翻车机房和廊道降水技术标完.docx
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翻车机房和廊道降水技术标完
第3节翻车机房及廊道降水工程
1.工程概况
1.1工程简介
京唐港3000万吨煤炭泊位（32#～34#）工程翻车机房及廊道为一座三线三翻型翻车机房及相应的廊道，其主体采用钢筋混凝土箱型结构。
翻车机房基坑支护结构为圆型地连墙结构，内径约71m，最深开挖至约-16.5m。
廊道基坑支护结构为直线型地连墙结构，开挖深度随廊道深度变化而变化。
地下连续墙内的土方分层开挖，并由上至下分层浇筑帽梁和五道圈梁及四道支撑，之后由下至上进行翻车机房及廊道主体结构的施工。
翻车机房及廊道基坑施工过程中，需对基坑内、外侧一定范围内进行降水和排水。
1.2降水井的设计
根据中交第一航务工程勘察设计院提供的《京唐港3000万吨煤炭泊位（32#～34#）工程翻车机房及廊道抽水试验地质勘察报告》：
在距拟建翻车机房基坑外1m处的外围布置16口降水井，井距为14.37，在基坑内另外平均布置3口井为备用降水井（兼作水位观测用），再在基坑中心布置一口观测井，共20口井。
廊道内外一共设25口降水井。
1.3场地的工程地质和水文地质条件
1.3.1场地工程地质条件
场地位于海积平原区。
根据钻探资料，场地50m范围内土层可划分为四大层（Ⅰ～Ⅳ）层，其中Ⅲ层分为两个亚层，自上而下依次描述如下：
Ⅰ层素填土：
以近期回填形成的粉质粘土和粉土为主，灰黄色，软塑状，中塑性，土质不均匀，含有碎贝壳，腐植物，局部混多量粉砂，夹松散状粉砂薄层，在某些部位成分为稍密状粉砂。
该层层厚约0.80~2.00m不等。
第Ⅱ层粉细砂：
灰色，局部黄灰色，松散～稍密状，混少量碎贝壳。
该层夹有稍密状粉土薄层和黑灰色，软塑状淤泥质粘土层呈透镜体状分布。
该层分布连续，层位稳定，层厚约8.40～8.8m不等。
第Ⅲ1层淤泥质粘土：
灰色，软塑状，中塑～高塑性，夹有粉砂薄层。
该层最厚约为2.40～2.60m不等。
第Ⅲ2层粉质粘土：
褐灰色、灰褐色，软塑、可塑状，中塑性，夹粉土薄层和砂斑。
层厚约2.60～3.00m不等。
该层夹有稍密状粉土和松散～稍密状粉砂夹层。
第Ⅳ层细砂：
黄灰色、灰黄色，密实状，土质较均匀，该层顶部有灰色硬塑状粉质粘土和中密状粉土层，呈透镜体状分布，分布连续，层位稳定，厚度大，场地内该层未揭穿，揭露厚度大于25.4m。
根据场地内有关工堪资料：
Ⅳ层细砂的底板埋深为50m。
1.3.2场地水文地质条件
根据本次抽水试验场地地层资料分析认为：
场区50m以浅地下水类型为松散孔隙潜水和微承压水。
潜水层主要赋存于Ⅰ层填土和Ⅱ层粉砂中，混夹较多粘性土，部分呈透镜体状，该含水层厚约8.40m～8.80m，场地内该含水层底板埋深约为9.10～10.40m，透水性较差。
抽水试验测得水位埋深约为1.935～2.74m，水位标高约为1.24～1.755m。
微承压水主要赋存于Ⅳ层细砂中，局部为粉土，该层夹有粉质粘土透镜体，场地内含水层揭露厚度大于25.4m，场地内该含水层底板埋深为50m，透水性一般。
抽水试验测得水位埋深约为1.02～3.55m，水位标高约为0.68～1.53。
2.施工顺序安排及与其它工序的衔接
在翻车机房及廊道基坑开挖前，需提前进行降水，根据设计的降水要求，采用不断抽水的方式使地下水位降至开挖面以下，使土体产生固结以方便开挖，同时保证干地施工条件。
在翻车机房及廊道回填后，根据现场实际情况可停止抽水，或减少降水井抽水数量。
3.施工工艺流程
4.施工方法
4.1降水井施工与安装
4.1.1成孔设备选择
根据本场地工程地质条件、设计井深要求等情况，决定采用CZ-30型冲击水文钻机成孔，配合泥浆护壁，泥浆的制备选用高塑性粘土。
井位放样采用全占仪按设计井位中心坐标施放，水准仪测量护筒顶标高。
冲击成孔操作要点见表4-1所示。
图中为水文冲击钻机成孔
表4-1冲击成孔操作要点
项目
操作要点
备注
在护筒刃脚以下2m以内
小冲程1m左右，泥浆比重1.2~1.5，软弱层投入粘土块夹小片石。
土层不好时提高泥浆比重或加粘土块。
粘性土层
中、小冲程1~2m，泵入清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块。
防粘钻可投入碎砖石。
砂层
中冲程2~3m，泥浆比重1.2~1.5，投入粘土块，勤冲勤掏渣。
4.1.2管材选择
根据本工程施工现场条件、施工可操作性及经济合理性等因素综合考虑，本工程管材选择确定情况详见表4-2所示。
表4-2管材选择确定情况一览表
