大面积深水降水方案文档格式.docx

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场地回填前，换乘站施工现场起伏较大，场平按-3.107m（85系）计，基坑开挖深度约12.40m，局部开挖深度约13.40m，支护形式：

基坑上部（自然地坪以下4.1m范围内，标高-7.207m以上，深度约4.10m左右）采用分步自然放坡，下部（标高-7.207m~-15.507/-16.507m，深度8.30/9.30m）采用地下连续墙+内支撑体系。

基坑上部分2步放坡，第一步为自然地表下1.80m（高程-3.107m~-4.907m），采用1:

1.5放坡，第一步台阶宽度为4.85m，坡面采用100mm厚C20细石混凝土φ8@200×

200钢筋网护坡；

第二步为高程-4.907m~-7.207m范围，采用1:

3放坡，坡面采用100mm厚C20细石混凝土φ8@200×

台阶处高程为-4.907m，台阶宽度2.5m，台阶面采用100mm厚C20细石混凝土φ8@200×

200钢筋网护坡。

基坑下部采用地下连续墙+内支撑体系。

地连墙厚度800mm，底标高为高程-24.207m，局部-26.207m，墙顶设冠梁，尺寸1000×

1000。

内支撑为钢筋混凝土支撑，设一道，中心高程为-9.207m（局部设两道，中心高程分别为-9.207m、-12.207m），采用对撑与斜撑形式，具体详见相关施工图纸。

2.2本方案内容

本方案内容:

滨海站交通枢纽配套市政公用工程轨道交通换乘站工程（一期工程）基坑降水

2.3地质条件

2.3.1场区地层岩性及分布特征

拟建场区位于天津滨海新区塘沽北部，地貌上属海积～冲积地貌单元，总体地形平坦，地势低平，原始地貌为低洼荒地，现分布有大量坑塘，目前场地仅部分地段经填垫平整，勘察期间测量场地地面标高在-3.747～1.193米之间，南面坑塘积水，因施工在冬季，均结成厚冰。

