地鐵車站基坑降水設(shè)計方案

1、地鐵車站基坑降水設(shè)計方案第1頁共30頁§ 1工程概況 4§ 2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件 52.1 場區(qū)地貌及周邊環(huán)境 52.2 工程地質(zhì)條件 52.3 水文地質(zhì)條件 8§ 3降水方案設(shè)計 103.1 降水必要性103.2 落底式止水帷幕分析 113.3 設(shè)計依據(jù)113.4 設(shè)計原那么123.5 基坑涌水量的估算 123.6 降水井深度及井結(jié)構(gòu) 143.6.1 降水井的深度143.6.2 井管結(jié)構(gòu)143.7 單井試驗、連通試驗及群井試驗 153.7.1 單井抽水試驗 153.7.2 連通性試驗 153.7.3 群井聯(lián)網(wǎng)抽水試驗 163.6降水運行限制要求 16

2、7; 4降水對周圍環(huán)境影響的評估與監(jiān)測 16§ 5降水井成井施工及降水維持 18第2頁共30頁5.1 成井施工185.1.1 工藝流程185.1.2 前期準(zhǔn)備185.1.3 成井施工195.1.4 特殊過程質(zhì)量限制要求 215.2 降水運行舉措225.2.1 降水維持工藝流程 225.2.2 降水井運行225.2.3 降水運行保證舉措 235.2.4 降水運行治理舉措 27§ 6封井方案 28§ 7附圖 30附圖1.基坑降水井平面布置圖 30附圖2 .降水井井結(jié)構(gòu)圖 30附圖3.降水井與含水層相對關(guān)系示意圖 30附圖4,基坑降水水位預(yù)測等值線圖 30附圖5,基坑降

3、水降幅預(yù)測等值線圖 30附圖6.基坑降水沉降預(yù)測等值線圖 30第3頁共30頁§ 1工程概況XX市軌道交通XX線21號線起于江岸區(qū)二七小路與后湖大道 交叉路口處的后湖大道站,沿后湖大道過新榮村客運站,向東經(jīng)黃埔 新城后下穿三環(huán)線、武廣高鐵及其聯(lián)絡(luò)線,跨漢北河后進(jìn)入黃陂區(qū), 沿漢施公路至新洲XX開發(fā)區(qū)倒水河,跨江岸、黃陂和新洲三個區(qū), 全長33.7km,共設(shè)車站15座,其中地下站5座,高架站10座.百步亭花園路站位于江岸區(qū)后湖大道與百步亭花園路交匯處、沿 后湖大道布設(shè),東北側(cè)為百步亭世博園,東南側(cè)為百步龍庭.車站起 點里程右CK11+043.750,終點里程右 CK11+249.750,

4、有效站臺中點 里程右CK11 + 130.000,車站地面共設(shè)4個出入口和2組風(fēng)亭,有效 站臺長X寬為140mx 13m車站施工采用明挖法施工,根據(jù)設(shè)計院提供的有關(guān)資料,地面標(biāo) 高約在20.70m左右,基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)擬采用落底式地下連續(xù)墻 +一道混 凝土支撐十三道鋼管支撐,墻底深度約為地面下 39.93m 墻底絕對標(biāo) 高-19.23m.擬開挖地鐵站點基坑呈長條形,東西向長約207.6m,南北向?qū)挒?3.7028.00m,基坑開挖面積約 5116.8m2.根據(jù)站臺底 板埋深不同,墊層底絕對標(biāo)高標(biāo)準(zhǔn)段底板底為2.91mm兩側(cè)盾構(gòu)井段底板底為1.47m、小里程段廢水池段基底為-0.59m.基坑的開挖深

5、 度相對于地面標(biāo)高20.70標(biāo)準(zhǔn)段為17.79m、盾構(gòu)井段為19.23m, 廢水池段為21.29m.為保證后續(xù)施工的順利開展,保證主體站點結(jié)構(gòu)的無水施工環(huán) 境,必須對深層地下水進(jìn)行有效治理,本方案設(shè)計的重點是采用深 井降水對場地一級階地內(nèi)分布的地下孔隙承壓水進(jìn)行處理,降水設(shè)第4頁共30頁計范圍僅包含主體結(jié)構(gòu)站點局部,不包含出入口、風(fēng)亭及其它附屬 結(jié)構(gòu).§2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件2.1 場區(qū)地貌及周邊環(huán)境百步亭花園路站地處長江北岸左岸I級階地,屬沖積平原區(qū), 地形平坦、地勢開闊,地面高程 20.3m20.8m.場地東距長江最近 距離約2.6km.周邊主要建筑物北側(cè)為百步亭世博園居民社區(qū)

6、；南側(cè)為百步龍庭 居民社區(qū),沿后湖大道分布高1618層的居民樓,距車站基坑邊線約 30nl沿后湖大道分布有給排水、電力、通信、燃?xì)獾阮愋偷牡叵鹿?線,其中燃?xì)夤苤袎壕€主要分布于道路南側(cè).2.2 工程地質(zhì)條件根據(jù)鉆孔揭露,場地表層分布人工填土 cT,其下為第四系全 新統(tǒng)沖積層Qal、沖洪積層Qal+pl ;下伏基巖主要為二疊系下統(tǒng) 棲霞組Rq灰?guī)r、硅質(zhì)白云巖以及志留系中統(tǒng)墳頭組&f泥巖 各時代地層巖性自上而下分述如下：1、人工填土 Qf1雜填土1-1 以瀝青、混凝土地坪、碎石、磚塊等建筑垃圾與生活垃圾、工業(yè)廢料為主的人工填土,結(jié)構(gòu)松散.該層分布于場地表層,厚度1.0m-第5頁共30頁5.