部位
管材种类
管材外径
（mm）
壁厚
（mm）
透水性
备注
廊道内
钢管
400
8
只有过滤器部分透水
实际施工中，管径以设计要求为准
连续墙外及圆形地连墙内
无砂混凝土管
500
50
全断面透水
4.1.3井管安装
（1）连续墙内井管的安装
①配管
配管长度按38m考虑，根据选购的每根长12.0m的φ400钢管，准备制成三节，前两节管长12m，一根管底部用钢板封闭，距管底3.0m
（其4m以下为沉砂管）处至11.0m共8.0m长度内为孔状过滤器，管顶部焊接吊环，以便吊装；第二节管长15.0m，采用12.0m长钢管与3.0m钢管焊接，管顶部焊接吊环，以便吊装。
为保证钢管位于井中，在钢管外按5m间距周圈均匀布置
图中为施工人员在接抽水管
4mm厚钢板制作的15cm高保护层垫铁。
②过滤器制作
1）过滤器孔眼按等边三角形排列，孔径20mm，孔中心距40mm；
2）孔眼采用一层10孔／cm2钢丝网包裹，12号铅丝固定；
图中过滤器的制作
3）钢丝网外包裹1层20目的尼龙布，22号铅丝固定；
4）尼龙布外包裹1层棕树皮，22号铅丝固定；
5）棕树皮外采用竹片加固，12号铅丝固定。
③下管
钻孔施工达到设计深度，宜多钻0.3～0.5m，用大泵量冲洗泥浆，减少沉淀，并应立即下管。
采用25t汽车吊提吊下管法。
首先提吊在地表配置好的第一节管，采用简易的卡管器卡住管顶，然后起吊在地表配置好的第二节管，与第一节管电弧焊连接，并在焊接部位加焊四根1m长［10作加强肋，第三根与第二根焊接方法同前。
图中为降水井成孔后下管
④填置滤料
1）井管安装后，注入清水，稀释泥浆比重接近1.05后，投入滤料，不少于计算量的95％。
2）滤料数量按下式计算：
V=0.785（DK2-Dg2）L·α
式中：
V------滤料数量（m3）；
DK-----填滤料段井径（m）；取700mm
Dg------过滤器外径（m）；取400mm
L-------填滤料段长度（m）；
α------超径系数，一般为1.2~1.5。
按上式计算，其单井滤料数量为14.4m3（本工程地基土由于大部分为砂土，故α取1.5）。
（2）连续墙外井管的安装
连续墙外采用的井管为全断面透水的外径为500mm无砂混凝土管，该管为构件厂成型产品。
①下管
由于采用泥浆护壁成井，下管前应适当稀释泥浆，并清除井底的稠泥浆。
根据采用的管材强度、下置深度和起重设备能力等因素，选定托盘下管法。
即第一节外径ф500mm的无砂混凝土井管底部设置为不透水的托盘，托盘底部穿过钢丝绳，无砂混凝土井管之间的连接为三块宽5cm的竹板采用12号铅丝捆绑，井管连接部位采用塑料条封闭，以免该部位涌进砂粒。
每接一节，下沉一节，直至下完全部井管。
②填置滤料
1）滤料数量按计算公式，钢管井单井滤料数量应为14.4m3；无砂混凝土管井单井滤料数量应为10.5m3，实际投入的滤料量不少于计算量的95％。
（本工程地基土由于大部分为砂土，故α取1.5）。
2）填置滤料的方法：
滤料采用2～10mm碎石屑，不得含土和杂物。
井管安装后，注入清水，稀释泥浆比重接近1.05后，投入滤料。
填滤料时应沿井管四周均匀连续填入，随填随测，滤料填至含水层顶板以上3～5m，改用粘土回填封孔不少于2m。
4.2降排水系统
（1）抽水系统：
采用的200QJ80-33／3型潜水泵，其扬程33m，流量80m3/h，额定电压380V，额定电流25A。
泵端接内径为Ф88的钢管，根据规范要求：
泵体距井底不小于3m，最小埋深不小于1m，计算每口井所需钢管的长度，钢管间用法兰盘相连，井中抽出的水通过黑胶管排入到排水系统中。
图中为采用污水泵进行明排
降水期间，遇到不透水层，仅靠涌入井管内的地下水不能及时排除，不但土方开挖困难，而且会使地基被水浸泡，扰动地基土，造
成竣工后的建筑物产生不均匀沉降，因此在开挖深度不很大，涌水量不大时，应采用集水明排的方法，挖长*宽*深=2.5m*2.0m*2.0m集水井，用污水泵抽水排入附近的深井管中，再由深井泵将水抽至基坑外的环形排水沟中。
（2）排水系统：
由翻车机房降水井中抽出的水排入地连墙帽梁圈外的由砖砌筑的环形排水沟中；在廊道外围间隔15m设置砖砌排水井，排水井间通过埋入地下的混凝土管相贯通，由廊道降水井中抽出的水直接排入井中，最后再经排水管导入业主指定的现场污水井中。
5.施工期安排
前期准备2天
降排水系统施工35天（成井的同时形成周边排水系统）
预疏干3天
后期撤场2天
6.施工设备、人员及工效分析
6.1机械设备使用计划
序号
名称
数量
备注
1
成孔钻机
4台
根据实际需要进行增减
2
25t吊车
1辆
3
装载机
