軌道交通基坑降水工程專項(xiàng)施工方案

福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程(一期)方案二0一七年六月福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程2多為1~4層混凝土房屋，其中靠近車站的部分房屋在車站施工時(shí)作為交通疏解的場(chǎng)地，按拆除考慮，剩余的房屋距離車站最近的為一棟4層的混凝土結(jié)構(gòu)房屋，距離為14.24m;車站北側(cè)目前為農(nóng)田。本車站建設(shè)場(chǎng)地范圍內(nèi)地下管線較少，主要有架設(shè)于沙京路上的東，西兩側(cè)的路燈線，訊通線。施工時(shí)相關(guān)管線會(huì)臨遷至車站兩側(cè)。具體管線遷改方案框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)橫斷面為板式箱形框架，縱向設(shè)連續(xù)梁式框架。車站中心里程為SK24+318.947,起點(diǎn)里程為SK24+182.997,終點(diǎn)里程為SK24+394.997,車站中心里程處頂板覆土厚度約為3.27m。車站設(shè)有2組風(fēng)井及4個(gè)出入口，軸-11軸)。本次降水工程的初步工作量如下：車站主體(1軸-11軸)設(shè)置15口降水井，其中減壓井11口(井深28m),疏干井4口(井深24m);坑內(nèi)另設(shè)置4口備用井；坑外設(shè)置回灌井4口。太22太22福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程於車臥年海制習(xí)圖1沙京站平面布置圖34福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程1.2方案編制依據(jù)和原則福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程5(1)國(guó)家規(guī)范(2)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及地方標(biāo)準(zhǔn)福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程63)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》20)國(guó)家和福建省頒布的有關(guān)環(huán)境保護(hù)和文明施工的法律、法規(guī)和措施1)科學(xué)設(shè)計(jì)，突出重點(diǎn)，以確保基坑安全為前提。7福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程2.1場(chǎng)地地層情況1)素填土，地層代號(hào)<1-1>:呈淺黃、灰黃、灰白色，松散～稍密，稍堆填時(shí)間為3～5年。層頂埋深0m(標(biāo)高5.24～6.24m),層底埋深0.4～2.7m2)雜填土，地層代號(hào)<1-2>:顏色較雜，主要呈灰色、灰黃色、褐黃色，稍濕～濕，松散～稍密，均勻性較差，主要為人工堆填的黏性土，夾雜有碎的塊石，硬雜質(zhì)含量大于30%。上部欠壓實(shí)，堆填時(shí)間為3～5年，下部稍壓實(shí)，堆填時(shí)間為5～10年。層頂埋深0m(標(biāo)高5.94～6.28m),層底埋深1.3~3)耕植土，地層代號(hào)<1-3>:呈灰色，主要成分為黏性土，含大量植物根系。該層主要分布于車站北側(cè)的菜地范圍內(nèi)。層頂埋深0m(標(biāo)高5.18~4)粉質(zhì)黏土，地層代號(hào)<2-1>:呈黃褐色、灰黃色、灰色等，局部鉆孔相變?yōu)轲ね?，可塑為主，濕，含鐵錳結(jié)核等氧化物，局部夾少量碎石，捻面較光滑，有光澤，無(wú)搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度與韌性中等，黏性一般。本層局部揭飽和，以黏粒為主，部分夾少量薄層細(xì)砂或混有少量砂，局部含有腐植質(zhì)碎屑，有腥臭味，搖振反應(yīng)慢，有光澤，捻面光滑，干強(qiáng)度及韌性中等。該土層平均壓縮系數(shù)為=1.82MPa1,屬高壓縮性土層；超固結(jié)比OCR<1,屬欠固8福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程7)(含泥)粗礫砂，地層代號(hào)<3-3>:呈淺黃色、淺灰色、灰黃色等，下部多含礫石，局部混有少量的淤泥。