降水井专项施工方案.docx
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降水井专项施工方案
苏州工业园区商旅“新悦城”项目
桩基及基坑围护工程
降水井
专项施工方案
南京东地建设基础工程有限公司
二0一0年四月
一、工程概况
1、本工程场地位于苏州市工业园区东环路以东、金鸡湖路北侧293地块內，场内原有旧建筑物已拆除，场地标高一般在2.5～3.1m。
2、基坑东西宽约70～110m，南北长约200m，基坑围护结构周长560ｍ左右，基坑面积约16500m2，局部有电梯井、集水坑等深坑，场地四边与北、西、南侧道路及东侧住宅小区相距不足10m，地下室开挖深度为自然地面以下10.5m～11m左右，基坑侧壁安全等级应定为一级，重要性系数1.10。
二、场地地质条件
本场地与工程有关的地下水类型：
潜水：
主要赋存于地表填土及浅层粘性土孔隙，根孔，虫孔中，第一次勘探期间测得钻孔内地下水位深度为0.90～2.50m，（测水日期2008年10月18日），相当于1985国家高程基准0.61～1.62m。
第二次勘探期间测得钻孔内潜水位稳定地下水位深度为0.20～1.30m（测水日期2009年2月13日），相当于1985国家高程基准1.18～1.72m，其初见水位与稳定水位基本一致。
从本地区水文地质长期观测结合及近3～5年资料得知，正常潜水位年变化幅度在1.5～2.0m之间，其变化与降水量密切相关，通常高水位出现在7～9月份，水位可升至标高2.5m左右，即基本上达到自然地面；枯水位出现在1～3月份，水位可降至标高0.5～1.0m间，其余为平水期，平均水位在1.3～1.8m。
该地下水位主要经过大气降水——地面渗透补给，通过蒸发排泄。
微承压水：
主要赋存于粉土夹粉质粘土⑤1、粉土⑤中，其水量较潜水量大，该类型地下水主要受较深河道、及上层潜水越流补给，通过侧向泾流排泄，根据本地区水文地质长期观测成果结合近3～5年资料，微承压水位的年变化幅度1.0m左右，预计降水量正常年份微承压水的高水位为1.50m左右，低水位0.5m左右。
勘察期间测得微承压水位初见水位在1985国家高程基准-5.0～-7.0m左右，其稳定水位在1985国家高程基准0.8m左右。
根据GB50021-2001规范附录G，本场地环境类别划为Ⅱ类。
勘察期间分别从2个水文地质孔中采取了地下水试样，进行了水质分析，根据试验结果，本场区地下水化学类型属HCO3—Cl—Ca—Ma型水，PH值为6.93，结合场地环境可判断：
1）按环境类型可判断水和土对砼结构无腐蚀性；
2）按地层滲透性可判断水和土对砼结构无腐蚀性；
3）水和土对钢筋砼结构中的钢筋在长期浸水和干湿交替状态下均无腐蚀性；
4）水对钢结构有弱腐蚀性。
三、降水井布置
基坑内采用深井点（管井）降水。
整个基坑坑内布置45口真空深井进行疏干降水，其中塔楼区井深28米，裙楼区井深26米；基坑塔楼范围内布置8口真空深井进行疏干降水。
降压井井深44米，管径0.7米，井管和过滤器外径273毫米，在坑内布置观测井2口。
（见降水井平面布置图）。
四、管井降水计算
1、水文地质条件及参数
本次基坑地下水主要受微承压水影响，主要赋存于层粉土夹粉质粘土⑤1、粉土⑤中，渗透系数k=2.18×10-4cm/s,换算后k=0.2m/d。
基坑挖深11.05，基坑面积16416m2；水位埋深=1.8m，含水层顶板平均埋深=12.0m，底板平均埋深=20.0m，承压含层厚M=20.0－12.0=8（m），水头高度H=20-1.8=18.2m，基坑中心点水位需降深S0=11.05-1.8+1=10.25（m），井间距按20m布设时，管井降深S=10.25+1=11.25（m）；动水位高度h=H-S=18.2-11.25=6.95（m）；渗透系数K=0.2m/d。
计算模型：
