远洋国际中心B地块大口井降水方案141231.docx
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远洋国际中心B地块大口井降水方案141231
远洋国际中心B地块
基坑降水工程
施
工
方
案
天津市政二基础工程有限公司
2014年12月31日
目录
第一章编制依据3
第二章工程概况3
2.1工程概况3
2.2地质情况3
2.3场区地下水位及类型8
第三章降水方案设计9
3.1降水目的9
3.2降水思路9
3.3降水井点设计10
3.4观测井设计12
3.5成井施工工艺12
3.6降水运行管理16
3.7降水监测18
第四章施工进度计划和资源计划19
4.1施工进度计划19
4.2水电需要量计划20
4.3劳动力需要量计划：
20
4.4施工机械需要量计划：
20
第五章质量保证措施20
5.1组织保证体系20
5.2质量管理程序22
5.3各分项工程质量保证措施22
第六章安全及文明施工措施24
6.1安全施工24
6.2文明施工措施24
第七章应急预案24
7.1渗漏应急预案24
7.2用电应急预案25
7.3降水应急预案26
第八章封井27
8.1底板施工前封井27
8.2底板施工后封井28
第一章编制依据
l、本工程的地质勘察报告。
2、天津市工程建设标准《岩土工程技术规范》（DB29-20-2000）
3、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）
4、《供水水文地质勘察规范》（GB50027-2001）
5、《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）
6、《供水管井设计施工及验收规范》（CJJ10-86）
7、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
8、《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-2012）
9、甲方提供的相关图纸
10、根据我公司多年从事基坑支护设计及施工所积累的经验。
第二章工程概况
2.1工程概况
远洋国际中心B地块位于河东区华捷道。
拟建工程包括商业和写字楼，商业部分为整体三次，局部四层，结构形式为框架机构，写字楼部分为A、B、C三栋，其中写字楼A为28层，高度约131米，结构形式为框架核心筒结构；写字楼B、C为16层，高度约77米，结构形式为框剪结构。
项目整体为地下室三层，基础埋深约为14米。
基坑降水采用大口井降水。
2.2地质情况
拟建场地场地地势平坦，原为周围建筑工地施工单位办公、生活区。
该场地埋深100m范围内，地基土按成因年代可分为以下9层，按力学性质可进一步分为24个亚层，现自上而下分述之：
1、人工填土层（Qml）
全场地均有分布，厚度1.70～4.20m，底板标高为0.33～-1.81m，该层从上而下可分为2个亚层。
第一亚层，杂填土（地层编号
1）：
厚度为0.70m～5.55m，呈杂色，松散状态，由砖块、石子、废土等组成，局部底部夹淤泥。
第二亚层，素填土（地层编号
2）：
厚度一般为0.50～2.30m，呈褐色，软塑～可塑状态，粉质粘土、粘土质，含砖渣、石子，局部底部夹淤泥。
属中（偏高）压缩性土。
其中在15、19号孔附近缺失该层。
素填土填垫年限大于十年。
2、全新统上组陆相冲积层（Q43al）
厚度1.40～3.80m，底板标高为0.33～-1.81m该层从上而下可分为2个亚层。
第一亚层，粘土（地层编号
1）：
厚度一般为0.40～2.60m，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。
第二亚层，粉土（地层编号
2）：
厚度一般为0.60～2.00m，呈灰黄色，稍密状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。
局部夹粉质粘土透镜体。
本层土水平方向上土质尚均匀，受人工填土影响，局部缺失，分布不稳定。
3、全新统中组海相沉积层（Q42m）
厚度7.60～9.60m，顶板标高为-2.89～-4.14m，该层从上而下可分为2个亚层。
第一亚层，粉土夹粉质粘土（地层编号
2）：
厚度为2.90～4.50m，呈灰色，粉质粘土为软塑状态，砂性大，有层理；粉土为稍密状态，无层理，含贝壳，属中性压缩性土。
第二亚层，粉质粘土（地层编号
4）：
厚度为3.40～6.00m，呈灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。
局部夹粉土透镜体。
本层土水平方向上土质尚均匀，分布较稳定。
4、全新统下组陆相冲积层（Q41al）
