北京某道路工程轻型井点降水方案

西路（村—北五环路）、北一路道路工程施工前准备工作排降水施工方案目录一、概述二、工程概况三、场地工程地质条件四、编制依据及原则1．编制依据2．编制原则五、沟槽降水方案1．降水井设计2．降水施工方法3．轻型井点施工质量保证措施4．深井井点施工质量保证措施六、现况管线调查方案七、施工部署八、现场管理、安全生产与文明施工措施一、概述：北京市已经成功申办下2008年奥运会。为了做好东道主，体现中国古老灿烂的文化和日新月异的现代化发展步伐，把这次奥运会办成历史上最为成功的奥运会之一，这就要求广大奥运工程的建设者从现在起就要精心规划精心设计精心施工，优质高速的完成奥运会工程的建设。为了加快奥运场馆配套市政设施的建设，保证其管线道路在年底前可投入使用，确保奥运场馆的建设开工日期，根据奥运村地区地下水丰富水位高及土质不良对管线施工影响大的特点，拟在全面施工前组织专业队伍进行降水施工，为后续管线施工创造条件，为市政管线道路的按时完工奠定基础。本合同段为第一合同段，施工项目为北一路的施工前降水及北一路和西路（路—北五环路）现况管线的调查工作。二、工程概况：西路（路—北五环路）：为南北向道路，道路长约2000m，该路为城市主干道，设计车速为60公里/小时，道路红线宽度35m，在与北五环路相交处新建立交桥一座。北一路：北一路为东西向道路，连接西路和东路，位于大屯路和辛店村路之间，规划位置无现况道路，为拆迁民房房基及小树林。道路长度1200m，为城市主干道，规划红线宽度为35m。与道路同步施工的新建管线分别为：D900-D1600mm雨水、D500—D600mm污水、DN400—DN600mm上水、DN200mm天然气、36孔电信、1400×1000mm电力方沟、DN200—DN400mm中水、DN400mm热力管道，管线埋置深度3—9m。三、场地工程地质条件：根据《奥林匹克公园市政配套工程西路污水管线工程岩土工程勘察报告》西路与北一路相交位置的地质水文报告，并参考附近地区的地质报告，施工区域的地质情况及水文情况如下：由上至下依次为：表层0.4m—1.4m人工堆积房渣土①1层；厚度0.8m—1.3m厚的人工堆积中亚粘土、轻亚粘土①层；1.3m—1.5m厚的轻亚粘土和中亚粘土③层；0.5m—1.0m厚的重亚砂土和轻亚砂土③1层；1m—1.5m厚的亚砂土③3层；1.9m—2.5m厚的中亚粘土、轻亚粘土④1层；距地面7m--7.2m以下为中亚粘土和重亚粘土④层。地下水位距地面高度为2.3—2.6m。四、编制依据及原则：4.1编制依据：4.1.1《建筑基坑工程技术规范YB9258-97》《建筑与市政降水工程技术规程JGJ/T111-98》《地基与基础施工手册》4.1.2工程地勘报告。4.1.3基础类相关图纸4.1.4相关施工经验4.2编制原则：4.2.1降水效果良好；4.2.2经济可行；4.2.3确保工期；五、沟槽降水方案5.1降水井设计5.1.1降水目的：为确保结构干槽施工，使地下水位降至基底下0.5m以下，以便在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工，既可避免大量涌水、冒泥、翻浆和流沙对施工造成的影响，又可由于土中水分排除后，动水压力减小，大大提高边坡的稳定性，减少土方开挖量。5.1.2常用的降水方法：项次井点类别土层渗透系数（m/d）降低水位深度(m)1单层轻型井点0.5--503--62多层轻型井点0.5--506--123喷射井点0.1--28--204管井井点20--2003--55深井井点5--250＞155.1.3土层渗透系数土层渗透系数（m/d）土层渗透系数（m/d）粘土＜0.005粗砂25-50重亚粘土0.005—0.05中砂10-25轻亚粘土0.05—0.1粉砂1-5亚粘土0.1-0.25粉土质砂0.5-15.1.4降水方法的确定：根据地质报告可知，本工程施工区域范围地下管线施工区域多为中亚粘性和轻亚粘土，土层渗透系数较低，依据规范结合附近地区降水经验，采用轻型井点结合深井的降水方法降低该处地下水位从理论和实践上均可行且效果良好的方案。