深基坑降水排水工程施工設計方案

1、呼和浩特地鐵1號線長樂宮站深基坑降水方案編制： 復核： 批準： 中鐵四局集團2015年9月3日目 錄1 編制說明31.1 編制依據31.2 編制圍32 工程簡介32.1 工程概況32.2 周邊環(huán)境及管線分布32.3 工程地質及水文42.3.1地質情況42.3.2水文情況53 降水及排水方案53.1降排水設計及布置53.2降水計算73.2.1降水參數選取73.3降水井降水含砂率的要求83.4 含砂量的控制93.5施工工藝及措施93.5.1 工藝流程93.5.2施工準備103.5.3施工技術措施104、施工保證措施134.1 工期保證的組織措施134.2保證工期的技術措施144.3資源保證措施15

2、4.4質量控制措施154.5安全及環(huán)境保護措施165 安全、文明施工及環(huán)境保護措施185.1安全施工措施185.1.1鉆機安全技術措施185.1.2吊車安全技術措施185.1.3施工現(xiàn)場安全用電技術措施195.2文明施工191 編制說明1.1 編制依據1）呼和浩特地鐵1號線2015.7.6工可方案2）國家現(xiàn)行有關施工及驗收規(guī)、規(guī)則、質量技術標準3）我公司在其它地鐵施工中積累的經驗及對地鐵施工的研究成果和技術儲備。1.2 編制圍呼和浩特地鐵1號線長樂宮站2 工程簡介2.1 工程概況 本站位于新華大街與東影路交叉口，車站沿路口中線布設，車站為地下二層單柱雙跨箱型框架結構，計劃采用明挖法施工。車站設

3、計總長度200m，主體標準段寬18.3m，基坑開挖深度15.7m。2.2 周邊環(huán)境及管線分布車站周邊管線調查情況匯報如下：本車站管線共有17道管線。序號類型根數材質管徑長度(m)埋深(m)產權單位備注拆除懸吊1給水5鑄鐵DN200/300/400684.7201.71供排水公司2雨水4鐵DN300/500/6007801-2.5供排水公司3污水4鐵DN300/5004062供排水公司4熱力2鋼管DN300237260.8-1城發(fā)橋靠5天然氣2鑄鐵DN200/3002591.4中燃氣公司6電力7銅芯或是鋁10kv/0.38kv300940.7-1供電局7移動1PVC233891-1.3移動公司8

4、聯(lián)通1PVC14865.51.3-1.4聯(lián)通公司9電信1PVC14865.51.3-1.4電信公司10網通1PVC1130.7-1.1網通公司11城發(fā)管網1PVC148661.3-1.4城發(fā)橋靠12鐵通1PVC148661.3-1.4鐵通13專用網絡管線1PVC930.7-0.8專用網絡14有線電視1PVC148661.3-1.4有線電視15路燈2PVC1670.5-0.7市政管理局16信號燈1PVC1300.4公安局交通警察支隊17監(jiān)控管線1PVC540.6公安局交通警察支隊2.3 工程地質及水文2.3.1地質情況呼和浩特市城區(qū)地下水含水層為大青山山前沖洪積扇群組成的單一潛水含水層，北部大青

5、山山前含水層巖性以上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)砂礫石、粗礫砂層為主，主要為層粗礫砂、層礫砂及其粉細砂、中砂亞層，層粉質黏土層構成上覆含水層的相對隔水底板，構成統(tǒng)一的潛水含水體。含水層顆粒由扇群頂部向扇前緣由粗變細。在洪積扇的頂部，含水層多由卵砂礫石組成，地下水位埋深較深，白塔一帶地下水埋深大于22m，洪積扇由東北向西南水位逐漸變淺，含水層厚度增加，至洪積扇前緣，由東向下水位由22m遞減到310m左右，含水層巖性顆粒逐漸變細，以砂礫石為主，間加中粗砂層，水量中等，單位涌水量100500m3/d.m。2.3.2水文情況地下水位約1112米深。地下水類型屬潛水，場地潛水補給主要靠北部山前側向徑流補給及大氣降水入

