地铁施工降水井施工方案Word文档下载推荐.docx

1、4.3文明施工保证措施 21 22第一章 工程概况1.1概述新台子河站位于新台子河路与华润路交叉口，现状为徐州铜山汉特机械厂，站区周边现状均为低矮的老旧建筑，拆迁完毕后场地条件简单。车站设于华润路西侧地块内，部分主体横跨规划育才路，为地下两层岛式车站，共设置3个出入口和4组风亭、2个安全出入口、1个冷却塔及1部无障碍电梯，其中1号风亭布置于西北象限地块内，1、2号出入口、2、3、4号风亭、1、2号安全出入口、3号线出入口的1号疏散楼梯间、无障碍电梯及冷却塔均设置于交叉路口西南象地快内；3号出入口为过街出入口设置与交叉路口的东南象限的地块内，另该出入口的2号疏散楼梯间也设置在该地块内。车站外包总

2、长393.5米，总建筑面积为17063m2，主体建筑面积13709m2，附属建筑面积3354m2。本站采用地下两层岛式站台，有效站台宽度为11m,有效站台长度为118m。车站北端设交叉渡线，车站南端设单渡线。1.2工程地质和水文地质1、外国语学校站地质概况根据中国建筑西南勘察设计研究院提供的成都地铁2号线西延线工程 详细勘察阶段 外语学校站 岩土工程勘察报告资料及招标设计图显示，车站内均为第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）地层覆盖，多为粉土、细砂和卵石土；地表多为第四系全新统人工填筑（Q4ml）杂填土和素填土。本车站内特殊土为人工填土（杂填土）：褐灰、黑等杂色，松散稍密，稍湿，由碎石、砂土

3、、砖瓦碎块等建筑垃圾组成，其间充填粘性土。分布于地表，层厚1.54.0m。该层土人为随意性大，均一性差，多为欠压密土，结构疏松，多具强度较低，压缩性高，受压易变形的特点。综合判定，本工程场地稳定。2、西区站地质概况西区站地质情况与外国语学校站基本一致，从上至下为第四系全新统人工填筑（Q4ml）杂填土和素填土、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）地层。本车站内特色土为人工填土（杂填土和素填土）：褐灰、灰黑等杂色，松散，稍湿。由碎石、砂土、砖瓦碎块、卵石等建筑垃圾组成，其间填充粘性土。分布于地表，层厚1.52.0m。该层土人为随意性大，均一性差，多为欠压密土，结构松疏，多具强度较低、压缩性高、受

4、压易变形的特点。该层埋深浅，车站明挖施工时易垮塌，建议在车站开挖前应对其进行支护处理。地下水主要为卵石土层中的孔隙潜水：第四系孔隙水主要赋存于全新统（Q4），砂卵石土层含水丰富，为孔隙潜水。场地内地下水具有埋藏浅，季节性变化明显，受降水影响大，水位西北高东南低。根据区域水文地质资料，成都地区丰水期一般出现在7、8、9月份，枯水期12、1、2月份，以8月份地下水位埋深最浅，其余月份为平水期。在天然状态下，区内枯水期地下水位埋深 3.05.0m；洪水期地下水埋深2.54.0m。根据区内地下水位动态长期观测资料，在天然状态下，水位年变化幅度一般在1.03.0m之间。场地地下水及地表水对混凝土及钢筋混

5、凝土结构中的钢筋有微腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。1.3 降水目的及方法为保持人工挖孔桩施工以及基坑开挖时基底干燥，在人工挖孔桩、土石方开挖期间利用降水井对基坑进行降水作业，确保在人工挖孔桩施工时桩底在地下水位以上，土方挖运时基底干燥，满足施工要求。本工程采用深井管井降水法。在基坑开挖及围护桩施工前，原则上沿基坑两侧布置两排纵向降水井。车站施工期间采用管井坑外降水，降水井直径为300，沿车站及区间两侧梅花形布置，单侧井间距离25m。挖孔桩施工期间，应保证地下水位降至桩底下1m处,基坑开挖应保证地下水位降至基坑底部下0.5m。1.4 编制依据1、国家现行有关设计规范、技术规范、施工及验收规范、质量

