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1、昆明轨道交通3号线省博物馆站降水方案713昆明市轨道交通3号线工程省博物馆站基坑降水设计方案编制人：_审核人：_审批人：_上海广联建设发展有限公司二一一年七月十三日1工程概况1.1工程地概况昆明市轨道交通3 号线共设22 个车站，包含17 个地下站和 5 个高架站，分两期建设，即初期工程和近期工程。昆明市轨道交通 3 号线初期工程由起点石咀站至终点东部客运站，线路沿春雨路、人民西路、东风东路、南屏街、东风东路、人民东路延长线、金马寺村、太平路、人民东路延长线敷设。线路全长19.158km，其中高架线1.1716 km，地下线和过渡段长17.9864km。全线共设车站17 座，其中换乘站5座，全

2、为地下车站，平均站间距1.153km。在石咀设车辆段，放马桥设停车场。省博物馆站是3号线中间站，同时也是与5号线的换乘站，位于东风西路与五一路交叉路口以西道路下方，车站站位沿东风西路偏路南侧呈东西向布置。省博物馆站车站设计起点里程YCK14+242.300至车站设计终点里程YCK14+450.700，为地下二层的13m 岛式站台车站，车站右线长度为208.4m，标准段宽度22.8m，小里程盾构扩大段宽度为26.3m，大里程盾构扩大段宽度为27.15m。车站有5 个出入口，2 组风亭。车站的西南角为云南省文化厅办公楼，近期设有平行于东风西路的A 号出入口，待条件成熟后，该出入口将会改造成6米宽；

3、东南角为云南省博物馆，且靠近昆明市商业中心，设有平行于东风西路的B号出入口，该方向也是主要客流来向；车站北侧为原云南饭店，现正在进行拆除，车站东北角设置平行于东风西路的C号出入口及2号风亭,其中2号风亭为高风亭；车站西北角设置垂直于东风西路的D号出入口。车站西北角跨路口设置1号风亭，位于云南艺术剧院地块外侧，其中C、D号出入口以及2号风亭组需要与原云南饭店地块业主进行进一步协调。车站南侧设置E 号出入口以满足人防需求。基坑详细工程性质见表1-1： 表1-1 基坑工程性质表工程部位基坑面积(m2)地面标高（m）开挖深度(m)开挖面标高(m)围护形式围护深度（m）西端头井45501891.126.

4、9951864.105地下连续墙47.735标准段25.5251865.57545.525东端头井26.995（落深区28.995）1864.105（1862.105）47.735注：如无其它说明，本设计中深度均以设计地面标高计。1.2周边环境3 号线省博物馆站与5 号线车站采用通道换乘。车站西北角为云南艺术剧院，北侧原为云南饭店，现正在进行拆除，车站南侧有云南省文化厅办公楼、云南省物资局办公楼以及与南省博物馆。车站周遍其余建筑多为79 层的多层民用建筑。车站周围主要有公交车场等客流集聚场所。车站站址东侧300 米处是昆明市商业中心，高楼林立，人流，车流十分密集。2工程地质与水文地质条件省博物

5、馆站场区的主要地层为：杂填土、粉质粘土（可塑）、粘土（可塑）、粘土（软塑）、圆砾、粉土、粘土（可塑）、粘土（软塑）、粉质粘土（可塑）、粉质粘土（软塑）、粉土、粉砂、砾砂、砂岩、泥岩。本工程未提供详细勘察报告，按照昆明经验，含水层的水位为35m。基坑地层的剖面分布图见下图：图2-1 典型工程地质剖面图从上图可以看出，本工程基坑开挖范围内及开挖面下部存在厚度较大的粉土、粉砂、砾砂、圆砾等透水性能较好的含水层，为地下水的赋存提供了条件。这些地层将对基坑开挖产生影响。基坑围护的底部和下部存在泥岩和砂岩，基坑围护插入泥岩中，泥岩可起到减弱坑外地下水渗入基坑内部的风险。3设计依据与降水目的3.1设计依据1

6、、GB50007-2002建筑地基基础设计规范2、GB50027-2001供水水文地质勘察规范3、JGJ120-99建筑基坑支护技术规程4、JGJ/T111-98建筑与市政降水工程技术规范5、GB50300-2001建筑工程施工质量验收统一标准6、供水水文地质手册7、昆明市轨道交通3号线工程省博物馆站招标设计说明8、昆明市轨道交通3号线工程省博物馆站相关设计图纸3.2降水目的根据本工程基坑开挖及基础底板结构施工要求，本方案设计降水的目的为：1、疏干开挖范围内土体中的地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工作业；2、降低坑内土体含水量，提高坑内土体强度；3、降低基坑下部影响范围内含水层水位（水压），减

