1、無(wú)錫地鐵3號(hào)線TJ-1標(biāo)基坑降水施工方案中國(guó)中鐵四局集團(tuán)二零一六年三月目錄 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章工 程 概 況 承壓水分析降水施工部署降水難點(diǎn)分析與風(fēng)險(xiǎn)施工投入設(shè)備第一部分工程概況第一部分工程概況1、工程位置及周邊環(huán)境（1）工程位置及周邊環(huán)境情況無(wú)錫市軌道交通3號(hào)線在線網(wǎng)中為東南西北方向的基本骨干線，一期工程線路長(zhǎng)約28.5km。均為地下線。共設(shè)21座車(chē)站，平均站間距1.347km。 本標(biāo)段為無(wú)錫地鐵3號(hào)線一期工程土建施工01標(biāo)，含兩站（蘇廟站、錢(qián)橋站）、三區(qū)間（蘇廟站錢(qián)橋站盾構(gòu)區(qū)間、錢(qián)橋站公路處站盾構(gòu)區(qū)間，錢(qián)橋出入場(chǎng)線明挖區(qū)間）。第一部分工程概況（2）工程范圍及規(guī)模第一部分

2、工程概況2、地質(zhì)情況本場(chǎng)地地貌單元屬長(zhǎng)發(fā)育，有含水層分布。角洲太湖沖湖積平原，地勢(shì)較平坦，河、汊、溝塘水網(wǎng)地層物理力學(xué)指標(biāo)表第一部分工程概況3、地質(zhì)縱斷面勘探情況 1 雜填土 1 黏 土 2 粉質(zhì)黏土夾砂質(zhì)粉土 2 砂質(zhì)粉土 1 黏 土基坑底結(jié)構(gòu)線 2 黏 土 1 粉質(zhì)黏土 2-1黏質(zhì)粉土夾粉質(zhì)黏土 3 淤泥質(zhì)黏土 1 黏 土雜填土黏土粉質(zhì)黏土夾砂質(zhì)粉土粉質(zhì)砂土夾粉砂基坑底結(jié)構(gòu)線黏土黏土粉砂粉質(zhì)黏土黏土雜填土黏土粉質(zhì)黏土夾砂質(zhì)粉土粉質(zhì)砂土夾粉砂基坑底結(jié)構(gòu)線黏土黏土粉砂粉質(zhì)黏土黏土第一部分工程概況4、周邊水文、地質(zhì)調(diào)查情況2.55m。蘇廟站錢(qián)橋站錢(qián)橋出入場(chǎng)線本場(chǎng)地地表水主要為場(chǎng)地西側(cè)的洋溪河，該

3、河河寬30m左右，河水深46m，勘察期間水位標(biāo)高在1.60m左右，年水位變化在1.0m左右。擬建場(chǎng)地內(nèi)存在三層地下水， 地下水類(lèi)型分別為潛水、微承壓水、承壓水。根據(jù)詳勘資料，抗?jié)B流穩(wěn)定性設(shè)計(jì)水位2層砂質(zhì)粉土夾粉砂按水頭標(biāo)高最高值1.22m取值，2-1層粉砂按水頭標(biāo)高最高值-1.10m取值。本場(chǎng)地地表水主要為場(chǎng)地東側(cè)的埭橋河，該河河寬18m 左右，河水深23m，勘察期間水位標(biāo)高在1.50m左右，年水位變化在1.0m左右。建場(chǎng)地內(nèi)存在三層地下水， 地下水類(lèi)型分別為潛水、微承壓水、承壓水。根據(jù)詳勘資料，抗?jié)B流穩(wěn)定性設(shè)計(jì)水位2層砂質(zhì)粉土夾粉砂按水頭標(biāo)高最高值1.30m取值，2-2層粉砂按水頭標(biāo)高最高值

4、-1.39m取值。本場(chǎng)地附近地表水主要為出入場(chǎng)線洞口段洋溪河分叉河寬17m左右，河水深約3.00m，勘察期間水位標(biāo)高在1.70m左右，河底淤泥厚0.8m左右，年水位變化在1.0m左右。地下水主要為松散巖類(lèi)的潛水、微承壓水、第承壓水根據(jù)本次勘察資料及已有水文地質(zhì)資料，本場(chǎng)地歷史最高水位標(biāo)高為：地表水2.50m，潛水2.55m，微承壓水1.20m，第承壓水-0.5m。近35年潛水位標(biāo)高1.50第一部分工程概況4、周邊水文、地質(zhì)調(diào)查情況蘇廟站錢(qián)橋站錢(qián)橋出入場(chǎng)線第一部分工程概況4、周邊水文、地質(zhì)調(diào)查情況蘇廟站錢(qián)橋站錢(qián)橋出入場(chǎng)線第二部分承壓水分析第二部分承壓水分析一、突涌驗(yàn)算1、蘇廟站基坑底面設(shè)計(jì)標(biāo)高以

5、下存在第2-1砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土層承壓含水層，最淺頂面標(biāo)高-24.94m。開(kāi)挖過(guò)程中，必須關(guān)注承壓水水頭埋深，必須進(jìn)行基坑突涌穩(wěn)定性分析?；拥装蹇雇挥糠€(wěn)定條件：在基坑底板至承壓含水層頂板之間，土的自重壓力應(yīng)大于承壓水含水層頂板處的承壓水頂托力，可按下式進(jìn)行承壓水位控制：式中：F安全系數(shù)（取1.05）hs基坑開(kāi)挖深度（m）D安全承壓水頭埋深值（m）s基坑底板至承壓含水層頂板間的土層重度的層厚加權(quán)平均值（本工程取18.0kN/m3）w地下水的重度（10.00kN/m3）序號(hào)開(kāi)挖工況開(kāi)挖標(biāo)高h(yuǎn)s(m)安全承壓水頭標(biāo)高D(m)降深量(m)1臨界狀態(tài)-11.03-1.10臨界狀態(tài)2標(biāo)準(zhǔn)段-11.25-

