汽車站降水工程施工方案

目錄一、工程概況（略）二、設(shè)計有關(guān)參數(shù)三、地質(zhì)條件四、降水目的五、工作量布置依據(jù)及工作量六、降水井構(gòu)造與設(shè)計要求七、成井（孔）施工工藝與技術(shù)要求八、降水運行九、投入主要機械設(shè)備十、施工管理人員及勞動力配備十一、附圖表

一、工程概況（略）二、設(shè)計有關(guān)參數(shù)擬建車站總長160兩端頭井寬為23主車道（標(biāo)準(zhǔn)段）寬為18.404、車站結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻加鋼支撐的圍護結(jié)構(gòu)，連續(xù)墻刃腳深：端頭井為26.00m左右，相應(yīng)絕對標(biāo)高為標(biāo)準(zhǔn)段為23.00m左右，相應(yīng)絕對標(biāo)高為-19.81m；5、根據(jù)設(shè)計要求，本工程的結(jié)構(gòu)施工（包括挖土施工），采用明開挖順序法施工。基坑開挖深度分別為：(1)主體通道（標(biāo)準(zhǔn)段）：開挖深度為12.48～12.74m，基底絕對標(biāo)高為-9.29～-9.55m(2)西端頭井：開挖深度為14.25m左右-11.06(3)東端頭井：開挖深度為14.57-11.38(4)出入口開挖深度8.00m左右，基底絕對標(biāo)高為-4.81m,出入口開挖深度相對較淺。故本次降水不考慮布置降水井。6、本方案采用地面絕對標(biāo)高為+3.19m。

三、地質(zhì)條件（一）地層情況層序地層名稱層頂標(biāo)高（m）層頂埋深（m）厚度γm重度γkN/m3①-1層雜填土+2.400.800.80①-2層素填土+1.801.400.60②-1層褐黃色粉質(zhì)粘土0.003.201.8018.60②-3a層灰色粘質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-5.208.405.2018.10③層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-6.509.701.3017.30④層灰色淤泥質(zhì)粘土-12.9016.106.4016.70⑤-1灰色粘土-16.1019.303.2017.30⑤-1b層灰色粉質(zhì)粘土-20.8024.004.7018.00⑤-2層灰色砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土-35.3038.5014.5017.90⑤-3層灰色粉質(zhì)粘土鉆至40.00m未穿19.30（二）水文地質(zhì)條件1、根據(jù)上述地層情況，按其水文地質(zhì)特性，地下水類型為潛水型，地下水位主要受大氣降水、蒸發(fā)的影響的而變化，地下水位平均深度為0.50～0.70m左右，相應(yīng)的絕對標(biāo)高為+22、由于受鉆探孔深度的限制性，在地表以下40m的范圍內(nèi)未鉆見上海地區(qū)普遍分布的第⑦層砂質(zhì)粉土及粉細(xì)砂層（第Ⅰ含水層），故沒有本場地承壓含水層的水文地質(zhì)資料，因此，只能參考區(qū)域的水文地質(zhì)資料。經(jīng)查本場地的第⑦層承壓含水層頂板的埋藏深度一般在45m以下。其滲透系數(shù)K值一般在10-4～10-3cm/s的范圍內(nèi)，按其特性屬透水性較好的含水層，承壓水水頭高度一般在地表以下8.00～10.00m左右，其相應(yīng)的絕對標(biāo)高為-5.00～四、降水目的根據(jù)本工程的基坑開挖及基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)施工的要求，本次降水的目的：1、通過降水及時疏干開挖范圍內(nèi)土層的地下水，使其得以壓縮固結(jié)，以提高土層的水平抗力，防止開挖面的土體隆起。