隧洞降水施工專項(xiàng)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為城市地下綜合管廊隧道工程，位于某市高新區(qū)核心區(qū)域，隧道全長(zhǎng)2860m，設(shè)計(jì)斷面尺寸為6.8m×4.2m（寬×高），采用盾構(gòu)法施工。隧道穿越粉質(zhì)黏土層、砂卵石層及強(qiáng)風(fēng)化巖層，地下水主要為第四系孔隙潛水及基巖裂隙水，水位埋深2.3-5.7m，對(duì)隧道施工安全構(gòu)成重大風(fēng)險(xiǎn)。1.2工程地質(zhì)條件地層編號(hào)巖土名稱厚度(m)滲透系數(shù)(k)分布特征①素填土1.2-2.51.5×10??表層分布，結(jié)構(gòu)松散②粉質(zhì)黏土3.5-6.83.2×10??廣泛分布，具弱透水性③中砂層2.1-4.32.8×10?3透鏡體分布，透水性較強(qiáng)④卵石層4.7-8.21.5×10?2主要含水層，富水性好⑤強(qiáng)風(fēng)化泥巖5.3-12.68.7×10??下部隔水層1.3水文地質(zhì)特征潛水含水層：主要賦存于②層粉質(zhì)黏土及③層中砂，水位受季節(jié)性降水影響明顯，年變幅1.5-2.2m承壓水層：④層卵石層為主要承壓含水層，水頭高度6.8m，單井涌水量可達(dá)80-120m3/h補(bǔ)給來(lái)源：大氣降水入滲補(bǔ)給占65%，周邊河道側(cè)向補(bǔ)給占30%滲透系數(shù)：加權(quán)平均滲透系數(shù)K=3.7×10?3m/s二、降水設(shè)計(jì)方案2.1設(shè)計(jì)依據(jù)與原則設(shè)計(jì)規(guī)范：《建筑與市政工程地下水控制技術(shù)規(guī)范》(JGJ/T111-2016)設(shè)計(jì)參數(shù)：降水深度：隧道結(jié)構(gòu)底以下1.5m（降至-9.3m高程）降水范圍：隧道軸線兩側(cè)各20m降水工期：主體施工期14個(gè)月（含養(yǎng)護(hù)期）水位降深要求：疏干井水位降至-10.8m，減壓井水位降至-12.3m2.2降水方案比選方案類型技術(shù)特點(diǎn)適用條件經(jīng)濟(jì)性工期保障最終選擇輕型井點(diǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低水位降深<6m★★★★☆★★☆☆☆否決管井降水降水深度大，效率高中粗砂及卵石地層★★★☆☆★★★★☆采納噴射井點(diǎn)真空降水，對(duì)地層擾動(dòng)小細(xì)顆粒土★★☆☆☆★★★☆☆輔助電滲井點(diǎn)適合黏性土降水滲透系數(shù)<10??m/s地層★☆☆☆☆★★☆☆☆否決2.3降水系統(tǒng)布置2.3.1管井降水系統(tǒng)井位布置：沿隧道軸線兩側(cè)各12m布設(shè)單排降水井，井間距8m，梅花形交錯(cuò)排列井?dāng)?shù)計(jì)算：按干擾井群理論計(jì)算，總需井?dāng)?shù)42口（含備用井6口）井管結(jié)構(gòu)：井口直徑：Φ800mm，井管直徑Φ325mm濾管長(zhǎng)度：4.5m（纏絲過濾器+60目尼龍網(wǎng)）井管材料：Q235B焊接鋼管，壁厚5mm填礫規(guī)格：20-40mm石英砂，填礫高度至地面以下2m2.3.2真空降水系統(tǒng)布設(shè)范圍：隧道進(jìn)出口明挖段（各150m）及盾構(gòu)始發(fā)井區(qū)域井點(diǎn)參數(shù)：井點(diǎn)間距1.2m，總管直徑Φ150mm真空管長(zhǎng)度6m，濾管長(zhǎng)度1.5m真空度控制≥0.08MPa設(shè)備配置：2BW4-353型真空泵，抽氣量15m3/min2.4排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)排水管網(wǎng)：主管采用DN300mmPE管，坡度3‰支管采用DN200mm鍍鋅鋼管，每3口井匯合接入主管集水池：設(shè)置3座臨時(shí)集水池，有效容積500m3/座排水設(shè)備：150ZW180-20型排污泵8臺(tái)（6用2備）單泵流量180m3/h，揚(yáng)程20m，功率15kW排水去向：經(jīng)三級(jí)沉淀池處理后排入市政雨水管網(wǎng)2.5抽水設(shè)備選型設(shè)備型號(hào)數(shù)量功率(kW)流量(m3/h)揚(yáng)程(m)適用井深(m)200QJ80-302811803015-25250QJ125