市政道路降水专项方案.docx
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市政道路降水专项方案
市政道路降水专项方案
采取施工降水措施，将地下水降至沟槽开挖面底部高程以下0.5～1.0m处再进行沟槽开挖和管道安装工作。
三、方案编制的依据
1．本工程的岩土勘察报告
2．本工程的施工图
3．《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ111-98）
四、降水方案选择
针对地下水的情况，我处根据下表及施工现场实际水位制定了以下几种降水方案（降水方案按地下水位降至沟槽开挖面底部高程以下约0.8m处设计降水方案）
表4-1地下水控制方法与使用条件
方法名称
土类
渗透系数（m/d）
降水深度（m）
水文地质特征
集水明排
杂填土、粉土、粘性土、砂土
7～20
5
上层滞水或水量不大的潜水
降水
真空井点
0.1～20.0
单极＜6
合级＞20
喷射井点
0.1～20.0
＜5
管井
1.0～200
＞5
含水丰富的潜水、承压水
截水
粉性土、粉土、砂土、碎石土、岩溶土
不限
不限
回灌
填土、粉土、砂土、碎石土
不限
不限
1、明沟、集水井排水
1.1、明沟、集水井工艺流程
当沟槽开挖不是很深，沟槽涌水量不大时，集水明排法是应用最广泛，亦是最简单、经济的方法。
明沟、集水井排水多是在沟槽的两侧设置排水明沟，在沟槽两侧每隔20m设置一个集水井，使沟槽渗出的地下水通过排水明沟汇集于集水井内，然后用水泵将其排出沟槽外。
明沟、集水井排水示意图如下：
1.2、明沟及集水井设置
排水明沟布置在管道基础边0.5m以外，沟边缘离开边坡坡脚应不小于0.4m。
排水明沟的底面应比挖土面低0.4～0.5m。
集水井底面应比沟底面低1.0m左右，并随沟槽的挖深而加深，以保持水流畅通。
1.3、槽壁土质复杂情况处理
当沟槽开挖的土层由多种土组成，中部夹有透水性能的砂类土，沟槽侧壁出现分层渗水时，可在沟槽边坡上按不同高程分层设置明沟和集水井构成明排水系统，分层阻截和排除上部土层中的地下水，避免上层地下水冲刷沟槽下部边坡造成塌方。
1.4、降水时间
明沟、集水井排水，视水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完毕、回填土为止。
1.5、集水排放
从沟槽内集水井中抽出的水通过管道排至附近鱼塘或者小雁河中。
1.6、明沟和集水井回填
管道安装完毕后，明沟和集水井采用碎石回填，其他部位按正常的管沟回填。
1.7、排水不良地基处理
排水不良造成地基土扰动时，扰动深度在100mm以内，宜填天然级配砂石或砂砾处理；扰动深度在300mm以内，但下部坚硬时，宜填卵石或块石，并用砾石填充空隙并找平表面。
1.8、人员及主要设备配置
表4-2明沟、集水井降水施工主要设备配置表
序号
机械名称
型号
单位
数量
备注
1
柴油发电机
1500KW
台
2
2
电缆
橡胶套3*25+2
米
1500
4
污水泵
2.5KW
台
20
5
水管
2.5cm
米
1000
6
运输车
皮卡车
辆
1
表4-3明沟、集水井降水施工主要人员配置表
序号
人员配置
单位
数量
备注
1
现场管理人员
个
2
2
电工
个
2
3
操作人员
个
10
4
司机
个
1
2、井点降水
2.1、井点降水适用情况
当采用明沟、集水井不能满足现场降水要求时，根据施工现场实际情况及设计要求（当基坑开挖较深，基坑涌水量大），应选择井点降水方法。
即用真空（轻型）井点、喷射井点或管井深入含水层内，用不断抽水方式使地下水位下降至坑底以下，同时使土体产生固结以方便土方开挖。
本工程在沟槽开挖过程中遇到明沟、集水井降水措施不能满足现场降水要求时，降水方案拟采用轻型井点降水。
2.2、轻型井点降水布置原则
2.2.1、井点布置应根据基槽断面形状与底部宽度、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。