7、8m,分布較連續(xù),堆積年限2年以上.2素填土1-2為粘性土,褐色、褐黃色,混雜少量砂土,偶夾碎、塊石,可塑 狀.該層分布于場地表層雜填土之下,分布不連續(xù),厚度0.7m3.0m, 一般堆積年限10年以上.2、第四系全新統(tǒng)沖積層Qal、沖洪積層Qal+pl1粘土3-1褐黃色,少量灰一灰褐色,切面光滑,主要呈可塑狀,偶見硬塑 狀,含少量鐵鎰質(zhì)結(jié)核,該層厚度一般 1.2m8.8m不等,頂板埋深 1.2m6.1m.分布不連續(xù).2粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂互層3-5灰褐色、灰黃色,粉砂呈灰黃一淺灰色,粉質(zhì)粘土呈軟塑一可塑 狀,粉砂呈松散一稍密狀,具水平層理,呈千層餅狀,局部單層厚度 約0.3m0.8m.經(jīng)對鉆孔

8、揭示的各單層厚度統(tǒng)計,粉質(zhì)粘土、粉土 和粉砂各層累計厚度分別約占該層總厚度的 42% 19% 39%且上部 粉質(zhì)粘土含量相對較高、下部粉砂含量較高.本層厚度0.6m7.1m,頂板埋深約3.5m10.0m.分布連續(xù).3粉砂4-1灰黃色、灰色,含云母及少量有機質(zhì),飽和,呈稍密一中密狀態(tài), 下段局部呈密實狀態(tài).本層厚度3.1m11.5m,頂板埋深約6.1m13.5m.分布連續(xù).第6頁共30頁(4)粉細(xì)砂(4-2)灰一青灰色,含云母及少量有機質(zhì),飽和,主要呈中密狀態(tài),局 部呈密實狀態(tài).偶夾厚0.1m0.4m的軟可塑狀粉質(zhì)粘土薄層.本層 厚度8.5m25.5m,頂板埋深約11.0m19.5m.分布連續(xù).

9、(5)含礫中粗砂(4-3)雜灰色,飽水,呈中密一密實狀態(tài),礫含量約25溢右,粒彳至2mm- 30mm等,多小于10mm 一般呈次圓狀,成分多為石英巖,揭露厚 度2.0m3.1m.頂板埋深約34.0m35.0m,僅在樁號CK11+0401近 揭露.(6)砂礫卵石(5)雜灰色,礫卵石含量 50%- 75% 粒徑一般0.2cm10cm不等, 少量大于11cm,呈次圓狀一次棱角狀,成分多為石英巖、石英砂巖. 礫卵石間多充填中粗砂,密實狀.揭露厚度0.5m9.5m不等,頂板埋深34.0m40.2m.分布不連續(xù),僅在樁號 CK11+040- CK11+110K 間、以及樁號CK11+2701近揭露.(7)

10、粉細(xì)砂(5a)灰一青灰色,含云母及少量有機質(zhì),飽和,主要呈中密狀態(tài).偶 夾厚0.1m的可塑狀粉質(zhì)粘土及堅硬狀粘土薄層.揭露厚度1.4m14.5m,頂板埋深約 38.0m43.1m,僅在樁號 CK11+040-CK11+090 區(qū)間揭露.(8)粘土夾礫卵石(5b)第7頁共30頁雜灰色,可塑一硬塑狀.礫卵石含量約5%粒徑1cm-8cm不等, 呈次圓狀一次棱角狀,成份以石英巖為主,局部夾粉細(xì)砂.揭露厚度 1.6m3.5m,頂板埋深約 44.5m49.7m,僅在樁號 CK11+043 CK11+090區(qū)間揭露.3、二疊系下統(tǒng)棲霞組Rq1硅質(zhì)白云巖17q灰白色、灰褐色,塊狀構(gòu)造,見較多方解石脈.本層鉆孔