7、少坑底隆起和围护结构的变形量，防止基坑底部突涌（流砂）的发生，确保施工时基坑底板的抗突涌稳定性。4降水方案设计4.1工程地下水风险分析根据拟建场地的工程地质条件与水文地质条件分析，本工程施工可能存在的地下水风险有如下几点：1、基坑开挖深度范围内土层主要为杂填土、圆砾层、粉质粘土、粘土粉土、粉砂层。其中圆砾、粉土、粉砂厚度较大，储水量高，影响基坑的干开挖；粉土、粉砂层土层含水量高，在动水压力作用下容易引发流水、流砂作用，引发基坑安全。2、基坑开挖面下部分布有粉土、粉砂、砾砂等富水性较好的地层，且各层交错分布，相互联通，含水层厚度教大。因下部地层富水性好，存在承压性，随着基坑开挖深度的不断加大，上

8、覆土层对含水层的压力逐渐较小，基坑存在突涌的可能性。4.2基坑抗突涌稳定性验算基坑开挖后，基坑与承压含水层顶板间距离减小，相应地承压含水层上部土压力也随之减小；当基坑开挖到一定深度后，承压含水层承压水顶托力可能大于其上覆土压力，导致基坑底部失稳，严重危害基坑安全。因此，在基坑开挖过程中，需考虑基坑底部承压含水层的水压力，必要时按需降压，保障基坑安全。基坑底板抗突涌稳定性条件：基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于安全系数下承压水的顶托力。即：hs FswH，其中：h 基坑底至承压含水层顶板间距离(m)；s 基坑底至承压含水层顶板间的土的重度(kN/m3)；H 承压水头高度至承压含水层顶板的距

9、离；w 水的重度(kN/m3)，取10kN/m3；Fs 安全系数，一般为1.01.2，本工程取1.10；图4-1 基坑底板抗突涌验算示意图基坑下部分布有粉土、粉砂、砾砂含水岩组，各层交错连续分布，相互连通。因基坑开挖面接近于该层或位于该层，为保证基坑的安全开挖和干开挖效果，含水层的水位应降至坑底以下约1m。4.3降水设计车站开挖范围内存在孔隙潜水，下部含水层具有微承压性，这些富水性较好的土层都将对基坑开挖产生影响根据区间的地层特点和降水要求采用承压潜水基坑涌水量公式进行计算：将原始状态下的地层及基坑模型进行概化，各特征值的取值如下，k取综合值5m/d，含水层的初始水位取4m，含水层的层顶埋深取

10、平均值6m，层底埋深取平均值33m，含水层控制水位取平均值27m，由此计算：H=29m，h=6m，M=27m，R=514m，r0=38m。根据以上公式计算基坑涌水量Q=4716m3/d，降水井的单井出水量q=320m3/d，考虑一定的安全储备，区间所需降水井的数量n=17.6口，实际布置18口，井号为J1J18。该区域降水需考虑上部的疏干降水，同时还需考虑下部含水层的降水作用。部分区域泥岩埋深较浅，因泥岩含水量不高，可不考虑对该层的降水作用；对于下部粉土、粉砂层较厚的区域，考虑对该层的降水要求，降水井应深入该层。综合考虑各个地层的降水要求及地层分布情况，该区域降水井的深度设计为3235m。4.

11、4管井布设本工程基坑内共布置降水井18口，井号为J1J18。其中J1J2、J16J17 (共4口)深度为33m， J3J15 (共13口)深度为32m，J18(共1口)深度为35m。具体井位及井结构详见附图。5抽水试验5.1抽水试验目的及内容为了后期优化方案，保证基坑的安全开挖，在正式降水方案实施之前需要进行实际抽水试验，其主要目的及内容为：1、测定含水层的初始水位；2、确定试验井的单井出水量，了解地层的富水性。5.2抽水试验执行的技术标准1、供水水文地质勘察规范GB50027-20012、建筑与市政降水工程技术规范H1-GH1-/T111-983、供水管井技术规范（GB5029699）4、城