厚度5.10～8.20m，顶板标高为-10.73～-12.92m，该层从上而下可分为2个亚层。
第一亚层，粉质粘土（地层编号
1）：
厚度为2.70～6.20m，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。
局部夹粘土透镜体。
第二亚层，粉土（地层编号
2）：
厚度为1.00～3.20m，呈灰黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。
本层土水平方向上土质尚均匀，分布较稳定。
5、上更新统第五组陆相冲积层（Q3cal）
厚度7.60～11.70m，顶板标高为-17.71～-19.34m，该层从上而下可分为3个亚层。
第一亚层，粉质粘土（地层编号
1）：
厚度为1.00～2.60m，呈褐黄色，可塑状态；无层理，含铁质，属中压缩性土。
第二亚层，粉土（地层编号
2）：
厚度为2.00～4.40m，呈褐黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。
第二亚层，粉质粘土（地层编号
3）：
厚度为3.30～7.20m，呈褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。
本层土水平方向上土质尚均匀，
2亚层底板有所起伏，厚度有所变化，各亚层分布较稳定。
6、上更新统第三组陆相冲积层（Q3eal）
仅60.00m以上钻孔穿透该层。
揭示厚度22.20～25.00m，顶板标高为-26.61～-30.09m，该层从上而下可分为5个亚层。
第一亚层，粉土（地层编号
2）：
厚度为1.50～5.20m，呈灰黄色，密实状态；无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。
局部夹粉质粘土透镜体。
第二亚层，粉质粘土（地层编号
3）：
厚度为2.00～4.50m，呈灰黄色，可塑状态；无层理，含铁质，属中压缩性土。
第三亚层，粉土（地层编号
4）：
厚度为2.40～9.00m，呈灰黄色，密实状态；无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。
局部夹粉质粘土透镜体。
第四亚层，粉土（地层编号
5）：
厚度为1.00～7.80m，呈灰黄色，可塑状态；无层理，含铁质，属中压缩性土。
局部夹粉土粘土透镜体。
第五亚层，粉土（地层编号
6）：
厚度为6.20～10.50m，呈灰黄色，密实状态；无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。
局部夹粉质粘土透镜体。
本层土揭示范围内各亚层顶、底板有所起伏，厚度有所变化，水平方向上土质有所差异，各亚层分布较稳定。
7、上更新统第二组海相沉积层（Q3bm）
仅70.00m以上钻孔穿透该层。
揭示厚度10.10～13.40m，顶板标高为-49.61～-52.58m，主要由粉质粘土（地层编号
1）组成，呈灰色，可塑状态，无层理，含贝壳，属中压缩性土。
局部夹粉土透镜体。
本层土揭示范围内水平方向上土质尚均匀，分布较稳定。
8、上更新统第一组陆相冲积层（Q3aal）
仅100.00m以上钻孔穿透该层。
揭示厚度22.70m左右，顶板标高为-62.41～-64.28m，该层从上而下可分为4个亚层。
第一亚层，粉质粘土（地层编号
1）：
厚度为1.90～4.40m，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。
第二亚层，粉土（地层编号
2）：
厚度为5.20～9.70m，呈灰黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。
第三亚层，粉质粘土（地层编号
3）：
厚度为3.90～5.00m，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。
第四亚层，粉土（地层编号
4）：
厚度为7.20～7.60m，呈灰黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。
9、中更新统上组海滨三角洲沉积层（Q23mc）
本次勘察钻至最低标高-97.59m，未穿透该层，揭露最大厚度12.40m，顶板标高为-85.11m～-85.59m，该层从上而下可分为3个亚层。
第二亚层，粉土（地层编号
2）：
厚度为4.10～5.10m，呈黄灰色，密实状态，无层理，含铁质贝壳，属中压缩性土。
第三亚层，粉质粘土（地层编号
3）：
本次勘察未穿透此层，揭示最大厚度为2.60m，呈黄灰色，可塑状态，无层理，含铁质贝壳，属中压缩性土。
