蕲县浍河船闸主体工程降排水施工方案.docx
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蕲县浍河船闸主体工程降排水施工方案
浍河蕲县船闸建设工程
深基坑降排水专项施工方案
编制：
安徽路港工程公司浍河蕲县船闸工程项目部
审核：
张善刚
日期:
2009年3月15日
目录
1．工程概述······································32．工程地质情况····································4
2.1.地层结构及岩性特征··························4
2.2.场地水文及气象情况··························5
3．施工时间的安排··································5
4．降水井设计与施工································6
4.1.方案选择·····································6
4.2.成孔·········································7
4.3.井点间距及降水井布置·························7
4.4.降水设备·····································8
4.5.排水沟·······································8
4.6.降排水·······································8
4.7.水位监测·····································9
5．基坑降水对周边环境影响及处理方案················9
6．抽水检测与应急预案·····························9
7.主要人员组成····································10
8.施工计划········································11
8.1.进度计划····································11
8.2.保证工期措施································11
9.安全文明施工措施································12
9.1.安全保证措施································12
9.2.文明施工措施································12
10.验收···········································14
11．总结···········································14
1工程概况
蕲县船闸位于宿州市城南的蕲县节制闸南侧，船闸按Ⅳ级标准，500吨级设计。
由闸首、闸室、导航墙等主体工程和引航道、靠船墩等工程组成。
全长1.4公里，其中闸室长130米，上闸首18米，下闸首18米，上游引航道515米，下游引航道721米。
上下闸首采用钢筋砼整体式结构,闸室采用钢筋砼坞式结构，导靠船设施采用钢筋砼扶壁、框架结构，输水型式采用短廊道集中输水。
根据现场施工环境等各方面的具体情况，该工程计划按四个段落划分降排水作业区，第一段为上游导航墙及上闸首作业区；第二段为闸室、下闸首、下游导航墙作业区；第三段为下游引航道；第四段为下游引航道。
根据现场情况，第一及第二段需要进行降排水才能确保进行结构施工，第三及第四段从施工成本考虑，计划按明排水进行施工。
由于深基坑降排水施工不仅工艺较复杂、工期较长，同时降排水的好坏直接影响下步的所有工序，因此要高度重视。
因此为确保该船闸工程各项目标的顺利实现，特编制了深基坑降排水施工方案以指导施工，现就以第二段为例进行阐述。
本工程基坑采用放坡开挖，基坑大致呈长方形200m*50m，基坑面积约10000m2，基坑开挖最深处约13m。
本工程所在场地原地貌属浍河河漫滩，地形稍有起伏，上游大部分地方为民房；主体工程北侧的蕲县节制闸距离新建船闸有96m；下闸首及下游导航墙处的船闸公路桥桩基底标高为-24.823m，桩基埋置较深，同时船闸同公路桥设计时已考虑降排水的影响；下游主要为河流滩地及老河道，所以基坑降排水施工对环境的影响较小。