12、市地下水动态观测规程（CCJ/T76-98） 5、供水管井设计、施工及验收规范（CJJ10-86） 6、建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）5.3工作量布置根据抽水试验要求，结合场地情况与周边环境，对本次抽水试验工作量进行如下布置：1、试验井：选取降水井J1J4进行抽水试验；2、排水系统：为了便于试验的顺利进行，应在试验场地周边设置合理的排水系统，以确保抽水试验的顺利进行。5.4试验设备根据抽水试验内容，确定本次抽水试验的试验设备需要如下：1、抽水设备：深井水泵3台2、测绳：4套3、流量表：3个5.5抽水试验设计抽水观测时间按开泵后规定的时间间隔进行，水位观测时间间隔为：1

13、、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、90、120，以后每隔30min观测一次，至480后每60min观测一次，至1200后每2h观测一次，直至抽水停止。停止后观测恢复水位，时间间隔同抽水试验。抽水时同时进行水量观测，观测时间间隔为30min，采用流量表读数，精度应读到0.1m3。若发现水量过小而水位降低缓慢，可考虑改用流量较大的水泵，流量观测次数与地下水位观测同步。在整个抽水试验的过程中，抽水井的出水量应保持常量，若前后两次、观测的流量变化超过5%时，应及时调整。根据实际出水量为施工阶段的井结构、数量进行合理调整。根据基坑降水设计方案布井平面位置，拟采取如下试

14、验方式：表5-1 抽水试验过程一览表试验方式抽水井号观测井号试验目的试验周期单井抽水试验J1J2、J3确定单井抽水量、了解地层水位变化情况1d抽观结合群井抽水试验J1、J3、J4J2检验降水效果2d抽观结合水位恢复试验J2了解水位恢复速率1d观测注：抽水试验前，建议监测孔能够施工，并在实验过程中对周边的沉降情况进行监测。6管井构造与设计要求6.1井点构造1、井壁管：井壁管均采用焊接钢管，坑内降水井井壁管直径均为273mm。2、过滤器（滤水管）：滤水管的直径与井壁管的直径应相同；所有滤水管外均包一层80目的尼龙网，尼龙网搭接部分约为20%50%；尼龙网包好用铁丝捆绑牢实；3、沉淀管：滤水管底部搭

15、接1.00m沉淀管，防止井内沉砂堵塞而影响进水，沉淀管底口用铁板封死。6.2设计要求1、井口高度：井口应高于地表以上0.200.50m，以防止地表污水渗入井内；2、围填滤料：疏干井从沉淀管底填至顶部过滤器以上2.003.00m；3、粘土封孔：在滤料围填面以上采用粘土填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作。详细滤料及粘土埋填情况见附图“降水井剖面构造示意图”。6.3质量验收1、井身偏差：井身应圆正，上口保持水平，井的顶角及方位角不能突变，井身顶角倾斜度不能超过1度，井管与井深的尺寸偏差不得超过全长的正负千分之二；2、出水含砂量：抽水稳定后，出水含砂量不得超过2万分之一(体积比)；3、井内水位：

16、抽水稳定后，井内的水位应处于安全水位以下。7成井施工工艺7.1前期准备7.1.1测放井位根据设计图纸及总包方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，应及时沟通、处理，必要时适当调整井位。7.1.2埋设护口管埋设护口管时，护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.10m0.30m。7.1.3安装钻机安装钻机时，为了保证孔的垂直度，机台应安装稳固水平，立好钻架，对准孔中心，拉好缆风绳，严把开孔关，准备开始钻进，钻具选用重型冲击钻头和捞渣筒配合使用。7.2成井施工施工机械设备选用CZ-6型工

17、程钻机及其配套设备。成孔时利用冲击锤往下反复冲击产生的冲击能量将岩土(石)击碎，利用泥浆的悬浮功能将钻渣悬浮，然后利用抽渣筒取出钻渣，直至成孔完成。7.2.1钻进成孔开钻时用钻头以小冲程反复冲击造浆。护筒底脚以下12m范围内，采取小冲程、高频率反复冲砸，确保孔壁稳定。钻进冲程根据地质情况及岩石强度的变化分别确定。防止发生斜孔。钻进时还要注意均匀地松放钢丝绳长度，严禁“打空锤”现象的发生，确保钻机、钻架和钢丝绳不受损害。7.2.2掏渣破碎的钻渣，经泥浆悬浮后，用捞渣筒清除出孔外；一般每冲击钻进2米左右，换捞渣筒清除孔底泥渣一次。7.2.3下井管井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。首先