11、揭露厚 度2.0m,頂板埋深53.0m.分布不連續(xù),僅在樁號 CK11+040®露.2灰?guī)r17g為本場地主要地層,灰色、灰褐色、灰黑色,堅硬,塊狀構(gòu)造, 微晶一細(xì)晶結(jié)構(gòu),巖石堅硬性脆,底部層間夾炭質(zhì)頁巖,巖體裂隙發(fā) 育,多充填方解石.分布連續(xù),本層鉆孔揭露厚度3.0m33.6m,頂板埋深約26.8m55.0m.勘察期間,該層未見溶洞,局部巖芯有輕 微溶蝕現(xiàn)象.2.3水文地質(zhì)條件1、地下水類型：按埋藏條件,本站地下水主要為上層滯水和孔 隙承壓水兩種類型另本場區(qū)基巖巖性為灰?guī)r,存在巖溶裂隙水的可 能,由于勘察報告未提及,故本設(shè)計方案未考慮該區(qū)基巖巖溶裂隙水 對本站點基坑開挖的影響.上層滯

12、水上層滯水主要賦存于場地上部人工填土中,水位不連續(xù),無統(tǒng)一第8頁共30頁自由水面,主要接受大氣降水,生活用水及給排水管涵的滲透入滲補 給,水位、水量與地形及季節(jié)關(guān)系密切,并受人類活動影響明顯.勘 察期間實測場地上層滯水靜止地下水位埋深為0.50-2.00m.孔隙承壓水主要賦存于第四系全新統(tǒng)沖積粉砂4-1、粉細(xì)砂4-2、含礫 中粗砂4-3、礫卵石5、粉細(xì)砂5a層中,與上覆粉質(zhì)粘土、 粉土、粉砂互層3-5構(gòu)成統(tǒng)一承壓含水層.含水層頂板為微弱透 水的粘性土,頂板埋深 3.5m 10.0m,標(biāo)高10.55m 17.31m,底板為 二疊系基巖,埋深 26.8m53.0m,標(biāo)高-34.6m-5.89m ,

13、含水層厚 度21m-46m勘察期間實測承壓水位11.9m14.5m,變化范圍2.6mc勘察期間各鉆孔承壓水測壓水位觀測成果見下表.觀測孔編號水位標(biāo)高水位埋深承壓水頭觀測日期mmmEYJz02- n 15-02-0414.46.05.02022年02月10日EYJz02- II 15-02-0812.97.91.12022年02月14日EYJz02- II 15-02-0912.48.01.22022年02月07日EYJz02- II 15-02-1012.28.21.22022年02月10日EYJz02- II 15-02-1211.98.80.72022年02月14日EYJz02- II 1

14、5-02-1314.36.53.02022年02月14日EYJz02- II 15-02-1412.48.40.22022年02月12日EYJz02- II 15-02-標(biāo) 114.56.23.32022年05月05日滲透性為了較準(zhǔn)確獲得承壓含水層的滲透系數(shù), 勘察期間,在場區(qū)內(nèi)進(jìn)行了帶兩個觀測孔的完整井抽水試驗,其滲透系數(shù)k=18m/d,影響半第9頁共30頁徑 R=250m§ 3降水方案設(shè)計3.1 降水必要性一般基坑工程隨著開挖深度增加,承壓含水層中的承壓水對隔水 頂板的水壓逐漸增大,而坑底下隔水頂板土體隨著厚度變薄, 土體自 重應(yīng)力逐漸減少,而承壓水水壓超過頂板土體自重應(yīng)力, 或

15、挖穿頂板 土體,就會產(chǎn)生涌水、流砂,形成地下水水患.該區(qū)段地面標(biāo)高在20.70m左右,承壓水含水層為3-5粉質(zhì)粘 土、粉土、粉砂互層、4單元層砂土層,具頂板埋深EYJZ02-H 15-02-08號鉆孔在地面下 3.50m 絕對標(biāo)高約為17.30m左右. 承壓水位查?XX地區(qū)深基坑工程技術(shù)指南?WBJ1-7-95的“豐水期 承壓水位標(biāo)高等值線圖,考慮開挖期可能跨越洪水期間,場區(qū)承壓 水位的絕對標(biāo)高按19.00m考慮,高出含水層頂板1.7m左右,根據(jù)設(shè) 計文件要求,地下車站主體結(jié)構(gòu)整個基底已經(jīng)揭穿承壓含水層頂板, 最深處進(jìn)入含水層19.59m左右,承壓水勢必對開挖造成影響.因此當(dāng)基坑施工開挖到過程

16、中時,均極易發(fā)生承壓水突涌或管涌 問題,為保證該基坑開挖及底板施工施工的順利進(jìn)行,必須對場地承壓水進(jìn)行有效治理,XX地區(qū)近幾年大量的成功經(jīng)驗說明,深井降水 作為治理承壓水是一項行之有效、 質(zhì)量便于限制的常用方法,所以本 基坑采取疏干深井降水是最正確舉措.第10頁共30頁3.2 落底式止水帷幕分析該基坑在東西方向上屬長條型基坑,基坑四周擬采用800mm厚落底式嵌入坑底灰?guī)r隔水層地下連續(xù)墻作為止水帷幕.從理 論上講,落底式地下連續(xù)墻作為隔水帷幕將含水層全部切斷,使降 水目的含水層在坑內(nèi)及坑外失去了水利聯(lián)系的情況下,猶如含水層中出現(xiàn)了 一個封閉的隔水邊界,坑內(nèi)的含水層如一個單獨的封閉含水層,邊界內(nèi)外