2工程地质情况
2.1地层结构及岩性特征
浍河蕲县船闸位于淮北平原浍河漫滩上，场地原为废弃老浍河河汊，属于河流冲击地貌，原地面高程为16.37m~24.27m。
根据地质勘查报告，在勘察深度范围内，揭落地层有第四系全新沉积土（Q4m），第四系下更新河流冲积、淤积地层，下部主要为第四系上更新河流冲积物。
根据地层岩性特征和沉积新老关系从上而下划分①、②、③、④、⑤、⑥共6个工程地质。
现分述如下：
2.1.1第①层素填土，棕黄，黄褐色，主要为软塑-可塑状态粉质粘土和松散状态粉土为主。
分布于建筑物旁、公路上以及节制闸周围场地中，厚度0.5-0.7m。
2.1.2第②1层粉质粘土：
分布场地上游原老河道处，黄褐色，软塑状。
厚度4.8m。
2.1.3第②2层粉质粘土：
分布场地上游原老河道处，青灰色，软塑-流塑状。
厚度2.6-4.1m。
2.1.4第③层粉质粘土：
分布于整个场地，灰、黄褐色，可塑~硬塑状。
含铁锰结核，局部夹粉土薄层，含砂姜，局部砂姜密集。
层底标高6.50~16.8m，层厚1.70~7.40m，局部钻孔未穿透该层。
2.1.5第④层粉土：
分布于整个场地，黄灰、黄、黄褐色，稍密-中密状，局部顶部松散状态，潮湿-饱和，夹粉土粘土薄层，局部含砂姜。
2.1.6第⑤层粉质粘土：
分布于全场地，黄灰、棕黄、灰等色。
可塑~硬塑状，夹多层粉土，含砂姜。
厚度1.30~18.0m，层底标高-8.84~6.55m。
2.1.7第⑤1层粉土：
分布于全场地，黄灰、黄色。
中密状，饱和，局部呈透镜状分布于⑤层粉质粘土中，最大厚度2.9m。
2.1.8第⑥层粘土：
分布于整个场地。
灰黄、棕黄、灰等色。
夹粉土薄层，硬塑状。
含铁锰结核和砂姜。
2.1.9第⑥1层粉土：
分布于⑥层粘土中。
2.2场地水文及气象情况
该处夏季炎热多雨，冬季少雨干燥；夏季雨量集中，多年平均降水量为812.6毫米~863毫米，年最大降水量为1026.8毫米~1300毫米，其中汛期5~9月份降水占73.8%左右。
场地地下水属潜水类型，主要赋存在于第四系全新统地层中及深部第四系上更新统地层，地下水位受大气降水及河水补给的影响，实测0.3~2.7m。
3、施工时间的安排
根据地质资料及现场开挖探测的实际情况，降排水的施工时间选择在基坑开挖到14.87m标高时即开始进行。
由于成孔及降水需要较，长的时间，根据该处的地质情况，一般每24小时每台钻机能成孔2-3个左右，200米长断面需一星期左右，降水大概也要一星期时间。
所以基坑开挖时先沿基坑四周挖出5m宽，高程为14.87m的平台。
届时及时开始成孔，基坑中间的土方开挖同时进行。
当基坑开挖到12m高程左右时，降水工作基本完成。
这样就能确保基坑开挖始终处于干燥的状态下，不至于因积水而造成基底的破坏。
具体施工时，再根据现场的具体地质及土层渗水情况及时进行调整。
4、降水井设计与施工
4.1方案选择
在挖土施工前，对基坑内的地下水进行预降水，以使土体固结密实，是基坑开挖时确保基坑稳定性的关键因素之一。
闸址稳定地下水位16.40m，基坑开挖最低高程8.72m。
为使基坑土方开挖处于旱地环境下进行，防止基底土层被扰动，必须使地下水降至最低基坑底面以下至少0.5m，降水深度在7.5m以上。
闸址地基含微承压水，地板下土层为沙壤土，渗透性较强。
根据地质资料显示，透水层主要在第④层粉土及⑤1层粉土处，其渗透系数为40m/d。
深井降排水一般适用于渗透系数为10-250m/d，降低水位深度能达到15m以上，同时根据对本地区类似地质条件的降水方案及效果的调查，以及现场的实际情况，本工程拟采用深井降水方案。
深井降水适用于渗透系数大，地下水丰富的土层、砂层。
由于深井降水排水量大、降水深，比较适合该工程的情况。
由于地下水与地表水（浍河）关系密切，第②层中砂在水头压力的作用下易产生涌水涌砂的现象。
必须保证降水效果的可靠性，防止涌水、涌砂等现象的发生。
根据上述各方面情况的综合分析，决定在14.87m平台上，沿基坑上口周边设计管井，形成坑外管井降水，坑内明沟排水的方法进行降水，保证降水的可靠性和安全性。
4、2成孔
在基坑场地高程14.87m时采用18KW回旋钻机成孔，采用清水护壁。