18、必须测量孔深，并对井管滤水管逐根丈量、记录。封堵沉淀管底部，为保证沉淀管底部封堵牢靠，下部封堵铁板不小于6mm。其次要检查井管焊接，井管焊接接头处应采用套接型，套接接箍长20mm，套入上下井管各10mm；套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀，无砂眼，焊缝堆高不小于6mm。检查完毕后开始下井管，下管时为保证滤水管居中，在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环应1/2错开，不在同一直线上。7.2.4围填滤料填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外

19、由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05，然后开小泵量按井的构造设计要求填入滤料，并随填随测滤料的高度，直至滤料下至预定位置。填滤料时，根据孔口返水情况调整泵量。填滤料过程中要跟踪滤料上返高度。具体成井施工流程见图7-1。图7-1 成井施工流程图7.3洗井措施成井结束后，接上空压机进行空压机洗井，吹出管底沉淤,直到水清不含砂为止。图7-2 空压机洗井原理示意图7.4特殊过程质量控制要求针对本工程降水施工过程中的特殊过程，应按表7-1中所列进行质量控制。表7-1 特殊过程质量控制要求序号检查项目技术要求检查数量1成孔直径(mm)井管外径280mm全数2井管沉设深度(m)偏差

20、0.20m50%井数偏差0.15m全数3井管间距（m）偏差0.50m50%井数4滤料规格D50=612倍d50全数5滤料围填按设计图纸，滤料体积95%全数6孔口段粘土封填不得使用粉性土，厚度1.5m50%井数8降水运行管理8.1降水运行工况疏干降水应提前15天开始运行，含水层的水位应降至当前开挖面以下1m，以保证开挖范围内土方的干开挖。在疏干降水前，监测单位应及早施工坑外潜水位观测孔。潜水水位观测孔施工完成后及时开启疏干井进行疏干降水。一般正常情况下，疏干井基本保持24小时连续抽水。出现降水异常时，根据需要进行调整。8.2降水运行保障措施降水成功与否直接关系到整个工程的安全，所以在施工过程中不

21、能忽视一些保障降水运行的措施。8.2.1用电保障对于工程降水，在正常的降水运行过程中，必须有合理的用电保障已满足降水运行的需求。通常要求施工现场应有两路工业用电，降水运行中应保证一路工业用电停电后另一路工业用电能及时使用，确保降水井能够在最短的时间内正常运转，避免影响降水效果甚至危害基坑安全。8.2.2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或降低承压含水层承压水压力，这就要求施工现场必须有合适的排水设施已满足工程降水的需求，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，应根据工程实际情况进行设计，但一般应满足以下要求：1、排水设施应满足工程降水最大出水量的需

22、求，并保障排水的顺畅；2、应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；8.3降水运行管理措施1、疏干降水在基坑开挖前1520天进行；2、降水运行前，降水井应合理布设排水管道并便于接入施工现场排水设施；3、降水运行前应做好降水供电系统，配备独立的电源线；4、所有抽水井应在供电电箱插座、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；供电电箱应定期进行检查并备有检查记录；5、降水正式运行前降水工人应熟悉水泵开启、电路切换，以确保降水连续进行，避免因供电原因造成井底突水；6、降水前各降水井均应测量其井口标

23、高、静止水位并进行相关记录；7、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并备案，根据试运行结果，对于无法满足降水要求的部分进行相应整改；8、为了确保能及时疏干基坑开挖范围内土体，含水层的水位控制在当前开挖面以下1m；有疏干井作用的井真空度在开挖前应保持在0.06Mpa左右，开挖后应保持在0.04Mpa左右。9、疏干井抽水时，若抽水井内水抽干后，在510分钟应立即停泵，防止电机烧坏；在停泵30分钟左右再开启抽水泵进行抽水；对于出水量较大的井每天抽水的次数相应增多；10、抽水期间，出现疏干降水井正常运行但长期疏干达不到预期效果，

24、应注意检查基坑围护结构渗漏情况；11、抽水过程中各应做好抽水井流量及观测水位观测数据记录；抽水井应均安装流量表进行流量测量。12、降压工作应经设计验算并发出停抽指令后方可停止，一般在基坑底板全部施工完毕强度到达时方可考虑停止；13、降水停止并提泵后应及时将井封闭，补好盖板。8.4降水井保护1、坑内降水井位尽可能靠近支撑边，沿支撑的垂直向离支撑约80cm100cm；井管口设置醒目标志；2、坑内降水井采取搭设辅助工作平台进行后期的运营管理与保护；3、降水井随着基坑开挖深度的不断加深，井管的暴露长度不断加大，其井管应沿纵向与每道支撑及时焊接钢筋进行加固；4、加强井管焊接质量的检查。按照设计要求严格控