轻型井点降水其原理是通过启动真空泵，使井点系统形成真空，井点周围形成真空区，地下水在真空泵的吸力作用下，使井点附近的地下水通过砂井、滤水管被强制吸入井点管并被排除。这样在井点附近的地下水与真空区外的地下水之间，形成一个水头差，真空区外的地下水在真空吸力和重力的作用下，流向井点排出地面，从而达到降低地下水位的目的。轻型井点降水迅速，可保证工期要求。深井井点降水是在深基坑的周围埋置深于基底的井管，使地下水通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出，使地下水水位低于坑底。本法具有排水量大，降水深，不受吸程限制，排水效果好，井距大，对施工干扰小，较为经济的特点。因此采用上述两种降水方式，可以利用轻型井点降水迅速的特点确保工期，同时又可利用深井降水深的特点保证埋深最深的管线施工时的降水效果。根据本工程的地质水文情况，土层的渗透系数，结合本单位以前在该地区进行的安慧桥、大屯路、安立路、北中轴路等工程的建设经验，该地区的地下水位走向自西北向东南。因此为了取得更好的降水效果，阻截水脉，发挥轻型井点降水能力强特点，采取在北一路沟槽的北侧设置轻型井点，在沟槽的南侧设置深井井点降水的井点布设原则。轻型井点降水受真空泵吸力的限制，实际应用过程中，其降低水位最大深度为6m。结合地质报告和管线分布及埋深情况，可采用降低地面高程以缩小井点管与所需降低地下水位线之间高差的方法。即结合道路清表，将布设井点管位置原地面下挖2m，增强降水能力，符合轻型井点降水要求。5.1.5轻型井点系统降水计算轻型井点50点设为一组，采用8m长管。由于井底处于中亚粘土和重亚粘土层，井可认为是完整井，并由于是处于潜水层和滞水层中，为无压，因此以下计算以无压完整井进行。1）沟槽总渗水量计算Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgX0)经过加权平均计算，得渗透系数：K=9.7m/d=0.0001122m/s含水层厚度H=9-2.3=6.7m,降水深度S=4+0.5=4.5m影响半径R=1.95s(HK)1/2=70.7m单排轻型井点系统：抽水半径X0=2B+L/4B：取20m，L取60mX0=25mQ=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgX0)Q=1.366*9.7*[(2*6.7-4.5)*4.5]/(lg70.7-lg25)=1174m3/d2）计算井点管数量和间距：单根井点出水量q=65πdLK1/3管径d=0.048m滤管长度L=1.3mq=65*πdLK1/3=65*3.14*0.048*1.3*9.71/3=27m3/d井点数量：1.2Q/q=1.2*1174/27=52个井间距确定60/52=1.15m确定每1.2m设置一个井3）校核水位降低数值h=[H2-Q×(lgR-lgX0)/1.366K]1/2=2.2m实际可降低水位S=H-h=6.7-2.2=4.5m，与需要降低水位4.5m相符，故按照1.2m井点间距布置可行。5.1.6深井井点系统降水计算：1）基坑总渗水量计算Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgX0)与轻型井点计算相同为1174m3/d=0.0136m3/s。2)深井进水过滤器需要总长度计算q=2πrlk1/2/15=2×3.14×0.3×1×0.00011220.5/15=0.00133m3/s3)深井过滤器进水部分需要的总长度为：Q/q=0.0136/0.00133=10.22m假定深井数进行试算确定深井数量：h0=(H2-Q×LnX0/nr/πKn)0.5假设60m布设6个井，h0=5.3m，该数值符合nh0=31.8≥10.22m,按照上述方式布设可行，间距确定为10m。按照以往施工经验，井的深度钻孔至不透水层后再向下4-5m，确定井深为15m。