承压---潜水完整井；基坑远离水体。
水文地质计算参数图
2、基坑涌水量计算
⑴管井实际需要降深（S）按下式计算：
10.25+0.1×20×0.5=11.25（m）
式中：
S—管井水位降深值（m）；
—基坑中心水位降深值（m）；
—水力坡降值（m），取1/10；
—井间距之半（m）。
⑵影响半径（R）值按下式进行计算:
⑶基坑等效半径（
）按下式进行计算
≈72.3m
⑷基坑涌水量（Q）的计算
基坑总涌水量（Q）按承压-潜水完整井公式进行计算
式中：
H—水位高度（m）；
M—含水层厚度（m）；
h—动水位高度（m）。
3、管井数量（n）的计算
井数按下列公式进行计算
q=1.1×256.5÷72≈4口
拟选取潜水泵，其额定出水量为6t/h,考虑降深及基坑较深的情况,水泵效率按额定出水量的50%考虑。
单井出水量q=6*0.50*24=86.4≈72（
）。
计算时按井间距20m考虑，实际井间距布置不宜大于20m，设计井间距为19m是合理的，45口井能满足降水要求。
五、工期计划
1、人员机械进场安装及进材料3天。
2、每天2口/天·台机,两台机计划20天完成。
3、降水：
根据施工进度及甲方要求。
六、机械设备、人员配备
1、机械设备
序号
名称
单位
数量
备注
1
华宝200钻机
台
2
11KW×2
2
泥浆泵/电焊机
台
2
3
配电箱
套
10
4
潜水泵
台
45
1.1KW
2、投入人员
序号
内容
单位
数量
1
项目负责人
人
1
2
现场负责
人
1
3
安全员
人
1
4
钻机机长
人
2
5
技术工人
人
10
6
电工
人
1
7
材料员
人
1
8
降水工人
人
10
七、降水井施工与降水
1、工艺流程
2、打设深井
（1）井点布位根据降水要求、降水有效范围，并考虑避开桩位、土体加固区、支撑，以有利于土方施工、有利于拆除为原则，实际施工井位可现场协调。
（2）井管安装：
首先用钻机成孔，成孔孔径深度达到设计要求深度后，用高压水冲井换水清水，然后将深井井管吊入孔中，并使井管下口悬挂于井底上0.5m，稍加固定，沿井管外围四周均匀地投入粗黄沙，并使所填黄沙至自然地面标高处，排除积水，投入粘土封口，以防漏气。
（3）深井降水效果好坏，关键是要抓好成孔，清孔填沙、密封等四个环节，同时滤水的黄沙尽可能使用深井粗水沙、小细石砂或瓜子片。
成孔、下管、回填、洗井应连续进行，不可中断。
（4）成井和下管应保证钻井深度到位。
3、安装深井水泵、真空泵
（1）安装前须检查电机和泵体，确保完好无误后方可安装。
（2）施工过程中必须保证各连接部位密封可靠不漏气。
（3）真空泵进出水、进出气调节好，保证正常运转。
（4）吸水机组合全部安装完毕，检查无误后，可通过调试，有不正常现象必须及时排除。
（5）在基坑开挖过程中，为了确保临近环境的安全，根据要求，降水施工也要配合有关部门加强结构监测和环境监测，以确保安全。
4、安装管路系统
（1）根据挖土施工特点，所有深井均随挖土进程一节节往下拆，在基坑边缘汇入总管，并将水排入下水道（清水）。
设在每口井内的单向阀门可确保抽上地面的水不会回流至井内。
（2）管理上应装有相应的仪表及闸阀，以便于控制和观测。
气管连接处必须注意密封，防止漏气。
5、施工控制环节
（1）据苏州地基土层的特性，本次深井特设裙房部分上下五道过滤网，主楼六楼过滤网，以利上下同步真空降水，用利于缩短降水的周期。
（2）井管打设过程中，为确保有效透水路径，一个主控环节为监控回砂量。
（3）关于观测井的设置：
本基坑内专设观测井，并由此井量测水位状况，为挖土提供技术参数。
（4）井与分层挖土的配合：
考虑到分层挖土，井管特制成多节组合，随挖土深度可进行分节拆除，以利支撑及挖土作业。
可遇滤头外露情况，采用外包裹封闭方式，保证真空度。
