主要降水方法

主要降水方法一、基坑降水方案以基坑部位、降水方法、地下水類型劃分，分別采用中心建筑地下連續(xù)墻帷幕降水，南側(cè)建筑-18.00m基坑管井井點降水、上層滯水滲井井點降水和減壓井及回灌井（見附基坑降水方案一覽表1-2-1）。1.中心建筑地下連續(xù)墻帷幕降水：1） 1）基坑周圍采用落地式地下連續(xù)墻，在進行邊坡支護的同時形成降水帷幕，阻止地下水滲入基坑，防止降水漏斗對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。2） 2）坑內(nèi)降水井布置在基坑內(nèi)，井孔直徑6600mm，井管為6325mm鋼壁管和橋式濾管，井孔與井管間填4?8mm濾料。由地下連續(xù)墻頂標高開始打井，井深約25.00m。3） 3）降（抽）水井布置在地下連續(xù)墻帷幕周邊肥槽內(nèi)，井中距連續(xù)墻外皮1.80m，井距25.00m，預(yù)計在基坑內(nèi)布置降水井22口，臺倉內(nèi)也布置降（抽）水井2口。4） 4）井內(nèi)安裝揚程大于30m，出水量20m3/d的潛水電泵。5） 5）坑內(nèi)降（抽）水井要隨挖土的深（高）度，逐節(jié)拆除直至坑底標高以上1.0m。肥槽回填土時，如需保留部分降（抽）水井,再進行接井。6） 6）坑內(nèi)降水井的排水管道為6200mm鋼管，設(shè)在地下連續(xù)墻頂部，還要設(shè)置集水箱進行二次提水至地面。2.南側(cè)建筑-18.00m管井井點降水：1） 1）中心建筑南側(cè)東西長約80m,南北寬約40m,基坑底標高-18.00m，采用樁錨支護不能隔水，因此，須采用管井井點降水。本基坑要求將潛水全部疏干，因此，降水井進入承壓水，采用抽滲結(jié)合，抽吸少量承壓水,利用水頭高差，加速潛水滲入承壓水層.經(jīng)計算出水量約2200ms/d（詳見基坑降水計算書），因承壓水位隨季節(jié)年變幅約3.0m，除冬季外可自滲至下層。2） 2）管井降水井，井孔直徑8600mm井管8300mm水泥礫石管，為增加孔隙率，潛水層底標高下，安裝2m長的鋼板網(wǎng)過濾器（水泥礫石管孔隙率約15%，鋼板網(wǎng)過濾器約60%），以加速層底殘余潛水流入井內(nèi)。3） 3）管井降水井有由-8.00m開始打井，井深20.00m，井距7.50m，布置在東、西、南護坡樁外側(cè)，井中距樁外皮1.30m,共布置降水井23口，注意降水井要布置在護坡樁后面，防止被錨桿擊穿。4） 4）降水井井內(nèi)安裝揚程大于30m，出水量5m3/d的潛水電泵，要用調(diào)整出水量及降深，防止過多抽吸承壓水。5） 5）地面排水管為6150mm鋼管2-3排，抽出的地下水經(jīng)沉淀箱后部分排入臨近的市政管道內(nèi)。3.減壓井及回灌井：1） 1）臺倉坑底標高-43.00m,已進入粉質(zhì)粘土⑥層，因本工程勘察報告未提供-47.80m以下的地層組成及其他水文地質(zhì)參數(shù)，參考地鐵復(fù)八線有關(guān)資料進行了驗算并提出減壓井方案；經(jīng)驗算，坑底有被承壓水頂穿的可能，因此須采用減壓井抽水，降低承壓水頭約16.0m,方可保證基底安全。2） 2）經(jīng)計算，臺倉承壓水頭降低16.0m,總出水量約25000m3/d,水頭穩(wěn)定后維持出水量約18000m3/d。據(jù)此，在臺倉周圍布置16口減壓井（其中兩口同周邊減壓井重合，詳見基坑降水井點平面布置圖）3） 3）根據(jù)本工程的勘察報告，-33.60m的坑底也有被第四層承壓水頂穿的可能，為穩(wěn)妥安全，在基坑周邊地連墻內(nèi)側(cè)也設(shè)減壓井，兩口坑內(nèi)降水井間布置一口減壓井，由-12.0m開始打井。