層頂埋深5.0～12.9m(標(biāo)高-6.66~均壓縮系數(shù)為=1.70MPa1,屬高壓縮性土層；超固結(jié)比OCR<1,屬欠固結(jié)10)(含泥)中粗砂，地層代號(hào)<4-2>:呈淺黃色、淺灰色、灰黃色等，飽福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程9反應(yīng)慢，有光澤，捻面光滑，干強(qiáng)度及韌性中等。層頂埋深24.5m(標(biāo)高12)粉質(zhì)黏土，地層代號(hào)<4-6-1>:呈灰綠、灰黃色等色，部分鉆孔13)(泥質(zhì))礫砂，地層代號(hào)<4-7>:呈淺黃色、淺灰色、灰黃色等，飽部多含礫石，局部混有少量的淤泥。層頂埋深28.2～34.5m(標(biāo)高-28.47~平均厚度2m。構(gòu)已風(fēng)化破壞，但尚可辨認(rèn)，巖芯采取率大于70%,巖芯呈堅(jiān)硬土柱狀，遇16)強(qiáng)風(fēng)化花崗巖(砂土狀),地層代號(hào)<7-1>:呈灰黃色，褐黃色等，福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程承壓水按賦存介質(zhì)又可分為松散巖類孔隙承壓水、孔隙裂隙承壓水和構(gòu)造裂(1)上層滯水第四系表層的人工填土中地下水主要為上層滯水，其透水性一般，填土層由于物質(zhì)組成變化較大，滲透性變化大，當(dāng)填土層以碎塊石為主時(shí)，富水性、滲透性較好；當(dāng)填土成分主要為黏性土混少量碎石時(shí)，富水性、透水性及滲透性相對(duì)較差。上層滯水的水位和水量隨季節(jié)變化較大，雨季上層滯水水量較豐富，枯季水量變小。該層與地表水水力聯(lián)系密切，對(duì)工程和環(huán)境的(2)承壓水1)松散巖類孔隙承壓水級(jí)配及黏粒含量等有密切關(guān)系，其中<4-2>(含泥)中粗砂屬中等透水層，影響大，特別是對(duì)樁基施工和基坑開挖有較大影響，該承壓水層與地表水聯(lián)系較弱，建議建立長(zhǎng)期水文觀測(cè)孔，在地鐵施工和營(yíng)運(yùn)過(guò)程中隨時(shí)掌握水位2)孔隙裂隙承壓水砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。其含水性能與以上各地層中砂的形狀、大小、顆粒級(jí)配及黏粒含量，以及母巖的原生、次生節(jié)理裂隙等有密切關(guān)系，以上地層均福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程3)構(gòu)造裂隙承壓水構(gòu)造裂隙水主要賦存于深部花崗巖的微風(fēng)化帶中，由于裂隙張開和密集程度、連通及充填情況都很不均勻，所以構(gòu)造裂隙水的埋藏、分布及水動(dòng)力特征非常不均勻，主要受巖性和地質(zhì)構(gòu)造控制，透水性及富水性一般較弱，補(bǔ)給來(lái)源主要為含水層側(cè)向補(bǔ)給和上部含水層垂直補(bǔ)給，具承壓性。本站點(diǎn)含水地層名稱地下水類型水位埋深水位標(biāo)高水位、水量變化情況<1-1>素填土<1-2>雜填土上層滯水水位和水量隨季節(jié)變化較大，雨季水量較豐富，枯季水量變受地表水直接影響，雨季時(shí)水位接近地表，與地表水存在直接水力聯(lián)系(3-3>(含泥)粗礫砂孔隙承壓水水位和水量變化不大據(jù)已經(jīng)完成的MFZ2-BS139抽水試驗(yàn)測(cè)得水位數(shù)據(jù)<4-2>(含泥)中粗砂、<4-7>(泥質(zhì))礫砂孔隙承壓水水位和水量變化不大據(jù)已經(jīng)完成的MFZ2-BS136抽水試驗(yàn)測(cè)得水位數(shù)據(jù)勘察時(shí)測(cè)得鉆孔中初見水位埋深為0.20～1.70m,初見水位是地下水的補(bǔ)給期，其水位會(huì)明顯上升，而10月～次年3月為地下水的消耗水位會(huì)隨內(nèi)河水位的變化而變化，在閩江、營(yíng)前河、上洞江、下洞江附近地下水亦會(huì)隨閩江潮汐水位漲落而起伏變化。根據(jù)福州市地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，場(chǎng)地近3~5年最高地下水位標(biāo)高為6.00m,歷史最高地下水位標(biāo)高為6.50m。土結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性；按地層滲透性地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，長(zhǎng)期浸水時(shí)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性，干濕交替時(shí)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有中等腐蝕性。