1、 一、工程概況(略) 二、設(shè)計(jì)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(jì)要求 七、成井(孔)施工工藝與技術(shù)要求 八、降水運(yùn)行 九、投入主要機(jī)械設(shè)備 十、施工管理人員及勞動(dòng)力配備 十一、附圖表 一、工程概況(略) 二、設(shè)計(jì)有關(guān)參數(shù)1、 擬建車站總長(zhǎng)160.00米;2、 兩端頭井寬為23.80米;3、 主車道(標(biāo)準(zhǔn)段)寬為18.40米; 4、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(hù)結(jié)構(gòu),連續(xù)墻刃腳深:1） 端頭井為26.00米左右,相應(yīng)絕對(duì)標(biāo)高為-22.81米;2） 標(biāo)準(zhǔn)段為23.00米左右,相應(yīng)絕對(duì)標(biāo)高為-19.81米; 5、根據(jù)設(shè)計(jì)要求,本工程

2、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12.4812.74米,基底絕對(duì)標(biāo)高為-9.29-9.55米; (2)西端頭井:開挖深度為14.25米左右,基底絕對(duì)標(biāo)高為-11.06米; (3)東端頭井:開挖深度為14.57米左右,基底絕對(duì)標(biāo)高為-11.38米; (4)出入口開挖深度8.00米左右,基底絕對(duì)標(biāo)高為-4.81米,出入口開挖深度相對(duì)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(duì)標(biāo)高為+3.19米. 三、地質(zhì)條件 (一)地層情況層 序地層名稱層 頂 標(biāo) 高(米)層 頂 埋 深(米)厚度米重度kN/米3-1層雜填土

3、+2.400.800.80-2層素填土+1.801.400.60-1層褐 黃 色粉質(zhì)粘土0.003.201.8018.60-3a層灰色粘質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-5.208.405.2018.10層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-6.509.701.3017.30層灰色淤泥質(zhì)粘土-12.9016.106.4016.70-1a層灰色粘土-16.1019.303.2017.30-1b層灰 色粉質(zhì)粘土-20.8024.004.7018.00-2層灰色砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土-35.3038.5014.5017.90-3層灰 色粉質(zhì)粘土鉆至40.00米未穿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)

4、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0.500.70米左右,相應(yīng)的絕對(duì)標(biāo)高為+2.50米左右. 2、由于受鉆探孔深度的限制性,在地表以下40米的范圍內(nèi)未鉆見上海地區(qū)普遍分布的第層砂質(zhì)粉土及粉細(xì)砂層(第含水層),故沒有本場(chǎng)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(chǎng)地的第層承壓含水層頂板的埋藏深度一般在45米以下.其滲透系數(shù)K值一般在10-410-3厘米/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8.0010.00米左右,其相應(yīng)的絕對(duì)標(biāo)高為-5.00-8.00米左右. 四、降水目的 根據(jù)本工

5、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(shí)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(shí)做到及時(shí)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(jìn)行.4、 對(duì)本場(chǎng)地基坑底部發(fā)生突涌的可能性作出評(píng)價(jià). 五、工作量布置依據(jù)及工作量 (一)基坑底突涌的可能性評(píng)價(jià) 1、基坑底板穩(wěn)定性評(píng)價(jià)條件:承壓水上覆不透水層的厚度H應(yīng)滿足下式要求:HFswh /s 式 中: H 承壓水上覆不透水層的厚度(米),基坑底板深度為19.00米,承壓含水層的頂板深度為28.50米,則:H = 9.50米; s 基坑底以下不透

6、水層的土的加權(quán)平均重度(KN/米3),取18.15 KN/米3; h 承壓水頭高于承壓含水層頂板的高度(米),承壓含水層的頂板深度為45.00米,承壓水頭高度取地表以下10.00米,則:h = 45.00 - 10.00 = 35.00米; w 水的重度(KN/米3),取10KN/米3; Fs 安全系數(shù),一般為1.0.2,取1.1; 2、評(píng)價(jià)結(jié)果: H 1.1010.00 35.00 / 18.15 = 21.20米; 3、評(píng)價(jià)結(jié)果分析根據(jù)上述驗(yàn)算結(jié)果分析:當(dāng)本工程基坑開挖至地表以下15.00米左右時(shí),若上覆承壓水不透水層的厚度大于21.20米時(shí),基坑底不會(huì)發(fā)生突涌,而本工程的上覆不透水層的厚

