深基坑管井降水施工方案

1、微山金源煤礦新建0.45Mt/a選煤廠項(xiàng)目降水專(zhuān)項(xiàng)施工方案編制單位：中煤建筑安裝工程有限公司 編 制 人： 審 核 人： 審 批 人： 編制日期： 第一部分 概述1.0編制依據(jù) 現(xiàn)場(chǎng)勘查周邊環(huán)境情況 該項(xiàng)目巖土工程勘察報(bào)告建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2002建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-2002地基與基礎(chǔ)工程施工技術(shù)規(guī)范GBJ202-83該工程基礎(chǔ)平面圖、基礎(chǔ)詳圖等危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法【2009】87號(hào)文提供的其它降水資料2.0工程概況擬建場(chǎng)地位于微山縣西外環(huán)金源煤礦院內(nèi)，本期擬建工程有主廠房、原煤倉(cāng)、精煤倉(cāng)、濃縮池、循環(huán)水池、生產(chǎn)辦公樓等配套項(xiàng)目，

2、室內(nèi)外高差0.3米。因單體工程較多，但工程基礎(chǔ)埋深及地基處理方法較為相似，開(kāi)挖坑底標(biāo)高在-4.1-6.0m之間，本次以基坑最深的主廠房為代表進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。其它單體工程均以此執(zhí)行。3.0場(chǎng)地工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件3.1地形地貌條件擬建工程場(chǎng)地區(qū)屬河湖相沖洪積平原地貌類(lèi)型，地形比較平坦。地面相對(duì)高程34.0036.62m，相對(duì)高差2.62m。為暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū)，大陸性氣候，四季分明。歷年平均氣溫13.7C，冬季平均氣溫1.9C，夏季平均氣溫27.2C。歷年平均降水量655.2mm，水量主要集中在78月。霜凍期一般在十月中旬至次年三月，無(wú)霜期200天左右。最大凍結(jié)深度0.48m。3.2地層結(jié)構(gòu)

3、勘探深度范圍內(nèi)揭露的地層均為第四系沖洪積物，其巖性主要為粘性土和砂土，自上而下共分8層以及2個(gè)分層，分述之：1雜填土（Q4ml）灰黑色,以煤渣和煤矸石為主,多數(shù)被碾壓結(jié)實(shí),未完成自重固結(jié)。該層場(chǎng)區(qū)普遍分布，厚度0.503.00m，平均1.31m，層底標(biāo)高31.7535.62m。平均34.21m。2素填土（Q4ml）褐黃色棕黃色,以粘土和粉質(zhì)粘土為主,干強(qiáng)度及韌性高,可塑。場(chǎng)區(qū)內(nèi)大部發(fā)育，厚度0.403.40m，平均1.48m；層底標(biāo)高32.2234.09m，平均33.17m；層底埋深1.504.40m，平均2.72m。3粘土（Q4apl）淺灰色,干強(qiáng)度中等,韌性高,光澤反應(yīng)光滑,搖振反應(yīng)無(wú),含

4、有機(jī)質(zhì),軟塑可塑。該層在場(chǎng)地中局部發(fā)育，厚度0.201.00m，平均0.57m，層底標(biāo)高32.7733.67m，平均33.15m，層底埋深0.903.50m，平均2.41m。4粘土（Q3apl）棕黃色夾淺灰色,干強(qiáng)度及韌性高,光澤反應(yīng)光滑,搖振反應(yīng)無(wú),含鐵錳質(zhì)物及小徑姜石,硬塑，局部可塑。場(chǎng)區(qū)內(nèi)普遍分布，厚度0.702.80m，平均1.98m；層底標(biāo)高29.8831.65m，平均30.94m；層底埋深2.906.40m，平均4.58m。經(jīng)膨脹試驗(yàn)，該土層自由膨脹率62.071.0，膨脹率1.401.90，膨脹力1725Kpa。5、粉質(zhì)粘土（Q3apl）淺黃色灰黃色,干強(qiáng)度及韌性中等,光澤反應(yīng)稍