当基坑（槽）宽度小于6m且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧；当基坑（槽）宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑（槽）的两侧，当基坑面积较大时，宜采用环形井点。
挖土运输设备出入道可不封闭，间距可达4m，一般留在地下水下游方向。
2.2.2、井点管距坑壁不应小于1.0～1.5m，距离太小，易漏气。
井点间距一般为0.8～1.6m。
集水总管标高宜尽量接近地下水位线并沿抽水水流方向有0.25%～0.5%的上仰坡度，水泵轴心与总管齐平。
井点管的入土深度应根据降水深度及储水层所有位置决定，但必须将滤水管埋入含水层内，并且比挖基坑（沟、槽）底深0.9～1.2m，井点管的埋置深度应经计算确定。
2.3、轻型井点降水工艺原理及特点
轻型井点降水工艺原理：
在地下水位以下的沟槽开挖前，在沟槽四周的土层中成孔，埋入带有过滤装置的井点支管，并在支管四周填砂，通过水平集水总管，将所有井点支管和置于地面的真空抽水机组连通，使地下水被真空抽水机组吸至地面而排除。
此种方法具有降水速度快，施工简便，安全可靠，水位方便控制等特点。
2.4、轻型井点设计
2.4.1、平面布置
道路管线工程施工图设计中，以污水管线开挖深度最深，地下水涌水量最大，故以污水管沟槽开挖做为本次轻型井点设计的对象。
由污水管道纵断面图可知，污水槽管沟槽最大开挖深度约为4.0m，开挖单元长度按照100m考虑，井点管布置在离污水沟槽开口线1m处的位置上，以防砂井露气，井点管的间距为1.5m，集水总管按抽水水流方向的0.25%～0.5%上仰坡度。
根据沟槽的深度不同，每台射流泵接总管长度为40m。
轻型井点降低地下水位结构布置示意图如下：
2.4.2、井点管埋设深度的确定
井点埋设深度应根据降水深度及含水层所在位置决定，一般须将滤水管埋入含水层内，并且比开挖沟槽底深1.2m以上。
井点管埋设深度按下式计算：
H≥H1+h+iL+I
式中：
H—井点管的埋设深度（m）；
H1—井点管埋设面至沟槽底边距离；
h—沟槽中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离（m）；一般为0.5～1.0m，人工开挖取上限，机械开挖取下限；
L—井点管中心至沟槽中心短边距离（m）；
i—降水曲线坡度，单排环状降水取0.1；
I—滤水管长度（m），取1.0m。
则：
H≥（1+2+0.8+3）+0.5+0.1×（1+2+0.8+3+0.66）+1.0≈9.0m。
为安全起见，再增加1/2滤管长度0.5m，井点管露出地面高度0.2m，则井点管埋设深度应为9.7m。
2.4.3、沟槽涌水量计算
沟槽涌水量按以下公式进行计算：
Q=1.366K（2H-S）S/lg（R+r0）-lgr0
式中：
Q—沟槽涌水量；
K—土壤的渗透系数，本次设计取1×10-4cm/s，即0.15m/d；
H—潜水含水层厚度，约为8.0m；
S—沟槽水位降深，S=5.0+0.5=5.5m；
R—降水影响半径，按以下公式进行计算：
R=1.95S√KH
=1.95×5.5×√0.22×8=14.22m；
K—土壤的水平渗透系数，取0.22m/d；
r0—沟槽的等效半径，近似于矩形的沟槽等效半径按下式计算：
r0=√ab/3.14=√7.12×100/3.14=16.33m；
a、b—分别为污水沟槽沟槽的平均长、短边长度。
则Q=1.366×0.15×（2×8-5.5）×5.5/lg（14.22+16.33）-lg（16.33）
=43.8m3/d
2.5、材料设备选择
2.5.1、井点管
单根井点管长度为5m，采用管径为48mm，厚度3.0mm的镀锌钢管。
滤管长度为1.0m，采用管径为48mm，厚度3.0mm的镀锌钢管。
