管井降水专项施工方案

郑州市郑东新区综合交通枢纽地下道路工程E、F匝道及街区C隧道降水施工方案编制单位：北京城乡建设集团郑东交枢工程项目部日期：2014年06月30日1第一章编制依据及目的一、参照的规范文件1、《郑东新区综合枢纽地下道路工程勘察报告》2、《工程测量规范》GB50026-20073、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-20124、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-20135、《建筑地基基础工程质量验收规范》GB50202-20026、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20127、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-20018、《现场临时用电安全技术规范》JGJ46-20059、《建筑机械使用安全技术规范》JGJ33-201210、《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-201311、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-201112、《建筑施工土石方工程安全技术规范》JGJ180-200913、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-200914、《危险性较大的分部分项工程安全管理方法》建质（2009）87号文二、编制的目的为本项目深基坑施工组织、管理、技术及施工措施提供纲领性的文件，用以指导基坑工程中各主要分部分项工程的施工以及其它关联项目的施工管理，确保优质、快速、安全、文明地完成本工程的施工任务。三、编制的主要内容1、编制主要依据：《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-20132、编制主要内容；工程地质与水文地质条件，风险因素分析，工程危险控制重点与难点，施工方法和主要施工工艺，基坑与周边环境安全保护要求，监测实施要求，变形控制指标与报警值，施工安全技术措施，应急方案，组织管理措施等。2第二章工程概况及水文地质一、工程名称及关联单位序号项目内容1工程名称郑东新区综合交通枢纽地下E、F隧道及街区C隧道工程2工程地址郑东新区高客站东广场动力北路北七里河路以南3建设规模E匝道350.168m、F匝道303.54m、街区C78.62m4建设单位郑东新区基础设施建设项目部5勘察单位河南省建筑设计研究院有限公司6设计单位郑州市市政工程勘探设计研究院7监理单位郑州市豫通市政公用工程监理有限公司8施工单位北京城乡建设集团有限公司二、工程概况1、该项目位于嘉园东路及博学西一街与动力北路以北地下，E、F匝道南接动力北路地下通道，北出口于七里河南路；街区C隧道南接动力北路地下隧道现无出口，暂时盲道。2、本工程属于郑州市郑东新区综合交通枢纽地下道路工程E、F匝道及街区C隧道项目，F匝道全长301.623m，E匝道全长350.168m；街区C隧道全长78.611m。3、该项目E、F匝道与主隧道接口部分及街区C全部工程结构设计为地埋式钢筋砼箱涵，筏板式钢筋砼底板，隧道路面设计高程自73.555～85.94，E、F匝道出口为U型出口设计，详见下页《2-1总平面位置图》。三、工程地质情况根据河南省建筑设计研究院有限公司（2014.02）《郑东新区综合枢纽地下道路工程勘察报告》描述拟建项目场地的地质情况如下：1、工程地质勘探成果第1层粉土（Q4-3a1）褐黄色，稍密～中密。摇震反应中等，无光泽反应，干强度低、韧性低，表层有30cm～80cm耕植土，局部地段见少量杂填3土，厚度约2.3米。第2层粉土（Q4-3a1）褐黄色，稍密～中密。摇震反应中等，无光泽反应，干强度低、韧性低。土中含云母片，锈色铁质侵染，偶见小姜石，该层粗颗粒较多，局部夹粉砂薄层，在场地内局部缺失，厚度约1.6米。