周边空旷，正在修建规划道路。

本次勘察的野外钻探描述、原位测试及室内土工试验结果表明，本场地在勘探深度（95.0米）范围内所分布的地层如下：

（1）素填土（Qml）：

褐及灰黄色，松散状态，主要由粘性土组成，含腐殖质及植物根系，局部表层夹有大量碎石。

该层普遍分布，层厚0.40～3.45m。

（2）粉质粘土（Q4al）：

褐色，可塑状态，土质不均，含锈斑及少量有机质，有光泽，无摇振反应，韧性高，干强度高。

该层仅在场地部分地段分布，层顶埋深0~3.45m，层厚0.60～4.15m。

（3）粉土（Q4al）：

灰色，稍湿～湿，稍密状态，土质不均，顶部稍具锈染，含少量贝壳碎片，夹粉质粘土。

无光泽反应，摇振反应中等，韧性低，干强度低。

普遍分布，层顶埋深0~5.30m，层厚0.80～6.04m。

（4）淤泥质粘土（Q4h）：

灰色，流塑状态，土质不均，夹粉土薄层，含少量贝壳碎片，具层理。

有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度中等。

普遍分布，层顶埋深0~7.50m，层厚4.10～9.50m。

（5）粉土（Q4h）：

灰色，湿，中密状态，土质不均，夹粉质粘土，含少量贝壳碎片。

无光泽反应，摇振反应迅速，韧性低，干强度低。

普遍分布，层顶埋深7.10~13.40m，层厚1.46~6.40m。

（6）粉质粘土（Q4al）：

灰色，可塑状态，土质不均，砂粘混杂，含砂及贝壳碎片，具层理，含泥炭成分。

稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度中等。

普遍分布，层顶埋深11.20~16.80m，层厚1.70～6.90m。

（7）粉土（Q4al）：

灰黄～黄褐色，湿，密实状态，土质不均，具锈染，夹粉质粘土。

无光泽，摇振反应迅速，韧性低，干强度低。

普遍分布，层顶埋深15.20~21.70m，层厚1.10～9.00m。

（8）粉质粘土夹粉土（Q3al）：

黄褐色，可塑状态，土质不均，多夹粉土薄层，含少量姜石及大量锈斑，具层理。

稍有光泽，摇振反应中等，韧性中等，干强度中等。

层顶埋深18.25~22.07m，层厚2.25～8.43m。

（9）粉质粘土（Q3al）：

黄褐、灰褐色，硬可塑－硬塑状态，土质不均，夹粘土薄层，含少量姜石及大量锈斑，具层理。

该层普遍分布，层顶埋深24.40~31.30m，层厚2.95～11.30m。

（10）粉砂（Q3al）：

浅黄色，饱和，密实状态，上部夹粉质粘土，土质不均，以长石、石英为主，含云母及锈斑。

该层普遍分布，层顶埋深28.30~40.30m，层厚4.90～15.20m。

（11）粉质粘土（Q3m）：

黄褐及褐绿色，硬可塑－硬塑状态，土质不均，夹粉土及粉砂薄层，含姜石及大量锈斑。

该层普遍分布，层顶埋深40.40~48.80m，层厚1.00～7.30m。

（12）粉砂（Q3m）：

浅黄及灰黄色，饱和，密实状态，土质不均，以长石、石英为主，含云母。

该层普遍分布，层顶埋深42.80~55.20m，层厚3.60～11.70m。

（13）粉质粘土（Q3al）：

灰黄及灰褐色，硬塑状态，土质不均，夹粉土及粉砂薄层，含姜石及大量锈斑。

稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度高。

该层普遍分布，层顶埋深48.70~59.60m，层厚2.30～13.10m。

（14）粉砂（Q3al）：

灰黄色，饱和，密实状态，土质不均，以长石、石英为主，含云母。

该层普遍分布，层顶埋深52.80~65.70m，层厚5.90～16.20m。

（15）粉质粘土（Q3mc）：

灰黄~黄褐色，硬塑状态，土质不均，夹粉土，下部夹粉砂薄层，含姜石及大量锈斑。

有光泽，无摇振反应，韧性高，干强度高。

该层普遍分布，层顶埋深66.00~76.50m，层厚2.90～12.30m。

（16）粉砂（Q3mc）：

褐黄色，饱和，密实状态，土质较均，以长石、石英为主，夹粉土薄层，含大量锈斑。

摇振反应迅速，韧性低，干强度低。

该层普遍分布，层顶埋深69.50~83.80m，层厚1.50～10.50m。

（17）粉质粘土（Q3mc）：

褐黄色，硬塑状态，土质不均，多夹粉土及粉砂，含姜石及大量锈斑。

该层普遍分布，层顶埋深74.30~93.30m，层厚1.50～7.00m。

（18）粉砂（Q3mc）：

该层普遍分布，层顶埋深79.50~92.20m，层厚6.20～15.50m。

（19）粉质粘土（Q２mc）：

黄灰色，硬塑状态，土质不均，多夹粉土及粉砂，含姜石及大量锈斑。

稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度高，本次勘察未揭穿该层，层顶埋深92.90~94.00m，揭露最大厚度2.10m。

2.3.2水文地质条件

1、地下水类型及地下水位

根据本次勘察及区域水文地质资料综合分析，该场地浅层地下水属孔隙潜水及微承压水类型。

钻探揭露的地层构造结合场区地貌环境分析，本场地地下水富水条件一般，勘察期间在部分钻孔中测得稳定地下水位埋深为0.40～2.60米（现场回填覆土前）。

地下水的补给主要受大气降水及地下水的侧向补给，其排泄以大气蒸发为主。

地下水位年平均变幅为0.80～1.20m。

天津滨海车站场区地层中赋存有潜水、承压水。

勘察揭露深度范围内，潜水埋藏在

（1）填土层、（3）粉土层中，，以现状地面算起潜水水位埋深为3.107-5.807m。

承压水埋藏在（10）粉砂层、（12）粉砂层、（14）粉砂层、（16）粉砂层、（18）粉砂层中，以现状地面算起承压水水头埋深为15.047m，承压水水头标高为-13.397m，承压水水头年变幅为0.8-1.2m；

场区

（2）粉质粘土层、（4）淤泥质粘土层、（5）粉土层、（6）粉质粘土层、（7）粉土层、（8）粉质粘土夹粉土层、（9）粉质粘土层、（11）粉质粘土层、（13）粉质粘土层、（15）粉质粘土层、（17）粉质粘土层、（19）（粉质粘土层）为相对隔水层，基坑设计时承压水头高度为承压水水头标高和（10）粉砂层顶标高的差值，（10）粉砂层层顶标高为-30.347~-40.557m。

