基坑降水方案降水施工方案

1、無錫地鐵3號線TJ-1標基坑降水施工方案中國中鐵四局集團二零一六年三月目錄 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章工 程 概 況 承壓水分析降水施工部署降水難點分析與風險施工投入設備第一部分工程概況第一部分工程概況1、工程位置及周邊環(huán)境（1）工程位置及周邊環(huán)境情況無錫市軌道交通3號線在線網(wǎng)中為東南西北方向的基本骨干線，一期工程線路長約28.5km。均為地下線。共設21座車站，平均站間距1.347km。 本標段為無錫地鐵3號線一期工程土建施工01標，含兩站（蘇廟站、錢橋站）、三區(qū)間（蘇廟站錢橋站盾構區(qū)間、錢橋站公路處站盾構區(qū)間，錢橋出入場線明挖區(qū)間）。第一部分工程概況（2）工程范圍及規(guī)模第一部分

2、工程概況2、地質情況本場地地貌單元屬長發(fā)育，有含水層分布。角洲太湖沖湖積平原，地勢較平坦，河、汊、溝塘水網(wǎng)地層物理力學指標表第一部分工程概況3、地質縱斷面勘探情況 1 雜填土 1 黏 土 2 粉質黏土夾砂質粉土 2 砂質粉土 1 黏 土基坑底結構線 2 黏 土 1 粉質黏土 2-1黏質粉土夾粉質黏土 3 淤泥質黏土 1 黏 土雜填土黏土粉質黏土夾砂質粉土粉質砂土夾粉砂基坑底結構線黏土黏土粉砂粉質黏土黏土雜填土黏土粉質黏土夾砂質粉土粉質砂土夾粉砂基坑底結構線黏土黏土粉砂粉質黏土黏土第一部分工程概況4、周邊水文、地質調查情況2.55m。蘇廟站錢橋站錢橋出入場線本場地地表水主要為場地西側的洋溪河，該

3、河河寬30m左右，河水深46m，勘察期間水位標高在1.60m左右，年水位變化在1.0m左右。擬建場地內存在三層地下水， 地下水類型分別為潛水、微承壓水、承壓水。根據(jù)詳勘資料，抗?jié)B流穩(wěn)定性設計水位2層砂質粉土夾粉砂按水頭標高最高值1.22m取值，2-1層粉砂按水頭標高最高值-1.10m取值。本場地地表水主要為場地東側的埭橋河，該河河寬18m 左右，河水深23m，勘察期間水位標高在1.50m左右，年水位變化在1.0m左右。建場地內存在三層地下水， 地下水類型分別為潛水、微承壓水、承壓水。根據(jù)詳勘資料，抗?jié)B流穩(wěn)定性設計水位2層砂質粉土夾粉砂按水頭標高最高值1.30m取值，2-2層粉砂按水頭標高最高值

4、-1.39m取值。本場地附近地表水主要為出入場線洞口段洋溪河分叉河寬17m左右，河水深約3.00m，勘察期間水位標高在1.70m左右，河底淤泥厚0.8m左右，年水位變化在1.0m左右。地下水主要為松散巖類的潛水、微承壓水、第承壓水根據(jù)本次勘察資料及已有水文地質資料，本場地歷史最高水位標高為：地表水2.50m，潛水2.55m，微承壓水1.20m，第承壓水-0.5m。近35年潛水位標高1.50第一部分工程概況4、周邊水文、地質調查情況蘇廟站錢橋站錢橋出入場線第一部分工程概況4、周邊水文、地質調查情況蘇廟站錢橋站錢橋出入場線第二部分承壓水分析第二部分承壓水分析一、突涌驗算1、蘇廟站基坑底面設計標高以

5、下存在第2-1砂質粉土夾粉質粘土層承壓含水層，最淺頂面標高-24.94m。開挖過程中，必須關注承壓水水頭埋深，必須進行基坑突涌穩(wěn)定性分析。基坑底板抗突涌穩(wěn)定條件：在基坑底板至承壓含水層頂板之間，土的自重壓力應大于承壓水含水層頂板處的承壓水頂托力，可按下式進行承壓水位控制：式中：F安全系數(shù)（取1.05）hs基坑開挖深度（m）D安全承壓水頭埋深值（m）s基坑底板至承壓含水層頂板間的土層重度的層厚加權平均值（本工程取18.0kN/m3）w地下水的重度（10.00kN/m3）序號開挖工況開挖標高hs(m)安全承壓水頭標高D(m)降深量(m)1臨界狀態(tài)-11.03-1.10臨界狀態(tài)2標準段-11.25-