-401418.51254025-35真空泵47.515m3/min--排污泵81518020-三、施工工藝與流程3.1施工準(zhǔn)備3.1.1技術(shù)準(zhǔn)備編制詳細(xì)施工方案并組織專家論證進(jìn)行降水井定位測(cè)量放線，建立測(cè)量控制網(wǎng)開展水文地質(zhì)補(bǔ)充勘察，施工前進(jìn)行3口試井制定降水監(jiān)測(cè)方案，布設(shè)水位觀測(cè)孔12個(gè)3.1.2設(shè)備材料準(zhǔn)備降水井施工設(shè)備：GPS-15型工程鉆機(jī)6臺(tái)，配套泥漿循環(huán)系統(tǒng)井管加工：按設(shè)計(jì)要求預(yù)制井管，每節(jié)長(zhǎng)度3m，絲扣連接濾料準(zhǔn)備：20-40mm石英砂5000m3，黏土球2000m3抽水設(shè)備：提前進(jìn)行單機(jī)調(diào)試，確保性能達(dá)標(biāo)3.2降水井施工工藝3.2.1成井工藝流程測(cè)量定位：使用全站儀精確放樣井位，誤差≤50mm鉆機(jī)就位：調(diào)整鉆機(jī)垂直度，偏差≤1%泥漿護(hù)壁成孔：采用正循環(huán)鉆進(jìn)，泥漿比重1.15-1.25孔徑Φ800mm，孔深超設(shè)計(jì)深度1.5m終孔后進(jìn)行清孔換漿，泥漿含砂率≤4%井管安裝：采用汽車吊吊裝井管，確保居中安放井管連接采用絲扣+焊接雙重密封底部安裝Φ325mm錐形封底填礫濾料：采用連續(xù)下料法，填礫速度0.5-0.8m3/min填礫至設(shè)計(jì)高度后進(jìn)行洗井黏土止水：井口2m范圍采用黏土球止水，分層夯實(shí)洗井作業(yè)：采用活塞洗井+空壓機(jī)聯(lián)合洗井洗井至出水量穩(wěn)定，含砂量≤1/200003.2.2關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)施工環(huán)節(jié)控制參數(shù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)鉆孔垂直度≤1%孔深測(cè)斜儀每5m檢測(cè)一次井管安裝居中偏差≤50mm井中測(cè)繩測(cè)量填礫質(zhì)量礫料級(jí)配20-40mm取樣篩分試驗(yàn)，合格率≥90%洗井標(biāo)準(zhǔn)出水量穩(wěn)定30min流量計(jì)測(cè)定，波動(dòng)≤5%含砂量≤1/20000取樣稱重法測(cè)定3.3抽水系統(tǒng)安裝水泵安裝：采用三腳架吊裝深井泵，泵體下入距井底1.5m處電纜采用YJV22-3×6型防水電纜，做好密封處理管路連接：井口出水管采用法蘭連接，安裝壓力表及止回閥排水支管與主管采用三通連接，設(shè)置控制閥門真空系統(tǒng)：真空管與井點(diǎn)管采用快速接頭連接真空泵與總管之間安裝真空表及氣水分離器3.4降水運(yùn)行程序試運(yùn)行階段（7天）：采用間隔啟動(dòng)方式，逐步增加開泵數(shù)量每天監(jiān)測(cè)水位、水量4次，繪制水位降深曲線對(duì)出水量不足的井進(jìn)行二次洗井穩(wěn)定運(yùn)行階段：全系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行，水位降至設(shè)計(jì)深度實(shí)行三班制值班，每2小時(shí)記錄一次運(yùn)行數(shù)據(jù)根據(jù)水位監(jiān)測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整抽水泵數(shù)量維護(hù)階段：每周進(jìn)行一次水泵輪換運(yùn)行每15天清理過濾器一次定期檢查電纜絕緣性能，絕緣電阻≥0.5MΩ四、質(zhì)量控制措施4.1成井質(zhì)量控制材料檢驗(yàn)：井管進(jìn)場(chǎng)需提供材質(zhì)證明，進(jìn)行壓力試驗(yàn)（試驗(yàn)壓力1.0MPa，保壓30min無(wú)滲漏）濾料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，不合格材料嚴(yán)禁使用施工過程控制：建立"三檢制"（班組自檢、技術(shù)員復(fù)檢、質(zhì)檢員終檢）每5口井進(jìn)行一次成井質(zhì)量綜合檢測(cè)井深、孔徑、垂直度實(shí)行100%檢測(cè)4.2降水效果監(jiān)測(cè)4.2.1監(jiān)測(cè)體系水位監(jiān)測(cè)：布設(shè)