5.2降水施工方法5.2.1轻型井点：1）轻型井点施工工艺程序：放线定位→铺设总管→钻孔→安装井点管→填砂砾滤料→上部填粘土密封→用弯连管将井点管与总管连通→安装抽水设备与总管连通→安装集水箱和排水管→开动真空泵排气，再开离心泵抽水→水位观测记录2）井点布设：为了确保降水效果，选择在迎水方向布设，在最外侧沟槽上口线以外1m处设置一排轻型井点，且该排井点在开孔前首先需降低地面高程2m，以满足降水要求。3）地下管线调查：对有怀疑区段挖探坑，以探明地下管线布设情况；4）钻孔：按施工总体部署把机房、集水干管、钻孔位置、排水渠等所需占地划出，清理、平整，修建临时道路。采用小型正循环钻机成孔，孔径30cm，成孔深度比设计井点管底标高低50--100cm。5）安设井点管：钻孔成孔后，立即插入井点管，滤水井管外包60目尼龙砂二层,钻机自行吊装；6）填充滤料：井点管与孔壁之间用粗砂灌实，分层填料，同时辅助竹竿插捣、晃匀。距地面1.0m深度内，用粘土填塞密实，以防止漏气。滤料在填充过程中，要从井点管四周均匀送下，以保证井管垂直。7）洗井：采用水冲洗井法；8）装泵抽水：井点管埋设完毕后，接通总管与抽水设备连通。8m管长50点一组。接头要严密，并进行试抽水，检查有无漏气、淤塞等情况，出水是否正常，如有异常情况，在检修后方可使用。井点使用时，需保证连续不断的抽水。机组设置在所带动的井点组的中部，一个机组带50根井点。机组安装时要考虑查井方便。9）地下水排放：在两侧红线位置人工开挖宽50cm深40cm的土槽用于排水，并为避免渗漏，在土槽内铺设塑料布。在机组与土槽之间安设直径108mm输水管，输水管的坡度为0.1%,最高点设在机组进水口处，标高与水泵一致。抽出的地下水先排入沟槽两侧排水沟，然后汇集向北排入现况辛店村路雨水明沟。10）运行与观测1、按施工设计布置观测井，随同钻孔时设置、试抽或试水。一个井点组设置2个观测井。井点系统运行前先观测一昼夜每隔4小时间隔的稳定水位，井点系统运行后，每日观测四次。2、要随时检查观测每根井点管的出水情况，要分析整理纪录，作出抽水时间与地下水位、真空度与地下水位的变化关系图表，出水量与抽水时间的关系图表，依据观测纪录绘制出水位降落曲线及动态变化情况。11）使用材料：井点管径：50mm；井点管长：8m；滤料：粗砂；直径108mm输水管。5.2.2深井井点：根据地下水位、土质及管线埋深情况，在北一路南侧及路口等无法连续进行轻型井点布设的区域采用深井井点降水的措施。1）井点布设：深井井点沿拟开挖沟槽边坡上口1m布置，根据前述计算确定孔径为600mm，井点深入所需降水深度以下6—8m，总深度为15m，井点间距为10m，10个为一组。2）深井井点施工工艺程序：井点测量定位→挖井口→安护筒→钻机就位→钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填井管与孔壁间的砂砾过滤层→洗井→井管内下设水泵→安装抽水控制电路→试抽水→降水井正常工作→降水完毕拔井管→封井。3）成孔：根据土质条件和孔深要求，采用回旋钻钻孔，孔径较井管直径每边大150—250mm，采用自成泥浆护壁，边钻进边注入清水，使泥浆排出，至要求深度后，注入清水一段时间，把井内的泥浆稀释排出，至不浑浊为止。孔口设置护筒，防止孔口塌方，并在旁边设置排泥沟。成孔后，进行清孔，清孔采用压缩空气洗井与潜水泵联合。4）安设滤水管：清孔完成后安设滤水管。采用外径400mm、壁厚40mm、长度1.5m的无砂混凝土管作滤水管。井底填粒径3—6mm砾石0.3—0.5m后，然后分节下管。5）滤料填注：滤水管下井后及时在滤水管与土壁间填充砂砾滤料，采用3-8mm的细砾石。填滤料一次连续完成，从底填到井口下1m左右，上部采用不含砂石的粘土封口。为防止雨水和泥沙流入井内，井管要高出地面0.2m。管安装完成后，立即用空压机洗井，以免淤井。6）抽水采用潜水泵，在安装前对水泵及控制系统作全面检查，检验电机的旋转方向，各部位的螺栓是否紧固，电缆接头的封口有无松动，如无问题，方可放入井中使用。潜水泵用绳吊放，放置在要求降低的地下水位以下0.3--0.5m处。潜水泵安装后要及时抽水，以形成流动水头和通畅的水路，抽出的水通过出水胶管排入前述的排水沟中最后排入现