深井的分布，布设上已避开桩、支撑或梁的位置，在施工中如发生到支撑或梁时，则采取避让措施，确保支撑或梁的施工，同时保证该井的正常降水。
（5）井管口留设专门的进水筏，以便将来基坑开挖过程中，作为基坑明排水汇水抽排的出水口。
6、技术措施
（1）配合挖土施工，成孔先后顺序按挖土施工要求进行（先挖处先打）。
（2）各孔定位可根据现场需要作适当调整。
（3）清孔的基本要求：
在成孔深度到的位后，必须以压力清水自孔底部开始反冲，以清除成孔时的泥浆，直到孔内泥浆全部排出（抽出），孔内水质略有混蚀（手感无明泥沙残质）方可。
如有塌孔，则需继续反冲清孔，直至严格达标。
（r=1.05-1.1g/cm3）
（4）灌深井砂，必须在深井泵安装落井就位后的同时立即进行，深井管必须严格置于孔的中心位，灌砂时要求在孔的中心线两侧同时灌入。
以防单面灌入造成深井管底部偏心移位，影响砂层厚度及降水效果。
（5）为确保预降水的时间，各降水深井成孔后务必连续作业以供深井设备及时安装之用。
（6）为利于降水设备的安装，成孔清孔时的泥浆应及时清理或外运，以确保井周围场地的操作使用。
7、质量保证措施
井点安放时要有专人负责，成井深度由质检人员验收，保证成井深度，以利降低地下水位杜绝持力层因地下水浸泡而引起软化的现象，保证天然地基的顺利施工。
项目质量管理网络图
8、安全措施
（1）成孔机械及人员进场前先要把施工区，用角铁及网布及彩条布围档。
钻井，洗井及抽水设备均配备专用安全闸刀开关，并装漏电保护装置，确保人身安全。
（2）施工电源由专职电工管理，严格遵守用电安全规定，电缆、电线接头应包扎消除事故隐患。
（3）钻孔成井后朵及时挂上安全标志，以防行人坠落。
（4）所有进场施工人员必须配带安全帽，穿绝缘胶鞋，严禁赤脚作业，做到文明施工，安全生产。
八、降水管理
1、施工前认真分析《地质报告》和设计要求，严格按照设计和工艺流程进行施工，以确保基坑疏干、降水的效果。
2、在抽水过程中，随时观察出水量和出水浑浊程度，防止井点管淤塞。
根据水位观测情况，控制降水井排水时间和时间间隔，控制真空泵抽吸力度。
3、开始预降水时不需加真空，待每口井的单次出水量低于0.3m3时再加真空，真空度一般控制在0.03～0.08Mpa之间，先期以小为好，后可逐渐增大。
4、安排专业人员日夜值班，进行排水降水控制操作、水位观测和数据记录，总结每台泵出水情况，认真观察基坑开挖过程中基坑面是否有积水，以便根据具体情况作相应调整。
利用基坑出水量统计方法，根据出水时间统计出水量。
5、整个降水过程中，现场人员24小时不间断值班，要确保供电正常，特别防止停电，保证抽水系统正常工作。
6、在基坑开挖过程中，须密切注意真空效果，做好密封工作。
7、若因基坑大量渗漏而引起坑外水位不下降超过规定值时，应控制抽水力度或停抽并对基坑外进行回灌，保持水位高度。
九、降水井的封井方案
1、本工程降水井分为疏干井和减压井，根据每种井的工作性质不同，其封井时间也不相同。
疏干井封井时间为基坑开挖结束后，垫层浇筑前进行封井，降压井封井时间宜至上部结构结束后，经设计单位、总包单位及监理单位确认结束降水井降水工作。
2、疏干井的封井方案
（1）疏干井封井并采取在井管内先填粘土再灌注混凝土的方法，基本操作顺序及有关要求如下（见疏干井封井结构图）：
（2）基坑挖至设计标高后，疏干井降水运行结束，清干疏干井中参与的水；
（3）向井管内先填粘土，直填到据底板2米左右，停止填粘土并捣实
（4）向井管内灌入混凝土，混凝土的灌入高度略低于基坑垫层混凝土面10cm；
（5）待井管内混凝土的初凝符合要求，并能确定封堵的实际效果满足要求后，即可割去所有外露的井管
（6）井管割去后，在管口用铁板焊封，管口低于基底混凝土垫层面以下10cm左右；
（7）管口焊封后，用水泥砂浆填入孔洞抹平，封井工作完毕。
3、减压井的封井方案