2地基土渗透性

本次详勘之前对场地进行了专门水文地质勘察工作，在勘察场区内施工抽水孔进行分层抽水试验，取得场区上部粉土潜水和下部砂层承压水的水文地质参数；

详勘中对各地基土取样进行了室内渗透试验，取得各地基土层渗透系数，为施工提供了提供可靠的水文地质参数。

土层代号

及名称

渗透系数

透水性

分级

垂直

Kv（cm/s）

水平KH（cm/s）

（1）填土

2.4E-03

中等透水

（2）粉质粘土

5.8E-05

6.9E-05

弱透水

（3）粉土

2.9E-04

4.2E-04

（4）淤泥质粘土

3.4E-05

8.1E-05

（5）粉土

8.3E-05

1.0E-04

（6）粉质粘土

1.4E-05

2.7E-05

（7）粉土

2.7E-04

7.9E-05

（8）粉质粘土夹粉土

1.7E-05

（9）粉质粘土

3.2E-06

3.5E-06

微透水

（10）粉砂

2.0E-01

强透水

本次勘察及区域水文地质资料表明，场地浅层素填土、粉土层为潜水含水层，场地粘性土为隔水层，下部砂层为承压水含水层，场区地下水水位埋藏较浅，对基坑开挖相对不利。

4、潜水含水层

本层地下水主要赋存于素填土①层与粉土层③，根据现状地面算起潜水水位埋深0.40-5.80m，影响基坑开挖。

5.承压水含水层

本层地下水主要赋存于（10）粉砂层、（12）粉砂层、（14）粉砂层、（16）粉砂层、（18）粉砂层中，根据现状地面算起承压水水头埋深为15.047m（85系绝对高程为-15.447m），基坑开挖深度约12.40m（85系绝对高程-15.507m），局部开挖深度约13.40m（85系绝对高程为-16.507m）。

三、基坑降水设计

3.1基坑降水目的

（1）确保连续墙以上自然放坡边坡无水，降低基坑内淤泥质土及其它含水土层的含水率，确保土方开挖的正常施工；

（2）确保连续墙接茬处不漏水；

（3）预防管涌、突水影响地基稳定性的地质灾害；

（4）维持降水，预防地下水水位上升，引起基础上浮；

（5）遵循安全施工、文明环保的原则，确保基坑不发生隆起及管涌等不良地质现象；

（6）遵循经济节约施工可行的原则，设计方案尽量降低造价，为业主节省不必要的成本开支；

根据本单位的能力，确保施工组织的可行性、先进性及合理性。

（7）实行“项目法施工”的原则，充分发挥机械、专业化施工企业优势的原则，按ISO9001质量管理体系运行的原则。

坚持技术规范和原则，确保产品使业主满意。

3.2基坑降水设计主要考虑因素分析

根据地质条件，结合场区水文地质条件及我公司的在本地区的降水经验，本着安全、高效、经济的原则，决定采用基坑周边管井围降，解决连续墙以上自然放坡地下水的疏干及连续墙接口处不漏水的问题；

基坑内布设疏干井，解决基坑内淤泥质土层土方开挖时降低含水率，保证土方的顺利开挖；

基坑内布设减压井兼疏干井，解决前期地质勘探及连续墙施工引起的承压水问题。

3.3降水设计计算

假定把基坑形状看成是矩形，结合工程施工经验可以估算出基坑涌水量。

1）

K×

H

单井影响半径：

R=2S

H为含水层厚度

S为水位降深

K为渗透系数

2）基坑的总涌水量Q1

Q1=

3）干扰井单元涌水量的计算

q=24（Ld/α）

q为干扰井单井涌水量

d为井管外径

α为与含水层渗透系数有关的经验系数

L为过滤器淹没段长度

4）布井数量

n=1.1Q/q

本工程共布置降水井194口，详细布置见“降水井平面布置图”。

3.4、疏干井设计计算

参照有关标准及规范，结合降水设计评审专家组意见，本次降水工程疏干井单井有效抽水面积a井取300m2。

坑内疏干井数量计算公式：

n=A/a井

式中：

n—基坑内降水井数量（口）；

A—基坑面积（m2）；

a井—单井有效降水面积（m2）。

计算得出本基坑需要布设的疏干井数量如下：

n=A/a井=25452/300≈85口

按照基坑形状和其支护形式及本工程地质情况，实际布设疏干井90口。

3.5承压水对基坑开挖的影响分析

本层地下水主要赋存于（10）粉砂层、（12）粉砂层、（14）粉砂层、（16）粉砂层、（18）粉砂层中，现状承压水水头埋深为15.047m，承压水水头标高为-13.397m。