5、有光滑,搖振反應(yīng)無(wú),含小徑姜石,可塑。場(chǎng)區(qū)內(nèi)普遍分布，厚度1.302.30m，平均1.94m；層底標(biāo)高28.4229.58m，平均29.00m；層底埋深4.908.20m，平均6.52m。6、粉質(zhì)粘土（Q3apl）淺黃色褐黃色,干強(qiáng)度及韌性中等高,光澤反應(yīng)稍有光滑光滑,搖振反應(yīng)無(wú),含鐵錳質(zhì)物,含姜石1020,粒徑15cm,硬塑。場(chǎng)區(qū)內(nèi)穩(wěn)定發(fā)育，厚度1.806.10m，平均3.51m；層底標(biāo)高22.8626.89m，平25.50m；層底埋深7.5012.50m，平均10.03m。7、中粗砂（Q3apl）褐黃色,飽和,砂質(zhì)較純,級(jí)配一般較好,成分以石英、長(zhǎng)石為主,少量暗色礦物,中密密實(shí)。該層底部一

6、般發(fā)育厚約0.10.4m，膠結(jié)姜石層，質(zhì)堅(jiān)硬。場(chǎng)區(qū)內(nèi)普遍分布，厚度2.507.10m，平均4.69m，層底標(biāo)高18.6021.55m，平均19.81m；層底埋深15.0017.50m，平均15.71m。7-1、粉質(zhì)粘土（Q3apl）褐黃色,干強(qiáng)度及韌性中等,光澤反應(yīng)稍有光滑,搖振反應(yīng)無(wú),含姜石1020,粒徑15cm,硬塑。場(chǎng)區(qū)內(nèi)僅局部發(fā)育。厚度0.401.40m，平均0.77m；層底標(biāo)高24.2725.89m，平均25.15m；層底埋深9.3011.60m，平均10.80m。7-2、粉質(zhì)粘土（Q3apl）褐黃色,干強(qiáng)度及韌性中等,光澤反應(yīng)稍有光滑,搖振反應(yīng)無(wú),含姜石1020,粒徑15cm,硬塑

7、堅(jiān)硬。場(chǎng)區(qū)內(nèi)大部發(fā)育，厚度0.702.40m，平均1.31m；層底標(biāo)高21.1623.45m，平均22.41m；層底埋深12.3015.20m，平均13.54m。8、粘土（Q3apl）棕黃色夾褐黃色,干強(qiáng)度及韌性中等高,光澤反應(yīng)稍有光滑光滑,搖振反應(yīng)無(wú),含鐵錳質(zhì)物,含姜石1020,粒徑15cm,硬塑。場(chǎng)區(qū)內(nèi)普遍分布，未揭穿，最大揭露厚度為8.00m。3.3場(chǎng)地水文地質(zhì)條件場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水水位埋深0.903.55m，平均2.43m，水位標(biāo)高33.0133.19m，平均33.09m。地下水類(lèi)型主要為第四系孔隙潛水，主要含水層為7層中粗砂。其補(bǔ)給途徑主要為大氣降水和地表水體入滲，排泄途徑主要為人工抽水和

8、地下逕流。預(yù)計(jì)水位年變化幅度約23m。建議抗浮設(shè)計(jì)水位按35m標(biāo)高考慮。3.4周邊環(huán)境條件該項(xiàng)目場(chǎng)地周邊開(kāi)闊，無(wú)需保護(hù)的建筑物及地下管線(xiàn)。4.0本工程基坑支護(hù)與降水設(shè)計(jì)著重解決的問(wèn)題基坑開(kāi)挖深度為3.65.5m，基坑采用放坡+支護(hù)開(kāi)挖方式，根據(jù)開(kāi)挖深度、工程地質(zhì)于水文地質(zhì)條件等，該基坑工程重點(diǎn)為：（1）確?；铀闹馨踩€(wěn)定。（2）提出合理的支護(hù)與降水方案；（3）為后續(xù)的施工創(chuàng)造良好的條件。 第二部分 降水工程1.0基坑降水方案1.1場(chǎng)地及周?chē)h(huán)境分析：根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料以及現(xiàn)場(chǎng)勘察情況，場(chǎng)區(qū)內(nèi)無(wú)巖溶、塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、采空區(qū)等不良地質(zhì)現(xiàn)象，無(wú)全新活動(dòng)斷裂構(gòu)造，地層基本連續(xù)穩(wěn)定，地基土強(qiáng)度