1台
4
潜水泵
45台
备用泵10台
5
污水泵
6台
6
配电系统
一套
7
水准仪
1台
8
全站仪
一套
9
水位计
一套
6.2施工人员
序号
工种
人数
序号
工种
人数
1
技术人员
1
5
钻机操作人员
8
2
电焊工
4
6
电工
2
3
起重工
1
7
抽水工
4
4
测量工
3
8
力工
6
6.3工效分析
根据《京唐港3000万吨煤炭泊位（32#～34#）工程翻车机房及廊道抽水试验地质勘察报告》：
翻车机房基坑涌水量Q=11310.57m3/d，设计单井出水量为q=861.64m3/d，选用40m3/h的潜水泵，则：
40*24*20=19200m3/d大于实际基坑涌水量Q=11310.57m3/d，选用的泵体满足要求。
翻车机房及廊道一共45口井，选用4台钻机，平均每口井从钻孔、下管、洗井到抽水，3天可完成，则一共需45/4*3=33.75天小于规定的35天要求。
7.施工质量控制和质量标准
7.1降水监测
7.1.1沉降观测
虽经理论计算降水不会对周围建筑物产生影响，但由于其北侧原有建筑距该工程较近，故本工程施工过程中应对该建筑进行沉降观测，具体观测位置及观测点数与现场监理工程师研究决定：
（1）在翻车机房周围邻近建筑物和地下管线的不同部位设置固定变形观测点，观测点不少于4个。
（2）降水以前，对设置的变形观测进行二等水准测量，测量不少于2次，测量误差允许为±1mm。
（3）降水开始后，在水位未达到设计降水深度以前，对观测点每天观测一次，达到降水深度后可每三天观测1次，直至变形影响稳定或降水结束为止。
（4）对变形测量记录及时整理，结合降水观测孔资料，查明降水对建筑物、构筑物、地下管线变形影响的发展趋势和变形量，分析变形影响危害程度。
（5）降水过程中，特别是在基坑开挖时，随时观察基坑边坡的稳定性，如有异常，立即停止挖方及降水作业，采取措施处理。
7.1.2井点运行及地下水位观测
施工期间，利用地连墙内部设置的排水兼观测井进行水位变化观测，以便检查疏干影响程度及抽水设备的工作情况，出现问题及时处理。
（1）水位观测采用SKS-01型半自动水位仪，流量观测采用流量计，水质监测委托检测中心每10d一次取样测试含砂量，保证含砂量不大于0.5‰；
（2）降水开始前对所有井统测一次自然水位；
（3）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；
（4）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；
（5）抽水安排专人进行，认真填写水位、水量观测记录，及时上交主办技术员。
（6）基坑开挖过程中，随时观测基坑侧壁、基坑底的渗水现象，发现问题立即上报。
（7）降水期间对抽水设备和运行情况进行维护检查，每天检查不少于3次，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。
（8）注意保护井口，平时用水泥袋等塞住防止杂物掉入井内，冷天用厚草袋覆盖井口。
7.2工程环境影响监测
7.2.1在翻车机房西侧的侯工楼和地下管线的不同部位设置固定变形观测点，观测点不少于4个。
7.2.2降水以前，对设置的变形观测进行二等水准测量，测量不少于2次，测量误差允许为±1mm。
7.2.3降水开始后，在水位未达到设计降水深度以前，对观测点每天观测一次，达到降水深度后可每三天观测1次，直至变形影响稳定或降水结束为止。
7.2.4对变形测量记录及时整理，结合降水观测孔资料，查明降水对建筑物、构筑物、地下管线变形影响的发展趋势和变形量，分析变形影响危害程度。
7.2.5降水过程中，特别是在基坑开挖时，随时观察基坑边坡的稳定性，如有异常，立即停止挖方及降水作业，采取措施处理。
7.3水土资源保护
7.3.1降水施工期间洗井抽出的水和挖土期间明排出的污水，在现场挖设沉淀池沉淀澄清后排放至业主指定的污水管网中，防止淤塞管网或污染地表水体。
7.3.2降水施工排出的土和泥浆，按业主指定位置排放，并将泥浆掩埋，防止污染城市环境或影响土地功能。
7.4降水于排水施工质量检验标准
序
检查项目
允许值或允许偏差
检查方法
单位
数值
1
排水沟坡度
‰
1～2
目测：
沟内不积水，沟内排水畅通
2
井管垂直度
%
1
插管时目测
3
井管间距（与设计相比）
Mm
≤150
钢尺量
4
井管插入深度
（与设计相比）
Mm
≤200
水准仪
5
滤料填灌
（与设计值相比）
%
≤5
检查回填料用量
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