7、度要大于30米,故基底是穩(wěn)定的,因此,本工程對(duì)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(chǔ)存量的計(jì)算: 計(jì)算式: W = V 或 W = Ah 式 中: W 容積儲(chǔ)存量 (米3) V 含水層體積 (米3),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1.00米); 含水層的給水度(粉砂與粘土給水度經(jīng)驗(yàn)值 為 0.100.15 )(供水文地質(zhì)手冊(cè)第二冊(cè)),本次根據(jù)上部土層的性質(zhì)取:= 0.10. a.基坑面積(A)計(jì)算 東端頭井面積:320.92米2; 西端頭井面積:320.92米2; 主車道面積:2436.16米2; 基

8、坑面積A = 3078米2.b.降水深度(h)計(jì)算h = 基坑開挖平均深度13.60米 + 1.00米 - 靜止水位0.50米 = 14.10米. 由上述參數(shù)計(jì)算地下水容積儲(chǔ)存量如下: W = Ah = 0.10307814.10 = 4340米3. 2) 地下水垂直補(bǔ)給量的計(jì)算: 計(jì)算式: Qj = kZAI 式 中: Qj 地下水垂直補(bǔ)給量(米3/d); kZ 垂直滲透系數(shù)(米/d),粘性土的滲透系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取0.05米/d(供水水文地質(zhì)手冊(cè)第二冊(cè)); A 逕流補(bǔ)給斷面積 (米2),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(米),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)

9、取地表以下10.00米; h2 基坑底板的深度(米),取平均深度13.60米; L 補(bǔ)給含水層頂板至基坑底板的距離(米); 取10.40米; 則:水力坡度I =(13.60-10.00)/10.40 = 0.35; 由上述參數(shù)計(jì)算地下水垂直補(bǔ)給量Qj如下: Qj = KzAI = 0.0530780.35 = 54米3/d. 3) 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(chǔ)存量、地下水的垂直補(bǔ)給量與降雨量,由于對(duì)降雨量目前無資料估測(cè),且根據(jù)上部潛水含水層的透水性較弱的特性,在短時(shí)期內(nèi)因降雨滲入地層內(nèi)的滲入量不會(huì)很多,因此,本次對(duì)基坑的抽水量確定、井?dāng)?shù)設(shè)計(jì)與抽水泵的選擇只考慮地下水的

10、儲(chǔ)存量與垂直補(bǔ)給量,對(duì)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 (米2); a井 單井有效抽水面積 (米2);根據(jù)我公司的降水施工經(jīng)驗(yàn)在上海地區(qū)第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150 米2250米2,取200米2; 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(jì)結(jié)果分析 1)由上述計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)如下: 地下水容積儲(chǔ)存量W = 4340米3; 地下水垂直補(bǔ)給量Qj = 54米3/d; 降水井16口; 2)抽

11、水量計(jì)算 當(dāng)選用QDX3-20-0.75型流量為3.0米3/h的潛水泵抽水時(shí): 每天抽水量Q抽= 31624 = 1152米3; 其中包含每天的垂直補(bǔ)給量Qj = 54米3/d, 因此每天抽取地下水的儲(chǔ)存量W抽為: W抽= Q抽 - QJ1天 = 1152 54 = 1098米3 3)抽水天數(shù)計(jì)算 抽水天數(shù) t= 總儲(chǔ)存量W 每天抽取的儲(chǔ)存量W抽 = 43401098 = 4天 4)從以上計(jì)算結(jié)果可知:當(dāng)16口降水井全部抽水時(shí),4天后就能將基坑內(nèi)的地下水疏干,但由于本場(chǎng)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(tái)泵72米3/d的抽水能力的要求,即每臺(tái)泵的抽水將是間續(xù)抽水,因此按每

12、天抽水12個(gè)小時(shí)計(jì),則經(jīng)抽水8天后基坑內(nèi)的地下水即可疏干,因此,上述布置的井?dāng)?shù)完全能滿足本次基坑的干挖土施工的要求. (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(duì)本工程基坑內(nèi)的地下水的出水量進(jìn)行了 計(jì)算以及對(duì)基坑底板突涌的可能性進(jìn)行了 評(píng)價(jià)驗(yàn)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17.00米,見“降水井結(jié)構(gòu)圖”(圖2); 2、東、西端頭井:布置4口降水井,井深19.00米,見“降水井結(jié)構(gòu)圖”(圖3); 六、降水井構(gòu)

13、造與設(shè)計(jì)要求 1、井口:井口應(yīng)高于地面以上0.50米,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4.00米; 2、井壁管:井壁管均采用焊接鋼管,井壁管直徑為250米米;(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(jìn)水的作用,沉淀管接在濾水管底部,直徑與濾水管相同,長(zhǎng)度為1.00米,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10.00米圍填瓜子片,在瓜子片圍填面以上圍填顆粒磨圓度較好的4號(hào)砂(綠豆砂),填至