6、检验评定标准、技术标准、规程及相关法规、条例等；2、成都地铁2号线二期工程（西延伸线）外语学校站、西区站、犀浦站西区站外语学校站区间地质勘察报告；3、成都地铁2号线二期工程（西延伸线）外语学校站、西区站、犀浦站西区站外语学校区间施工图设计；4、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；5、建筑桩基技术规范（JGJ94-94）；6、建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）；7、建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）；8、建筑现场临时用电安全技术规范（JGJ46-05）；9、建筑施工手册第四版；10、成都市在安全文明施工、环境保护、交通疏解等方面的规定。 第二章 降水方案设

7、计2.1施工降水方案概况施工降水采用深井管井降水，井孔为钢丝绳冲击钻成孔，间距25m,孔径600mm，西区站井深为30m、明挖区间井深22.5m、外语学校站井深27.5m。井管由多节钢筋混凝土管组成，内径300mm，外径360mm，每节长度2.5m。明挖区间井管上部5节井壁管，下部3节滤水管和1节沉砂管，管高出地面200mm；滤水段由300mm满布滤水孔的钢筋砼管，以及其外包的铁丝网、密网和疏网滤砂透水层组成（详见下图管井大样图）。井管吊放好后沿井管周围均匀投放滤料，滤料为直径810mm的碎石，滤料填至井口下1m左右时用粘性土填实夯平。图2-1 明挖区间降水井管大样图西区站井管上部7节井壁管，

8、下部4节滤水管和1节沉砂管，安装及投料方式与明挖区间相同。图2-2 西区站降水井管大样图外语学校站井管上部6节井壁管，下部4节滤水管和1节沉砂管，安装及投料方式与西区站相同。图2-3 外语学校站降水井管大样图2.2基坑涌水量计算根据地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范的规定，采用条形基坑完整井出水量计算公式：式中：Q基坑涌水量，m3/d；K-渗透系数，西区站k20.0m/d，明挖区间及外语学校站k25.0m/d；L-基坑长度，西区站L=236m，明挖区间L=304m及214m，外语学校站L=178m；B-基坑宽度，西区站B=35m，明挖区间B=24m，外语学校站B=18.5m；H-含水层厚度，西

9、区站H17.7m，明挖区间H20m，外语学校站H15m；S-静止水位至基坑底的距离，西区站S9.5m；明挖区间S3.5及8.5m，外语学校站S7.5m；R-影响半径，；西区站R358m，明挖区间R157m及380m,外语学校站R250m；由于基坑类型类似于完整井，坑底位于含水层内，基坑涌水量按1.5系数考虑：西区站：Q=12558m3成灌铁路并行终点西区站：Q=21722m3；西区站外语学校站明挖区间：Q=16630.5m3；外语学校站：Q=10542m3。本工程降水井形成井点系统，考虑群井效应的有利影响（各个单井水位降落漏斗彼此发生干扰，产生群井效应，单井涌水量比计算的要小，但总的水位降低值

10、大于单井抽水时的水位降低值），将两个降水井之间的中心点处视为水位最高点，计算受降水漏斗影响的降水高差。由于降水漏斗的降落曲线以降水井为中心向外扩散，与降水井对比处于等半径位置时降落曲线高程一致。h=IL1=1.2mI水力坡度，一般取0.1。L1井管壁至基坑或相邻两井间中点的水平距离（m）。即降水时的水位最高处比降水井处水位高1.2m,要求降水深度基坑深度+h。实际布设降水井深度均满足要求。2.3降水井计算1、单井理论出水量计算单井的出水量按下述管井经验公式计算：rw单井滤管半径（m），本工程井管直径0.3m，rw0.15m；L滤管长度（m），进水长度为10m或7.5m；q=1535.0m3/d