共布置周邊減壓井20口。連同臺倉共布置減壓井36口。減壓井布置在周邊是為了便于抽水。4） 4）減壓井井孔直徑8600mm，井管為8325mm鋼管，其中井底以上12.0m為橋式濾管，其余為鋼壁管。井孔與井管之間、濾管部分填4~8mm濾料，粉質(zhì)粘土⑥層范圍內(nèi)用粘土球止水，其他部位填混合料。5） 5）減壓井內(nèi)安裝揚程大于150m，出水量80m3/h的潛水泵。6） 6）周邊減壓井由-12.00m開始打井，井深44.00m，臺倉減壓井起始標高為-20.00m，井深36.00m，要隨著挖土深度逐節(jié)拆至坑底標高+50cm。7） 7）抽出的地下水經(jīng)8300mm排水管及二次揚水裝置排入地面回灌井，及市政雨水或污水管道。8） 8）減壓井封井采用填碎石，壓灌水泥漿法。9） 9）由于減壓井出水量較大，采用回灌方式將水回灌地下?；毓嗑捎谩吧畛闇\灌”，即減壓井抽第四層承壓水，回灌至第三層和第四層承壓水層內(nèi)。10） 10）回灌井井孔直徑8700mm，井管為8325mm鋼管和橋式濾管，井深85m，其中-35.00~85.00m為橋式濾管，周圍填4~8mm濾料，0~35.0m為鋼壁管，井孔與井管間填紅粘土止水?；毓嗑苓厒?cè)綁一根850mm,長60m測水管，觀測回灌水位。11)地鐵復(fù)八線天安門西站構(gòu)造相同的回灌井，平均單井回灌量約4000ms/d，本工程單井回灌量按3000ms/d計算，6口回灌井平均每天回灌15000ms/d(扣除回揚井)，回灌臺倉減壓井出水量約80%。12)為保持單井回灌量，回灌井每七天回揚一次。13)回灌井6口，布置在南側(cè)建筑的東側(cè)和西側(cè)各3口，要布置在遠離基坑錨桿區(qū)的地段，防止被錨桿擊穿。周邊減壓井因暫缺設(shè)計參數(shù)，暫不布置回灌井。應(yīng)當指出的是，業(yè)主暫未提供-47.86m以下的地質(zhì)水文資料，開工前要進行詳勘，根據(jù)詳勘資料進行設(shè)計與校核，因此，減壓井及回灌井的數(shù)量有可能增加或減少?；追€(wěn)定驗算及減壓井出水量計算詳見后附“基坑降水設(shè)計計算書”。4.上層滯水滲井井點：1)上層滯水存在于-3.24m~4.46m的雜填土內(nèi)，水量因補給源而異，可利用地層的組成特點，利用滲井將雜填土、粉質(zhì)粘土夾層穿透，使上層滯水導入下層細紗和卵石層消散。2)滲井井孔直徑8300mm，井深不小于12.00m，井孔內(nèi)填2~4mm濾料或水洗粗砂。3)滲井井距1.5~3.0m，根據(jù)滯水量確定，出水量較多時1.50m，反之3.0m，如水量極少可不布置滲井井點，計劃布置滲井約300個。4)當出水量大，自滲效果不明顯時，可在滲井內(nèi)安裝850mm井點管，配備射流泵箱及排水總管進行強制抽水，每20個井點配備一臺射流泵箱。5） 5）滯水量很大，分布集中時，要挖探坑，尋找補給源，如為管道漏水要堵漏治理，切斷補給源是治理滯水最好的辦法。5.在基坑坑邊，布置127mm水位觀測孔10個，其中觀測承壓水位6個（30m深），觀測潛水位4個（20m深）用減壓井觀測第四層承壓水位。位置見圖1-2-1基坑降水井點平面布置圖6.坑內(nèi)鋼管井降抽水井、水泥礫石管井、減壓井、回灌井及水位觀測孔，構(gòu)造及止水位置，詳見圖1-2-2各類管井構(gòu)造簡圖7.沉降觀測點布置見第九章工程測量方案二、降水施工1.管井施工：管井包括-18.00m內(nèi)管井井點，坑內(nèi)抽水井、減壓井以及回灌井。1） 1）管井降水施工工藝流程：放線定井位一挖泥漿溝（坑）一埋設(shè)鋼護桶一井機就位一成孔一下井管一填濾料一封井一洗井一安裝排水管一裝泵一抽水2） 2）打井采用泵吸反循環(huán)鉆機，自造漿護壁，地下有舊房基或卵石粒徑過大時可采用CZ-22沖擊鉆。