9、總體較好。除2層素填土和4層粘土具弱中等膨脹潛勢(shì)外，無(wú)其它特殊性巖土發(fā)育。場(chǎng)地穩(wěn)定性較好。因此本場(chǎng)地作為擬建場(chǎng)地適宜。1.2降水方案選擇場(chǎng)地在勘探深度內(nèi)地下水屬于潛水類(lèi)型，含水層為第四系沖洪積物粘性土和砂土層，勘探期間實(shí)測(cè)地下水初見(jiàn)水位在地表以下1.0米左右；地下水補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水及地表徑流，地下水年變化幅度在23米間，場(chǎng)地歷史最高水位在現(xiàn)地表以下0.9m，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察穩(wěn)定水位在地表下1.0米左右，根據(jù)以上分析及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用管井進(jìn)行降水。由于影響基坑降水的因素如開(kāi)挖時(shí)間、開(kāi)挖次序，工期安排及整體開(kāi)挖基坑的規(guī)模無(wú)法確定，因此場(chǎng)地基坑降水無(wú)法取得合適的邊界條件，因此該工程基坑降水方案的選擇

10、應(yīng)根據(jù)具體條件進(jìn)行降水設(shè)計(jì)。上部含水層為粘土、粉質(zhì)粘土弱透水層組成，下部為中粗砂土含水層，中粗砂為強(qiáng)透水層，則整個(gè)含水層土的綜合滲透系數(shù)取25m/d.1.3基坑降水方案根據(jù)提供的勘探報(bào)告，擬建場(chǎng)地在鉆探深度范圍內(nèi)，地下水為潛水，勘察期間潛水地下水位埋深為1.0m左右。本基坑開(kāi)挖深度在自然地面以下5.50m。在基坑開(kāi)挖工程中，保證將基坑里的水位降至開(kāi)挖面以下0.5m，同時(shí)保證降水在達(dá)到設(shè)計(jì)要求同時(shí)，控制水位降深和降水速率，減少降水對(duì)周邊原有建筑物的影響。根據(jù)本工程場(chǎng)地環(huán)境、工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件等情況。本項(xiàng)目參照本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)采用管井降水降水方案。沿基坑四周布設(shè)管井?？睖y(cè)期間水位埋深1.0m左右，基坑

11、開(kāi)挖5.5m深，因此需要采取降水措施，擬采用大口徑管井降水的方法將水位降到基坑底部0.5m以下。1.3.1采用管井基坑降水管井施工1管井成井流程鉆機(jī)就位放線(xiàn)鉆孔下 濾 管包扎濾管沖孔、換漿抽 水填 礫填土穩(wěn)管洗 井配套安裝圖6 管井成井流程圖2管井施工方法（1）管井定位測(cè)量人員根據(jù)降水井的設(shè)計(jì)位置測(cè)設(shè)實(shí)際井位，并參閱基礎(chǔ)施工圖紙，適當(dāng)調(diào)整井位。井位偏差小于50cm。（2）挖井口、安裝護(hù)筒根據(jù)測(cè)設(shè)的降水井的位置，采用人工開(kāi)挖井口，井口直徑為550mm。開(kāi)挖深度為0.8m，安裝高0.8m的鋼護(hù)筒，護(hù)筒的安裝位置必須準(zhǔn)確。（3）鉆機(jī)成孔采用正循環(huán)鉆機(jī)成孔，一鉆到底，井孔要求圓、直，垂直度1%。鉆機(jī)就

12、位必須準(zhǔn)確，鉆桿必須要垂直，鉆機(jī)底座必須牢固。在鉆至設(shè)計(jì)深度以后停鉆。用清水置換井內(nèi)泥水即洗井，并測(cè)定孔深，滿(mǎn)足孔深要求之后，撤機(jī)。（4）下井管井管采用無(wú)砂混凝土濾水管，水位以下包纏尼龍網(wǎng)，緩緩下放，當(dāng)井管與井口相差200mm時(shí)，接上節(jié)井管，接頭處用尼龍網(wǎng)裹嚴(yán)，以免擠入泥砂淤塞井管，豎向用竹條和鐵絲固定井管。為防止上下節(jié)錯(cuò)位，在下管前將井管以井方向立直。吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，為防止雨污水、泥砂或異物落入井中，井管要高出地面不小于200mm，并加蓋或捆綁防水雨布臨時(shí)保護(hù)。（5）填濾料井管下部2米為沉渣段，其與孔壁之間用粘土封填；上部井管為濾管，濾管與孔壁之間用濾料填充，填礫料時(shí)，濾料