11、；明挖区间：q=1240.1m3/d；q=1653.5 m3/d。2、水泵选择根据基坑涌水量、单井出水量的计算结果及设计降深，选用QS40-32型潜水泵。水泵流量，扬程32m，电机功率5.5kW，日抽水量为4024960m3/d。抽水过程中，每井一台水泵，带吸水铸铁管或胶管，配上一个控制井内水位的自动开关，在井口安装75mm阀门以便调节流量的大小，阀门用夹板固定，井点系统预留68台水泵备用。3、降水井数量计算Q基坑总涌水量；q单井出水量，由于管井理论出水量高于水泵出水量，以水泵出水量为准计算。n=12，为保证降水效果，实际设置23口。n=15，为保证降水效果，实际设置21口。n=25，实际设置

12、26口。n=18，实际设置18口。考虑群井效应及降水漏斗影响，根据建筑基坑支护技术规程和成都地区降水施工经验，深基坑降水井间距一般不超过30m，综合本工程特点及现场、周边环境条件，原则上降水井沿基坑两侧对称布置（见附图降水井施工图）。基坑两端在超出至少3m位置布设降水井，使整个降水井系统形成封闭，满足降水要求。由于明挖段基坑边线外人工挖孔桩施工工作面1.5m，同时降水井成孔会对土体造成扰动，为确保挖孔桩施工的安全，防止被扰动土体坍塌，降水井边距离挖孔桩边距离需0.5m，加上降水井本身直径0.6m，降水井井位距离基坑边线2.3m，如场地条件允许，降水井尽量靠近施工围挡布设，减少对施工场地、施工道

13、路的影响。同时降水井的布设还必须考虑门式起重机的走行和地下管线的走向，如降水井位置测放出来后与地下管线和门式起重机的走行线重合，则调整降水井的井孔位置。潜水泵通过排水管将水直接排在沉砂池中，水经沉淀后排入市政雨水管道。2.4观测井布置为确保降水施工的顺利进行，设置观测井对降水效果进行观测，确定实际的土层渗透系数。根据车站站位特点、施工围蔽以及地下水流向情况：1）车站中间部分为降水水位较高的区段；2）观测井设置需要有足够的场地（最后观测孔与主井间距30m）；3）观测井需要与地下水流向平行或垂直线上布置，本站地水位为西北高东南低，即地下水流向为自西北至东南。根据相关技术规范要求及成都地区经验，定取

14、砂卵石层土中观测井与主井的间距。其中，外语学校站共设置两个观测井，第一孔与13#降水井的间距为15m，第二孔与第一孔的间距为20m，最后观测孔与主井间距为35m，满足要求。2-4外语学校站降水井布置图其中，两端明挖区间分别设置两个观测井，第一孔与7#（4#）降水井的间距为15m，第二孔与第一孔的间距为20m，最后观测孔与主井间距为35m，满足要求。2-5 成灌铁路并行终点西区站降水井布置图2-6 西区站外语学校站降水井布置图其中，西区站分别设置两个观测井，第一孔与5#降水井的间距为15m，第二孔与第一孔的间距为20m，最后观测孔与主井间距为35m，满足要求。2-7 西区站外语学校站降水井布置图

15、2.5地面沉降场地地下水主要赋存于第四系砂卵石层中，降水后地面有一定量的沉降，由于卵石在地层中起着骨架的作用，所以降水后含水层产生的沉降不是很大，按经验地面最终沉降量为2-4cm。降水过程应保持连续降水，即在结构抗浮措施未发挥作用前降水井保持连续工作，并且加强观测监控，依照反馈数据及时调整降水措施。2.6其他降排水施工措施沿主体结构基坑的桩顶冠梁上，设挡土墙，墙体高度高出地面20cm，防止地表水流入基坑。基坑土方开挖过程中，当由于下雨等原因造成基坑表面积水时，应加大降水力度，确保满足挖孔桩及基坑开挖要求，并在基坑内采用挖排水沟、集水井的方法积水，然后用水泵将水抽出。第三章 施工方法与施工组织3