2.3场区地下水位及类型
勘察期间测得场地地下潜水水位如下：
初见水位埋深2.30～2.60m，相当于标高-0.13～-0.34m。
静止水位埋深1.60～2.00m，相当于标高0.49～0.26m。
表层地下水属潜水类型，主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所变化。
一般年变幅在0.50～1.00m左右。
根据勘察施工期间地下静止水位观测值，地下水位年变幅，并结合场地周边道路标高情况，建议抗浮设计水位按大沽高程2.0m考虑。
地基土渗透系数及渗透性表
地层编号
岩性
垂直渗透系数kV（cm/s）
水平渗透系数
kH（cm/s）
渗透性
2
素填土
3.32×10-6
2.54×10-6
微透水
1
粘土
1.00×10-7
1.00×10-7
不透水
2
粉土
2.10×10-5
2.05×10-5
弱透水
3
粉土夹粉质粘土
3.76×10-5
5.85×10-5
弱透水
4
粉质粘土
5.33×10-6
8.31×10-6
微透水
1
粉质粘土
1.21×10-7
1.21×10-7
不透水
2
粉土
1.54×10-5
4.33×10-5
弱透水
1
粉质粘土
1.20×10-6
1.61×10-6
微透水
2
粉土
1.44×10-5
1.31×10-5
弱透水
3
粉质粘土
1.00×10-7
3.32×10-7
不透水
2
粉土
5.44×10-6
1.13×10-6
弱透水
3
粉质粘土
1.00×10-7
1.00×10-7
不透水
4
粉土
1.05×10-4
1.78×10-4
弱透水
5
粉质粘土
1.00×10-7
1.00×10-7
不透水
第三章降水方案设计
3.1降水目的
根据本工程基坑开挖及基础底板结构施工的要求，结合场地内特殊的水文地质情况，本次基坑降水目的如下：
1）降低坑内地下水位，为地下工程创造良好的施工条件。
2）疏干坑内土体，防止土体在开挖工程中发生滑坡，便于挖掘机挖土、土方外运和坑内施工作业。
3）需要时有效降低坑内承压含水层水头，防止基坑底板发生管涌、突涌等不良现象，确保基坑底板的稳定性。
为达到以上目的，基坑降水要进行潜水的疏干井设计、基坑坑内降水对周围环境的影响分析两方面的工作。
3.2降水思路
1）本基坑开挖深度较大，普遍区域基坑开挖深度14.0m，电梯坑会更深。
由于周边建筑物、构筑物、道路、管线距基坑较近，基坑降水开挖时应注意周边地下水位以及地面沉降的观测。
2）采用坑内井点降水，疏干基坑内的浅层水，达到降低坑内土体含水量目的。
3）坑内第一承压含水层已完全隔断，承压含水层在潜水逐步疏干的过程中，由于缺少外部补给，压力会逐步释放
4）在坑外布设水位观测井，根据地下水位监测结果指导降水运行。
5）一旦监测坑外水位发生较大下降，应立即停止开挖与抽水，找出水位下降原因，采取有效措施恢复坑外水位，防止地面不均匀沉降。
3.3降水井点设计
基坑开挖前，需要对坑内土体进行疏干处理，保证基坑开挖工作面的干燥与土方外运的方便，因此在开挖前在坑内布设一定数量降水井，对基坑开挖范围内土层疏干。
基坑总涌水量包括基坑土体给水量和坑外绕流量：
Q总涌水=Q给水量+Q绕流量
其中Q给水量=AH
A—基坑总面积23000m2；
H—水位降深16m（初始水位埋深1.5m，普遍最终水位埋深约17.5m）；
—综合给水度0.06（经验值）；
得出Q给水量=22080m3；
Q绕流量=Ak
h/L
A—基坑总面积23000m2；
k—第一承压含水层向潜水层层竖向补给渗透系数取0.001m/d（参考81粉质粘土层垂直渗透系数）；
h—坑内外水头差，绕流补给主要为第二承压含水层向潜水含水层补给（第一承压层已被围护结构截断），取14.0m（第二承压水位埋深3.3m，最终潜水水位埋深约17.5m）；
L—绕流路径，未截断的第二承压含水层与潜水含水层之间的相对隔水层（包括
1粉质粘土
2粉土
3粉质粘土）普遍厚度，根据土层剖面取17.5m；
得出Q绕流量=18.4m3/d
基坑开挖前提前15天降水，此时疏干井的降水总量如下：
Q总涌水=Q给水量+TQ绕流量
得出Q总涌水=22080m3+15X18.4m3/d=22356m3
降水井单井涌水量可根据单孔抽水渗透系数计算公式进行反算，公式如下表：
其中K—潜水含水层综合渗透系数0.1m/d（经验值）；
Q—单井涌水量m3/d；
H—含水层厚度取18.5m（降水井深度：
开挖坑底以下预留5.0m~6.0m井管，井底埋深20.0m（初始水位1.5m），局部深坑适当加长，其中包括1m沉淀管、1m含水管（保证水泵位于水面以下），剩余井管为降水井内水位降深）；
R—潜水含水层综合影响半径取18m（井间距）；
r—降水井孔半径取0.3m；