第3层粉质粘土（Q4-21）褐灰～灰色，湿，可塑～软塑，无摇振反应，有光泽，干强度中等，韧性中等，含锈色铁质侵染，云母片，偶见小姜石，底层含蜗牛壳碎片，局部夹泥质土或粉质土薄层，厚度约1.5米。第4层粉土（Q4-21）浅灰～灰色，稍湿～湿，中密～密实，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低，土中含云母片、蜗牛壳碎片及小姜石，砂含量高，局部变为粉砂，在场地内普遍分布，厚度约2.2米。第5层粉质粘土（Q4-21）灰色，可塑，无摇振反应，稍有光泽，干强度高，韧性高，土中含云母片及小姜石，局部见植物根系腐殖质，该层在场地内普遍分布，厚度约0.9米。第6层粉土（Q4-21）灰色，湿，中密，摇震反应中等，无光泽反应，干强度低、韧性低。土中含云母片，偶见小姜石及蜗牛壳碎片，局部含沙量高，该层在场地内普遍分布，厚度约1.6米。第7层有机质粉质粘土（Q4-21）灰～灰黑色，层底局部浙变为黄褐色，软塑～可塑，无摇振反应，有光泽，干强度高，韧性高，土中含云母片蜗牛壳碎片、有机质及少量姜石，局部夹铁质氧化物及钙质斑点，该层有机质含量平均值5.8%，该层在场地内普遍分布，厚度约4.5米。第7夹层粉土（Q4-21）灰色，湿，中密～密实，摇震反应中等，无光泽反应，干强度低、韧性低。土中含铁质氧化物、含云母片和钙质结核，该层在场地内局部分布，厚度约1.3米。第8层粉砂（Q4-1a1+p1）灰色，饱和，中密～密实，颗粒级配一般，分选中等，成分主要为长石、石英、云母等，层顶局部夹粉土，该层在场地内局部缺失。2、室内试验数据表41）三轴剪切强度标准值建议值一览表层号三轴剪（不固结不排水）固结快剪（固快）粘聚力Cuu（Kpa）内摩擦角Φuu（0）粘聚力Ccu（Kpa）内摩擦角Φcu（0）1132213232122413253171117124152316265171217146152516276-12282297151016147夹1724182584174292）渗透系数建议值表（cm/s）层号12345建议值5.0×10-47.5×10-18.0×10-66.0×10-19.0×10-6层号677夹89建议值1.0×10-33.0×10-61.2×10-35.5×10-31.5×10-2设计建议值：上部土层建议值K=0.6m/d，下部砂层建议值K=0.8m/d四、工程水文概况1、根据图纸说明近3～5年的地下最高水位在现自然地表下约2米，目前场地内上部潜水位主要受季节性降雨和周围基坑降水影响，根据2013年11月初前后初见水位约在现地面下5.2～9.6米左右，实测潜水稳定水位约在现地面下7.7～16.7米左右，（绝对高程68.72～76.80米），项目所在位置水位呈南低北高走势。2、设计要求在基坑降水施工时注意施工降水时产生的水头压力差在动水压力作用下产生管涌作用和流沙现象，注意采取相应措施防止产生基坑突涌。3、地基土具地震液化性，液化等级为轻微液化，主要液化土层为第4、6层。5第三章降水施工方法根据本工程拟建场地周边环境情况、工程地质条件、水文地质条件及拟建建筑物的特征，结合本地区降水经验，采取管井降水经济合理，便于施工和质量控制。一、降水方案设计3-1降水方案设计平面图1、降水管井布置根据基坑工程初步设计及专家论证方案确定设置管井44眼，井深26米，均布置在结构线外2米处（E0+138.479一眼除外），井间距30米，外径600mm，内径300mm，2、降水井施工方法根据设计图结构轴线测量放井位，然后钻机就位；采用回旋钻机成孔，成孔直径700mm，成井直径600mm，孔深26m，成孔后冲孔换浆，之后安装无砂砼管，做好井管之间的连接；井管安装完毕后，在管井与孔壁之间填入直径为60.5的米石或绿豆沙，成井后及时进行洗井，达到水清砂净；安装潜水泵进行抽水、降水。3、工艺流程4、根据涌水量管井选择安装12m3/h（根据实际情况调整泵量大小，以便更好地控制水位）潜水泵进行抽水，扬程不小于35m，泵的大小根据施工时实际情况最终确定。5、排水系统：井中抽水管采用50mm消防带与泵连接，井外排水管采用Φ50mm软塑管，基坑周边每50米设置蓄水池一个，采用直径300PVC管连接，出口接入市政排水系统。