16、.1技术要求基坑工程施工降水的要求很高，如果不把地下水位控制在基底（挖孔桩桩底）以下是无法保证安全和正常施工的，控制不当会造成基底土体隆起、围护结构整体倾覆及地面沉陷等严重后果。施工降水必须要满足建筑工程基坑技术规范和地下地铁工程有关规范要求。1、降水应使地下水位保持在基底以下0.5m。停止降水时，必须验算涌水量和结构的抗浮稳定性。当不能满足要求时，不得停泵；应在基坑回填土至原水位以上时方可停泵；2、滤水段钢筋混凝土井管空隙率不应小于20，滤料投放量不得小于计算量的95；3、降水观测孔沿基坑中心向两侧垂直成排布设，并宜延长至基坑外2-3倍降深长度，临近地表水、地下给排水管道附近的渗漏水层和临近

17、建筑物应增加观测点；4、抽水实施三班制，每班均需对各口降水井的流量和水位进行观测，及时反馈数据以便指导施工。观测水位时，应在降水前观测初始水位高程，以后定期观测，雨季增加观测密度。降水抽出的地下水含砂量应符合规定，发现含砂量过大或水质混浊应分析原因及时处理。5、雨季施工时，地面水不得渗漏和流入基坑，遇大雨或暴雨时，必须及时将基坑内积水排除，并配备排污泵，随时启用。3.2主要施工方法在场地提供工作面后马上准备施工人员、机械设备、材料进场进行施工，施工工艺流程如下：定位探管 钻机对中 成孔 井管安装 填充滤料 洗井 试抽 正式抽降水（水位、含砂量观测） 停泵拔管1、定位探管 井位施放时详细调查核实

18、场区地下管线分布情况，当无法确定时可采用人工开孔的方法，当确认地下无各种管线后方可施工； 为避开各种障碍物，降水井间距可作局部调整，但间距最大不应超过130%设计井间距； 基槽土方开挖前，降水井的布设应已形成封闭或超前2倍基槽宽度。2、钻机对中将冲击钻机安装好后移至井位附近，核对井位，将钻头中心对准管井中心点，调节钻机垂直度，井身要做到一下要求： 井径误差20mm； 垂直度误差1%； 井深应满足井结构图中文字说明部分的要求。3、成孔先用人工埋设护壁管，护壁管装好后开始钻进成孔，钻孔采用泥浆护壁，施工时保持孔内泥浆高度，防止塌孔，孔深达到设计深度后终孔，钻进中应取土样并做好记录。4、井管安装井孔

19、深度经验收合格后，用抽渣筒清孔，清孔后采用汽车吊吊装井管。各节井管之间应同心并焊接严密，吊装时调整好井管中心位置与垂直度，井点管就位固定后，管上口设临时封闭。5、填充滤料井管吊放好后沿井管周围均匀投放滤料，滤料为810mm碎石，滤料填至井口下1m左右时用粘性土填实夯平。滤料投放前应清孔稀释泥浆。当投放滤料管口有泥浆水冒出或向管内灌水能很快下渗时为渗水性能合格；6、洗井采用空压机、活塞联合洗井，在空压机洗净之后再采用活塞洗井。重复以上洗井过程，直至满足出水含砂率小于1/10000，以保证抽水设备正常运转及不致使泥砂带出会引起地层下沉。 洗井要求达到“水清砂净”； 下管、填充填料完成后应立即进行洗

20、井，成井洗井间隔时间不能超过8小时； 采用隔离塞分段洗井，如果泥浆中含泥砂量较大，可先进行捞渣，再进行洗井； 当常规洗井效果不好时，可加洗井剂浸泡后再洗井。7、试抽管井运行前进行试抽，检查抽水是否正常，有无淤塞现象，如情况异常，应进行检修。8、正式抽降水试抽正常后进行正式降水，基坑开挖至地下水位标高前的超前抽水时间不少于14天，水位没达到设计深度以前，每天观测三次水位，水位达到设计深度后，每天观测一次水位。观测时记录水位、流量、含砂量，抽水过程中还应经常对抽水机械的电动机、传动轴、电流及电压等进行检查。为防止因降水带出地层细颗粒物质造成地面沉降，抽出的水含砂量必须保证：粗砂含量1/5万；中砂含