本場(chǎng)地地表水腐蝕性，按環(huán)境類型評(píng)價(jià)：I類環(huán)境類型地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性；按地層滲透性地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，長(zhǎng)期浸水和干濕交替時(shí)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程本場(chǎng)地土的腐蝕性，按環(huán)境類型評(píng)價(jià)：I類環(huán)境類型土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性(腐蝕介質(zhì)為SO42-);按地層滲透性土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，土對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性。圖2典型工程地質(zhì)剖面(一)地料9圖2典型工程地質(zhì)剖面(一)地料9-12-18是平在放產(chǎn)平在放產(chǎn)4#開4#開 泥(-44)光4生指基過(guò)高-11n吐粉質(zhì)配土(4)18n8計(jì)圖3典型工程地質(zhì)剖面(二)圖3典型工程地質(zhì)剖面(二)工十6-12-13時(shí)04指品時(shí)04雜填+5-1)4填土(12)素填土(1-1)4雜填土(14)每勢(shì)深泥()班泥(1-1)4.44含砂樹而鹽土下)泥(-1)含漢砂(-))444.44410地(含泥)箱母妙(3-1)外4.的書業(yè)44則質(zhì)酸土(41-4)4體世構(gòu)基均度5高-10.質(zhì)配土(4-1-)業(yè)質(zhì)髓土<4-4>(含泥)中用砂(4-1)含泥中相砂(44).4選光處?kù)o35.21L1.37飛x.8C54物質(zhì)鹽土(4-4)泥質(zhì))吾磚(4-))全風(fēng)化花崗巖4-1)只(羅零高程系)圖4典型工程地質(zhì)剖面(四)-12小-246福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程粘聚力內(nèi)摩驚角rCKy9kGmKN/mKpa度m/dm/dKpa1-1素填上5雜填土60.5~10.02-12-4-1資泥0.00050.003(含砂)粉質(zhì)黏土3-3(含泥)粗礫砂3-4-1黃泥4-1-14-24-4-24-6-14-7(死質(zhì))樂(lè)砂6-1全風(fēng)化花附巖7-1強(qiáng)風(fēng)化花崗譽(yù)(砂土狀)福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程第二部分降水方案設(shè)計(jì)1降水目的及要求1)主要是降低坑內(nèi)承壓水水頭，防止基坑發(fā)生突涌事故。2)降低開挖范圍內(nèi)土體中地下水，方便挖掘機(jī)和工人在坑內(nèi)施工作業(yè)。3)降低坑內(nèi)土體含水量，提高坑內(nèi)土體強(qiáng)度，減少坑底隆起和圍護(hù)結(jié)構(gòu)4)提高開挖過(guò)程中土體穩(wěn)定性，防止土層縱向滑坡。本次基坑在降低潛水、承壓水的同時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致其周圍地區(qū)地下水位隨之下降，使土層中因失去水而產(chǎn)生壓密，導(dǎo)致周圍環(huán)境的不均勻沉降。為了防止這種不利情況的發(fā)生，通常就需要設(shè)置回灌井點(diǎn)。井點(diǎn)回灌就是在井點(diǎn)降水的同時(shí)，將抽出的地下水通過(guò)回灌井點(diǎn)持續(xù)地再灌入地基土層內(nèi)，使1)降水施工應(yīng)保證降低基坑內(nèi)待開挖部分的土體，保證基坑在干燥無(wú)水2)基坑開挖過(guò)程中，應(yīng)做好基坑內(nèi)的排水工作，如在雨季施工，必須準(zhǔn)3)基坑開挖中加強(qiáng)對(duì)基坑外水位觀測(cè)和基坑周圍地面建筑和地下管線的監(jiān)控量測(cè)，如周圍建筑地基發(fā)生不均勻沉降和地下管線變形超過(guò)警戒值，應(yīng)立即采取回灌措施?；毓嗑c(diǎn)設(shè)于被保護(hù)物前距連續(xù)墻不小于6m處，回灌量根據(jù)觀測(cè)到的水位變化情況而定。設(shè)置的回灌井不能滿足回灌要求時(shí)，布置2.難點(diǎn)分析與對(duì)策根據(jù)本工程圍護(hù)方案的特點(diǎn)和土層特性，本基坑工程的安全極大程度上福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程依賴于基坑承壓水降水的成功與否，這使得降水設(shè)施的可靠性更加重要。