2、在基坑開挖施工時做到及時降低連續(xù)墻內(nèi)基坑中的地下水位，保證基坑的干開挖施工的順利進行。對本場地基坑底部發(fā)生突涌的可能性作出評價。五、工作量布置依據(jù)及工作量（一）基坑底突涌的可能性評價1、基坑底板穩(wěn)定性評價條件：承壓水上覆不透水層的厚度H應(yīng)滿足下式要求：H·≥Fs·γw·h/γs式中：H—承壓水上覆不透水層的厚度（m）,基坑底板深度為19.00m，承壓含水層的頂板深度為28.50m，則：H=9.50m;γs—基坑底以下不透水層的土的加權(quán)平均重度（KN/m3）,取18.15KN/m3；h—承壓水頭高于承壓含水層頂板的高度（m），承壓含水層的頂板深度為45.00m，承壓水頭高度取地表以下10.00m，則：h=45.00-10γw—水的重度（KN/m3），取10KN/m3；Fs—安全系數(shù)，一般為1.0～１.2,取1.1；2、評價結(jié)果：H≥1.10×10.00×35.00/18.15=213、評價結(jié)果分析根據(jù)上述驗算結(jié)果分析：當(dāng)本工程基坑開挖至地表以下15.00m左右時，若上覆承壓水不透水層的厚度大于21.20m時，基坑底不會發(fā)生突涌，而本工程的上覆不透水層的厚度要大于30m，故基底是穩(wěn)定的，因此，本工程對承壓水可不考慮采取減壓抽水措施。（二）降水井工作量布置依據(jù)1、基坑內(nèi)抽水量的估算1）地下水容積儲存量的計算：計算式：W=μ·V或W=μ·A·h式中：W—容積儲存量(m3)V—含水層體積(m3)，V=基坑面積A×降水深度h（即潛水靜止水位至基坑底板以下1.00m）；μ—含水層的給水度（粉砂與粘土給水度經(jīng)驗值為0.10～0.15）(供水文地質(zhì)手冊\第二冊)，本次根據(jù)上部土層的性質(zhì)?。害?0.10。a.基坑面積（A）計算①東端頭井面積：320.92ⅱ②西端頭井面積：32ⅲ③主車道面積：24基坑面積A=3078m2b.降水深度（h）計算h=基坑開挖平均深度13.60m+1.00=14.1由上述參數(shù)計算地下水容積儲存量如下：W=μ·A·h=0.10×3078×14.10=4340m2）地下水垂直補給量的計算：計算式：Qj=kZ·A·I式中:Qj—地下水垂直補給量（m3/d）；kZ—垂直滲透系數(shù)（m/d），粘性土的滲透系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗取0.05m/d(供水水文地質(zhì)手冊\第二冊)；A—逕流補給斷面積(m2)，即基坑面積；I—水力坡度，I=（h2-h1）/L，其中：h1—下伏含水層水頭高度（m），根據(jù)經(jīng)驗取地表以下10h2—基坑底板的深度（m），取平均深度13.60L—補給含水層頂板至基坑底板的距離(m)；取10.4則：水力坡度I=（13.60-10.00)/10.40=0.35；由上述參數(shù)計算地下水垂直補給量Qj如下：Qj=Kz·A·I=0.05×3078×0.35=54m3）基坑抽水量的確定原則本基坑的出水量主要包括地下水的儲存量、地下水的垂直補給量與降雨量，由于對降雨量目前無資料估測，且根據(jù)上部潛水含水層的透水性較弱的特性，在短時期內(nèi)因降雨滲入地層內(nèi)的滲入量不會很多，因此，本次對基坑的抽水量確定、井?dāng)?shù)設(shè)計與抽水泵的選擇只考慮地下水的儲存量與垂直補給量，對于降雨量的排出，采用明排水的施工措施來解決。