17、不發(fā)生側(cè)向的水力聯(lián)系,我們可以把多邊形的隔水 邊界概化為一個圓形的隔水邊界. 綜合考慮到地下連續(xù)墻止水帷幕 可能發(fā)生的滲漏,本方案擬根據(jù)該基坑的止水要求, 進(jìn)行降水設(shè)計, 并從降水效果、經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)保證舉措等方面進(jìn)行綜合比選,為該 基坑最終降水水方案確實定提供參考.3.3 設(shè)計依據(jù)1、長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司提供的?XX市軌道交通 XX線21號線工程百步亭花園路站巖土工程勘察報告?；2、中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)提供的 ?XX市軌道交通XX 線21號線工程二標(biāo)段百步亭花園路站招標(biāo)設(shè)計?相關(guān)資料；3、湖北省?基坑工程技術(shù)規(guī)程? DB42/159-2022;4、?供水管井設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?GB50

18、296-99;5、?供水水文地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)?GB50027-2001;6、?建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程?JGJ120/2022;7、?供水水文地質(zhì)手冊?；8、場區(qū)巖土工程詳勘報告；9、“天漢深基坑設(shè)計軟件.第11頁共30頁3.4設(shè)計原那么1、在土方開挖施工期間,對于上層滯水,由于坑內(nèi)水量有限,采用明溝和集水井抽排排水溝及集水井溝底低于挖土面0.51.0m,隨著基坑開挖逐步加深,溝底及井底應(yīng)保證這一深度差；粉質(zhì)粘土夾粉土粉砂夾層中的地下水因滯后效應(yīng)難以疏干,采取地下連續(xù)墻側(cè)向止水帷幕對其阻隔；對于深層承壓水,采用深井降水進(jìn)行治 理.2、由于本基坑底板底已經(jīng)揭穿含水層頂板,降水設(shè)計按疏干法 考慮；3、根據(jù)

19、開挖深度盾構(gòu)井較深、標(biāo)準(zhǔn)段稍淺的特點,采用降水井間距深密、淺疏的原那么布設(shè)；4、利用含水層滲透性能由淺至深逐漸增大的特性,采用非完整井,以減小涌水量,保證降深；5、及時降低下部承壓水層的水頭高度,預(yù)防基坑深挖過程中發(fā) 生突涌現(xiàn)象.6、設(shè)計參數(shù)參考現(xiàn)場抽水試驗成果確定,后期降水井施工過程 中應(yīng)隨時進(jìn)行單井及群井抽水試驗,以便進(jìn)一步核定水文地質(zhì)參數(shù)優(yōu) 化和調(diào)整設(shè)計方案.3.5 基坑涌水量的估算計算方法：采用?建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程?JGJ120-2022附錄公式,按均質(zhì)含水層承壓水潛水完整井穩(wěn)定流基坑涌水量考慮.計算公式:2M )* M hR ln( 1)r 0第12頁共30頁式中：Q基坑涌水量m3

20、/d;K含水層滲透系數(shù)?綜合取值 18m/d»H承壓水測壓水位高度M-含水層厚度；h降水后的承壓水測壓水位高度； R-抽水影響半徑取值250中； r 0 環(huán)形井點系統(tǒng)的引用半徑.按大井法分別估算單坑涌水量為：Qi=32762n3/d.考慮本基坑采用地下連續(xù)墻落底式帷幕,屬封閉式疏干降水,基 坑涌水受圍護(hù)地連墻施工封底效果限制,暫按敞開式降水基坑總涌水 量的60項估,那么基坑涌水量按19657.2m3/d考慮,單井抽水量如采 用1200m/d時,坑內(nèi)共需要降水井16 口；同時考慮異形連續(xù)墻梢段 施工不利因素,在坑外異形墻區(qū)域設(shè)置6 口觀測井兼應(yīng)急儲藏井.該 方案技術(shù)合理,造價經(jīng)濟(jì),預(yù)防

21、了超降,有利于限制降水對周邊環(huán)境 造成的沉降影響.井位的實際布置情況詳見“降水井平面布置圖.施工期間應(yīng)根據(jù)承壓水的水位、基坑開挖深度、開挖處的土層地 質(zhì)條件等因素綜合考慮降水,在滿足基坑不發(fā)生突涌的前提下, 盡量 少抽水.降水維持過程中,考慮不同地段開挖深度的不同, 應(yīng)根據(jù)挖 土程序的需要及地下車站主體的施工進(jìn)度,合理調(diào)整抽水井開啟數(shù) 量：可采用局部施工地段集中開啟局部降水井,而適當(dāng)關(guān)閉其它區(qū)域局部降水井,具體開啟數(shù)量以現(xiàn)場實測水位降深加以限制調(diào)整.第13頁共30頁3.6 降水井深度及井結(jié)構(gòu)3.6.1 降水井的深度因抽取承壓水的目的是為了降低承壓水位,故在具體降水過程中要盡量減少抽水量,同時又