13、沿井管外四周均勻填入，保持連續(xù)。要避免填料速度過(guò)快或不均造成濾管偏移及濾料在孔內(nèi)架橋現(xiàn)象，洗井后濾料下沉及時(shí)補(bǔ)充濾料，要求實(shí)際填料量不小于95%理論計(jì)算量，填料至自然地面，經(jīng)洗井之后，密實(shí)后及時(shí)填補(bǔ)濾料。降水井運(yùn)行時(shí)，隨水位下降，濾料會(huì)產(chǎn)生一定沉陷，及時(shí)采用粘土封閉。（6）洗井下管、填料完成后立即進(jìn)行洗井。采用潛水泵反復(fù)進(jìn)行抽洗，直至水清砂凈。（7）設(shè)置水泵水泵規(guī)格4.0kw離心式水泵，共計(jì)準(zhǔn)備8臺(tái)，揚(yáng)程24m，流量1030m3/h，在安裝前，必須對(duì)水泵本身和控制系統(tǒng)做一次全面細(xì)致的檢查，在地面試轉(zhuǎn)3min5min后，若無(wú)問(wèn)題，方可進(jìn)行安設(shè)。安裝完畢應(yīng)進(jìn)行試抽水，滿(mǎn)足要求方可轉(zhuǎn)入正常工作。3管

14、井布井參數(shù)及質(zhì)量要求（1）采用機(jī)械成井，參見(jiàn)降水井點(diǎn)平面布置圖（具體位置由現(xiàn)場(chǎng)而定），管井定位偏差小于200mm。（2）降水井孔徑為550，濾管外徑為450的無(wú)砂水泥管，周?chē)鸀V料填充，濾料選用顆粒均勻、無(wú)泥砂污染的、粒徑為35mm的米石。井深為18m。（3）降水自井口以下全部設(shè)為濾水管。（4）抽出的水含砂量不超過(guò)1/5萬(wàn)，長(zhǎng)期運(yùn)行期間不超過(guò)1/10萬(wàn)。（5）鉆孔時(shí)一徑到底不留沉渣，井孔要求正、圓、直、孔斜率1%，下管時(shí)井管居中，不偏不斜。（6）嚴(yán)格控制水位，定期觀測(cè)，使水位平穩(wěn)，緩慢下降，防止過(guò)快造成不均勻沉降，影響周邊穩(wěn)定。4水位觀測(cè)井觀測(cè)井設(shè)置要求：基坑中心設(shè)計(jì)1眼，井深18m，井的其他設(shè)

15、計(jì)參數(shù)與降水井相同；觀測(cè)井周邊要用砌磚圍起來(lái)，封蓋好，防止落入雜物堵塞。（1）觀測(cè)要求：記錄觀測(cè)水位，每天觀測(cè)一次并記錄數(shù)據(jù)。標(biāo)尺要垂直放在孔中，讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)與標(biāo)尺刻度垂直。 （2）注意事項(xiàng)：超前設(shè)置觀測(cè)井，及時(shí)觀測(cè)水位變化情況是否影響土方開(kāi)挖；水位觀測(cè)，每天記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)，觀察排水井水量，含砂量大小，如有異常，及時(shí)反饋信息，加以調(diào)整；注意觀察基坑邊坡動(dòng)態(tài)，及時(shí)反饋信息，修正方案，確?；A(chǔ)施工順利進(jìn)行。定期檢修抽水設(shè)備，保障降水正常進(jìn)行。1.4基坑降水方案設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)由于基坑較深、面積較大，本次按照主廠房考慮基坑降水方案，其余基坑可參照主廠房管井間距布置。一、管井計(jì)算管井井深16m，因主要含水層為第