12個(gè)觀測(cè)孔，其中：沿隧道軸線3個(gè)（起點(diǎn)、中點(diǎn)、終點(diǎn)）降水影響范圍邊界4個(gè)周邊建筑物附近5個(gè)水量監(jiān)測(cè)：每口井安裝電磁流量計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出水量水質(zhì)監(jiān)測(cè)：每周取樣檢測(cè)pH值、含砂量、懸浮物濃度4.2.2監(jiān)測(cè)頻率降水初期（1個(gè)月）：每4小時(shí)監(jiān)測(cè)一次穩(wěn)定運(yùn)行期：每12小時(shí)監(jiān)測(cè)一次雨天及水位突變時(shí)：加密至每2小時(shí)一次4.3質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法井位偏差≤100mm全站儀測(cè)量井深+500mm,-0mm測(cè)繩測(cè)量井管垂直度≤1°測(cè)斜儀檢測(cè)濾料填充符合設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量洗井質(zhì)量含砂量≤1/20000取樣稱重法水位降深≥設(shè)計(jì)值水位計(jì)測(cè)量單井出水量≥設(shè)計(jì)值90%流量計(jì)測(cè)定五、安全生產(chǎn)保障措施5.1施工安全管理體系組織架構(gòu)：成立項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)的安全管理小組，設(shè)置專職安全員3名責(zé)任制度：建立"項(xiàng)目經(jīng)理-施工隊(duì)長(zhǎng)-班組安全員"三級(jí)安全責(zé)任制培訓(xùn)教育：特種作業(yè)人員持證上崗率100%每日開展班前安全技術(shù)交底每周組織安全生產(chǎn)例會(huì)5.2專項(xiàng)安全措施5.2.1用電安全采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)降水井電纜采用穿管埋地敷設(shè)，埋深≥0.7m配電箱安裝剩余電流保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s）雷雨天氣停止作業(yè)，所有設(shè)備可靠接地（接地電阻≤4Ω）5.2.2機(jī)械安全鉆機(jī)操作嚴(yán)格執(zhí)行"十字作業(yè)法"（清潔、潤(rùn)滑、調(diào)整、緊固、防腐）吊裝作業(yè)設(shè)置警戒區(qū)，專人指揮，吊裝半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人水泵維修前必須執(zhí)行"停電-驗(yàn)電-掛牌-上鎖"程序5.2.3基坑安全降水井井口設(shè)置Φ1200mm防護(hù)圈，高度300mm基坑周邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，掛設(shè)安全警示標(biāo)志每日檢查邊坡位移，當(dāng)位移速率超過5mm/d時(shí)立即停工5.3環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB破碎機(jī)等強(qiáng)噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚廢水處理：排水系統(tǒng)設(shè)置三級(jí)沉淀池（尺寸5m×3m×2m）處理后水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)揚(yáng)塵控制：施工區(qū)域?yàn)⑺祲m，每日不少于4次棄土運(yùn)輸車輛必須覆蓋篷布，出場(chǎng)前沖洗輪胎六、應(yīng)急預(yù)案6.1突水事故應(yīng)急處置6.1.1預(yù)警機(jī)制水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置三級(jí)預(yù)警：藍(lán)色預(yù)警：水位降深小于設(shè)計(jì)值80%黃色預(yù)警：?jiǎn)尉鏊客辉?0%以上紅色預(yù)警：基坑出現(xiàn)管涌、流砂等現(xiàn)象6.1.2應(yīng)急響應(yīng)流程報(bào)警：現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)人員立即向項(xiàng)目經(jīng)理報(