降水结束后，提出水泵，采取在井管内先填瓜子片然后注浆再灌注混凝土的封堵方法（详见减压井封井示意图），基本操作顺序及有关要求如下：
降压井封井示意图
（1）底板浇捣前，在垫层面以上20cm-50cm处，在井管外焊两道环形钢板止水板，厚度5mm，止水板外圈直径10mm；
（2）封井前，每井先搅拌0.5立方米左右的水泥浆，水灰比0.4～0.5；
（3）井管内填入瓜子片，瓜子片的回天高度高出滤水管1m；
（4）井管内下入注浆管，注浆管的底端下入深度离瓜子片的回填高度以上0.5m左右；
（5）在井管内设置一压板，与注浆管连接并由注浆管送入井内，压板的放置深度在瓜子片的回填顶部；
（6）正式注浆前井管口用钢筋做支撑，将注浆管固定，然后开始注浆，注浆时要求将水泥浆通过瓜子片的空隙渗入底部滤水管水位周围将滤水管的缝隙堵死，一般要将预制的水泥浆注完；
（7）注浆完毕，水泥浆达到初凝的时间后，抽出井管内压板以上的残留水，并及时观测井管内的水位深度或标高的变化情况。
一般观测2—4小时后，井管内的水位无明显的升高，说明注浆的效果较好；
（8）当判定已达到注浆的效果后，即向井管内注入混凝土，混凝土的注入高度略低于基坑底板混凝土面约20～30cm。
混凝土灌注结束，及时观测井管内水位的变化情况；
（9）待井管内混凝土的初凝符合要求，并能确定封堵的实际效果满足要求后，即可割去所有外露的井管；
（10）井管割去后，在管口用铁板焊封，采用8mm厚钢板与钢管焊接，封死孔洞，管口略低于基底混凝土面一下20～30cm；
（11）管口焊封后，用水泥砂浆填入孔洞抹平，封井工作完毕。
十、降水应急措施
1、降水井预备方案
为避免降水过程中由于降水井损坏等因素造成降水中断，引发基坑施工安全性问题，在制定降水井布井方案时布置一定数量的观测井兼备用井，以备在个别降水井降水中断时，能够立即开启备用井，保持降水工作的正常运行。
2、用电应急措施
（1）配备双电源：
为防止大面积停电事故造成降水运行中断，降水工地配备柴油发电机，同时在电路配备时采用双向闸刀，当电路停电时，以最快速度开启备用电源，确保降水连续进行。
备用发电机应定期运行一次，以保证在应急时能够正常使用。
（2）降水过程中应进行电源切换演练，使所有工作人员知道自己在电源切换时职责和任务，并能熟练进行各项操作，保证能在10分钟内能够恢复供电，使降水工作持续进行。
（3）在抽水运行期间每天24小时不断巡视并做好记录，记录内容除减压管井涌水量Q和水降头S外，还应包括场地排水管的畅通性，电箱、电缆线的完好性，抽油管井的水泵是否正常运转等内容。
（4）工地现场要配备备用深井潜水泵，数量3—4台，以备深井泵发生故障时用。
十一、降水井对周边环境的影响及控制
1、疏干降水对周边环境的影响分析
降水过程中，地下水位的不断降低将引起土体中孔隙水压力的下降，有效应力增加，而产生压缩变形。
由于基坑四周都有隔水帷幕止水，坑内潜水的疏干性降水及减压性降水对坑外环境的影响较小。
2、减压降水对环境影响的控制措施
为减小减压降水对环境的影响，拟采取以下措施：
（1）根据基坑开挖施工方案和施工进度确定减压井的开启顺序和降水强度，基坑开挖过程中，随着开外深度的增加逐渐降低承压水头，避免过度降压对环境造成的影响；
（2）降水运行过程中，根据观测结果及时进行抽水量的调整，优化降水进行方案，使减压工作达到最佳效果。
十二、文明施工保证措施和泥浆排放措施
1、文明施工目标
文明施工是一个企业形象的直接反映，在本工程施工过程中，我公司将严格按照国家及苏州市有关文明施工标准规范，实行标准化管理，创文明施工样板工地，争创标化工地。
为确保文明施工目标的实现，我公司将认真贯彻文明施工的要求，推行现代化的管理方法，科学组织施工，做好施工现场的各项管理工作。
针对施工总平面布置图的规划，拟进行以下管理。
（1）在服从业主统筹安排的前提下，按总图要求设置必要的围栏对施工区域进行封闭。