6、滲補給。3 降水及排水方案本車站結構所在場地地質主要為黏土，粗砂，礫砂，黏土，中粗砂，基坑開挖時，極易產生側向變形導致開挖面變形，導致邊坡失穩(wěn)及基坑涌水等現(xiàn)象。因此降水是本工程的重點，也是難點，根據降水設計以及其他類似地鐵工程的降水經驗，采取基坑深管井降水施工辦法，為基坑土方開挖和結構施工創(chuàng)造良好的條件。3.1降排水設計及布置基坑降水以管井井點降水為主，排水溝明排為輔。降水井直徑為30cm，井深30m，沿車站兩側縱向布置兩排，單側井距20m，降水深度為不小于基坑底100cm。在開挖基坑的四周設排水明溝，每隔20m左右設一集水井，使基坑滲水與施工廢水匯入其中，再用水泵抽入地表沉淀池沉淀后排放，保

7、持溝底低于基坑底不小于0.5m，集水井低于溝底0.5m。降水井平面布置見圖3-1所示。圖3-1 降水井平面布置圖井點井孔直徑0.7m，井管直徑0.3m，井深20m，共25口。降水井成孔孔徑為70cm，井管均采用40cm帶孔混凝土管，井管周邊采用碎石填充，管井結構見下圖3-2所示。圖3-2管井大樣圖 單位：mm3.2降水計算3.2.1降水參數選取1）確定鉆井深度H= Hw1+ Hw2+ Hw3+ Hw4+ Hw5+ Hw6H-井點管埋置深度。Hw1-基坑深度15.7mHw2-降水水位距離基坑底要求的深度1m。Hw3- i0；i為水力坡度，在降水井分布圍宜為1/101/15；0為降水井分布圍的等效

8、半徑或降水井排間距的1/2（m）。=6048/3.14=43.88Hw4-降水期間的地下水位變幅1.53m（工可顯示）Hw5-降水井過濾器工作長度2.5mHw6-沉砂管長度2.5m。H=15.7+1+(0.1*43.88)+3+2.5+2.5=29.09取30m2）降水井影響半徑R=2SwkHR-影響半徑Sw-井水位降深10.09mk-含水層的滲透系數80m/d（工可車站結構顯示）H-潛水含水層厚度20m（工可車站結構顯示）R=2*10.09*80*20=807.013）基坑涌水量計算Q=k（2Ho-So）So/ln（1+R/0）Q-基坑涌水量，m3/dk-滲透系數，80m/dHo -潛水含水

9、層厚度20m S-設計水位降深，最大降深按16.7m考慮R-影響半徑，R=2Swkh=807.01m所以:Q=3.142*80*（2*20-16.7）16.7/ln（1+807.01/43.88）=32983.88m3/d4）單井出水量計算q=120Rsl3k=120*3.142*0.15*2.5380=1584m3/dq-單井出水量，m3/dRs-井半徑，0.15ml-濾管器進水部分長度，6mk-滲透系數，80m/d5）井點數量確定n1.1Q/q=1.132983.88/1584=23（口）6）抽水量校核依據設計管井設計間距20m，共設25口井，其降水量如下式計算 nq=251584=396

10、00m3/dQ=32983.88m3/d 滿足要求3.3降水井降水含砂率的要求1）含砂量的監(jiān)測地下水位降低后在基坑附近形成較大的水力坡度，地層中的細小顆?？赡軐㈦S水流而流失，引起地面沉降變形等。因此必須對井水含沙量進行監(jiān)測?，F(xiàn)場設置一處沉淀箱，沉淀箱采用4mm厚鋼板和角鋼焊接而成，尺寸為長4高1.5寬1.5m，部采用2塊分別高1.4m和1.3m的鋼板隔離，頂部設置100排水孔，每塊鋼板底部再設置50泄水孔，具體如下3-3圖所示。將地下水抽入沉淀箱，裝滿（或一定高度）沉淀箱，待沉淀23小時后，根據沉淀箱的凈空尺寸計算出抽水量V（體積），打開底部閥門排凈箱水，清理底部沉砂，將砂的體積與水的體積相比