本基坑開挖深度較大，地質(zhì)條件較復(fù)雜，淺部(含泥)粗礫砂層結(jié)構(gòu)松散，透水性好，在動(dòng)水條件下易產(chǎn)生流砂等不良地質(zhì)現(xiàn)象。另外，根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告可知，承壓含水層(含泥)中粗砂、(泥質(zhì))礫砂層承壓水頭較高。有效的控制(含泥)中粗砂、(泥質(zhì))礫砂層承壓水而又不使周圍地區(qū)產(chǎn)生過(guò)大沉降是本基坑降水的關(guān)鍵所在。綜合考慮降水過(guò)程中可能遇到的困難，我公司充分利用大量同類型工程的施工經(jīng)驗(yàn)采用以下措施進(jìn)行解決降水工程中的難點(diǎn)：(1)對(duì)于不同的土層降水要求，本工程采用疏干結(jié)合減壓的降水方法來(lái)解決。首先根據(jù)不同土層的滲透性合理布置井的濾水管，降低基坑深層土層水位。若出現(xiàn)管涌或流砂，加大降水頻率，降低淺水水位是控制管涌、流砂的最好辦法。(2)根據(jù)監(jiān)測(cè)單位的水位觀測(cè)和周邊道路的沉降、位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)指導(dǎo)回灌。(3)在降水運(yùn)行過(guò)程中隨開挖深度逐步降低承壓水頭，計(jì)算不同井組合下坑內(nèi)地下水的深度，隨基坑開挖確定井群的運(yùn)行。控制承壓水頭與上覆土壓力足以滿足開挖基坑穩(wěn)定性要求，這將使降水對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)一步降低。3.降水井設(shè)計(jì)3.1抗承壓水突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算P.-承壓含水層頂面至基坑底面之間的上覆土壓力，(kPa)P.-初始狀態(tài)下(未減壓降水時(shí))承壓水的頂托力，(kPa)h-承壓含水層頂面至基底面間各分層土層的厚度，其和等于圖5中的h,(m)ra-承壓含水層頂面至基底面間各分層土的重度，(kN/m3)H-高于承壓含水層頂面的承壓水頭高度，即圖5中的H,(m)r.-水的重度，工程上一般取10.00(kN/m3)F.-安全系數(shù)，工程上一般取1.05~1.20;本工程取1.15。福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程圖5基坑抗承壓水突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算原理示意圖根據(jù)勘察報(bào)告，本車站基坑地下水承壓含水層主要為(含泥)粗礫砂、(含泥)中粗砂承壓水。(含泥)粗礫砂承壓水水頭標(biāo)高約為4.51m,(含泥)中粗砂承壓水水頭標(biāo)高約為3.82m。(含泥)粗礫砂埋深較淺，根據(jù)計(jì)算，基坑開挖2m深度就需要降低承壓水位。因此，確定基坑開挖時(shí)就需要開始降低(含泥)粗礫砂層的水位。對(duì)于(含泥)中粗砂，根據(jù)計(jì)算，基坑抗承壓水突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算的安全系數(shù)為0.60~0.84,其中②軸附近安全系數(shù)最低為0.60。結(jié)合本工程的地質(zhì)條件、水文條件，本工程存在(含泥)粗礫砂、(含泥)中粗砂承壓含水層，不適合用真空降水(漏氣，真空度很難保證55kPa)。本工程主要設(shè)置疏干結(jié)合減壓井來(lái)降低坑內(nèi)水位。疏干井主要降低③。含泥粗礫砂、④.,粉質(zhì)粘土中的地下水，減壓井主要降低④.含泥中粗砂的承壓水。福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程3.2水位降深模擬計(jì)算圖6基坑降水井布置模型3.2.1地下水?dāng)?shù)學(xué)模型地下水流和土體是由固體、液體、氣體三相體組成的空間三維系統(tǒng)，土體可以模型化為多孔介質(zhì)。因此求解地下水問(wèn)題就可以簡(jiǎn)化為求解地下水在多孔介質(zhì)中流動(dòng)的問(wèn)題，可以用如下的地下水流連續(xù)性方程及其定解條件式福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程H(x,y,z,1)|s=甲?