22、要保證降水井的含砂量不超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要 求.考慮場區(qū)含水層底板埋深起伏較大,結(jié)合場區(qū)實際地質(zhì)條件,降 水井采用中深井,深度可定為 2735m之間其中27m井以揭示到基 巖面為終孔原那么.3.6.2 井管結(jié)構(gòu)降水井一：端頭井開挖區(qū)域1、井壁管：020m為實管,2935m為花管,井壁管直徑均為 250mm實管側(cè)壁密封無孔隙,花管側(cè)壁鉆孔,孔徑 18mm孔距5cm 呈梅花樁型交錯布置.濾管外包纏 12目鐵絲網(wǎng)一層,60目尼龍網(wǎng)三 層,尼龍網(wǎng)包扎完畢后用鐵絲捆綁牢實.2、濾料圍填：井管與孔壁之間535m圍填濾料,反濾料為直徑 23mmi勺綠豆砂.3、粘土封孔：在濾料圍填面以上05m采用風(fēng)干粘土球填至 地

23、表并夯實,并做好井口管外的封閉工作.降水井二：標(biāo)準(zhǔn)段開挖區(qū)域1、井壁管：019m為實管,1927m為花管,井壁管直徑均為 250mm實管側(cè)壁密封無孔隙,花管側(cè)壁鉆孔,孔徑 18mm孔距5cm 呈梅花樁型交錯布置.濾管外包纏 12目鐵絲網(wǎng)一層,60目尼龍網(wǎng)三 層,尼龍網(wǎng)包扎完畢后用鐵絲捆綁牢實.第14頁共30頁2、濾料圍填：井管與孔壁之間527m圍填濾料,反濾料為直徑 2 3mm勺綠豆砂.3、粘土封孔：在濾料圍填面以上05m采用風(fēng)干粘土球填至 地表并夯實,并做好井口管外的封閉工作.3.7單井試驗、連通試驗及群井試驗3.7.1 單井抽水試驗根據(jù)有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)要求,對于基坑降水設(shè)計,必須首先進(jìn)行

24、抽水試驗,以校核設(shè)計所采用的水文地質(zhì)參數(shù), 并對后期施工方案進(jìn) 行優(yōu)化調(diào)整.3.7.2 連通性試驗如該落底式止水帷幕施工質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計要求,坑內(nèi)、外承壓水 發(fā)牛水力聯(lián)系、在強大的水壓力作用下、坑外豐富的地下水資源將直 接沿止水帷幕薄弱環(huán)節(jié)對坑內(nèi)進(jìn)行補給、降水效果勢必將無法保證. 因此,地連墻及接縫處高壓旋噴樁復(fù)合止水帷幕施工質(zhì)量將是決定該 基坑止水方案成功與否的主要因素和限制重點.同時,坑內(nèi)外連通性抽水試驗與坑內(nèi)降水試驗的實施對該基坑止水方案確實定和成功實 施具有極其重要的意義.地下連續(xù)墻施工完畢后,應(yīng)立即進(jìn)入降水試驗井施工階段, 前期 施工降水井34 口含坑外觀測井,分別采用坑內(nèi)抽水坑外觀測

25、、 坑外抽水坑內(nèi)觀測的方式進(jìn)行抽水試驗, 通過觀測井實驗前后的水位 是否發(fā)生變化檢驗地下連續(xù)墻及接縫處高壓旋噴樁的施工質(zhì)量,并根據(jù)試驗結(jié)果對本設(shè)計降水井井群進(jìn)行優(yōu)化、增減,以便滿足基坑開挖第15頁共30頁及結(jié)構(gòu)施工不受地下承壓水的影響.3.7.3 群井聯(lián)網(wǎng)抽水試驗降水井全部施工完畢后退,應(yīng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)降水試運行,檢驗降水效 果,同時驗證系統(tǒng)的供電、排水水平,保證基坑開挖萬無一失.3.6降水運行限制要求在基坑開挖過程中,為最大程度的減小降水對基坑周邊環(huán)境的影 響,需根據(jù)基坑開挖深度和開挖期間場地地下水滲流情況對降水井運 行進(jìn)行 動態(tài)信息化限制,必須做到按需降水,需開啟的降水井編號 及降水井?dāng)?shù)量由設(shè)計

26、人員會同現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人共同確定,以保證基 坑開挖深度和相應(yīng)的承壓水頭埋深進(jìn)行限制.降水運行時,隨開挖深度的逐漸加大,逐步降低承壓水頭,基坑出水量逐步加大,從而應(yīng)盡 量減少減壓降水引起的相鄰地面沉降.降水井抽水在基坑每層土方開挖前 3? 5天開啟,待地下水位滿 足土方開挖要求前方可開挖,總之做到“按需開啟原那么.§ 4降水對周圍環(huán)境影響的評估與監(jiān)測基坑開挖及降水后,承壓水位降低將使周邊土層產(chǎn)生附加荷載而 導(dǎo)致相應(yīng)的沉降,對周圍建筑物及市政設(shè)施會構(gòu)成不同程度的危害. 鑒于此,對可能發(fā)生的危害程度做出正確的評估是非常必要的.根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)定,估算因降水而引起的地面最大沉降量可用下式計算：第