11、，可以求出含砂率。同時井地下水通過沉淀池沉淀后，經常進行清理統(tǒng)計，可以統(tǒng)計出抽水時間總的含砂量大小，指導施工，以便采取相應的措施。正常抽水后，每天監(jiān)測三次井水含砂量。每次監(jiān)測時間段分別選擇在早、中、晚各一次。正常抽水后，含砂量滿足下列要求：細砂含砂量小于1/2萬；中砂含砂量小于1/2萬；粗砂含砂量小于1/5萬；圖3-3 沉淀箱大樣圖3.4 含砂量的控制（1）管井滲水管在下井前采用滲水土工布包裹，在潛水泵末端采用0.5mm鋼絲網再次包裹，減少抽水含砂量。正常降水期間對抽水含砂量每天進行監(jiān)測，確保抽水含砂量符合要求。（2）在降水井濾料中預埋濾料補充管，在抽水過程中不斷補充濾料，讓濾料及時補充砂粒被

12、帶走后留下的孔隙位置，從而有效的控制降水危害。（3）在可能的條件下，減少單井出水量，降低單井抽水強度，減小降水井影響圍；3.5施工工藝及措施3.5.1 工藝流程準備工作鉆機進場定位開孔下護口管鉆機就位、調整、鉆進終孔沖孔換漿下井管沖孔換漿（泥漿比重換到1.05）回填管壁與井壁間沙礫石過濾層止水封孔洗井活塞洗井，空壓機洗井下泵試抽合理安排排水管路及電纜電路抽水試驗降水正常工作、正式抽水記錄維護降水管井降水完畢拔井管封井。3.5.2施工準備1、供電：鑿井施工、降水井運轉用電設備主要為兩臺CZ22型鉆機及潛水電泵。2、供水：將水源接至鉆井位置。3、場地需事先進行平整，道路暢通，水通、電通，并探明建筑

13、物周圍地下管網的情況，加以保護。4、提前作好泥漿池、沉淀池和排漿溝，準備好必要數量的配置泥漿的粘土。3.5.3施工技術措施1、鉆孔前嚴格按照有關文件定出孔位。 2、鉆孔嚴格控制井孔垂直度（1），嚴格控制井孔深度，保證井孔孔徑上下一致，控制孔徑。3、灌填砂礫料前，把孔泥漿適當稀釋到比重為1.08左右，灌填高度符合要求，灌填量不得小于計算值的95。4、井點管口有保護措施，井點設有標志，防止雜物掉入管。 5、成井過程中文明施工，泥漿池及時回填，洗井徹底。6、冬季施工對成井采取防凍措施。7、成井施工中及時做好施工記錄。8、鑿井完成后及時下泵抽水。并抽到水清為止，水的含砂量小于萬分之一。3.5.4施工工

14、藝技術措施1、準備工作，合同簽訂后，即開始施工部署，首先要組建項目經理部，落實材料和人員，合理安排人財物，與項目部保持密切協(xié)作。 2、專人負責進料，工程師核定，確保井壁管、過濾管（外包尼龍網）、圍填砂、粘土等材料的質量。 3、進出場、定位、埋設護孔管，由項目部提供“三通一平”，鉆機進場。鉆井井位雙方按設計方案校核井位，保證鉆機移到位，基礎牢固平穩(wěn)，磨盤水平“三點一線”，（孔位、磨盤、大鉤成一垂線），各項準備工作就緒，井管、砂料到位，埋設護孔管要求垂直，護孔管盡可能進入原狀土層2050cm，外圍用粘土填實，保證泥漿返出孔外，孔斜誤差不超過1%。4、鉆進清孔，鉆進前測量好鉆具總長，精確計算機上余尺

15、，控制鉆進深度，鉆進中保持泥漿比重在1.151.25，鉆進中對地層要分層描述，確定降水含水層的確切層位和巖性。終孔深度達到后，即可清孔，調漿宜慢，清孔后泥漿比重1.10左右，孔底沉碴10cm。5、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、焊接垂直，完整無隙，確保焊接強度，以免脫落，為了保證井管不靠在井壁上和井管外有一定的填礫厚度，在濾水管上下各加兩組扶正器，保證環(huán)狀填礫間隙厚度大于150mm，過濾器應刷洗干凈，縫隙清楚。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，下好井管后，把井管居中固定。 6