成孔直径0.8m，孔底高程控制在0.00m左右。
降水井的凿井深度为13m；井径为700mm；滤水管外径为500mm，外裹包2层过滤尼龙网、降水井裸孔与井管管状间填充100mm厚粒径2cm粗砂过滤层，井管外用竹片扶正。
另外在基坑中间设三个观测井，观测井做法同砼降水井。
成孔后，下预先制作好的砂砾管涵，安装到位后，回填反滤层。
成井后进行充分洗井，连续抽水。
4、3井点间距及降水井布置
根据经验及设计按15m间距布置的要求，同时考虑的现场的实际情况，井点平均间距按13m考虑，在基坑周边共布设降水井38口。
井深按下式计算：
H≧H1+Δh+iL+l
式中H----深井管埋置深度m；
H1---深井管埋设面至基坑底面的距离m，按6.15m计；
Δh—降水后地下水位至基坑底面的安全距离m，一般为0.5-1.0m；
L----深井管中心至基坑中心的水平距离m；按26.3m计；
i----降水曲线坡度，对环状井点可取1：
10；
l----滤管长度m，按2m计；
经计算得出H≧11.28m,为安全起见，经计算后，一般再增加l/2长度，故H按13m确定。
降水井的平面位置详见下图。
4、4降水设备
抽水设备可采用深井潜水泵，每一口管井内设一台潜水泵。
降水井采用旋转钻机成孔，降水由专人负责，配专职抽水工及电工各一名，24小时值班。
4、5排水沟
为避免水浸泡软化土体，及时排放地下水，利于基坑内的作业施工，拟在基坑内、外各设一排水沟。
坑外排水沟布于14.87m平台内侧距坑壁1.5m，呈环形封闭状，用砖砌水泥砂浆抹面修筑，在基坑开挖前预先修好，水沟宽0.8m、深0.6m，并与向外输水管道接通。
根据现场具体情况，在适当位置修筑沉淀池，基坑内抽排出的地下水经沉淀池沉淀后，排入向外输水管道。
坑内排水沟位于基坑壁底部，宽0.5m、深0.4m，即坑挖至底部时修筑，修筑时根据建筑物基础外挑宽度做成的沟或盲沟。
4、6降排水
本工程进行深井降水的主要目的是为了疏干主体工程基坑开挖的工作面，保证施工期间的地下水位应始终保持在开挖底部高程下0.5m，从而确保土方的明挖施工。
在成孔的同时做好四周排水管或排水沟的布置或开挖；成孔后要迅速做好施工降排水的管道系统。
所有准备工作就绪后，进行试抽，满足要求后始转入正常工作。
在抽降地下水的过程中，安排专人巡查，如发现地下水位升高或者水质浑浊等异常情况，应立即分析原因，立即采取处理措施，严防闸基土层被扰动。
为顺利将地下水排出基坑范围，需要沿基坑两侧开挖线以外布设排水渠，抽水汇入集水井再经总渠分别排至两侧河道内。
排水渠与道路交叉处，按照实际情况埋设砼管或钢管。
4、7水位监测
水位降低检测采用基坑中部设置的观测井进行观测，水位降低监测的重点是基坑中心点的水位降低情况。
5、基坑降水对周边环境影响及处理方案
基坑降水对环境的影响主要表现为降水引起的地面沉降问题。
为解决降排水对附近建筑物的影响，一般采取回灌井或止水帷幕的办法，由于本工程场地目前为一河流滩地，周边尚无其他建筑物，基坑降水对环境的影响很小，可不予考虑。
A
6、抽水监测测与应急预案
实施深基坑降排水的工程项目，不管其降排水方案多么周密、完善，在基坑土方开挖与支护的过程中，出现局部地质变异性大、局部流沙或涌水、积水现象也是在所难免的，应先充分考虑相应的应急预案或处理措施也是很有必要的。
降排水方案是否妥当，在很大程度上也是决定着深基坑施工技术方案是否成功的主要因素之一。
（1）降排水之前观测一次自然水位，在抽水开始的5~10天内，要求每早晚各观测一次水位、流量；以后改为每天观测一次，并作好记录。
进入雨季或出现新的补给源时，应增加观测次数。
（2）对观测记录应及时整理，绘制Q~t（抽水量与时间）与S~t（水位下降值与时间）关系曲线图，分析水位下降的趋势与流量变化，预测水位下降达到设计要求的时间；根据实际抽水情况，研究降水设计的可靠程度或提出调整措施：
查明抽水过程中的不正常状况及其产生的原因，及时组织排除。
（3）对抽水设备应建立定期检修保养制度，保持设备的正常运行。
降水期间不得停泵。
（4）抽出的水应排至降水区以外，不应产生回渗。
现场备有高排量水泵，遇有大雨或暴雨，应及时排除地面和基坑积水，以减少下渗，保证降水。
（5）为确保附近建筑物的安全，以防万一，在进行降排水期间，及时加强对附近建筑物的检测工作。
当出现异常情况时，立即停止降排水施工，及时分析原因。