27、16頁共30頁n hiSw M S 8 wi i 1 Esi式中ASx為承壓水水位下降引起的地面沉降量;Ms-取經(jīng)9數(shù)值0.250.90;Swi 一為承壓水下降引起i層的附加應(yīng)力kPa; hi 一為i層厚度cm；Esi 一為i層的壓縮模量MPa.由于本工程采用落底式地連墻,理論上坑內(nèi)外無水力聯(lián)系,降水 對周邊地面的沉降影響較小,但考慮到實際施工過程中可能出現(xiàn)的局 部地下連續(xù)墻漏水,降水井的運行可能會對坑外水位造成一定程度的 降低從而引起周邊地面沉降,但預(yù)估正常情況下基坑降水引起周邊地 面沉降可限制在30mmz內(nèi).在深基坑開挖過程中,應(yīng)根據(jù)挖土程序的需要及基坑的施工進(jìn) 度,合理調(diào)整抽水井開啟數(shù)量

28、,減小基坑周邊水位降幅.建議監(jiān)測部門在周邊布設(shè)一定數(shù)量的沉降監(jiān)測點、 位移監(jiān)測點及 地下承壓水位觀測點,特別是對沉降敏感的建構(gòu)筑物應(yīng)作為重點監(jiān)測 對象,如地下排水箱涵等.有條件時,可設(shè)置孔隙水壓力計和分層沉 降標(biāo).通過上述各監(jiān)測點跟蹤觀測結(jié)果要及時匯總分析,進(jìn)行信息反饋,一旦發(fā)生地面沉降超標(biāo)、變形過大等不良現(xiàn)象,應(yīng)立即分析原因 并采取應(yīng)急舉措處理.第17頁共30頁§ 5降水井成井施工及降水維持5.1 成井施工5.1.1 工藝流程5.1.2 前期準(zhǔn)備1、測放井位根據(jù)降水管井平面布置圖測放井位,井位測放完畢后應(yīng)做好井 位標(biāo)記,方便后面施工.如果布設(shè)的井點存在地面障礙物,應(yīng)當(dāng)設(shè) 法去除障礙

29、物,以利于成井的進(jìn)行.假設(shè)地面障礙物不易去除或受其 他施工條件的影響,無法在原布設(shè)井位進(jìn)行打井時,應(yīng)與工程師及 甲方及時溝通并采取其他舉措,必要的時候可對井位作適當(dāng)調(diào)整.2、埋設(shè)護(hù)口管第18頁共30頁埋設(shè)護(hù)口管時,護(hù)口管底口應(yīng)插入原狀土層中,管外應(yīng)用粘性 土或草辮子封嚴(yán),預(yù)防施工時管外返漿,護(hù)口管上部應(yīng)高出地面 0.10m 0.30m.3、安裝鉆機安裝鉆機時,為了保證孔的垂直度,機臺應(yīng)安裝穩(wěn)固水平,大 鉤對準(zhǔn)孔中央,大鉤、轉(zhuǎn)盤與孔的中央三點成一線,嚴(yán)把開孔關(guān), 鉆頭與鉆桿連接處帶兩根鉆鋌,并且,彎曲的鉆桿不得下入孔內(nèi).5.1.3 成井施工1、鉆進(jìn)成孔成孔時均一徑到底；鉆進(jìn)開孔時應(yīng)吊緊大鉤鋼絲繩

30、,輕壓慢轉(zhuǎn), 以保證開孔鉆進(jìn)的垂直度.成孔施工采用孔內(nèi)自然造漿,鉆進(jìn)過程中泥漿密度限制在 1.101.15,當(dāng)提升鉆具或停工時,孔內(nèi)必須壓滿泥漿,以預(yù)防孔 壁坍塌.2、清孔換漿鉆孔鉆進(jìn)至設(shè)計標(biāo)高后,在提鉆前將鉆桿提至離孔底0.50m,進(jìn)行沖孔去除孔內(nèi)雜物,同時將孔內(nèi)的泥漿密度逐步調(diào)至1.10,孔 底沉淤小于30cm,返出的泥漿內(nèi)不含泥塊為止.3、下井管井管進(jìn)場后,應(yīng)檢查過濾器的縫隙是否符合設(shè)計要求.首先必 須測量孔深,并對井管濾水管逐根丈量、記錄.封堵沉淀管底部, 為保證沉淀管底部封堵牢靠,下部封堵鐵板不小于6mm第19頁共30頁其次要檢查井管焊接,井管焊接接頭處應(yīng)采用套接型,套接接 箍長20

