沁泉湖降水方案2019.3.30.doc
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焦作市沁泉湖怀庆河水系连通工程—【井点降水施工方案】
示范区沁泉湖怀庆河水系
连通工程施工项目
降
水
方
案
编制人：
审核人：
审批人：
中国水利水电第六工程局有限公司
2019年月日
目录
一、工程概况 1
二、施工场地水文地质条件 1
三、施工设计方案 2
四、工程施工方案 6
五、排水管道的设置 9
六、封井施工方案.....................................................................10
七、保证施工的技术组织措施 11
八、安全文明施工措施 12
九、沉降观测处理措施 15
十、土方开挖应急响应处理措施 16
一、工程概况
焦作市沁泉湖怀庆河连通工程位于焦作城区西南部，北接新河，南连大沙河，是大力推进城市水系项目的规划和建设、打造具有焦作特色的“外部大连通，内部大循环”的城市水系和生态系统的重点工程。
沁泉湖位于世纪大道与民主南路交叉口西北角，占地356.8亩，规划水面面积164.8亩，总蓄水量26.5万M3，通过怀庆河，北连新河，南接大沙河，实现河湖连通。
怀庆河位于新河与大沙河之间，民主南路西侧，与沁泉湖相连，总长3628.8米，占地总宽90米，水面宽度30米，正常运行水位93.0米，形成水面面积98.8亩，正常蓄水容量12万M3。
拟建沁泉湖怀庆河，开挖设计主要深度为6米，桥涵部分开挖深度为9米，湖底高程为90.5米，雨季水位一般高程为93.68米。
二、施工场地水文地质条件
1）场地地层情况
工程区走向为由北向南增高，北部地面高程为96.3米左右，南部地面高程为97.5米左右，高差1.2米，整体地形较平缓。
工程区在地貌单元上属于太行山山前冲积倾斜平原，根据地质调查、访问，无不良物理地质现象。
工程区在勘探深度范围内未发现第四纪新构造断裂活动痕迹，新构造运动对场地稳定性一般不会有大的影响。
根据勘察成果，工程区地下水位高程为92.83～93.96米，设计沁泉湖和怀庆河底标高为90.5米，低于地下水水位2.3～3.5米，在开挖过程中将出现涌水现象，而水将对岸坡稳定性，地基土强度和施工造成不利影响。
2）场地地下水条件
场地处于山前冲积平原与山前洪积扇交汇处，地下潜水位埋深2.3～3.5米。
主要为大气降水及地下水侧向径流补给，以蒸发、侧向径流及人工开采为主要排泄渠道。
三、施工设计方案
1）降水可行性分析
根据场地工程地质及水文地质条件，地下水位在地下约3.5米，主要的含水层为弱透水含水层及中等透水含水层，降水深度一般，易于疏干排水.因此，布置合理的降水方案，抽水一定时间之后可以达到降水要求，满足施工需要。
2）设计依据
本设计依据《建筑与市政降水工程地下水控制技术规范》JGJ111-2016，依据现场平面布置图和施工现场实际情况进行布置计算。
3）设计
1、沁泉湖基坑涌水量计算
Q=
式中Q---基坑涌水量；
K---土壤的渗透系数
H---潜水含水层厚度；
S---基坑水位降深
R0---降水影响半径；R0=2s
ro---基坑等效半径；当基坑为圆形时，基坑等效半径取圆半径。
当基坑为非圆形时ro=0.29（a+b）a、b分别为基坑长短边。
按公式R0=2s计算影响半径，取S降深4m；含水层厚度取H=17m；根据地勘报告该降水层土质为类土、-2类土和类土，渗透系数K值取最大数65.4m/d，则R0=266.7米，基坑假想半径按拟建湖占地范围按矩形300m×450m，ro=0.29×（300+450）=217.5m，
用等代大井法算出基坑涌水量：
Q==30844m3/d
对沁泉湖根据基坑涌水量计算，用q=15m3/h，扬程为20m的水泵。
沁泉湖水井数量：
n=1.1×（Q÷q）=95（眼）
根据图纸《焦作市沁泉湖怀庆河连通工程施工图设计》第4.3条工程设计中第（6）项第②款降排水中写到，确保旱地施工，设计管井沿开挖边线布置，井间距100m，井深20m。
沁泉湖开挖边线约2000m，需要布置降水井20眼，小于计算数据，不满足施工要求。
故按要求间距改为：
2000÷95=21米
考虑其沁泉湖面积较大，在周围布置降水井，湖中央降水效果较慢，影响降水工期，降水井按矩形方格网布置间距为：
=35米
2、怀庆河涌水量计算：
本工程施工河道计算长度按长2300米，宽30米计算，降深4米计算
，ro=0.29×（2300+30）=676m；
按公式R0=2s计算影响半径，取S降深4m；含水层厚度取H=17m；根据地勘报告显示，该段河道降水层土质为类土和类土，渗透系数K值取最大数5.69m/d，则R0=78.7米。
等代大井法算出基坑涌水量：
Q==19501m3/d