管壁上钻直径为18mm的孔，呈梅花形分布，管壁外包两层滤网，内层为细滤网，采用30～50孔/cm2的黄铜丝布或生丝布；外层为粗滤网，采用8～10孔/cm2的铁丝布或尼龙丝布。
为避免滤管淤塞，在管壁与滤网间用铁丝绕成螺旋形隔开，滤网外面再围一层8号铁丝保护网。
滤管下端放一个锥形铸铁头。
井点管的上端用弯管接头与总管相连。
2.5.2、连接管与集水总管
连接管用透明管或胶皮管，与井点管和总管连接，采用8#铅丝绑扎，应扎紧以防漏气。
集水总管用φ75～102钢管，壁厚为4.0mm，用法兰盘加橡胶垫圈连接，防止漏气、漏水。
2.5.3、抽水设备
抽水设备选用ZBL-9-60型真空泵。
2.5.3、供电及冲孔系统
供电系统：
380V的施工电源，拟采用1台50KW柴油发电机供应；
冲孔系统：
7.5KW高压水泵1台，冲管为φ40钢管，前部设圆锥形冲嘴，在冲嘴的圆锥面上设三个8mm的圆形喷水管。
2.6、施工工艺流程及主要施工方法
2.6.1、工艺流程
平场场地、清除地下障碍物→井点沟槽放线、开挖→安装埋设井点管→布设安装总管→井点管与总管连接→安装抽水设备→试抽与检查→正式投入抽水程序。
2.6.2、主要施工方法
1）井管槽开挖
施工场地平整后，按平面图放出污水管沟槽位置，在距沟槽开口线1m处，采用人工挖出井点槽位置，井点槽宽0.6～0.8m，井点槽必须挖至原土层。
当井管槽与地下管线相遇时，必须事前开挖样洞，确定其位置、口径、标高，做好标志，妥善保护，必要时进行加固，并与井管保持一定的距离。
2）井点管安装
井点管安装要点：
井管组装前进行检查。
清洗井点管，保持井点管清洁、无积泥等杂物，保持畅通；保证滤管孔眼无阻塞，滤网绑扎要牢固，铁丝形成整体点焊牢固，端部闷头应拧紧；各连结端的丝牙应完好，涂抹黄油。
组装好的井管应搁离地面，堆放整齐。
3）总管布置
总管连接用法兰对接，间衬4～5mm厚的橡胶垫圈或橡胶套箍和弧形钢夹箍将两总管夹紧，总管终端用套盖封塞。
总管和弯连管均应逐根检查，管内不得有泥砂和沉积物。
总管布设应稳固，连接处不得漏水、气，总管与泵体连接处宜保持水平，一般总管起点与进泵处按1/1000～1/500落水坡度直线排设，减少弯角。
根据实际需要井点总管要设置总管阀门。
4）井点管冲沉
根据本地区的土质情况，井点管采用冲枪成孔后，放沉井点管。
冲枪下端设有冲嘴，冲枪除设有直孔喷嘴口外，还设有斜向喷嘴口以加强扩孔能力，如发现冲孔困难，可在冲水管两旁加设压缩空气管助动冲孔，冲水管长度应比所沉放的井点管长1m，冲枪顶端用高压橡胶管连接高压水泵，使用压缩空气时，也采用橡胶管与空气压缩机连接。
冲沉管采用人工配合人字把杆竖立，对准孔位，垂直贴近土面。
启动高压泵将高压水压入冲枪从冲嘴中喷出。
扶持冲枪的操作人员应摆动冲枪作转圈状搅动，使土面形成圆孔后逐渐下沉，冲孔应不小于30cm。
井点冲孔要比滤管底深50cm以上，冲枪冲至要求深度后应停留在原位继续冲片刻，使底层泥浆随水浮出，减少泥浆沉淀。
关闭高压水泵，迅速提出冲水管并立即下沉井点管。
井点管应垂直居中放入孔中，下放过程中不能太快，在快到底前要用手压住管口，在把粗砂灌至滤网以上后才能放手，以免管中的水位与孔中的水位不一样而形成水压差，把泥浆压入管中，造成滤网堵塞，影响抽水效果。
井点管放至规定深度后，应吊住不放并加以固定。
随即倾入中粗砂均匀地灌入孔内，灌砂时可采用长竹竿在孔内上下抽动和轻摇井管，使粗砂灌到滤网管底部及其周围，灌砂时管口应封住以防粗砂灌入井管内部，灌砂高度应为地面以下1米左右，以上部位采用粘性封堵至与地面齐平，防止漏气及明水渗入。
待灌砂完毕后才能松掉井点管。
井管下沉后要立即上好活络接头，联接好塑料软管与接头短管，接头短管方向要与总管接头管方向一致。
井管下沉后，应及时进行检查，当砂灌入井孔时，应有泥浆水从管口冒出，或将水注入管内很快下渗，则该井管是畅通有效。
冲枪冲孔的工作压力可根据不同土质进行调整，一般为0.2～0.5Mpa。
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