S—水位降深9.25m（初始水位埋深1.5m，最终水位埋深约17.5m，考虑有隔水边界的水位降深为动态值，本次计算取总降深的0.5倍）；
得出q单井总涌水=18m3/d
N井数=Q总涌水/q单井总涌水=83口，基坑部分使用无砂管井，考虑施工中井的成活率以及基坑底部附近为
1粉质粘土层渗透系数很小，较难疏干，电梯坑等因素，降水井特别是边井适当加密，最终降水井数量取99口，其中砂管井67口，钢管井32口。
通过计算单井有效降水面积复核降水井数：
1、a井=A/n=23000m2/99=232m2。
详见附图基坑疏干井布井平面图。
式中：
n—基坑内降水数量（99口）；
A—基坑面积（m2），A=23000m2；
a井—单井有效降水面积（m2）；
详见降水井布置平面图。
3.4观测井设计
本工程需要对周围的地下水水位密切监控。
为了避免由于周围地下水位大幅下降产生不均匀沉降，对周围环境造成不良影响，根据工程需要，现基坑周围布设一定数量的观测井8口（观测潜水层水位变化情况），布置位置以及井的结构图详见附图。
坑外水位变化速率报警值为500mm/d，累计变化报警值为1000mm。
3.5成井施工工艺
3.5.1降水施工注意事项
根据成井施工工序，所有降水井均在围护闭合后进行施工。
在降水井施工时，现场其他影响降水施工，尤其是影响降水井成井质量的施工工序均已全部结束，如可能的坑内地基加固等施工工序，避免对成井降水的影响。
3.5.2前期准备
（1）测放井位
根据确定无误的井位测放井位，井位测放完毕后应做好井位标记，方便后期施工。
若布设井位无法正常施工，及时与设计方沟通、处理，必要时适当调整井位。
（2）材料设备准备
专人负责进料，工程师核定，确保无砂井管、滤料、井底等材料的质量。
（3）安装钻机
安装钻机时，为了保证孔的垂直度，机台安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻鋌，并且弯曲的钻杆不得下入孔内。
3.5.3成井施工
施工机械设备降水井选用工程钻机及其配套设备。
成孔时采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。
（1）钻进成孔
钻进时轻压慢转，当钻具全部进入粉土层及砂层后，可适当加压，提高转速，以利钻进。
成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.05～1.20，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。
（2）淸孔换浆
钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.5m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调低，返出的泥浆内不含泥块为止。
（3）选管、下管、回填过滤层。
a、砂管井：
成孔后马上下管，防止井孔塌孔。
下管前，选择坚固无裂缝的无砂管下在最底处，一般用敲击听声法辨别管的质量好坏。
管与管连接一般用长约2米左右的竹片周围均放三根，每根管的上下距管口15cm左右用12#铅丝绑牢，用导向架上的钢丝绳将管一根根放进孔内，直至设计深度，要求露出地表20cm左右。
b、钢管井：
先将同管径（Φ273）的沉淀管与桥式过滤管焊接，沉淀管底部用钢板封闭，然后将已焊接的桥式过滤管和钢管码放在成孔井附近。
下管需用吊车配合进行，由下至上的顺序为沉淀管、桥式过滤管、钢管，管与管之间连接采用直接焊接的方式连接（具体连接方式根据图纸设计要求进行）。
用吊车上的钢丝绳将管一根根放进孔内，直至设计深度，要求露出地表30cm左右。
下完管后马上回填过滤层填料，选择粒径在0.2——0.5cm的干净石硝沿井管周边顺序回填，回填过程中保证井管垂直，以免因在某一处集中回填将井管挤向另一侧。
测量、放样孔位、验收
钻机就位
对中整平
钻进、成孔
孔深验收
清孔调浆
终孔
井管进场
质量验收
下井管
滤料深度验收
填滤料
填泥封孔
洗井
成井结束
放泵抽水
成井施工工艺流程图
3.5.4洗井
在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机抽水洗井，吹出管底淤泥，直到抽出清水为止，确保井的设计深度。
空压机洗井示意图
3.6降水运行管理
3.6.1降水运行工况
在坑内疏干降水时，至少宜提前20天或更早进行，以保证有效降低开挖土体中的含水量，确保基坑开挖施工的顺利进行。
水位降至坑底设计标高以下至少0.5m后，方可进行第一步土方开挖施工。
3.6.2降水运行保障措施
降水成功与否关系到土方开挖是否顺利，所以在施工过程中采取措施保障降水安全与持续运行。
（1）电源保障