16、、填礫沖孔，下入鉆桿至離沉淀管底50cm，井口加上補心進行換漿，逐步調稀泥漿到比重1.08左右時邊填邊測，一邊填一邊開小泵量泥漿循環(huán)。填礫達到要求深度后停止。7、止水封孔，為了防止上部泥漿及降水直接滲入礫料影響成井質量，等填礫結束20分鐘后，上部填粘土。 8、洗井要求采用活塞和空壓機聯(lián)合洗井方法，缺一不可。要求洗井臺班至少2個臺班，確保洗井質量，直至井出清水，基本不含砂，出水量大，井底沉砂不大于20cm。9、下泵試抽：洗井結束后，待水位恢復可按設計下泵，下入深度宜在濾水管下半部分，以保證足夠的降深。排水管道及電源線路一定要先連接好，試抽3個小時，測定井水位及觀測孔水位變化，安裝水表測流量，預估

17、降水試驗運行途徑，等水位恢復后，積極配合抽水試驗。10、合理安排排水及電纜電路：原則上各井排水管和電纜一齊鋪設，排水要暢通無阻，就近往南邊隨塘河排放，連接合理，電纜應絕緣有一定抗拉、抗壓強度。11、抽水試驗：為了確定該場地水文地質參數，根據設計要求，抽水試驗必須在其它井點正式施工前進行，試驗選用井位圖上降水井作為抽水井，另一降水井暫作為觀測井，采用深井潛水泵，井打好后，先各抽12天或更長時間，以確保抽水時流量穩(wěn)定，待水位恢復，抽水開始前應測定孔和潮水水位變化情況，則抽水試驗應選擇井水位波動相對平穩(wěn)的時段。開始進行抽水試驗，觀測前，測量2口井的初始水位，觀測水位時間間隔，抽水開始010分鐘，每分

18、鐘觀測1次共10次；1030分鐘，每2分鐘觀測1次；，30100分鐘每5分鐘觀測1次；100分鐘以后每50分鐘觀測一次。如48小時仍無法大致完整繪出Slgt和lgs-lgt曲線，時間還可能繼續(xù)延長，根據抽水試驗得到參數分析，各層土可能存在的水力聯(lián)系情況，選用合適公式確定相關水文地質參數，根據測得的水文地質參數，再重新進行井群計算，優(yōu)化降水方案，選配適當流量的抽水泵，制定相應的降水運行方案。12、抽水需要每天24小時派人現(xiàn)場值班，并做好抽水記錄，每天報水位、流量。記錄容包括降水井涌水量Q和水位降深S，并在現(xiàn)場繪制S-T，Q-T，SQ曲線與基坑開挖深度附近監(jiān)測資料繪于同一圖上，了解其相關關系，以掌

19、握抽水動態(tài)，指導降水運行達到最優(yōu)。選擇有代表性的井及時抽干井的水觀測恢復水位，以準備掌握水位降深，又不過大影響降水正常運行。抽水運行期間還必須注意觀測沉井進展情況，記錄沉井標高，注意收集沉井監(jiān)測資料變化情況。 4、施工保證措施4.1 工期保證的組織措施1、建立進度控制的組織系統(tǒng)，落實各層次的進度控制人員、具體任務和工作責任；按照工程的結構、工作流程等進行工程的分解，建立進度目標控制體系；形成控制進度的工作制度，如檢查時間、方法、協(xié)調會議時間、參加人員等。2、根據施工現(xiàn)場的環(huán)境特點和施工特點，抽調富有實踐經驗和管理技術水平的干部、有施工經驗和戰(zhàn)斗力強的專業(yè)施工隊伍，配備足夠、結構合理的專業(yè)施工人