21、量1/2万；细砂含量1/1万。9、停泵拔管管井降水完毕后，可用起重设备将管井管口套紧徐徐拔出，滤水管拔出后可洗净再用，所留孔洞应用砂砾填实，上部500mm用粘性土填充夯实。为了避免在降水井成孔施工过程中泥浆渗漏，给周围环境造成污染，对市民带来不便。特制定以下泥浆处理措施：1、在每口凿井机工作范围内安装铁皮专用泥浆池，如受场地限制无法安装铁皮泥浆池时，可采用砖砌式泥浆池。2、在安装铁皮泥浆池时，池底四周必须采用膨胀螺丝固定，以防止泥浆池受侧压力的影响造成泥浆泄露。3、在凿井过程中，工人必须随时观察泥浆池的稳定性以及泥浆液面标高，泥浆面必须低于泥浆池上口30cm。4、在洗井过程中，必须采用泥浆泵及

22、泥浆管将泥浆排放到挖好的沉淀池内，经沉淀后排入市政管道，严禁将泥浆直接排放到市政污水、雨水管道内。5、每口井施工结束后，必须及时清理好施工现场，做好文明施工工作。1现象 深井泵（或深井潜水泵）的排水能力有余，但井的实际出水量很小，因而地下水位降下不去。 2原因分析（1）井深、井径和垂直度不符合要求，井内沉淀物过多，井孔淤塞。（2）洗井质量不良，砂滤层含泥量过高，孔壁泥皮在洗井过程中尚未破坏掉，孔壁附近土层在钻孔时遗留下来的泥浆没有除净，结果使地下水向井内渗透的通道不畅，严重影响单井集水能力。（3）滤管的位置、标高以及滤网和砂滤料规格未按照土层实际情况选用，故渗透能力差。（4）水文地质资料与实际

23、情况个符，井管滤管实际埋没位置不在透水性能较好的含水层中。3预防措施（1）深井井管宜按下列程序施工：井管测量定位控井口、安护筒钻孔回填并底砂垫层吊放井管回垫井管与孔壁间的砂砾过滤层洗井安装深井泵（潜水泵）安装抽水控制电路试抽水降水井正常工作。（2）钻孔孔井应大于井管直径300500mm，井深应比所需降水深度深68m；井管应垂直放在井孔当中，四周均匀填砾砂，砾砂应用铁锹下料，不允许用机械直接下料，防止砾砂分层不均匀和冲击井管。砾砂填至井口下1m，然后用不含砂的粘土封口至井口面。（3）在井管四周灌砂滤料后应立即洗井。一般在抽筒清理孔内泥浆后，用活塞洗井，或用泥浆泵冲清水与拉活塞相结合洗井，借以破坏

24、深井孔壁泥皮，并把附近土层内遗留下来的泥浆吸出。然后立即单井试抽，使附近土层内未吸净的泥浆依靠地下水不断向井内流动而清洗出来，达到地下水渗流畅通。抽出的地下水应排放到深井抽水影响范围以外。（4）需要疏干的含水层均应设置滤管，滤网和砂滤料规格应根据含水层土质颗粒分析。（5）在土层复杂或缺乏确切水文地质资料时，应按照降水要求进行专门钻探，对重大复杂工程应做现场抽水试验。在钻孔过程中，应对每一个井孔取样，核对原有水文地质资料。在下井管前，应复测井孔实际深度。结合设计要求和实际水文地质情况配井管和滤管，并按照沉放先后顺序把各段井管、滤管和沉淀管依次编号，堆放在井口附近，避免错放或漏放滤管。（6）在井孔