6、1.470.373標準段-13.21-4.823.724東端頭-12.64-3.852.755西端頭-15.28-8.387.28第二部分承壓水分析一、突涌驗算1、錢橋站坑底面設計標高以下存在第2-2層粉砂層承壓含水層， 頂面埋深約為地面下26.0m。開挖過程中，必須關注承壓水水頭埋深，必須進行基坑突涌穩(wěn)定性分析?；拥装蹇雇挥糠€(wěn)定條件：在基坑底板至承壓含水層頂板之間，土的自重壓力應大于承壓水含水層頂板處的承壓水頂托力，可按下式進行承壓水位控制：式中：F安全系數(shù)（取1.05）hs基坑開挖深度（m）D安全承壓水頭埋深值（m）s基坑底板至承壓含水層頂板間的土層重度的層厚加權平均值（本工程取18.0

7、kN/m3）w地下水的重度（10.00kN/m3）序號開挖工況開挖標高hs(m)安全承壓水頭標高D(m)降深量(m)1臨界狀態(tài)-9.98-1.39臨界狀態(tài)2標準段-11.80-4.523.133標準段-12.43-5.604.214東端頭-13.95-8.196.805西端頭-13.25-7.005.61第二部分降水井設計二、疏干井分析為確保基坑順利開挖，需降低基坑開挖深度范圍內的土體含水量?？觾仁韪删當?shù)量按下式確定：n = A / a井式中：n 井數(shù)(口)；A 基坑需疏干面積 (m2)；a井 單井有效疏干面積 (m2)；以粘性土、粉性土為主的含水層中，根據(jù)設計要求及以往經(jīng)驗本次單井有效疏干面

8、積a井取200m2。區(qū)域井數(shù)量井深孔徑管徑（m）（mm）（mm）坑內疏干井1225.0705400坑內疏干井2424.0705400坑內疏干井31222.0705400合計18錢橋站基坑總面積約3606m2，共布置疏干井18口，井深22.025.0m。具體如下第二部分降水井設計二、疏干井分析區(qū)域井數(shù)量井深孔徑管徑（m）（mm）（mm）坑內疏干井1225.50705400坑內疏干井2723.0705400坑內疏干井32322.0705400合計32蘇廟站基坑總面積約6320m2，共布置疏干井32口，井深22.025.50m。具體如下區(qū) 域井數(shù)量井深（m）孔徑（mm）管徑（mm）CDK0+106.

9、200 CDK0+241.816坑內疏干井1722.0700400CDK0+241.816 CDK0+300.000坑內疏干井2321.0700400CDK0+300.000 CDK0+348.790坑內疏干井3219.0700400CDK0+348.790 CDK0+408.033坑內疏干井4317.0700400CDK0+408.033 CDK0+470.000坑內疏干井5415.0700400CDK0+470.000 CDK0+500.000坑內疏干井6112.0700400合計20錢橋出入場線基坑需降水總面積約4000m2，共布置疏干井20口，井深12.022.00m。具體如下第三部分

10、降水施工部署第三部分降水井施工方案1、降水施工工藝封堵井孔使用結束拆除井管測量觀測井中地下水位正常抽水管內設置水泵洗井井管與孔壁間填充濾料吊放井管放線定位清 孔挖井口井管制作鉆 孔鉆機就位第三部分降水井施工方案2、降水井構造降承壓水井布置在基坑內部，為了防止在施工過程中的破壞，井壁管擬采用鋼管。降壓井井管規(guī)格為：外徑273mm，濾管為同質同徑圓孔濾管，濾管孔隙率不小于15%； 濾管設計在承壓水頭上1.5m，濾管外包60目的濾網(wǎng)，濾管處圍填建筑粗砂，濾料以上至井口用粘性土回填密實。底部設置1m沉淀管。降水井示意圖第三部分降水井施工方案3、降水施工技術要求降水井成孔的施工機械選用旋挖鉆鉆機，采用旋