本工程基坑设计采用地下连续墙+内支撑体系，基础底板位于粉土⑤层，属隔水层，地连墙底标高为-24.207m/-26.207m，进入隔水层厚度≮7.70m。

基坑底板下的粘性土层为场区相对隔水层，相对隔水层底板高程-40.557～-30.347m，按最不利勘探孔揭露的地层考虑，如C129孔资料显示，粘性土隔水底板高程为-30.347m，其地下水位高程为－13.397ｍ（承压水水位），根据规范，使用下列公式计算

kty×

Hw×

γw≤D×

r

kty—抗坑底突涌安全系数

D—基坑底至承压含水层顶板的距离m

γ—D范围内土的平均天然重度10kN/m3

Hw—承压水头高度m

γw—水的重度，取10kN/m3

代人公式，经计算kty＞1.2

根据《深基坑工程技术规定》规定的要求，下部粉砂土层中的承压水对基坑的底板稳定不构成影响，但考虑到前期地质勘探及基坑围护结构（地下连续墙）的施工可能造成承压水对基础施工带来一定的影响，在围护结构（连续墙）内部需布设降压井，根据测算及施工经验，在基坑内测连续墙附近布设30口降压井可满足要求，降压井深度约27m（以井底高程-24.607m控制），考虑到坑内疏干井加深后可以作为降压井，故本工程坑内疏干井与降压井共同考虑布设，则单独的疏干井60口，降压井兼疏干井共布设30口。

基坑底抗突涌验算示意图

3.6井点布置

本工程地下水处理采用外部降水管井、内部疏干井及降压井联合抽降，其中降水管井井间距5.5m；

疏干井井间距平均约为15.0m；

井深以井底高程控制：

降水管井及坑内疏干井井底高程为-19.607m，深度约为22.0m；

降压井井底高程为-24.607m，井深约27m。

外部降水管井布设在一级放坡台阶上，管井中心线距离坡脚0.5m；

坑内疏干井应均匀布设，但考虑到坑内设有基础桩，部分已做相应调整避开基础桩影响范围；

降压井布设在连续墙内部紧靠连续墙，但应避开基础桩，

3.7井点设计

根据本工程提供资料，抽水管井深以井底高程-19.607m、-24.607m控制，深度分别为22.0m、27m设计，井径800mm，全孔下入无砂水泥砾石滤水管，滤水管外管直径500mm，内管直径400mm。