二、施工准备1、施工机具设备序号设备名称/型号功率台数备注1钻井机JZJ-1005.5KW22泥浆泵FY-503.0KW23潜水泵QY-50-351.8KW44管井定位钻孔井管安装抽水井管准备米石固井配套安装72、施工材料序号材料名称单位数量规格1无砂砼管米1166直径6002底座井盘个44直径6003绿豆沙立方米1805mm4竹皮条米38005纱网布平方米8583、技术及施工准备详细查阅工程地质勘察报告，了解工程地质情况，分析降水过程中可能出现的技术问题及采取的措施，凿孔设备与抽水设备检查维修，平整场地，为了节省机械施工费用，采用小型钻井设备，场地平整度要高一些，设备进场前进行场地平整，以便于井架在场地内移动。三、管井施工安装1、钻井施工程序井点放线定位→钻机就位→钻孔成孔→清空→下管洗井→安装抽水设备→试抽与检查→正式投入降水程序。2、钻井及井管埋设1）根据设计图提供的测量控制点，测量放线确定井点位置（见3-1图），然后在井位先挖一个小土坑，深大约500mm，以便于钻孔时集水、埋管时灌砂，近距离挖一个泥浆池，用水沟将小坑与泥浆池连接，以便泥浆循环。2）钻机就位到井点位置，试钻、根据地质情况掌握钻进速度，控制泥浆比重，防止塌孔。钻进达到设计深度后洗井，下井管，下管时保证孔壁与井管之间四周间隙均匀，以便于填充砂石，钻孔深度应比滤管设计安置深度低500mm以上，使滤管底部存有足够的砂石。3）砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果，应注意以下几点：8（1）砂石必须采用粗砂，以防止堵塞滤管的网眼。（2）滤管放置在井孔的中间，砂石滤层的厚度应在60～100mm之间，以提高透水性，防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。填砂厚度要均匀，速度要快，填砂中途不得中断，以防孔壁塌土。（3）砂石滤层的填充高度至少要超过地下水位线或滤管顶以上1米，保证土层水流上下畅通。（4）井点填砂后，井口以下1.0～1.5m用粘土封口压实，防止漏气而降低降水效果。3、冲洗井管：成井后及时将潜水泵下入井内进行洗井，直到抽出清水为止，逐根进行清洗，避免出现“死井”。4、管路安装铺设：首先沿基坑外侧，铺设300mmPVC管，砌筑蓄水池，直至管道接入市政管网，主管路的流水坡度按坡向市政管网，5‰的坡度并用砖将主干管垫好。5、正式运转抽水之前必须进行试抽，以检查抽水设备运转是否正常，管路是否存在漏水现象，为了观测降水深度，是否达到施工组织设计所要求的降水深度，在基坑中心设置一个观测井点，以便于通过观测井点测量水位，并描绘出降水曲线。四、降水运行降水管井、管网全部安装完毕后进行试抽，当抽水设备运转一切正常后，整个抽水管路无漏水现象，可以投入正常抽水作业，开机7d后将形成地下降水漏斗，井趋向稳定，土方工程可在降水10d左右开挖。五、注意事项1、在正式开工前，由专职电工安装电器设备，保证在抽水期间不停电，抽水连续进行，特别是开始抽水阶段，时停时抽，会导致井点管的滤网阻塞。同时由于中途长时间停止抽水，造成地下水位上升，会引起土方边坡塌方等事故。2、管井降水应经常进行检查，其出水规律应“先大后小，先浑后清”，若9出现异常情况，应及时进行检查。3、在抽水过程中，经常检查出水量，当地下水位降到所要求的水位后，要减少出水量，尽量使抽吸与排水保持均匀，达到细水长流。4、在抽水过程中，特别是开始抽水时检查有无井管淤塞的死井，如有“死井”及时采取措施，通知打井队进行淘井。5、基坑周围上部挖好截水沟，防止雨水流入基坑，水泵抽出的水应排入市政管网，以防止渗下回流，影响降水效果。6、如场地粘土层较厚，这将影响降水效果，因为粘土的透水性能差，上层水不易渗透下去打孔，孔内填满粗砂，形成二至三排砂桩，使地层中上下水贯通，在抽水过程中，由于下部抽水，上层水由于重力作用和抽水产生的负压，上层水系很容易漏下去，将水抽走。六、其它工作安排1、待机械运行正常后，施工现场安排1～2人轮流对机械及降水情况实施监挖并做好记录，现场预备一台发电机和一台水泵机组，以备不时之需。2、按照出水量与图纸水位，待全部机组运转后3-5天，可施行下道工序施工。3、根据设计及规范要求，降水结束时间定为主体结构完成，并在结构外防水施工完成完成，具备回填土条件后即可拆除，暂定时间为120天