14、地表以下3米; 6、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(shí),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(jī)械設(shè)備選用QJ150-1型工程鉆機(jī)及其配套設(shè)備.采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)泥漿護(hù)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(cè)放井位:根據(jù)降水井平面布置圖測(cè)放井位,當(dāng)布設(shè)的井點(diǎn)受地面障礙物或施工條件的影響時(shí),現(xiàn)場(chǎng)可作適當(dāng)調(diào)整; 2、埋設(shè)護(hù)口管:護(hù)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(shí)管外返漿,護(hù)口管上部應(yīng)高出地面0.10

15、米0.30米; 3、安裝鉆機(jī):機(jī)臺(tái)應(yīng)安裝穩(wěn)固水平,大鉤對(duì)準(zhǔn)孔中心,大鉤、轉(zhuǎn)盤與孔的中心三點(diǎn)成一線;4、鉆進(jìn)成孔:開孔孔徑為500米米,一徑到底.鉆進(jìn)開孔時(shí)應(yīng)吊緊大鉤鋼絲繩,輕壓慢轉(zhuǎn),以保證開孔鉆進(jìn)的垂直度,成孔施工采用孔內(nèi)自然造漿,鉆進(jìn)過程中泥漿密度控制在1.101.15,當(dāng)提升鉆具或停工時(shí),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(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,在提鉆前將鉆桿提至離孔底0.50米,進(jìn)行沖孔清除孔內(nèi)雜物,同時(shí)將孔內(nèi)的泥漿密度逐步調(diào)至1.10,孔底沉淤小于30厘米,返出的泥漿內(nèi)不含泥塊為止; 6、下井管:管子進(jìn)場(chǎng)后,應(yīng)檢查過濾器的縫隙是否符合設(shè)計(jì)要求.下管前必須測(cè)量孔深,孔深符合設(shè)

16、計(jì)要求后,開始下井管,下管時(shí)在濾水管上下兩端各設(shè)一套直徑小于孔徑5厘米的扶正器(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(jì)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0.30米0.50米,井管上口應(yīng)加悶頭密封后,從鉆桿內(nèi)泵送泥漿進(jìn)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(jì)要求填入礫料,并隨填隨測(cè)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3.00米厚粘性土止水,或采用水泥漿封孔.

17、9、洗井:在提出鉆桿前利用井管內(nèi)的鉆桿接上空壓機(jī)先進(jìn)行空壓機(jī)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(duì)出水量很少的井可將活塞在過濾器部位上下竄動(dòng),沖擊孔壁泥皮,此時(shí)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(jī)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(shí)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(shí)應(yīng)注意避免在抽水過程中不被挖土機(jī)、吊車等碾壓、碰撞損壞,因此,現(xiàn)場(chǎng)要在這些設(shè)備上進(jìn)行標(biāo)識(shí).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

18、替抽水,真空抽水時(shí)管路系統(tǒng)內(nèi)的真空度不宜小于-0.06米Pa,以確保真空抽水的效果. 11、排水: 洗井及降水運(yùn)行時(shí)應(yīng)用管道將水排至場(chǎng)地四周的明渠內(nèi),通過排水渠將水排入場(chǎng)外市政管道中. 八、降水運(yùn)行: 1、試運(yùn)行 1)試運(yùn)行之前,準(zhǔn)確測(cè)定各井口和地面標(biāo)高、靜止水位,然后開始試運(yùn)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(yùn)行一口,力爭(zhēng)在基坑開挖前,將基坑內(nèi)地下水降到基坑底開挖面以下1.00米深.水位降到設(shè)計(jì)深度后,即暫停抽水,觀測(cè)井內(nèi)的恢復(fù)水位. 2、降水運(yùn)行 1)基坑內(nèi)的降水井應(yīng)在基坑開挖前二十天進(jìn)行,做到能及時(shí)降低連續(xù)墻內(nèi)基坑中的地下水位; 2)降水井抽水時(shí),潛水泵的抽水間隔時(shí)間自短至長(zhǎng),每次抽水井內(nèi)水抽干后,應(yīng)立即停泵,對(duì)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(yùn)行過程中,做好各井的水位觀測(cè)工作,及時(shí)掌握地下水位的變化情況. 4)降水運(yùn)行期間,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行24小時(shí)值班制,值班人員應(yīng)認(rèn)真做好各項(xiàng)質(zhì)量記錄,做到準(zhǔn)確齊全. 5)降水運(yùn)行過程中對(duì)降水運(yùn)行的記錄,應(yīng)及時(shí)分析整理,繪