25、内安装或调换水泵前，应测量井孔的实际深度和井底沉淀物的厚度。如果井深不足或沉淀物过厚，需对井孔进行冲洗，排除沉渣。4治理方法（1）重新洗井，要求达到水清砂净，出水量正常。（2）在适当的位置补打深井。 基坑地下水位降深不足或降水速度慢 （1）观测孔水位未降低到设计要求。 （2）在预定时间内达不到预定降水深度。 （3）基坑内涌水、冒砂，施工困难。2原因分析 （1）基坑局部地段的深井量不足。 （2）深井泵（或深井潜水泵）型号选用不当，深井排水能力低。 （3）因土质等原因，深并排水能力未充分发挥。 （4）水文地质资料不确切，基坑实际涌水量超过计算涌水量。 3预防措施（1）先按照实际水文地质资料计算降水

26、范围总涌水量、深井单位进水能力、抽水时所需过滤部分总长度、点井根数、间距及单井出水量。复核深井过滤部分长度、深井进出水量及特定点降深要求，以达到满足要求为止。深井布置应考虑基坑深度和形状，可沿基坑四周环形布置，也可在基坑内点式布置。深井的井距一般1520m，渗透系数小，间距宜小些；渗透系数大的，间距可大些。在基坑转角处、地下水流的上游、临近江河等的地下水源补给一侧的涌水量较大，应加密深井间距。（2）选择深井泵（或深井潜水泵）时应考虑到满足不同降水阶段的涌水量和降深要求。一般在降水初期因地下水位高，泵的出水量大；但在降水后期因地下降深增大，泵的出水量就会相应变小。（3）改善和提高单并排水能力，可

27、根据含水层条件设置必要长度的滤水管，增大滤层厚度。对渗透系数小的土层，单靠深井泵抽水难以达到预期的降水目标，可采用另加真空泵组成真空深井进行降水；真空泵不断抽气，使井孔周围的土体形成一定的真空度，地下水则能较快的进入井管内，从而加快了降水速度。（4）基坑降水深度大于8m时，可根据分层挖土的情况采用二道以上滤管分层取水。一般深井滤水管设在底部，抽水先抽滤管部位的下层水，上层水由水的重力作用通过土体的空隙往下慢慢渗透，从而降低地下水位，减少土体的含水率；这样土层越厚，降水需要的时间越长。采用多道滤管则可缩短降水时间，但要注意每道滤管挖土暴露后要立即用毛毡或其他材料将其封闭，防止影响抽水效果。 4治

28、理方法 （1）在降水深度不够的部位，增设深井。 （2）在单井最大集水能力的许可范围内，可更换排水能力较大的深井泵（或深井潜水泵）。 （3）洗井不合格时应重新洗，以提高单井滤管的集水能力。3.3 施工组织根据前期施工准备工作情况，预计2010年8月26日开始进行降水井施工，于10月6日完工，总工期40天。其中施工准备1天，测量放线1天，降水井成孔放管38天。施工进度安排详见施工进度横道图（图3-1）。 工作内容工作时间（天）8.268.278.309.39.69.99.129.159.189.219.239.259.279.2910.210.6施工准备测量放线施工降排水图3-1 降水井施工进度横

29、道图机械、设备配置：按照此方案进行机械设备的选型配备，同时考虑了特殊情况下的应急设备、备用设备，以确保施工工期和工程质量，满足工程施工的需要。确保上投入机械设备的性能完好，设备数量充足，保证工程的正常施工。主要机械设备计划表： 序号机械名称规格型号额定功率（kw）或容量（m3）吨位数量（台）用途备注1钢丝绳冲击钻CZ-22-155KW62潜水泵QS40-325.5KW883切割机J36-400A2.5KW4电焊机BX40011KW5潜水泵开关箱水准仪DNA030.1mm7全站仪徕卡1201 1表3-1 拟投入本工程工程的主要机械表 施工降水直接影响后续工序施工，必须尽快完成，工期紧，为确保高质高效地完成施工任务，拟投入四台钻孔机同步施工，劳动力按每台钻机一个小组，共四个小组配备。在施工期间所有人员必须持证上岗，确保其适合本工作岗位的要求。根据综合考滤工程的特点和施工场地条件