20、員和機械設備，承擔本工程的施工。3、加強現(xiàn)場施工組織指揮，做到指揮正確，指揮得力，效率高、應變能力強，切實確保施工進度。當實際進度落后施工組織設計要求時，及時提出加快施工進度措施。4、建立、健全崗位責任制，施工人員定崗定責，嚴格技術標準、工藝措施、嚴明施工紀律，按設計要求施工。5、完善項目管理模式，完善競爭機制和激勵機制，實行全員風險承包任務層層落實。把工期效率和職工個人的經濟利益掛鉤，兌現(xiàn)獎罰，充分調動全體職工的生產積極性。6、正確認識工期和安全、質量、效益的辯證關系，沒有進度就沒有效益，沒有安全、質量保證的進度是負進度。7、注重與業(yè)主、監(jiān)理、設計單位和地方政府保持緊密關系，同心協(xié)力為本工程

21、建設獻計獻策，順利打贏這場意義重大的戰(zhàn)役。4.2保證工期的技術措施1、分級負責，認真實施，并在實踐中不斷優(yōu)化，方案的實現(xiàn)關鍵在于強化管理，要高起點、高質量、嚴要求。2、在施工過程中狠抓施工的程序化、作業(yè)的標準化，通過合理的組織與正確的施工方法，提高施工進度。3、充分應用網絡技術，科學組織施工，根據施工情況的變化，及時分析控制工期的關鍵線路，全面調整工、料、機、財的配置，確保該工程按計劃完成。4、根據施工進度的要求，倒排工期，將施工任務分解到每一天，計劃要下達到施工班組，責任落實到人，環(huán)節(jié)監(jiān)控，強化目標責任制度的落實。5、認真做好工程的統(tǒng)籌、網絡計劃工作，科學組織、合理安排、均衡生產。對工程進行

22、動態(tài)控制。牢牢抓住關鍵工序的管理與施工，合理安排施工時間，控制循環(huán)作業(yè)時間，減少工序搭接時間，提高施工效率。優(yōu)化施工方案，提高施工進度。6、成立專門的機械維修班組，加強對機械的保養(yǎng)維護，保證施工機械的正常運轉。7、全面提高人員整體素質。加強技術培訓，提高施工人員的操作技術熟練程度，所有參建員工必須經技術培訓后方可上崗。項目經理部的人員要深入學習項目管理知識，規(guī)操作行為。8、在雨季，采取措施（調整工程施工計劃等）將天氣條件對工期的影響減小到最小。4.3資源保證措施1、組織精干、高效、富有創(chuàng)造力及充滿活力的專業(yè)化管理機構及專業(yè)化作業(yè)隊伍，按照項目法組織實施本工程的施工。在本工程任職主要管理人員和施

23、工人員具有豐富鐵路及類似工程的施工經驗。2、材料、配件采購計劃具有超前性，在施工開元西路以前將工程所用的所有材料均進入現(xiàn)場，并經工程技術人員確認，防止材料、配件采購的種類、型號出現(xiàn)錯誤，避免出現(xiàn)采購不到位現(xiàn)象。3、配備足夠的挖、裝、運等大型設備，組成機械化配套作業(yè)線，以先進的設備，保證施工順利進行，確保工期目標實現(xiàn)。4、配備足夠的備用電源，防止因網電暫停而造成事故和時間延誤。5、設立專項資金用于材料的采購工作及工人工資的支付，確保材料的供應及人員的穩(wěn)定，任何個人或部門均不得擅自挪用該資金。4.4質量控制措施1、建立健全質量保證體系：由公司工程部對施工的全過程進行指導，項目部總工程師牽頭，組成工

24、地技術組、質檢組、材料組、施工組、沉降觀測組，對降水的全過程進行跟蹤檢查，2、質量管理要求：施工方案要進行可行性研究，施工過程要嚴格按照全面質量管理進行質量控制，每項工序嚴格執(zhí)行質量驗收制度，對每一道工序嚴格按照建筑與市政降水工程技術規(guī)和供水管井技術規(guī)程進行施工，對施工中的各個工序，由富有經驗的人組織事先指導、中間檢查、成品驗收的三環(huán)節(jié)的技術管理辦法，并作好記錄，把好每道工序的質量關，對出現(xiàn)的問題及時進行分析，采取改進措施，確保施工質量優(yōu)良。3、質量目標：技術先進、資料準確、論據充分、措施具體；竣工資料和報告達到行業(yè)先進水平；培養(yǎng)一批在基礎降水方面作風嚴謹的施工管理人員4、認真執(zhí)行工前技術交底