31、mm套入上下井管各10mm套管接箍與井管焊接焊牢、焊 縫均勻,無砂眼,焊縫堆高不小于 6mm檢查完畢后開始下井管,下管時為保證濾水管居中,在濾水管 上下兩端各設(shè)一套直徑小于孔徑 5cm的扶正器找正器,扶正器 采用梯形鐵環(huán),上下部扶正器鐵環(huán)應(yīng) 1/2錯開,不在同一直線上.4、埋填濾料填濾料前在井管內(nèi)下入鉆桿至離孔底 0.30m0.50m,井管上口 應(yīng)加悶頭密封后,從鉆桿內(nèi)泵送泥漿進(jìn)行邊沖孔邊逐步調(diào)漿使孔內(nèi) 的泥漿從濾水管內(nèi)向外由井管與孔壁的環(huán)狀間隙內(nèi)返漿,使孔內(nèi)的 泥漿密度逐步調(diào)到1.05,然后開小泵量按前述井的構(gòu)造設(shè)計要求填 入濾料,并隨填隨測填濾料的高度.直至濾料下入預(yù)定位置為止.5、洗井采

32、用深井泵或者空壓機、活塞洗井.如采用空壓機進(jìn)行洗井, 那么采用同心式正吹法方式,風(fēng)管在含水層處每 25m逐次吹洗；活 塞提升速度要均勻,自上而下逐段洗井,洗井不宜少于2個臺班.保證出水含砂量粗砂 1/50000,中砂 1/20000,細(xì)砂 1/10000, 直到水清不含砂為止.6、下泵抽水洗井完畢后,可以下泵試抽.試抽成功,代表該井成孔完畢, 可以投入使用.第20頁共30頁5.1.4 特殊過程質(zhì)量限制要求針對本工程降水施工過程中的特殊過程,應(yīng)按下表中所列進(jìn)行 質(zhì)量限制.特殊過程質(zhì)量限制要求序號檢查工程技術(shù)要求檢查數(shù)量1成孔直徑(mm)偏差士 100mm全數(shù)2井管埋設(shè)深度(m)偏差土 0.20m

33、?50班數(shù)偏差土 0.15m全數(shù)3井管間距(m)偏差土 1.00m>5 0加數(shù)4濾料規(guī)格%=(6 12)d 50全數(shù)5濾料圍填濾料體積?95%全數(shù)6孔口段粘土封填不得使用粉性土?50班數(shù)第21頁共30頁5.2 降水運行舉措5.2.1 降水維持工藝流程5.2.2 降水井運行為降低減壓降水對基坑周邊環(huán)境的影響,在減壓降水運行過程中 應(yīng)務(wù)必做到按需降水.基降水運行時開啟減壓抽水井?dāng)?shù)量和抽水量大小,應(yīng)根據(jù)基坑開挖深度和對應(yīng)的平安承壓水頭埋深進(jìn)行限制.降水運行時,隨開挖深度的逐漸加大,逐步降低承壓水頭,以盡量減少減壓降水引起的相鄰 地面沉降.第22頁共30頁5.2.3 降水運行保證舉措降水成功與否

34、直接關(guān)系到整個工程的平安,所以在施工過程中不 能無視一些保證降水運行的舉措.1、用電保證對于工程降水,尤其是有減壓降水舉措的工程降水,在正常的降水運行過程中,必須有合理的用電保證以滿足降水運行的需求.通常要求施工現(xiàn)場應(yīng)有兩路工業(yè)用電,降水運行中應(yīng)保證一路工業(yè)用電停 電后另一路工業(yè)用電能及時使用,保證停電 10分鐘內(nèi)具體可根據(jù) 抽水試驗確定能將保證降水井正常運轉(zhuǎn),預(yù)防影響降水效果甚至危 害基坑平安.如果現(xiàn)場無法具備兩路供電,應(yīng)考慮配備備用發(fā)電機作 為備用電源.現(xiàn)場擬配備200KW柴油發(fā)電機1臺,為了保證柴油發(fā)電機處于完 好狀態(tài),還應(yīng)定期12周試運行一次,發(fā)電機進(jìn)行模擬演習(xí), 保證應(yīng)急時柴油發(fā)電機

35、必須能夠即時發(fā)動供電,同時建議總包在電路設(shè)計時采用雙向閘刀,保證工業(yè)電與柴油發(fā)電機供電自由切換,保證應(yīng)急時必須全部發(fā)動供電,同時在線路設(shè)計時必須保證在10分鐘內(nèi)能將降水井的電源全部得到更換,保證在基坑開挖過程中降水不得中 斷,否那么造成的后果無法估量.第23頁共30頁踐_ - ?.即賁毗蜒鋪力LIU；1 I I li、雙電源線路的布設(shè)在提供雙電源保證的情況下,應(yīng)對雙電源電路進(jìn)行認(rèn)真布設(shè). 由于承壓含水層降水對電路的要求比擬高,降水過程中不能夠隨便 停電,所以對電路布設(shè)要求比擬嚴(yán)格,必須由專業(yè)電工進(jìn)行布設(shè).電路布置主要考慮線路負(fù)載以及降水電箱負(fù)載兩個主要方面, 每級電路所用電線必須到達(dá)負(fù)載要求,