对怀庆河根据基坑涌水量计算，用q=15m3/h，扬程为20m的水泵。
怀庆河水井数量：
n=1.1×（Q÷q）=60（眼）
根据图纸《焦作市沁泉湖怀庆河连通工程施工图设计》第4.3条工程设计中第（6）项第②款降排水中写到，确保旱地施工，设计管井沿开挖边线布置，井间距100m，井深20m。
怀庆河开挖边线约4600m，需要布置降水井46眼，小于计算数据，不满足施工要求。
故按要求间距改为：
4600÷60=76.7米
为考虑施工方便，故降水井采取河道中心线布置，故按中心线布置间距应为：
2300÷52=38.3米
3、防洪闸涌水量计算：
本工程施工防洪闸共两座，单个计算长度按长45米，宽40米计算，降深7.5米计算，ro=0.29×（45+40）=24.65m；
按公式R0=2s计算影响半径，取S降深7.5m；含水层厚度取H=20m；根据地勘报告显示，该段河道降水层土质为类土和类土，渗透系数K值取最大数5.69m/d，则R0=160米。
等代大井法算出基坑涌水量：
Q==2132m3/d
对防洪闸根据基坑涌水量计算，用q=15m3/h，扬程为20m的水泵。
防洪闸水井数量：
n=1.1×（Q÷q）=7（眼）
两座防洪闸共需14眼降水井
防洪闸基坑周长为170米，需要布置降水井7眼，故间距应为：
170÷7=24.3米
两座防洪闸均应按照间距24.3米每眼布置。
4、桥涵涌水量计算：
本工程施工桥涵长度按长70米，宽35米按一样大小计算，降深7米计算，ro=0.29×（70+35）=30.45m；
按公式R0=2s计算影响半径，取S降深7m；含水层厚度取H=20m；根据地勘报告显示，该段河道降水层土质为类土和类土，渗透系数K值取最大数5.69m/d，则R0=149米。
等代大井法算出一个基坑涌水量：
Q==2331m3/d
一座桥涵根据基坑涌水量计算，用q=15m3/h，扬程为20m的水泵。
水井数量：
n=1.1×（Q÷q）=8（眼）
7座桥涵共需56眼降水井。
一座桥涵基坑周长为210米，需要布置降水井8眼，故间距应为：
210÷8=26.3米
7座桥涵均应按照间距26.3米每眼井布置。
5、降水方法及井点数量计算
根据场地的地层情况及水文地质情况，结合本地区工程施工经验及实际，可采用管井降水的方法，降水井深度宜达到完整井深度，考虑到含水层性质，以及井中水跃值较大，因而，应加大井深及井数。
对沁泉湖根据基坑涌水量计算，用q=15m3/h，扬程为20m的水泵，降水井按矩形方格网布置间距每隔35米设降水井一口，沁泉湖则需要95眼井；
对于怀庆河河道施工，依据怀庆河计算数据，用q=15m3/h，扬程为20m的水泵，在河道中线,每隔38.3米设降水井一口，怀庆河则需要60眼井。
对防洪闸施工，依据防洪闸计算数据，用q=15m3/h，扬程为20m的水泵，在施工开挖线,每隔24.3米设降水井一口，防洪闸则需要14眼井。
对桥涵施工，依据桥涵计算数据，用q=15m3/h，扬程为20m的水泵，在施工开挖线,每隔26.3米设降水井一口，桥涵则需要56眼井。
6、井深及井径
沁泉湖及怀庆河道降水井的凿井深度为20m，井径为φ600mm；井管采用无砂混凝土管，内直径为500mm，其孔隙率不小于15％，井外用碎石填充。
预计抽水7～10天后场地地下水位可降到设计要求。
防洪闸及桥涵降水井的凿井深度为23m，井径为φ600mm；井管采用无砂混凝土管，内直径为500mm，其孔隙率不小于15％，井外用碎石填充。
预计抽水7～10天后场地地下水位可降到设计要求。
根据新的规范要求，井深要大于设计井深3米，作为沉沙管用。
7、井点布置
详见沁泉湖怀庆河降水井井位布置图，共布置20米井深降水井155眼。
共布置23米井深降水井70眼。
8、设计说明
本降水设计是根据理论方法计算，如出现意外情况，应增加降水井数，保证工程正常施工。
四、工程施工方案
本工程降水目的是为了降低浅层的地下水位，降低土体的含水率，提高土体的抗剪强度和稳定性，防止地下水对岸坡防护工程实施的影响。
1）施工工艺及流程
采用管井降水法施工
（1）降水施工工艺流程
施放井位-----成井施工-----井点抽水运行-----降水7－10天以后-----基坑土方开挖-----土方开挖碰到井点时可拆除开挖底部以上井管-----管井井点维持降水到基坑基础施工回填完毕。
（2）管井施工工艺流程
测放井位----钻机就位----钻孔----淸孔----下井管----填滤料----洗井----安泵抽水
2）施工准备
（1）电源准备
电源由甲方指定，用电负荷1000kw。
（2）施工机械及材料准备
选用先进高效的成井机械设备进场，拟进场GPS15水井钻机5台
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