25、制。開工前必須向全體施工人員進行設計意圖、技術標準、施工方法、施工中的注意事項交底。并進行專項技術培訓，使全體施工人員質量目標明確，標準清楚，施工方法得當，工藝操作符合要求。5、各種檢測儀器、儀表均按照計量法的規(guī)定進行定期或不定期的校驗標定。工地設專人負責計量工作，設立帳卡檔案，監(jiān)督和檢查。檢測儀器設備由工地實驗室指定專人送檢和管理。6、組織技術人員對工程進行詳細全面的調查研究，對本工程在人力物力、時間和空間、技術和組織做出一個更加全面合理的安排，以保證按照規(guī)定的工期、質量、安全優(yōu)質地完成施工任務。4.5安全及環(huán)境保護措施1、對施工現(xiàn)場生產、生活用水的排放進行控制。施工前按實施性施工組織設計建

26、好生產區(qū)和生活區(qū)排水溝。排水溝的寬度、深度、坡度滿足排放要求，避免溝積水。2、分塊設置過濾池和沉淀池，所有生活用水和生產用水均經過過濾、沉淀后方可排出。不定期對水溝、水池進行清理和沖洗，確保水溝、水池無長期積水和垃圾。3、控制揚塵,為減少施工作業(yè)產生的灰塵，應隨時進行灑水或其他抑塵措施，使不出現(xiàn)明顯的降塵。易于引起粉塵的細料、松散料、土方時應予遮蓋或適當灑水潤濕。運輸時應用蓋套覆蓋。4、加強機械管理，改進施工工藝，執(zhí)行建筑施工場界噪聲限值（GB12523-90）標準，減少施工過程中的噪音。優(yōu)先選用噪聲小的機械，對放置地點穩(wěn)定的小型噪音機械，搭設隔音篷。夜間22時早晨6時嚴禁使用噪聲超標機械，特

27、殊情況下需超標施工的，首先向當地環(huán)保部門辦理審批手續(xù)，并向周圍居民公告。5、認真細致地做好地下管線調查，施工過程中加強對有關管線的保護。對需拆遷的管線由專業(yè)施工隊伍實施，對無須拆遷的管線制訂專項管線保護措施，加強地面變形監(jiān)控，杜絕重大管線事故。6、在施工區(qū)域、生活區(qū)域落實做好危險品現(xiàn)場控制、防臺防汛現(xiàn)場控制、消防應急現(xiàn)場控制。7、加強職工的環(huán)保意識教育，樹立全員環(huán)保意識。8、由于管道施工條件較差，工人常在振動、噪聲、地下水、有害氣體等不良環(huán)境中從事繁重體力勞動，加之頂管施工工藝操作要求高，組織施工時，更需做到文明施工和科學管理，從工程管理、規(guī)章制度、紀律教育、安全培訓、機械設備的使用與保養(yǎng)等各個方面，建立安全施工責任制，抓好紀律教育、技術培訓，不斷提高各級施工人員的素質，同時采取獎懲制度，并創(chuàng)造安全、衛(wèi)生、無害的勞動條件，嚴格按規(guī)定的工序、工藝施工，確保工程安全。按安全生產保證體系框圖的規(guī)定，各負其責、各司其職，從思想、組織、檢查、經濟四個方面作好安全保證工作。 9、目測觀察既省事作用又很大，對于開挖后未支護的土質情況，觀察容為土體的土質和分布，接觸面填充物的性質、狀態(tài)，涌水量和涌水壓力，管道道頂部、側部的穩(wěn)定狀態(tài)等。目測觀察中應特別注意土質危險性較大引起塌方事故和滲漏涌水象征時，應停止開挖工作，及時采取