对于工程降水，尤其是有减压降水措施的工程降水，在正常的降水运行过程中，必须有合理的用电保障以满足降水运行的需求。
通常要求施工现场应有两路电源，降水运行中应保证一路工业用电停电后备用发电机能及时使用，且配备发电机组作为备用电源，保证停电10分钟内能将确保降水井正常运转，避免影响降水效果甚至危害基坑安全。
（2）排水设施
工程降水抽取地下水，减少基坑开挖范围内土体中含水量，需要施工现场必须有合适的排水设施以满足工程降水的需要，确保降水运行排水的顺畅，保障降水效果。
对于施工现场的排水设施，根据工程实际情况进行安排，满足以下要求：
排水设施满足工程降水最大出水量的要求，并保障排水的顺畅；
尽量缩短降水井与排水设施之间的距离，减少降水井排水的沿程水头损失，降低抽水设备的扬程消耗；
对于坑内降水井，排水管宜沿坑内支撑进行布设，或在坑内布设一定的集水箱用于中转排水。
场地存在上部的粘土层，不易疏干；基坑挖土施工过程中如果遭逢强降雨，基坑汇水面积大，需做好基坑明排水工作。
基础施工过程中遭遇大雨，基坑低洼处将汇集明水，设置临时集水井，采用污水泵将明水排入坑外排水管道中。
及时收集气象资料，掌握施工期间的大雨、暴雨时间及降雨量，提前做好基坑明排水的准备工作，配备足够的水泵、排水管等物质。
3.6.3降水运行管理
降水运行前，现场合理布设排水管道并便于接入施工现场排水设施；
降水运行前做好降水供电系统，配备独立的电源线；
所有降水井需在供电电箱插座、抽水泵电缆插头及排水管上做好对应的标示，并在每次发生变动时进行相应的标示变更，便于抽水运行管理，供电箱应定期进行检查并备有检查记录；
降水工人熟悉水泵开启、电路切换，以保证降水连续进行，避免因供电原因造成井底突水；
降水前各降水井均测量其井口标高、静止水位并进行相关记录；
正式降水前必须进行试运行，进一步检验供电系统、抽水设备、排水系统及应急预案能否满足降水要求；试运行结果进行记录备案，根据试运行结果，对于无法满足降水要求的部分进行相应调整；
坑内降水井随着基坑开挖割除上部井管，便于基坑开挖；
3.7降水监测
1、降水运行期间，应加强坑外土体沉降监测，坑外土体出现塌陷、裂缝情况，应及时检查围护结构是否有渗漏出现，发现渗漏及时封堵。
抽水期间，应检查抽水井出水含砂量，出现含砂量较大等情况应检查围护渗漏情况。
2、降水工程实施过程中，应进行信息化施工，对水位、水量进行监测记录，降水监测报警值：
潜水水位下降累计报警值为1000mm，变化速率报警值为500mm/d。
3、水位监测频率（当有漏水等异常情况时，加密监测）
基坑开挖深度（m）
监测频率
底板浇筑后时间（d）
监测频率
≤5.0
1次/2d
≤7
2次/1d
5.0～10.0
1次/1d
7～28
1次/1d
＞10.0
2次/1d
＞28
1次/3d
第四章施工进度计划和资源计划
4.1施工进度计划
1、大口井成井
根据现场场地情况，投入打井机2台套，20天完成打井，其中第1~2天为进场准备，测量放线，第3日开钻，日完成6—8口。
2、降水
降水计划第6日起开始下泵抽水，全面降水20天，水位至基坑槽底以下1米方可进行土方开挖。
不得在未被达到降水期情况下开挖，以避免出现橡皮土现象。
施工进度计划
时间
（天）
项目
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
------
进场
成井
降水运行
4.2水电需要量计划
需用电量：
210kW；
需用水量50m3。
4.3劳动力需要量计划：
序号
部门
所需人数
备注
1
打井队
13
2
降水
6--8
4.4施工机械需要量计划：
施工机械设备一览表
材料及设备名称
数量
功率
备注
钻机
2台
70kw
每台35kw
杆泵
2台
15kw
每台7.5kw
泥浆泵
2台
5kw
每台2.5kw
Φ100清水泵
110台
121kw
扬程25米，备用10台
BV—4×1电线
4000米
水泵线
BV—3×2.5电线
800米
闸箱线
BV—3×10+2电缆
400米
主线
水箱
8个
每个2米3
分配箱
2个
型号HDX-21D
开关箱
25个
型号HDX-35D
Φ50水管
6000米
第五章质量保证措施
5.1组织保证体系
基础打井降水施工期间建立由项目经理领导，现场生产、技术、安全、质量为中间控制，打井队长、降水队长负责的三级管理系统。
在公司的统一安排和指挥下进行施工。
工程部
质量科
项目经理
生产
技术
质量
安全
降水队负责人
打井队负责人
人员基本要素质量
原材质量保证
技术资料保证
材料：
原材检测
产品
质量
保证
人员素质保证
执行岗位责任制
5.2质量管理程序
操作过程保证
熟悉图纸
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