16、7層飽和中粗砂層，平均厚度4.69 m，下部濾水長(zhǎng)定為6 m，井底進(jìn)入滲透系數(shù)較小的第8層粘土（Q3apl）層，則按潛水型完整井計(jì)算，管井外徑0.45m，內(nèi)徑0.3m，四周布置在距離基坑邊緣2m處。根據(jù)勘察報(bào)告提供的資料，綜合考慮土層滲透系數(shù)取K= 25m/d，降水至基坑中心坑底下0.5m處，其水位降低值S=5.0m。1計(jì)算基坑等效半徑x0。根據(jù)平面布置可知，基坑在長(zhǎng)度方向的最大尺寸是53.1m，寬度方向尺寸為27.1m，基坑長(zhǎng)寬比不大于5，可按基坑面積大小的等效圓計(jì)算基坑等效半徑。經(jīng)計(jì)算，管井布置所圍基坑面積為1820.16m2 ，故由公式得基坑的等效半徑為：式中：x0基坑等效半徑；F基坑面

17、積，m2。2抽水影響半徑R基坑中心處水位降低值為5.0m，含水層厚根據(jù)提供資料I含最大為15.50m，則抽水影響半徑為：式中：R抽水影響半徑；S水位降低值， m；H0含水層厚度；K滲透系數(shù)，25m/d。3基坑系統(tǒng)總涌水量整個(gè)管井降水系統(tǒng)的總涌水量按非承壓完整井計(jì)算，總涌水量為：=4926.37m3/d=0.0570 m3/s4管井單位長(zhǎng)度進(jìn)水量5管井濾水器總長(zhǎng)度計(jì)算管井濾水器總長(zhǎng)度L= Q管/q管=53.40m6管井?dāng)?shù)量計(jì)算群井抽水單個(gè)管井過(guò)濾器浸水部分長(zhǎng)度按下式試算確定：式中，Q管井系統(tǒng)總涌水量（m3/d）； H抽水影響半徑為R的一點(diǎn)水位(m)； 管井個(gè)數(shù)(根)； 假想半徑(m)； 管井半徑

18、(m)；取基坑中心處的H=15.5-5=10.5m，當(dāng)管井?dāng)?shù)量為7時(shí)，此數(shù)值符合Q管/q管=53.4m的要求。由于本地土層不均質(zhì)，綜合滲透系數(shù)取定有一定的偏差，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)井距超過(guò)15m時(shí)，在排水時(shí)雖能滿(mǎn)足總排水量要求，但為了降水均勻。故管井應(yīng)在整個(gè)基坑范圍內(nèi)均勻布設(shè)8眼井，根據(jù)此計(jì)算理論，原煤倉(cāng)、精煤倉(cāng)、濃縮池、循環(huán)水池、生產(chǎn)辦公樓等其他單體工程相應(yīng)布設(shè)井點(diǎn)，平面布置詳見(jiàn)附圖7、水泵的選擇單井出水量q= Q總/n=4926.73/8=615.84 m3/d/24=25.66 m3/h查表得，采用2B-31型離心式水泵滿(mǎn)足要求1.5現(xiàn)場(chǎng)排水總管的選擇與布設(shè)根據(jù)本項(xiàng)目情況，現(xiàn)場(chǎng)降水時(shí)間較長(zhǎng)，必須

19、將水泵抽出的地下水，源源不斷有組織地排出施工現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)建設(shè)單位的要求，所有抽出的地下水必須進(jìn)入煤廠院內(nèi)的污水處理池內(nèi)，因現(xiàn)場(chǎng)單體工程較多，避免影響施工現(xiàn)場(chǎng)的交通，采用800的磚砌檢查井作為地下水收集點(diǎn)，排水總管選用DN400砼管埋設(shè)于地面以下布設(shè)于基坑周?chē)?，將地下水排出，具體布設(shè)見(jiàn)附圖二。1.6施工安全及文明施工措施1.6.1施工安全工地施工應(yīng)遵照國(guó)家頒發(fā)的建筑安裝工程技術(shù)規(guī)程，確保安全，并注意以下安全事項(xiàng)：施工現(xiàn)場(chǎng)要平整，腳手架搭設(shè)要牢靠。防止鉆機(jī)及其它機(jī)械設(shè)備工作時(shí)發(fā)生傾斜、滑動(dòng)等現(xiàn)象。進(jìn)入工地須戴好安全帽、穿勞保鞋，高空作業(yè)還須系好安全帶。機(jī)器設(shè)備須有專(zhuān)人負(fù)責(zé)，非操作人員禁止上機(jī)操作。工地拆接電必須由電工操作。機(jī)械設(shè)備必須接地線(xiàn)避免發(fā)生漏電傷人