（2）在施工现场主要出入口设置醒目的“五牌一图”，标明工程项目名称、建设单位、设计单位、施工单位、项目经理和施工现场总代表人的姓名、开、竣工日期、施工许可证批准文号等，并负责现场标牌的保护工作。
（3）供水、供电、排水系统的设置应严格遵循总平面图的布置。
（4）材料堆放、施工机械应当按照施工总平面布置图规定的位置和线路设置，不得任意侵占场内道路。
现场材料临时堆放需经总图同意，必须严格控制，从而减少丢失混用相互挪用，影响工程。
（5）在做好总图管理工作的同时，应经常检查执行情况，坚持合理的施工顺序，不打乱仗，力求均衡生产。
（6）定期由标化领导小组组织各部门、各施工班组对工地安全生产、文明施工、场容场貌、生活卫生检查、打分评定，并接受业主、监理的检查和监督。
2、文明施工保证措施
（1）严格执行现场文明施工管理规定，特殊工种持证上岗，上岗人员要求精神饱满，穿戴符合劳动保护的要求。
（2）合理布置施工现场平面布置，施工期间，必须保证沿线单位、居民的道路畅通、整洁、平坦。
保证排水的畅通，运输的组织必须服从交通部门的指挥。
（3）严格管理施工场地内产生的有害物，采取有效措施，建立定期、定点将建筑垃圾和生活垃圾，按建设单位要求运至统一堆场。
（4）工程完工后，按业主要求尽快拆除临时设施，清理场地，确保工完料尽场地清洁。
（5）严格遵守国家和当地政府的有关政策、法规。
临时工必须有三证，在施工现场周围设置醒目的文明施工标语，设置安全防护设施和标志。
（6）夜间照明要充足，办公室、宿舍、厕所布局合理，清洁卫生。
（7）施工现场的食堂应符合《食品卫生法》，明亮整洁，设置冷冻、消毒器具，生熟食品分开存放，防蝇设施完好。
食堂有卫生许可证，炊事员身体合格有健康证后方能上岗操作，证件用铝合镜框悬挂。
并保证食堂清洁卫生、无杂物、无四害。
食堂墙面粉刷整洁，地面铺设防滑地砖。
（8）现场材料、设备都要存放整齐，室内存放时要留安全通道。
（9）服从公司及建设单位指挥，协调好各种关系，保证工程顺利进行。
（10）自觉遵守工地各项纪律，严格执行公司有关文明施工规定，不酗酒、不打架闹事，违者重罚。
3、泥浆排放措施
我公司将对泥浆进行合理处置。
同时，能否搞好泥浆的合理排放，不影响施工四周的环境，直接关系到整个公司的文明施工形象。
为此，我公司结合多年的施工经验，采取了以下泥浆废物处理措施。
（1）组建专门班组负责现场的泥浆管理，监视每个机台的泥浆排放，及时疏通泥浆沟、泥浆管，清洗溢至地坪的泥浆，清洗进出车辆。
（2）布置泥浆排放系统，包括建立泥浆池、沉淀池、泥浆沟，配足足够的泥浆泵、泥浆管，把现场富余的泥浆排放至排污池，晚上安排泥浆车及时抽干运出排污池的废浆。
（3）必须同环卫部门搞好密切配合，根据泥浆日排放量，合理安排封闭泥浆车，每晚运完排污池的废浆。
运输路线、出入口严格执行环卫部门的规定。
（4）雨天施工，要严格控制机台用水，充分利用场地积水造孔，对于排污池内沉淀后的清水设水泵回抽用于造孔。
十三、施工中应重点把握的问题
1、施工中重点环节为控制钻杆的垂直度、深度和孔径达到要求，滤管上滤网的包裹，滤料投放到位，洗井要认真、仔细。
2、滤料级配合理，投放均匀、到位，最重要的是要隔住粉细砂。
3、井点测放时，应充分考虑到结构施工、避开桩、柱、墙。
4、由于土体潜水含量大，降水井应提前10～15天抽水。
5、注重与其它工序施工特别是土方开挖作业的配合.
十四、本工程注意事项
1、根据工程勘察报告及开挖深度要求，降水井深度应在22米以上为宜，确保井底在开挖面下5—7米，以利于降水漏斗集水。
2、根据勘察报告揭示地层主要为粘土及粉土，颗粒很细小而且为液化土层，故采用粗砂和瓜子片掺和使用作为滤料，确保降水的时候细砂和粘土不糊网从而达到良好的降水效果。
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