25、制焊接质量。焊缝要均匀，无砂眼，焊缝堆高不小于6mm。确保后期基坑开挖焊缝不漏水；5、所有降水井应设置醒目的标记，弄好夜间施工反光带，加强人工值班保护。8.5工程排水措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，这就要求施工现场必须有合适的排水设施已满足工程降水的需求，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，应根据工程实际情况进行设计，但一般应满足以下要求：1、排水设施应满足工程降水最大出水量的需求，并保障排水的顺畅；2、应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；根据本工程排水的需求，建议在基坑边设计施工规格50

26、cm60cm的排水沟接入市政排水管道。接入市政排水管道前设置一个小型沉淀池对排出的地下水进行沉淀处理，避免造成市政排水管道的淤塞。图8-1 排水沟剖面示意图9施工管理总体筹划9.1总体目标鉴于降水工程是基坑工程建设中的重要组成部分。本工程为昆明重大工程之一，基坑开挖深度大，降水井数量众多，基坑周边环境复杂，要求降水设计方案科学合理，施工方案安全可靠，管理信息化程度高。对此，针对本工程的特点结合我公司多年的降水施工经验按照设计要求给出合理化建议。同时，严格组织好现场施工队伍，积极配合总包方安排好现场施工生产任务，全力以赴，做好施工前期准备和施工现场总体规划布置。我们一定发挥我公司施工技术和各项管

27、理的优势，建立完善的管理组织机构，落实严格的责任制，实施项目管理，通过对劳动力、设备、材料、资金、技术、方法和信息的优化处置，实现工期、质量、安全生产及社会信誉的预期目标。9.1.1工期目标在本降水工程开工前期，针对总承包方的总体工期计划，结合降水设计方案制定专项工程的工期目标。根据降水工程的工期目标编写施工方案，筹备人力、物力、财力，在具备开工条件后，立即展开施工，确保总包方的总体施工进度计划。在本降水工程开工前期，针对施工方案、人力物力等合理筹划，积极准备。在具备开工条件后，立即展开施工，确保总包方的总体施工进度计划。9.1.2质量目标杜绝一切技术质量事故，工序、成井、资料等分项工程一次验

28、收合格率达到100，总体工程一次验收合格。顾客满意度：用户满意率100%。本工程是昆明市重大工程之一，严格配合总包方的施工要求。我公司在本工程实施过程中，树立“质量第一，预防为主”的指导思想，坚持“计划、执行、检查、处理”的循环工作方法，不断改进过程控制，严格贯彻执行建设部、昆明市和公司有关建设工程质量管理办法和质量保证措施，开展工程质量管理活动。9.1.3安全生产目标（1） 实现重大伤亡事故为零；（2） 杜绝设备、火灾、管线等重大事故；（3） 事故频率控制在0.6以下；为贯彻“安全第一、预防为主”的方针，建立健全安全生产责任制和群防群治制度，确保在施工现场生产过程中的人身和财产安全，减少事故

29、的发生。我公司将在施工现场结合工程的特点，建立安全生产保证体系，切实加强对施工现场安全管理。安全生产保证体系的建立符合市政企业内部的特点，并形成安全体系文件，以确保安全保证计划的内容具有可操作性、严密性、可行性。9.1.4环境保护目标本工程施工过程中的环境目标及要求：（1） 加强对施工机械的管理，改进施工工艺，减少施工过程中的噪声。各种超标的施工机械在夜间22时到次日6时内严禁使用，由于特殊原因在上列时间内需从事超标准施工，必须事先向总包方提出施工安排申请，由总包方通过对现场实际情况掌握进行合理化安排。（2）施工过程中配合甲方对有关管线的保护措施，无重大管线事故。管线类别：上水管、煤气管、雨污水管、电力电缆、通信电缆及光缆、供油管、供气管等。（3）在施工区域、生活区域配合甲方落实作好危险品现场控制、防台防汛现场控制、消防应急现场控制，确保现场事故为零。9.2 施工安排和主要劳动力、材料、设备使用计划9.2.1工期计划本工程中基坑内疏干井共18口，深度为3235m，正常单机作业效率为每3天2口。根据本工程实际情况，本工程计划安排成井设备2台，工期进度计划详见下表： 表9-1 工期进度计划表 单位：天内容24681012141618202224。进场成井运行按需 注：设备进出场不占绝对工期，具体成井施工安排可根据总包方工期节点合理配置成井设备