2、坑內(nèi)降水井?dāng)?shù)量的布置n=A/a井式中：n—井?dāng)?shù)(口)；A—基坑降水面積(m2)；a井—單井有效抽水面積(m2)；根據(jù)我公司的降水施工經(jīng)驗在上海地區(qū)第⑦層以上的以粘性土為主的潛水含水層的特性單井有效抽水面積a井一般為150m2～250m2即：n=A/a井=3078/200=15.39則擬定16口。3坑內(nèi)降水井工作量設(shè)計結(jié)果分析1）由上述計算結(jié)果的數(shù)據(jù)如下：①地下水容積儲存量W=43②地下水垂直補給量Qj=54m3/d③降水井16口；2）抽水量計算當(dāng)選用QDX3-20-0.75型流量為3.0m3/h的潛水泵抽水時：每天抽水量Q抽=3×16×24=1152m其中包含每天的垂直補給量Qj=54m3因此每天抽取地下水的儲存量W抽為：W抽=Q抽-QJ×1天=1152–54=1098m3）抽水天數(shù)計算抽水天數(shù)t=總儲存量W÷每天抽取的儲存量W抽=4340÷1098=4天4）從以上計算結(jié)果可知：當(dāng)16口降水井全部抽水時，4天后就能將基坑內(nèi)的地下水疏干，但由于本場地的潛水含水層的滲透性較差，地層內(nèi)每天的出水量難以滿足每臺泵72m3（三）工作量布置根據(jù)本次降水目的與要求、水文地質(zhì)條件及基坑開挖的深度等因素，并對本工程基坑內(nèi)的地下水的出水量進行了計算以及對基坑底板突涌的可能性進行了評價驗算，本次降水工作量的布置只在基坑內(nèi)布置疏干降水井，不需布置減壓抽水井。疏干降水井布置如下：共布置16口降水井，詳見“降水井平面布置圖”（圖1）。1、主體通道：布置12口降水井，井深17.00m，見“降水井結(jié)構(gòu)圖”（圖22、東、西端頭井：布置4口降水井，井深19.00m,見“降水井結(jié)構(gòu)圖”（圖3六、降水井構(gòu)造與設(shè)計要求1、井口：井口應(yīng)高于地面以上0.50m，以防止地表污水滲入井內(nèi)，一般采用優(yōu)質(zhì)粘土或水泥漿封閉，其深度不小于4.00m；2、井壁管：井壁管均采用焊接鋼管，井壁管直徑為φ250mm；（內(nèi)徑）；3、過濾器（濾水管）：采用橋式濾水管，濾水管外均包一層30目～40目的尼龍網(wǎng)，濾水管的直徑與井壁管的直徑相同；4、沉淀管：沉淀管主要起到過濾器不致因井內(nèi)沉砂堵塞而影響進水的作用，沉淀管接在濾水管底部，直徑與濾水管相同，長度為1.00m，沉淀管底口用鐵板封死；5、填礫料（綠豆砂或瓜子片）：從井底向上至地表以下10.00m圍填瓜子片，在瓜子片圍填面以上圍填顆粒磨圓度較好的4#砂（綠豆砂），填至地表以下3m6、填粘性土封孔：在綠豆砂的圍填面以上采用優(yōu)質(zhì)粘土圍填至地表并夯實，并做好井口管外的封閉工作；7、各井的結(jié)構(gòu)及過濾器的安裝部位見“降水井結(jié)構(gòu)圖（圖2～圖3）。七、成井（孔）施工工藝與技術(shù)要求成孔施工機械設(shè)備選用QJ150-1型工程鉆機及其配套設(shè)備。采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進泥漿護壁的成孔工藝及下井壁管、濾水管，圍填填礫、粘性土等成井工藝。成井工藝流程如下：1、測放井位：根據(jù)降水井平面布置圖測放井位，當(dāng)布設(shè)的井點受地面障礙物或施工條件的影響時，現(xiàn)場可作適當(dāng)調(diào)整；2、埋設(shè)護口管：護口管底口應(yīng)插入原狀土層中，管外應(yīng)用粘性土和草辮子封嚴(yán)，防止施工時管外返漿，護口管上部應(yīng)高出地面0.10m～0.30m；3、安裝鉆機：機臺應(yīng)安裝穩(wěn)固水平，大鉤對準(zhǔn)孔中心，大鉤、轉(zhuǎn)盤與孔的中心三點成一線；4、鉆進成孔：開孔孔徑為φ500mm，一徑到底。