根据现场的实际情况，考虑采用回灌井方法确保建筑物的安全。
7、降水井施工主要人员
主要工序负责人及劳动力安排计划表
序号
岗位
负责人
人员数量（人）
备注
1
降水井施工
10
2
降水施工
6
3
安全员
1
4
施工员
1
8、施工计划
8、1.进度计划
降水井施工计划工期20天，设备、机械进场调试安装试，材料进场送检等前期准备工作5d，共计25d，降水时间根据下步基坑开挖、结构施工、基坑回填的施工进度，预计为4-5个月。
8、2.保证工期措施
8、2、1组织措施
（1）由实践经验丰富的现场负责人管理生产，协调各工序、各专业的工作关系。
（2）人力资源按三班轮换作业配置，昼夜不停施工，充分利用有效工作时间。
（3）加强设备的维修和保养，保证设备100%的完好率。
（4）切实落实施工材料计划，责任到人，确保施工材料满足施工要求。
（5）将枪安全检查，消除事故隐患，以免影响工程进度。
8.2.2技术措施
（1）制定出切实可行的加快施工进度计划，根据施工进展情况总结经验，调整计划，提高工作效率。
（2）用针对性强的钻孔设备，简便的成孔工艺。
（3）加强质量管理，杜绝不合格品。
（4）定期检查，收集信息进行统计总结，找出影响进度原因并加以改进完善。
8、2、3经济措施
（1）加强工程财务管理，制定严格的进度计划和资金保证措施，确保资金按时到位。
（2）确定所有人员岗位责任，严格奖罚制度，内部实行竞争机制，开展劳动竞赛活动，提高员工责任心，调动其劳动积极性。
9、安全文明施工措施
9、1.安全保证措施
9、1、1工作人员，必须严格执行有关规范、操作规程和本施工组织设计。
9、1、2施工人员必须戴安全帽上岗，爬高必须安全带。
9、1、3受建设方、监理公司及治安部门对现场、治安、环卫等工作的管理和监督。
9、1、4现场供电线路的设计、安装要合理、牢固，移动性用电设备必须用电缆供电并安装漏电保护装置，主电线路必须由专职员工负责，任何人员不得随意推、拉闸刀。
9、1、5续照明电灯必须用低压供电，严禁使用220V交流电灯。
9、1、6高压线正下方严禁施工，在其下方两侧施工时，与高压线距离不得小5m。
9、1、7坑上口按安全要求搭设基坑围栏。
9、2.文明施工措施
9、2、1为确保施工现场的整洁，同时确保安全，计划在14.87m平台处实现全部硬化处理。
9、2、2建立文明施工责任制，划分区域，明确管理责任人，实行挂牌制，做到现场清洁整齐。
9、2、3施工现场场地平整，道路坚实畅通。
9、2、4施工现场临时水点由专人管理，不得有长流水长明灯。
9、2、55施工现场的临时设施，包括生产、办公、民用房、仓库、料场，临时上下水管道及照明动力线路，要严格遵循有关规定及施工设计确定的施工平面图布置，搭设整齐。
9、2、6操作地点和周围必须清洁整齐，做到活完脚下清。
9、2、7泥浆在运输过程中，不洒、不漏，丢洒在路上的泥浆及时清理。
9、2、8施工现场不准乱堆垃圾及余物，应在适当地点设置临时堆放点，并定期清运或外运渣土、垃圾及流体物品，并要采取遮盖防漏措施。
9、2、9施工现场设置宣传标语和黑板报，并适时更换内容，做到鼓舞土气，表扬先进鞭策后进。
9、2、10进入施工现场的人员必须配戴胸卡和安全帽，严禁穿拖鞋、凉鞋、高跟鞋及带钉后根鞋，严禁酒后进入施工现场。
9、2、11现场使用的钻机等应按平面图位置摆放，遵守机械安全技术规程，经常保持机身周围环境的清洁，机械的标记、编号明显，安全装置可靠。
9、2、12水泵排水的水要有排放措施，不得随地流淌。
9、2、13所有水泵、电器设备必须根据性能，分期分段定期检修、保养，并记录备案。
9、2、14建立健全机械设备定机、定人、定岗位责任的三定制度，操作证制度，并接班制度和奖罚制度。
10、验收
本降水工程必须根据现场实际情况及观测的记录成果经过详细的统计后，当符合要求时进行验收，专职质检员对关键工序进行验收，由监理工程师和甲方代表进行中间验收。
施工结束后，整理所有原始记录和试验报告，向监理提出降水施工成果报告书，并报建设单位备案。
11、总结
各个工程的具体降排施工方案，必须依其水文地质资料和周围环境情况，认真进行深入细致地分析论证和设计，通过预先的降水试验，方可得出合理、可行的深基坑降排水施工技术方案或措施。
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