(x,y,z,t)oh0nH(x,y,z,t)—承壓含水層承壓水頭函數(shù)；μs—承壓含水層的釋水系數(shù)(1/m);福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程過(guò)程有用的要素之一ψ的全部范圍內(nèi)是連續(xù)的。在飽和條件sf=1下，參數(shù)關(guān)系式的非線性會(huì)消失。"排水"梯度類型的邊界條件處理用于非飽和問(wèn)題，下面形式的Neumann(a=0)通量邊界條件有時(shí)不合例如，如果模擬具有底部出流邊界條件的滲流帶的排水邊界，在水面遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于所研究區(qū)域的情況下，梯度類型邊界往往是首選的：在這樣的邊界上，可假設(shè)壓力梯度變小▽?duì)住?并且因?yàn)楱宧=▽4+▽z,上3.3由降水引起的沉降分析與控制3.3.1沉降分析飽和土是由固體顆粒構(gòu)成的骨架和充滿其間的水組成的兩相體，當(dāng)外力作用于土體后，一部分由土骨架承擔(dān)，并通過(guò)顆粒之間的接觸進(jìn)行應(yīng)力的傳遞，稱之為粒間應(yīng)力(有效應(yīng)力);另一部分則由孔隙中的水來(lái)承擔(dān)，水雖然不能承擔(dān)剪應(yīng)力，但卻能承受法向應(yīng)力，并且可以通過(guò)連通的孔隙水傳遞，這部分水壓力稱為孔隙水壓力。福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程圖8有效應(yīng)力的概念模型兩邊均除以面積A,則式中，O一作用在土中任意面上的總應(yīng)力(自重應(yīng)力與附加應(yīng)力);福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程u—孔隙水壓力，作用于同一平面的孔隙水上。上式即為飽和土有效應(yīng)力原理的表達(dá)式。抽取地下水引起的土層壓縮變形反映在土層孔隙的變化，因而，根據(jù)土力學(xué)原理，由土層孔隙的變化，可以求得土層的壓縮變形量。依土的壓縮系數(shù)定義,式中的符號(hào)代表隨著有效應(yīng)力σ的增量，孔隙比e逐漸減少，下面推導(dǎo)孔隙比e與土層變形的關(guān)系。圖9土體孔隙比變化表示了土層高度、孔隙比、土粒體積和孔隙體積之間的關(guān)系，由于固體顆粒的體積Vs變化很小，通常假定不變，故有：根據(jù)定義式中：σ—土體垂向總應(yīng)力；P—孔隙水壓力假定σ保持不變，則福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程而依水頭H的定義假定水體重力密度Yw保持不變，則即有效應(yīng)力的增加量可用水頭的減少量來(lái)表征，這在物理概念上是顯然把(2)式代入(1)式有：可見，當(dāng)水位降深相等時(shí)，即dH不變，土層的壓縮變形量與原始厚度、初始孔隙比和土層壓縮系數(shù)有關(guān)。依定義土體的側(cè)限壓縮模,所以土層的壓縮變形量,與水位降深、壓縮模量和土層的初始厚度有關(guān)。若共有N層土層，則總的沉降量為：采用有限差分法由滲流方程求出某一時(shí)刻的水位降深，給定壓縮模量Esi及初始厚度Soi,由沉降方程可求出沉降量。求解過(guò)程為：1)給定初始時(shí)刻的孔隙比、滲透系數(shù)和孔隙壓力等；2)根據(jù)給定的采、灌水量和邊界條件，由滲流方程得出某一時(shí)刻的水位3)給定壓縮模量Esi及初始厚度Soi;4)根據(jù)沉降方程計(jì)算沉降量。福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程圖10沉降等值線圖(cm)通過(guò)坑外回灌井的回灌作用，坑外沉降量控制在30mm以內(nèi)。3.3.2沉降控制措施：40.000(m3/d)福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程坐標(biāo)y(m)福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程1986.00012.000疏干井不對(duì)承壓水層有影響[計(jì)算結(jié)果]:1).基坑涌水量計(jì)算：按《規(guī)范》附錄E計(jì)算得：H—潛水含水層厚度；R—降水影響半徑；宜通過(guò)試驗(yàn)或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定；M—承壓水含水層厚度；對(duì)承壓含水層按下式計(jì)算：ro—基坑等效半徑；當(dāng)基坑為圓形時(shí)，基坑等效半徑取圓半徑。當(dāng)基坑福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程非圓形時(shí)，對(duì)矩形基坑的等效半徑按下式計(jì)算：對(duì)不規(guī)則形狀的基坑，其等效半徑按下式計(jì)算：2).