滤水管外均匀回填φ2—5mm石屑滤料至孔口下1.5m，滤料以上回填粘土至孔口，滤水管内下入潜水泵。

3.8抽水设计

采用潜水泵抽水，直接排入沉淀箱，进地面排水管系统。

抽水井全部下入1.0寸潜水电泵（1.2KW，流量3m3/d，扬程25m（30m）），扬程25m约280台；

扬程30m约40台，共投入320台潜水电泵。

降水井正式抽水后，确保潜水泵正常工作。

3.9地面排水系统设计

1、排水管采用Ф150铁管，砖砌管墩，水力坡度3‰，冬季外裹保温被，排水管线的布设应错开土方马道口及其它出入口，每个井出水口集中排入周边沟渠排水点。

2、电路系统与排水管路同步布设，使场地文明施工，安全可靠。

3.10降水效果预测及处理措施

初步估计预抽水20多天后，水位可降至槽底以下0.5-1.0m。

随时观测水位的高低，适当调整降水井的抽水数量；

如基坑开挖时土层饱和水未能彻底疏干，采用导流、毛沟明排处理。

本工程总体降水设计见下表：

设计内容

设计结果

降水井孔径（mm）

800mm（井径500mm）

施工标高（m）

现状地表

井深（m）

22m、27m

水泵选型（m³

/h）

3m³

/h扬程25m（扬程30m）

集水总管规格（mm）

150mm铁管

降水井数量

194口

疏干井数量

90口（含30口降压井）

3.11其它技术要点

1、用管井降水。

地面开孔前，须探明地下管线及地下障碍物后方可开孔，降水井当遇到桩、承台或障碍物等时，可适当错开打设，但总数不得减少；

井孔施工过程中必须用经纬仪精确定位，并且要精确保证井孔的垂直度，确保井施工后对结构不产生影响。

2、井口高出地面0.5m并加木质圆盖，并用铁丝绑牢，基坑开挖后，随开挖随着拆除井管，并注意对井管的保护，避免土方作业时破坏井管。

3、基坑内地下水位应控制在坑底以下0.5-1.0m。

4、基坑开挖前应进行20天以上全面降水，以保证土方开挖面正常作业。

5、在基坑外围设置截水沟，随时排除地表积水。

6、井点降水时应减缓降水速度，均匀出水，勿使土粒带出。

降水时要随时注意抽出的地下水是否有混浊现象，密切注意水的含砂量防止井管堵塞。

7、疏干井运转，应以勤开水泵为主，发现井中有水，应立即抽干，从而起到尽快疏干淤泥土层中水的目的。

四、降水井施工

4.1施工布署

4.1.1测量放线

根据定位点测放控制轴线，根据降水井与控制轴线的关系测放井位，并与结构施工详图匹配检查，避免将降水井放在应力集中位置。

检查、校核后的井位用Φ28钢筋打孔灌灰，并插木标标志。

4.1.2施工用电、用水配置

施工用电一级应就近配置，不应太远，施工现场应布置4-5个一级配电箱，施工用水可取临近水源的水。

4.1.3施工安排

根据降水施工安排，现场组织暂按照4-5台反循环钻机成井施工，实际施工过程中根据现场进度和提供现场工作面情况配机械设备及人员，以保证进度要求。

降水井施工时，先成井，后洗井，并同时开始下泵临时抽水，当排水管线安装完毕后，由排水管线向外排水。

降水总管采用Φ150钢管，水力坡度为3‰左右。

根据现场周边排水点位置，布置降水总管，直接排入周边沟渠排水点。

4.2施工主要机械设备及劳动力配置计划

考虑到场区内地层情况、设计及工期要求，主要施工机械设备及劳动力配置计划如下：

4.2.1降水施工主要机械设备

设备名称

设备型号

数量

反循环钻机

FY-55

4台

空压机

2m3

潜水泵

QS32*25-1.2

280台

QS32*30-1.2

40台

4.2.2劳动力配置计划

根据所承担的工程量所需，劳动力配置如下表示：

工种

机械工

电工

其它

人数

32

3

15

4.3施工工艺流程

4.4降水井（疏干井）施工要点

序号

施工工艺

施工要点

施工实例

1

放线定位

根据降水井设计间距与控制轴线距离，开始对井位进行放线，放线采用十字定位法。

定位后对井位进行探孔，由于地面杂填土无法用钻机成孔，采用人工开挖，井口埋设护筒。

2

挖泥浆坑

井位边挖设泥浆池，泥浆池尺寸约为6m×

6m×

0.5m，周围泥浆池选位时顾及多井使用，减小对现场环境污染。

井口与泥浆池之间人工挖回流水沟。

钻机成孔

采用反循环钻机及冲击钻成孔，自造浆护壁，成井由地面开始施工，成井垂直度偏差控制小于1％。

施工时注意对泥浆的保护，不能流入基坑内

4

下井管

成孔后立即下井管，井管采用无砂水泥管，用竹片夹牢并用8号铁丝绑紧，

防止弯曲或脱落。

下井时先用钢丝绳绕过井底的堵头垫块将无砂管吊起，慢慢顺入井中。

井管要垂直居中。

井管口外露出地表约50cm，井身包单层100目尼龙网。

5

填滤料

填滤料要从井孔四周由孔底向上均匀回填，防止将井孔挤偏。

距孔口2m处，上部用粘土封填。

水泥砾石管要加井盖。

滤料公称粒径2-5mm，含泥量≤1.0％，泥块含量≤0.5％）

6

洗井

洗井采用空压机气举法，从井底逐节，逐层吹洗，将井底泥砂吹净，洗出清水为止。

7

安排水管装泵

潜水泵用钢丝绳吊在井内，距井底1m。

管井水泵分别连接与出水口径相匹配的塑料管，与地面排水管相连。

抽出水从支管流入坑边总管后直接排入周边沟渠等排水点。

土方开挖过程中，地下水位保持在开挖平面以下至少1米，安排人员进行定期监察

降水完成后需要进行封井

降水示意图：

井身结构图

空压机洗井原理示意图

排水管做法示意图

4.5抽水期间的维护

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，发现问题及时处理，使抽水设备始终处在正常运行状态。

抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽。

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，冬季降水，应采取防冻措施。

在更换水泵时，应测量井深，掌握水泵安装的合理深度，防止埋泵。

发现基坑出水、涌砂，应立即查明原因，组织处理。

当发生停电时，应及时更新电源，保持正常降水。

4.6降水方案关键点汇总

4.6.1降水井平面布置：

降水井的平面布置详见后附图。

4.6.2降水井构造

井径800mm，井壁管采用∅500/50mm无砂水泥管，管外外包1层100目尼龙网（以实际成井时地层土质分析具体包裹长度）并用竹皮保护。

滤水管范围内回填2-5mm石屑滤料,井口用粘土封填防止地表水流入。

井口高出地面0.5m并加盖。

4.6.3降水的方法

根据该场地地下水埋藏条件、基坑开挖深度以及场地附近地区已有的降水经验，拟采用管井井点降水方案降低地下水位，由管井统一将地下水抽出，从而满足基础施工对降水的要求。

井点抽水应以勤开泵为主，以达到尽快疏干淤泥质土层中水的目