降水井施工方案

武汉市轨道交通7号线一期工程五标段土建工程降水井施工方案编制：审核：审定：中铁十一局集团武汉市轨道交通7号线一期工程土建五标段项目经理部二0一五年八月目录1.降水工程概况.......................................................................................................................32.降水分析................................................................................................................................32.1工程特点分析.............................................................................................................32.2降水设计思路.............................................................................................................43.基坑涌水量估算................................................................................................................43.1水文地质参数.............................................................................................................43.2基坑出水量估算.........................................................................................................44.降水井数量计算及布置........................................................................................................55.降水井结构设计....................................................................................................................65.1降水井的深度.............................................................................................................65.2降水井井管直径.........................................................................................................75.3填砾与管外封闭.........................................................................................................75.4排水组织....................................................................................................................86.质量保证措施........................................................................................................................87.安全保证措施........................................................................................................................97.1安全保证体系.............................................................................................................97.2机械操作.....................................................................................................................97.3施工作业及用电安全...............................................................................................108.文明施工及环境保护措施..................................................................................................108.1文明施工措施...........................................................................................................108.2环境保护措施...........................................................................................................11基坑降水方案11..降降水水工工程程概概况况车站场区内地下水主要为上层滞水、孔隙承压水及基岩裂隙水。1、上层滞水主要赋存于场地上部人工填土中，主要接受大气降水，生活用水及给排水管涵的渗透入渗补给,水位、水量与地形及季节关系密切,并受人类活动影响明显。勘察期间实测场地上层滞水静止地下水位埋深为0.60-6.80m，相当于黄海高程16.09-21.45m。上层滞水对拟建工程基坑开挖施工影响较小。2、承压水主要赋存于〈8-1〉混合层及〈12〉层砂及砾卵石层中，〈8-1〉层为弱承压、弱透水含水层，〈12〉层为中-强透水层，主要接受侧向地下水的补给及侧向排泄；与I级阶地水力联系密切，呈互补关系，地下水位季节性变化规律明显，水量较为丰富。根据设置的水位观测孔数据显示，本站承压水位埋深约10.00-12.00m（高程8.25-11.00m）。上部粘性土为隔水顶板，下部S2f基岩为相对隔水底板。3、基岩裂隙水主要赋存于下部基岩中，主要接受其上部含水层中地下水的下渗及侧向渗流补给。基岩裂隙水与承压水呈连通关系，对基坑工程施工影响较小。22..降降水水分分析析22..11工工程程特特点点分分析析1.基坑开挖深度较大，周边环境复杂。基坑开挖深度约为自然地面下23.13-25.00m，地下水控制系统需要保证基坑安全的前提条件下，确保土方开挖以及主体结构顺利实施。2.孔隙承压水的控制是关键。就本基坑工程而言，地下水控制主要是对孔隙承压水的控制。3.周边环境敏感。对周边环境的影响主要是与已建成2号线王家墩东站站房、周边建（构）筑物、道路以及管线的影响。对内环境的影响主要是对基坑安全、土方开挖、主体结构施工的影响。22..22降降水水设设计计思思路路根据地勘报告和设计文件，标准段坑底位于于（4-1）粉细砂层中，端头部分坑底位于于（4-2）细砂层中，地下连续墙落底，墙底进入(20a-1)强风化泥岩不小于2m，基坑降水属于封闭式疏干降水，降水目标水位取坑底面下2.0m。1.根据地勘资料及抽水试验结果，确定降水设计相关的水文地质参数，估算敞开式降水时基坑总涌水量，从而确定敞开式降水时降水井的数量。2.综合地层条件、基坑开挖深度、周边封闭式降水工程经验等因素进行降水井结构设计以及估算封闭式降水条件下降水井的数量。3.根据坑内土体性质和分布、内撑杆件位置、端头井的工作特点，基础的布置形式等因素综合确定降水井平面布置。4.对于特殊地段，地连墙异型槽段处布设观察井（兼做备用降水井），其他部位增设少量观察井。现场实施过程中应进行抽水试验确定单井出水量，复核渗透系数，调整优化降水设计。在实际开挖工程中可通过信息化施工指导基坑土方开挖并合理开启的降水井。33..基基坑坑涌涌水水量量估估算算33..11水水文文地地质质参参数数根据勘察报告结论，推荐砂层平均渗透系数K=12.0m/d，影响半径R=300m。33..22基基坑坑出出水水量量估估算算根据基坑管井降水工程技术规程（DB42/T830-2012）公式进行基坑涌水量估算如下：式中：k——含水层渗透系数（m/d），可取12.0m/d；M——含水层厚度（m）；4bar000lgr-rlgk(MS)73.2RQH——承压水的初始水头高度；h——基坑动水位至含水层底板深度（m）；R——引用影响半径（m），可取300m；r0——基坑半径（m）；a、b—矩形基坑边长（m）。由此可得基坑总涌水量约为30532m3/d。考虑到本基坑地下连续墙落底，属封闭式疏干降水，基坑涌水受围护地连墙施工封底效果控制，暂按敞开式降水基坑总涌水量的50%预估。44..降降水水井井数数量量计计算算及及布布置置根据水文地质勘察结果，取干扰井群单井出水量根据公式计算：3120krlq式中：q——管井出水能力（m3/d）；l——过滤器长度（m）；r——过滤器半径（m）k——含水层渗透系数（m/d）；经计算，q=1466m3/d，所以单井实际出水量取700m3/d是合理可靠的，则需降水井数量为：N=1.2Q/q经计算，N=25口，实际布置29口。本次在王家墩东站坑外设置13口水位观测井（观测井兼备用降水井，同时考虑端头换乘部分极端施工工况）、坑内设置29口降水井（含4口备用井）。降水井布置时应避开梁、柱、桩等，在正式施工前应对井位进行核对，井位可在一定范围内调整，降水井具体布置详见下图降水井平面布置图。降水井平面布置图施工期间应根据承压水的水位、基坑开挖深度、开挖处的土层条件等因素综合考虑降水，在满足基坑不发生突涌、土方开挖便利的前提下，尽量少抽水。降水维持过程中，考虑不同地段开挖深度的不同，应根据挖土程序的需要及地下车站主体的施工进度，合理调整抽水井开启数量：按需开启降水井，具体开启数量以现场实测水位降深加以控制调整。55..降降水水井井结结构构设设计计降水井（观测井）井身结构系依据降水地段工程地质条件、水文地质条件、钻孔工艺、施工要求及有关规范规定综合设计确定。管井深度与过滤管安装深度以开采含水层（段）的埋深、厚度、透水性、富水性及其出水能力等因素来综合确定，经场地岩土工程勘察表明，基坑坑底下部砂层为主要取水层，井底不宜揭穿该层。其孔径和井管管径则按反滤层厚度，排水含砂量要求及安泵深度，泵型决定，综合考虑上述因素，降水井结构设计如下：55..11降降水水井井的的深深度度井深可根据以下公式确定：654321HwHwHwHwHwHwHw式中：Hw——降水井深度（m）；Hw1——基坑深度（m）；Hw2——降水水位距离基坑底要求的深度（m）；Hw3——；iirO为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10~1/15；Or=为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2（m）；Hw4——降水期间的