水设备始终处在正常运行状态；
②抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽；
③注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水管、沟，防止渗漏；
④在更换水泵时，应测量井深，掌握水泵安全的合理深度，防止埋泵；
⑤发现基坑（槽）出水、涌砂，应立即查明原因，组织处理；
⑥当发生停电时，应及时更新电源，保持正常降水；
⑦降水监测与维护期，宜待基坑中的基础结构高出降水前静水位高度即告结束；当地下水位很浅，且对工程环境有影响时，要适当延长。
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