降水井的數(shù)量計(jì)算：q一設(shè)計(jì)單井出水量?？紤]對(duì)承壓水層盡量減少降水影響，控制抽水量，單井出水量按40.000(m3/d)計(jì)算，需要降水井的數(shù)量=15疏干減壓管井布置本工程暫在基坑內(nèi)外布置11口第④.2層、④.7層的降水井，4口疏干井，4口坑內(nèi)備用減壓井兼觀測(cè)井?？油獠贾?口回灌井兼水位觀測(cè)井。降水井的設(shè)計(jì)詳附件一：降水井設(shè)計(jì)圖紙1)、良好的地面排水系統(tǒng)認(rèn)真做好地面排水系統(tǒng)，在沿地下連續(xù)墻外邊(圍墻內(nèi)側(cè))布置一條溝底抗?jié)B性能好的排水溝，防水地表水滲入土體和基坑內(nèi)。2)、信息化施工實(shí)行信息化施工，建立有效的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系。挖土施工前，對(duì)基坑內(nèi)地下水進(jìn)行預(yù)降水，以使土體固結(jié)密實(shí)，是基坑開挖時(shí)確?；臃€(wěn)定性的關(guān)鍵因素之一，因此合理布置深井井點(diǎn)，組織合適的降水工藝特別重要。在坑外承壓水降水影響范圍內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的觀測(cè)井兼作備用井，一旦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明承壓水位有明顯下降，將影響周邊建筑物或管線，即啟動(dòng)回灌福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程3)、基坑開挖過(guò)程中，遇圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲水等情況，應(yīng)及時(shí)組織人員堵漏，必要時(shí)在基坑外側(cè)跟蹤注漿，應(yīng)派專人24小時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)。4)、地下管線和建筑物保護(hù)措施(總包單位負(fù)責(zé))摸清管線深度和走向，沒(méi)有開挖出來(lái)的管線上部應(yīng)有明顯標(biāo)識(shí)，開挖裸露的管線應(yīng)該采用有效的保護(hù)措施并在上部注明管線種類，兩頭設(shè)置明顯警示標(biāo)志。對(duì)于管線的保護(hù)也可采取跟蹤注漿等方式，以動(dòng)態(tài)的控制來(lái)確保管線的安全，目的是將管線底下沉陷的地基控制在要求范圍內(nèi)。對(duì)施工場(chǎng)地周圍的已有建筑物，施工前先踏勘一次，掌握建筑物裂縫分布情況，安全員應(yīng)經(jīng)常了解已有建筑物內(nèi)外裂縫發(fā)展情況，如有異常，立即放慢抽水速度，及時(shí)向上匯報(bào)，等待處理意見。第三部分降水井工程施工方案1成井施工工藝及技術(shù)要求采用泥漿循環(huán)鉆進(jìn)、機(jī)械吊裝下管成井施工工藝，見下圖。福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程圖11工藝流程圖(1)測(cè)放井位根據(jù)井點(diǎn)平面布置，使用全站儀測(cè)放井位，井位測(cè)放誤差小于30cm。(2)護(hù)孔管埋設(shè)護(hù)孔管應(yīng)插入原狀土層中，管外應(yīng)用粘性土封堵，防止管外返漿，造成孔口坍塌，護(hù)孔管應(yīng)高出地面10～30cm。(3)鉆機(jī)安裝福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程(4)鉆進(jìn)成孔降水井開孔孔徑直徑：降水井為0500mm,一徑到底。開孔時(shí)應(yīng)輕壓慢轉(zhuǎn)，以保證開孔的垂直度。鉆進(jìn)時(shí)一般采用自然造漿鉆鉆進(jìn)時(shí)按指定鉆孔、指定深度內(nèi)采取土樣，核對(duì)含水層深度、范圍及顆(5)清孔換漿(6)下井管提吊法下管。下管前應(yīng)檢查井管及濾水管是否符合質(zhì)量要求，不符合質(zhì)量要求的管材須及時(shí)予以更換。下管時(shí)濾水管上下兩端應(yīng)設(shè)置扶正器，以保證井管居中，井管應(yīng)焊接牢固，垂直，不透水，下到設(shè)計(jì)深度后井口固定居(7)回填礫料采用動(dòng)水投礫。先將鉆桿提至濾水管下端，井管上口加悶頭密封，從鉆桿內(nèi)泵送泥漿，使泥漿由井管和孔壁之間上返，并逐漸調(diào)小泵量，待泵量穩(wěn)定后開始投放濾料。