鉆進開孔時應(yīng)吊緊大鉤鋼絲繩，輕壓慢轉(zhuǎn)，以保證開孔鉆進的垂直度，成孔施工采用孔內(nèi)自然造漿，鉆進過程中泥漿密度控制在1.10～1.15，當(dāng)提升鉆具或停工時，孔內(nèi)必須壓滿泥漿，以防止孔壁坍塌；5、清孔換漿：鉆孔鉆進至設(shè)計標(biāo)高后，在提鉆前將鉆桿提至離孔底0.50m，進行沖孔清除孔內(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；6、下井管：管子進場后，應(yīng)檢查過濾器的縫隙是否符合設(shè)計要求。下管前必須測量孔深，孔深符合設(shè)計要求后，開始下井管，下管時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），以保證濾水管能居中，井管焊接要牢固，垂直，下到設(shè)計深度后，井口固定居中；7、填礫料（綠豆砂或瓜子片）：填礫料前在井管內(nèi)下入鉆桿至離孔底0.30m～0.50m，井管上口應(yīng)加悶頭密封后，從鉆桿內(nèi)泵送泥漿進行邊沖孔邊逐步調(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)計要求填入礫料，并隨填隨測填礫料的高度。直至礫料下入預(yù)定位置為止。8、井口封閉：為防止泥漿及地表污水從管外流入井內(nèi)，在地表以下回填3.00m厚粘性土止水，或采用水泥漿封孔。9、洗井：在提出鉆桿前利用井管內(nèi)的鉆桿接上空壓機先進行空壓機抽水，待井能出水后提出鉆桿再用活塞洗井，活塞必須從濾水管下部向上拉，將水拉出孔口，對出水量很少的井可將活塞在過濾器部位上下竄動，沖擊孔壁泥皮，此時應(yīng)向井內(nèi)邊注水邊拉活塞。當(dāng)活塞拉出的水基本不含泥砂后，可換用空壓機抽水洗井，吹出管底沉淤,直到水清不含砂，為止。10、安泵試抽：成井施工結(jié)束后，在降水井內(nèi)及時下入潛水泵與接真空管、排設(shè)排水管道、地面真空泵安裝、電纜等，電纜與管道系統(tǒng)在設(shè)置時應(yīng)注意避免在抽水過程中不被挖土機、吊車等碾壓、碰撞損壞，因此，現(xiàn)場要在這些設(shè)備上進行標(biāo)識。抽水與排水系統(tǒng)安裝完畢，即可開始試抽水。先采用真空泵與潛水泵交替抽水，真空抽水時管路系統(tǒng)內(nèi)的真空度不宜小于-0.06MPa，以確保真空抽水的效果。11、排水:洗井及降水運行時應(yīng)用管道將水排至場地四周的明渠內(nèi)，通過排水渠將水排入場外市政管道中。八、降水運行：1、試運行1）試運行之前，準(zhǔn)確測定各井口和地面標(biāo)高、靜止水位，然后開始試運行，以檢查抽水設(shè)備、抽水與排水系統(tǒng)能否滿足降水要求。2）成井施工階段應(yīng)邊施工邊抽水，即完成一口投入降水運行一口，力爭在基坑開挖前，將基坑內(nèi)地下水降到基坑底開挖面以下1.00m2、降水運行1）基坑內(nèi)的降水井應(yīng)在基坑開挖前二十天進行，做到能及時降低連續(xù)墻內(nèi)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，每次抽水井內(nèi)水抽干后，應(yīng)立即停泵，對于出水量較大的井每天開泵的抽水的次數(shù)相應(yīng)要增多。3）降水運行過程中，做好各井的水位觀測工作，及時掌握地下水位的變化情況。4）降水運行期間，現(xiàn)場實行24小時值班制，值班人員應(yīng)認(rèn)真做好各項質(zhì)量記錄，做到準(zhǔn)確齊全。5）降水運行過程中對降水運行的記錄，應(yīng)及時分析整理，繪制各種必要圖表，以合理指導(dǎo)降水工作，提高降水運行的效果。降水運行記錄每天提交一