bào)告（電話：XXX）啟動(dòng)預(yù)案：項(xiàng)目經(jīng)理判斷事故等級(jí)，啟動(dòng)相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案應(yīng)急處置：立即啟動(dòng)備用降水井，增加抽水量管涌部位采用沙袋反壓，注射速凝混凝土鋪設(shè)排水盲管，集中排水應(yīng)急支援：聯(lián)系應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)（響應(yīng)時(shí)間≤1h），調(diào)配備用設(shè)備6.2設(shè)備故障應(yīng)急措施6.2.1水泵故障備用泵數(shù)量不低于工作泵的30%，確保15min內(nèi)完成更換建立水泵維修保養(yǎng)臺(tái)賬，每臺(tái)泵累計(jì)運(yùn)行500h進(jìn)行大修6.2.2停電應(yīng)急配備2臺(tái)200kW柴油發(fā)電機(jī)，確保停電后10min內(nèi)恢復(fù)供電與供電部門建立應(yīng)急聯(lián)絡(luò)機(jī)制，提前獲取停電信息6.3周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)建筑物監(jiān)測(cè)：對(duì)周邊100m范圍內(nèi)建筑物設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)頻率1次/2天地下管線保護(hù)：對(duì)給水管、燃?xì)夤艿戎匾芫€設(shè)置位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)當(dāng)管線沉降超過10mm時(shí)，采取注漿加固措施地面沉降控制：控制水位降深速率≤0.5m/d當(dāng)?shù)孛娉两党^30mm時(shí)，啟動(dòng)回灌系統(tǒng)6.4應(yīng)急物資儲(chǔ)備物資名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量存放位置保管責(zé)任人柴油發(fā)電機(jī)200kW2臺(tái)始發(fā)井東側(cè)設(shè)備部長(zhǎng)潛水泵QY25-30-48臺(tái)材料倉(cāng)庫(kù)材料員速凝混凝土C30,初凝≤15min50m3攪拌站試驗(yàn)員沙袋80×40cm2000條基坑周邊施工隊(duì)長(zhǎng)注漿設(shè)備HJB-6型2套項(xiàng)目部倉(cāng)庫(kù)技術(shù)員應(yīng)急照明300W氙氣燈10套各作業(yè)面安全員七、施工進(jìn)度計(jì)劃7.1總體進(jìn)度安排準(zhǔn)備階段：第1-7天（設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、測(cè)量放線、試井施工）降水井施工：第8-42天（42口井，平均1.2口/天）系統(tǒng)安裝：第38-45天（井泵安裝、管路連接）試運(yùn)行階段：第46-52天（系統(tǒng)調(diào)試、參數(shù)優(yōu)化）正式運(yùn)行：第53-470天（主體施工期間持續(xù)降水）系統(tǒng)拆除：第471-480天（逐步停止降水，恢復(fù)場(chǎng)地）7.2資源配置計(jì)劃人力資源：管理人員8人（項(xiàng)目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、安全員3人、質(zhì)檢員2人、資料員1人）施工人員45人（鉆機(jī)班組30人、安裝班組10人、運(yùn)行班組5人）設(shè)備資源：主要施工設(shè)備18臺(tái)套備用設(shè)備6臺(tái)套（含2臺(tái)發(fā)電機(jī)）材料資源：鋼材350t（井管、鋼管）濾料5000m3（石英砂）電纜12000m（防水電纜）7.3進(jìn)度保障措施采用平行作業(yè)法，6臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)施工建立周進(jìn)度考核機(jī)制，延誤超3天啟動(dòng)趕工措施儲(chǔ)備30%的備用材料，確保連續(xù)施工與混凝土供應(yīng)商簽訂應(yīng)急供應(yīng)協(xié)議八、運(yùn)行維護(hù)管理8.1日常運(yùn)行管理班組職責(zé)：運(yùn)行班組實(shí)行24小時(shí)值班制，每