投送濾料的過(guò)程中，應(yīng)邊投邊測(cè)投料高度，直至礫料下(8)止水與回填(9)洗井降水井采用高壓清水洗井法，通過(guò)高壓水泵向井內(nèi)注入高壓清水，以沖(10)安裝抽水設(shè)備福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程(11)抽水(12)標(biāo)識(shí)(13)排水(1)井深誤差：小于井深的2‰;(3)井水含砂量：抽水穩(wěn)定后，小于1/20000(體積比)。2降水運(yùn)行(1)降水降水井運(yùn)行在基坑開挖20天前開始，根據(jù)實(shí)際開挖工況和施福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程(5)降水工作現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)備有雙電源，確保降水的連續(xù)運(yùn)行；(6)根據(jù)實(shí)際施工工況，在降水結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)將(7)井口、井管設(shè)置醒目標(biāo)志，做好標(biāo)識(shí)工作；(8)降水井井管可隨基坑土方開挖逐步割除井管。(9)協(xié)同總包單位與挖機(jī)施工人員做好井管保護(hù)工作。(1)水位觀測(cè)降水運(yùn)行初期，每隔一段時(shí)間觀測(cè)一次，運(yùn)行穩(wěn)定后每日觀測(cè)兩次，水福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程圖12水位觀測(cè)井結(jié)構(gòu)大樣圖(由監(jiān)測(cè)單位布設(shè))(2)向井管內(nèi)先填細(xì)石混凝土，直填到距底板2m左右，停止填細(xì)石混(2)向井管內(nèi)先填細(xì)石混凝土，直填到距底板2m左右，停止填細(xì)石混福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程圖13降水井封井示意圖A、配備雙電源(總包單位負(fù)責(zé)):為防止大面積停電事故造成降水運(yùn)行中斷，降水工地配備柴油發(fā)電機(jī)，同時(shí)在電路配置時(shí)采用雙向閘刀，當(dāng)電路停電時(shí)，以最快速度開啟備用電源，確保降水連續(xù)進(jìn)行。備用發(fā)電機(jī)應(yīng)定期運(yùn)行一次，以保證在應(yīng)急時(shí)能夠正常使用。B、降水過(guò)程中進(jìn)行電源切換演練，使所有工作人員知道自己在電源切換時(shí)職責(zé)和任務(wù)，并能熟練進(jìn)行各項(xiàng)操作，保證在10分鐘內(nèi)能夠恢復(fù)供電，使C、抽水運(yùn)行期間每天24小時(shí)不斷巡視并做好記錄，包括場(chǎng)地排水管道的暢通性，電箱、電纜線的完好性，抽水管井的水泵是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)等內(nèi)容。D、工地現(xiàn)場(chǎng)要配備備用深井潛水泵，數(shù)量3～4臺(tái)，以備深井泵發(fā)生故6回灌井孔深：回灌井孔深以進(jìn)入目標(biāo)層并進(jìn)入其下臥層2米為準(zhǔn)。濾管埋深：回灌井過(guò)濾器位于含泥粗礫砂、含泥中粗砂(此兩層土滲透系數(shù)較大，為回灌的目的層),且過(guò)濾器頂部標(biāo)高不高于含泥粗礫砂層的層頂標(biāo)高。過(guò)濾器長(zhǎng)度根據(jù)地層情況調(diào)整。福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程土體變形，井管采用直徑φ75的PVC管，壁厚2.3mm,外包濾網(wǎng)，井壁和孔壁中間填中砂，濾管以上部位填粘土球及粘土封孔。回灌井的啟動(dòng)：當(dāng)潛水水位日變量超過(guò)300mm或累計(jì)變量超過(guò)500mm時(shí)，回灌井停止運(yùn)行條件：如因該場(chǎng)區(qū)水位下降是地下連續(xù)墻滲漏引起的，待堵漏完成后觀測(cè)一段時(shí)間，若水位恢復(fù)正常，即可停止回灌。回灌水源：回灌水源主要以基坑內(nèi)抽水井的地下水作為回灌水，也可采用自來(lái)水作為回灌水源。回灌壓力：先期采用無(wú)壓力回灌，當(dāng)潛水水位無(wú)法滿足目標(biāo)要求時(shí)，或回灌量難以增加時(shí)可適當(dāng)加壓回灌，回灌壓力不能過(guò)大，過(guò)大后會(huì)影響回灌井周邊地層結(jié)構(gòu)，回灌壓力控制在0.05MPa以內(nèi)。