11、挖鉆進泥漿護壁的成孔工藝， 成井工藝流程如下。（1） 測放井位：根據(jù)降水井井位平面布置圖測放井位，當布設的井點受地面障礙物或施工條件影響時，現(xiàn)場可作適當調整。（2） 安裝鉆機：旋挖鉆機安裝穩(wěn)固水平，對準孔中心。（3） 鉆進清孔準備工作完成以后開始鉆孔，整孔采用一徑到底，鉆進過程中注意觀察返漿， 記錄地層情況，鉆到設計孔深后，一般需超鉆5080cm，并停止鉆進，但仍停在原位進行清水循環(huán)，以返清孔內沉砂，減少沉淀，通過返漿觀察確定起鉆時間。（4） 下井管按設計井深事先將井管排列、組合，下管時所有深井的底部按標高嚴格控制， 并且保持井口標高一致。井管應平穩(wěn)入孔，每節(jié)井管的兩端口要找平，保證井管不靠在

12、井壁上和保證填砂厚度，保證環(huán)狀填砂間隙厚度。下管要準確到位,自然落下，稍轉動落到位，不可強力壓下，以免損壞過濾結構。（5） 填濾料第三部分降水井施工方案3、降水施工技術要求稀釋泥漿比重在1.05后關小泵量，將濾料徐徐填入，并隨填隨測填砂頂面的高度， 不得超高。（6） 井口封閉防止泥漿及地表污水從管外流入井內，填砂頂部填0.5m厚的粘土球或優(yōu)質粘土，一直填到地面，才能開始洗井。（7） 洗井管井安裝完成后應及時進行洗井，洗井通常采用的方法為清水沖洗，即把鉆機的鉆頭取下?lián)Q上水管，放入井管內向下強行注水，通過壓水造成的壓力使井內外形成水壓進行洗井，一般應連續(xù)洗井達井水變清才能成功，洗井過程中應視井內水

13、的含泥砂量而定，或視提水后井內水恢復的快慢來判斷，總體上講洗井應有足夠長的時間為佳， 因為洗井是整個管井施工過程中最為重要的環(huán)節(jié)。（7） 下泵抽水安裝泵體要穩(wěn)，泵軸垂直，連接好排水管及電源線路進行試抽水，測定井內水位及觀測孔水位變化及流量。（8） 外排水洗井及降水運行時要用管道將水排至場地四周的排水溝內，通過排水溝將水排入沉淀池中。第三部分降水井施工方案4、降水運行（1）試運行1） 在試運行之前，準確測定各井口和地面標高、靜止水位，然后開始試運行， 以檢查抽水設備、抽水與排水系統(tǒng)能否滿足降水要求。2） 在降水井的成井施工階段要邊施工邊抽水，即完成一口投入運行一口，在基坑開挖前，將基坑內地下水降

14、到開挖面以下2.0m深。水位降到設計深度后，即暫停抽水，觀測井內的水位恢復情況。（2）降水運行1） 基坑的降水應在基坑開挖前1530天進行，做到能及時降低基坑中的地下水位。2） 降水井抽水時，潛水泵的抽水間隔時間自短至長，降水井內的每次抽水后， 應立即停泵，對于出水量較大的井每天開泵抽水的次數(shù)相應要增多。3） 降水運行過程中，做好各降水井的水位觀測工作，及時掌握水位的變化情況。4） 降水運行期間，現(xiàn)場實行24小時值班制，值班人員要認真做好各項記錄，做到準確齊全。5） 降水運行過程中對降水運行的記錄，及時分析整理，繪制各種必要圖表，以合理指導降水工作，提高降水運行的效果。降水運行記錄每天提交一份

15、，對停抽的井及時測量水位，每天12次。第三部分降水井施工方案5、降水井維護（1）設專人負責降水工作。（3） 加強降水設備維護，出現(xiàn)故障迅速排除，所需維修時間較長時，及時更換備用設備。（4） 對每個井點的流量、水位、設備運轉等都進行監(jiān)測，根據(jù)水位、水量變化情況及施工情況及時采取調整措施。并利用坑外原有水位觀測孔對坑外地下水位進行定期監(jiān)測。6、降水井封井措施降水井封井措施如下：第一步：停止抽水后在井底填入干水泥和碎石屑，高度至地面，插入注漿管注漿。第二步：24小時后觀察井內水位恢復情況。若恢復較快，即填入礫料進行聚氨酯注漿，然后采用高標號微膨脹混凝土填充。若無明顯水位上漲，即可用微膨混凝土填充至井