小時(shí)記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)每日檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，填寫《降水運(yùn)行日志》發(fā)現(xiàn)異常情況立即報(bào)告并采取應(yīng)急措施數(shù)據(jù)管理：建立降水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)，每日生成水位降深曲線每周提交降水運(yùn)行周報(bào)，分析降水效果每月進(jìn)行降水效果評(píng)估，優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)8.2設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)定期維護(hù)：水泵：每15天檢查葉輪、軸承，每30天更換潤(rùn)滑油電機(jī)：每月測(cè)量絕緣電阻，每季度進(jìn)行解體保養(yǎng)管路：每周檢查法蘭連接，每月進(jìn)行防腐處理故障處理：建立"15分鐘響應(yīng)，2小時(shí)修復(fù)"的故障處理機(jī)制常見故障處理預(yù)案上墻，組織專項(xiàng)培訓(xùn)8.3成本控制措施節(jié)能措施：根據(jù)水位變化動(dòng)態(tài)調(diào)整開泵數(shù)量，避免無(wú)效能耗采用變頻調(diào)速技術(shù)，節(jié)電率可達(dá)15-20%水資源利用：處理后的降水用于施工現(xiàn)場(chǎng)灑水降塵、混凝土養(yǎng)護(hù)與市政部門協(xié)調(diào)，部分中水用于綠化灌溉材料節(jié)約：井管采用可回收設(shè)計(jì)，完工后回收率≥80%濾料篩分后重復(fù)利用，降低新材料采購(gòu)量九、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1驗(yàn)收依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(GB50202-2018)《地下水控制技術(shù)規(guī)范》(GB/T51039-2014)經(jīng)審批的施工設(shè)計(jì)圖紙及技術(shù)文件9.2驗(yàn)收內(nèi)容9.2.1成井質(zhì)量驗(yàn)收井位、井深、井徑、垂直度檢查井管安裝質(zhì)量檢查濾料填充質(zhì)量檢查洗井效果檢驗(yàn)（含砂量測(cè)定）9.2.2降水系統(tǒng)驗(yàn)收設(shè)備安裝質(zhì)量檢查試運(yùn)行參數(shù)測(cè)試（流量、揚(yáng)程、真空度）控制系統(tǒng)功能檢驗(yàn)排水系統(tǒng)通暢性檢查9.2.3降水效果驗(yàn)收水位降深值測(cè)定（需達(dá)到設(shè)計(jì)要求）降水影響范圍評(píng)估周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)持續(xù)降水穩(wěn)定性檢驗(yàn)9.3驗(yàn)收程序施工單位自檢：完成全部降水井施工及系統(tǒng)安裝后進(jìn)行自檢監(jiān)理驗(yàn)收：監(jiān)理工程師組織初步驗(yàn)收，出具評(píng)估報(bào)告第三方檢測(cè)：委托第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行抽水試驗(yàn)及效果評(píng)估業(yè)主驗(yàn)收：業(yè)主組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位進(jìn)行最終驗(yàn)收驗(yàn)收備案：整理驗(yàn)收資料，辦理備案手續(xù)9.4驗(yàn)收資料要求降水井施工記錄（每井一份）材料出廠合格證及檢驗(yàn)報(bào)告抽水試驗(yàn)報(bào)告水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析報(bào)告隱蔽工程驗(yàn)收記錄質(zhì)量評(píng)定資料十、結(jié)論與建議10.1方案可行性結(jié)論本降水方案通過管井降水與真空降水相結(jié)合的綜合降水措施，能夠有效將隧道施工范圍內(nèi)地下水位降至設(shè)計(jì)要求（-9.3m以下），滿足盾構(gòu)施工條件。方案設(shè)計(jì)考慮了地層特性、水文條