回灌井的監(jiān)控：回灌過(guò)程中對(duì)基坑內(nèi)觀測(cè)井和基坑外觀測(cè)井水位密切監(jiān)控，要求水位觀測(cè)每24小時(shí)一次?；毓嗑畬?shí)施回灌的同時(shí)，基坑內(nèi)抽水井正常繼續(xù)運(yùn)行，為了節(jié)約地下水資源可以采用抽出來(lái)的地下水進(jìn)行回灌。福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程圖14回灌運(yùn)行示意圖7.1深基坑地下水降不下去現(xiàn)象：深井泵(或深井潛水泵)的排水能力有余，但井的實(shí)際出水量淤塞。洗井質(zhì)量不良，砂濾層含泥量過(guò)高，孔壁泥皮在洗井過(guò)程中尚未破壞掉，孔壁附近土層在鉆孔時(shí)遺留下來(lái)的泥漿沒(méi)有除凈，使地下水向井內(nèi)滲透的通道不暢，嚴(yán)重影響單井集水能力。濾管的位置、標(biāo)高以及濾網(wǎng)和砂濾料規(guī)格未按照土層實(shí)際情況選用。水文地質(zhì)資料與實(shí)際情況不符，井管濾管實(shí)(1)鉆孔應(yīng)大于井管直徑200至250mm,井深應(yīng)比所需降水深度深3至6m;井管垂直放在井孔當(dāng)中，四周均勻填濾料，用鐵鍬下料。濾料填至井口(2)洗井。在清理孔內(nèi)泥漿后，用泥漿泵沖清水與拉活塞相結(jié)合洗井，借以破壞深井孔壁泥皮，并把附近土層內(nèi)遺留下來(lái)的泥漿吸出。然后立即單井試抽，使附近土層內(nèi)未吸凈的泥漿依靠地下水不斷向井內(nèi)流動(dòng)而清洗出來(lái)，(3)在鉆孔過(guò)程中，應(yīng)對(duì)每一個(gè)井孔取樣，核對(duì)原有地質(zhì)資料。在下井管前，應(yīng)復(fù)測(cè)井孔實(shí)際深度。結(jié)合設(shè)計(jì)要求和實(shí)際水文地質(zhì)情況配井管和濾管，并按照沉放先后順序把各段井管、濾管和沉淀管依次編號(hào)，堆放在井口(4)在井孔內(nèi)安裝或調(diào)換水泵前，應(yīng)測(cè)量井孔的實(shí)際深度和井底沉淀7.2深基坑地下水位降深不足或降水速度慢現(xiàn)象：觀測(cè)孔水位未降低到設(shè)計(jì)要求；在預(yù)定時(shí)間內(nèi)達(dá)不到預(yù)定降水福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程深度；深基坑內(nèi)涌水、冒砂，施工困難。原因分析：深基坑局部地段的深井量不足。深井泵(或深井潛水泵)型號(hào)選用不當(dāng)，深井排水能力低。因土質(zhì)等原因，深并排水能力未充分發(fā)揮。水文地質(zhì)資料不準(zhǔn)確，深基坑實(shí)際涌水抽水時(shí)所需過(guò)濾部分總長(zhǎng)度、點(diǎn)井根數(shù)、間距及單井出水量。復(fù)核深井過(guò)濾部分長(zhǎng)度、深井進(jìn)出水量及特定點(diǎn)降深要求，以達(dá)到滿足要求為止。深井的基坑轉(zhuǎn)角處、地下水流的上游等的地下水源補(bǔ)給一側(cè)的涌水量較大，應(yīng)加密(2)選擇深井泵(或深井潛水泵)時(shí)應(yīng)考慮到滿足不同降水階段的涌(3)改善和提高單并排水能力，可根據(jù)含水層條件設(shè)置必要長(zhǎng)度的濾水管，增大濾層厚度。對(duì)滲透系數(shù)小的土層，單靠深井泵抽水難以達(dá)到預(yù)期的降水目標(biāo)，可采用另加真空泵組成真空深井進(jìn)行降水；真空泵不斷抽氣，使井孔周圍的土體形成一定的真空度，地下水則能較快的進(jìn)入井管內(nèi)，從而(1)成孔時(shí)精心施工，杜絕塌孔事故發(fā)生，防止因塌孔而危及周圍建筑不漏氣；降水設(shè)備的管道、部件和附件等，在組裝前必須經(jīng)過(guò)檢查和清洗，(3)抽水前統(tǒng)一測(cè)一次各井靜止水位，抽水開始后，水位未達(dá)到設(shè)計(jì)降水深度以前，每天觀測(cè)兩次水位(根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)繪制水位降深值S與時(shí)間t過(guò)程曲線圖分析水位下降趨勢(shì)，預(yù)計(jì)降水深度要求所需時(shí)間)。達(dá)到以后每福州地鐵6號(hào)線土建2標(biāo)4工區(qū)沙京站降水工程8、勞動(dòng)力、機(jī)械設(shè)備和材料投入額定功率備注鉆機(jī)2臺(tái)泥漿泵2臺(tái)電焊機(jī)2臺(tái)潛水泵30個(gè)包括備用泵空壓機(jī)1臺(tái)全站儀1臺(tái)水位儀TP-12個(gè)水表10個(gè)福州地鐵6號(hào)線土