16、口并找平。第三部分降水井施工方案7、降水井施工控制要點圍護結構可能存在施工缺陷會導致滲漏引起流水流砂、地面沉降，基底滲漏引起管涌。因此，局部基坑外布置了觀測（備用）井，發(fā)生滲漏可以及時啟動抽水，預防流砂引發(fā)沉降。（1）成井質量的控制：成井質量的好壞直接影響到單井的出水量和長時間運行的完；施工中應控制好每一個環(huán)節(jié)，應根據(jù)地質情況的變化調整施工參數(shù)、選擇合適粒徑的濾料、合適的濾網(wǎng)，適當?shù)哪酀{比重等。（2） 運行控制：前期應初步判斷單井出水量，選擇合適揚程、流量、功率的水泵，控制井內水位下降的速率和井內動水位的變化，避免因降水速率過快造成不均勻沉降過大而引起結構變形過大；并準備充足的水泵，以防水泵的

17、損壞時及時更換修理；加強降水井的保護十分重要，確保每口井完好。（3） 排水系統(tǒng)的合理規(guī)劃與布置：因本基坑較大、并且深度大，因此在抽水前應根據(jù)地形、管網(wǎng)，合理規(guī)劃布置外排水系統(tǒng)，避免抽取的地下水近距離的直接從地表補給承壓水層，造成較大徑流補給，增加抽水量，同時也增加了基坑變形等不利因素。第三部分降水井施工方案8、保障措施1、降水井成井技術措施（1） 認真做好地層記錄，確保地層記錄的準確。（2） 嚴格控制泥漿比重，確保水井有足夠的出水量。從地質資料上看，地下水是非常豐富的，如果水井出水量達不到要求，就要從施工質量上找原因。（3） 嚴格控制水井抽水含砂量，含砂量要1/100000，對于出水量達不到規(guī)

18、范要求的水井要及時處理，不能把問題留下來。（4） 井管接頭要牢固，捆扎井管一律用雙股鐵絲。（5） 濾布包裹要均勻、緊實，避免漏裹，濾料要合適、均勻。2、降水運行的技術措施（1） 降水運行開始階段是降水工程的關鍵階段，為保證在開挖時及時將地下水降至開挖面以下，盡可能提前投入降水運行，即在降水井的成井施工階段應邊施工邊抽水，完成一口投入降水運行一口，力爭在基坑開挖前，將基坑內地下水降到基坑每層開挖面以下2m左右。（2） 降水的設備在施工前及時做好調試工作，確保降水設備在降水運行階段運轉正常。第三部分降水井施工方案（3） 降水運行階段應經(jīng)常檢查潛水泵的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)不正常應及時調泵并修復，另外施

19、工現(xiàn)場要備有數(shù)量多于降水井數(shù)的35臺潛水泵以備用。（4） 降水運行階段應保證電源供給，如遇電網(wǎng)停電，有關單位提前兩個小時降水施工人員，以便及時采取措施，保證降水效果。（5） 降水工作應與開挖施工密切配合，根據(jù)開挖的順序、開挖的進度等情況及時調整降水井的運行數(shù)量。（6） 做好基坑內的明排水準備工作，以防基坑開挖時遇大雨能及時將基坑內的積水抽干。（7） 根據(jù)水位變化情況分析，及時發(fā)現(xiàn)問題，并與基坑其他巖土工程監(jiān)測資料進行對比分析，以及時建議、確定應采取的防治措施。第三部分降水井施工方案3、雨季、夏季施工措施（1） 做好基坑外的排水溝，平時應及時清理干凈排水溝內積砂和雜物，確保雨天及時排出地面積水，

20、以防地面積水沿基坑邊流進基坑。（2） 電箱、電纜接頭部位應放置在高于地面的位置，以防雨天積水淹沒電器造成漏電導致跳閘、停電、傷人等事故。（3） 成井后和每次分層開挖后，應保證井口搞出地面2030cm，以防雨天積水沿井口灌進抽水井內，造成降水井淤積泥砂、埋泵等。（4） 基坑開挖過程中，每層土方開挖到位后及時人工挖出排水溝，及時排除基坑積水和雨天降水形成的積水，雨后及時派人排出基坑積水。（5） 收聽天氣預報，提前預知雨情，制訂預防措施。（6） 夏季及時做好電纜電線、電器的保護，避免高溫導致電器跳閘、燒壞。（7） 高溫季節(jié)做好防暑降溫工作，調整作業(yè)時間，避開高溫時間。第四部分降水難點分析與風險第四部分降水難點分析與風險1、重難點分析1、本基坑開挖深度較大，水位降深幅度大。基坑開挖面下