36、電箱同樣必須到達(dá)負(fù)載要 求,同時電箱必須作為降水專用電箱,其它用電設(shè)備不能隨意接入.、供電線路的防護(hù)線路及電箱等布置在不易被碰到的位置,線路布置在路面以下第24頁共30頁并用護(hù)套管保護(hù),電箱布置時遠(yuǎn)離機械設(shè)備及運輸車輛等.電工負(fù)責(zé)定期對線路及電箱進(jìn)行檢查.發(fā)現(xiàn)問題及時維修更 換,保證電線供電正常.降水人員巡視時,對電路用及電箱也在進(jìn)行巡視,并協(xié)調(diào)其它 單位和機械設(shè)備注意保護(hù)電路和電箱等.發(fā)現(xiàn)問題及時通知電工進(jìn) 行檢查.卜H I一常用電源一備用電源一抽水設(shè)備雙路電源供電示意圖2、排水設(shè)施排水是否正常將直接影響降水運行,根據(jù)降水最頂峰分析,每 小時最高排水量大約 900向所以施工現(xiàn)場合理布置排水系

37、統(tǒng),以 能夠迅速將大量地下水排入城市管道中.(1)、根據(jù)目前基坑的走向,沿基坑兩側(cè)各鋪設(shè)一條主排水管 (排水管管徑400mm)以便保證基坑降水維持期間的水體排放, 主排水明溝與市政管網(wǎng)接駁處需設(shè)置沉淀池,并定期對沉淀池內(nèi)沉 渣進(jìn)行清理.第25頁共30頁(2)、基坑內(nèi)降水井井內(nèi)下置 89泵管(鋼管)811節(jié),共 計2433m井口外采用 89mm非水泵管(鋼管)接至基坑周邊主 排水管.(3)、排水支管的敷設(shè)：為減小土方開挖期間對排水支管的影 響,第一道混凝土支撐施工完畢并到達(dá)強度后即可排水支管進(jìn)行架 設(shè).(4)管道架設(shè)應(yīng)盡量縮短降水井與排水設(shè)施之間的距離,減 少降水井排水的沿程水頭損失,降低抽水設(shè)

38、備的揚程消耗.3、降水井井管保護(hù)舉措鑒于深井降水在基坑施工中的重要性,因此降水井及相關(guān)構(gòu)件 的保護(hù)尤為重要.由于降水井井管一般直徑 250mm管材強度經(jīng)不 起一些機械設(shè)備的碰撞和沖擊,降水施工必須保證井管連接的焊接 質(zhì)量.(1)、坑內(nèi)所有降壓深井的孔位根據(jù)深基坑的支撐圖正確定 位,不能與設(shè)計的支撐相碰,并最終固定在支撐附近,坑內(nèi)的疏干 深井可隨基坑開挖深度逐步割除多余的井管.(2)、對每口井設(shè)置醒目標(biāo)志,并且對可能受車輛行走的電纜 線以及管路部位加以防護(hù),并且抽水人員增強對現(xiàn)場的巡視力度.(3)、隨著土方開挖的加深,降水井井管暴露高度將逐步加大, 可沿井管周邊焊接加勁鋼筋增強,與支撐距離較近地

39、段,可采用鋼 管或鋼筋將井管與支撐有效聯(lián)接,為預(yù)防降水井井管懸立過高彎折 引發(fā)平安隱患.(4)、土方采用挖土機械開挖至降水井周邊時,要采用對稱均第26頁共30頁 勻的方式逐步開挖,降水井周邊 0.50m范圍內(nèi)預(yù)留土體采用人工挖 除,預(yù)防挖土機械碰撞降水井井管受損或因晃動導(dǎo)致管井周邊滲水 或承壓水涌出.(5)、如降水井遭受碰撞井管周邊出現(xiàn)滲水現(xiàn)象或承壓水涌 出,應(yīng)立即在井管周邊反壓回填,同時開啟周邊降水井,加大其抽 排力度,降低承壓水水頭,并采用雙液注漿對管壁松動土體進(jìn)行有 效加固前方可進(jìn)入下一步工序.(6)、由于基坑施工屬于綜合性施工,各種施工機械交叉作業(yè) 時要預(yù)防碰撞損壞降水設(shè)備、供電線路以及相關(guān)排水管道.5.2.4 降水運行治理舉措1、降水運行前,降水井應(yīng)合理布設(shè)排水管道并便于接入施工現(xiàn) 場排水設(shè)施；2、降水運行前應(yīng)做好降水供電系統(tǒng),配備獨立的電源線；3、所有抽水井應(yīng)在供電電箱插座、抽水泵電纜插頭及排水管上做好對應(yīng)的標(biāo)示,并在每次發(fā)生變動時進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)示變更, 便于抽 水運行治理；供電電箱應(yīng)定期進(jìn)行檢查并備有檢查記錄；4、降水正式運行前降水工人應(yīng)熟悉水泵開啟、電路切換,以確 保降水連續(xù)進(jìn)行,預(yù)防因供電原因造成井底突水；5、降水前