3） 3）成孔后立即下井管，鋼管井接頭要焊牢，并包塑料布，水泥礫石管要用竹片夾牢、綁緊，防止彎曲或脫落。4） 4）填濾料要從井孔四周均勻回填，防止將井孔擠偏。水泥礫石管要加井蓋。5） 5）洗井采用空壓機氣舉法，要從井底逐節(jié)，逐層吹洗，將井底泥砂吹凈，洗出清水為止。6） 6）潛水泵用鋼絲繩吊在井內(nèi)，置泵標高為坑底設(shè)計標高下4.50m，根據(jù)出水量及降深調(diào)整置泵位置，直至達到降水要求。7） 7）管井水泵分別連接與出水口徑相匹配的橡膠管，與地面排水管相連。2.滲井井點施工：1） 1）滲井鉆孔（井）采用長螺旋鉆機，滯水量大，塌孔嚴重時采用門式正循環(huán)鉆機。2） 2）成孔（井）后立即填濾料，防止塌孔，縮徑，影響滲水效果。3） 3）大型機械難以就位的地段，可采用套管法成孔。4） 4）滲井內(nèi)安裝井點管，按照輕型井點工藝要求和規(guī)程施工。3.水位觀測孔采用SH30地質(zhì)鉆套管法成孔。4.降水井和減壓井的水泵要保持晝夜連續(xù)運轉(zhuǎn)，防止因停泵，使水位上升，造成“涌槽”事故，為此采取以下措施：1） 1）每面分電閘箱，接水泵不多于3臺，每臺水泵用一個電插銷。2） 2）現(xiàn)場準備300KW柴油發(fā)電機組。3） 3）專人巡查，發(fā)現(xiàn)停泵立即處理。第三節(jié)基坑降水對周圍環(huán)境的影響基坑降水對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響，主要是地下水下降引起的地層壓縮固結(jié)，產(chǎn)生地面沉降和大量抽取地下水造成資源超長開采以及打井及回灌井造成的水質(zhì)污染。一、 地面沉降的預(yù)測1.潛水分布于標高28.16~30.17m的細砂和卵石層中，含水層厚約2.0m,因砂卵石層壓縮模量很大(60120Mpa)，用S=HAP/E計算降水引起的沉降量8 0 1-2極小，其降水影響半徑R=2S(HK)1/2=2x1.8x(2x250)1/2=80.00m，對重要建筑物不會構(gòu)成影響。2.承壓水由于含水層厚度大，影響范圍也較大，人民大會堂及地鐵復(fù)八線天安門西站均在影響范圍之內(nèi)，其中地鐵復(fù)八線及天安門西站持力層就在位于容易因降水產(chǎn)生固結(jié)沉降的粉質(zhì)粘土④層，且地基沉降尚未穩(wěn)定，為此我們將挖深及降深都較大的中心建筑采用地下連續(xù)墻帷幕降水，就防止了基坑降水對其產(chǎn)生的影響?；幽蟼?cè)建筑-18.0m基坑采用管井井點降水，由于排降的潛水降深小，其北側(cè)有帷幕墻，東西側(cè)設(shè)回灌井，不會因降水而對周圍環(huán)境造成影響。3.減壓井抽降的是-50.00m以下的第四層承壓水頭，即使降低16.00m,水頭仍在第三層承壓水，即不排降第三層承壓水，不會引起粉質(zhì)粘土④層的固結(jié)沉降，且采取回灌及地連墻加深等措施，因此，降水都不會引起地面有較大沉降。二、 防止因基坑降水引起周圍地面沉降的措施除采用帷幕止水及回灌外，還應(yīng)采用以下措施:1.保證降水井、回灌井成井質(zhì)量，井管接頭要接牢，接縫纏塑料布，濾料符合設(shè)計要求，使管井排降水含砂量控制在1/100000。2.采用分次降水，即邊打井邊洗井邊抽水，用調(diào)整泵深來調(diào)整控制降水深度，以使水位緩緩平穩(wěn)下降，因劇烈水位下降會增加沉降量。3.保持連續(xù)抽水，防止水位忽起忽落，因水位反復(fù)起落每次都會產(chǎn)生固結(jié)沉降，次數(shù)愈多，疊加沉降愈大。4.在現(xiàn)場周邊