6、1.470.373標(biāo)準(zhǔn)段-13.21-4.823.724東端頭-12.64-3.852.755西端頭-15.28-8.387.28第二部分承壓水分析一、突涌驗(yàn)算1、錢(qián)橋站坑底面設(shè)計(jì)標(biāo)高以下存在第2-2層粉砂層承壓含水層， 頂面埋深約為地面下26.0m。開(kāi)挖過(guò)程中，必須關(guān)注承壓水水頭埋深，必須進(jìn)行基坑突涌穩(wěn)定性分析?；拥装蹇雇挥糠€(wěn)定條件：在基坑底板至承壓含水層頂板之間，土的自重壓力應(yīng)大于承壓水含水層頂板處的承壓水頂托力，可按下式進(jìn)行承壓水位控制：式中：F安全系數(shù)（取1.05）hs基坑開(kāi)挖深度（m）D安全承壓水頭埋深值（m）s基坑底板至承壓含水層頂板間的土層重度的層厚加權(quán)平均值（本工程取18.0

7、kN/m3）w地下水的重度（10.00kN/m3）序號(hào)開(kāi)挖工況開(kāi)挖標(biāo)高h(yuǎn)s(m)安全承壓水頭標(biāo)高D(m)降深量(m)1臨界狀態(tài)-9.98-1.39臨界狀態(tài)2標(biāo)準(zhǔn)段-11.80-4.523.133標(biāo)準(zhǔn)段-12.43-5.604.214東端頭-13.95-8.196.805西端頭-13.25-7.005.61第二部分降水井設(shè)計(jì)二、疏干井分析為確?；禹樌_(kāi)挖，需降低基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)的土體含水量?？觾?nèi)疏干井?dāng)?shù)量按下式確定：n = A / a井式中：n 井?dāng)?shù)(口)；A 基坑需疏干面積 (m2)；a井 單井有效疏干面積 (m2)；以粘性土、粉性土為主的含水層中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求及以往經(jīng)驗(yàn)本次單井有效疏干面

8、積a井取200m2。區(qū)域井?dāng)?shù)量井深孔徑管徑（m）（mm）（mm）坑內(nèi)疏干井1225.0705400坑內(nèi)疏干井2424.0705400坑內(nèi)疏干井31222.0705400合計(jì)18錢(qián)橋站基坑總面積約3606m2，共布置疏干井18口，井深22.025.0m。具體如下第二部分降水井設(shè)計(jì)二、疏干井分析區(qū)域井?dāng)?shù)量井深孔徑管徑（m）（mm）（mm）坑內(nèi)疏干井1225.50705400坑內(nèi)疏干井2723.0705400坑內(nèi)疏干井32322.0705400合計(jì)32蘇廟站基坑總面積約6320m2，共布置疏干井32口，井深22.025.50m。具體如下區(qū) 域井?dāng)?shù)量井深（m）孔徑（mm）管徑（mm）CDK0+106.

9、200 CDK0+241.816坑內(nèi)疏干井1722.0700400CDK0+241.816 CDK0+300.000坑內(nèi)疏干井2321.0700400CDK0+300.000 CDK0+348.790坑內(nèi)疏干井3219.0700400CDK0+348.790 CDK0+408.033坑內(nèi)疏干井4317.0700400CDK0+408.033 CDK0+470.000坑內(nèi)疏干井5415.0700400CDK0+470.000 CDK0+500.000坑內(nèi)疏干井6112.0700400合計(jì)20錢(qián)橋出入場(chǎng)線基坑需降水總面積約4000m2，共布置疏干井20口，井深12.022.00m。具體如下第三部分

10、降水施工部署第三部分降水井施工方案1、降水施工工藝封堵井孔使用結(jié)束拆除井管測(cè)量觀測(cè)井中地下水位正常抽水管內(nèi)設(shè)置水泵洗井井管與孔壁間填充濾料吊放井管放線定位清 孔挖井口井管制作鉆 孔鉆機(jī)就位第三部分降水井施工方案2、降水井構(gòu)造降承壓水井布置在基坑內(nèi)部，為了防止在施工過(guò)程中的破壞，井壁管擬采用鋼管。降壓井井管規(guī)格為：外徑273mm，濾管為同質(zhì)同徑圓孔濾管，濾管孔隙率不小于15%； 濾管設(shè)計(jì)在承壓水頭上1.5m，濾管外包60目的濾網(wǎng)，濾管處圍填建筑粗砂，濾料以上至井口用粘性土回填密實(shí)。底部設(shè)置1m沉淀管。降水井示意圖第三部分降水井施工方案3、降水施工技術(shù)要求降水井成孔的施工機(jī)械選用旋挖鉆鉆機(jī)，采用旋

11、挖鉆進(jìn)泥漿護(hù)壁的成孔工藝， 成井工藝流程如下。（1） 測(cè)放井位：根據(jù)降水井井位平面布置圖測(cè)放井位，當(dāng)布設(shè)的井點(diǎn)受地面障礙物或施工條件影響時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)可作適當(dāng)調(diào)整。（2） 安裝鉆機(jī)：旋挖鉆機(jī)安裝穩(wěn)固水平，對(duì)準(zhǔn)孔中心。（3） 鉆進(jìn)清孔準(zhǔn)備工作完成以后開(kāi)始鉆孔，整孔采用一徑到底，鉆進(jìn)過(guò)程中注意觀察返漿， 記錄地層情況，鉆到設(shè)計(jì)孔深后，一般需超鉆5080cm，并停止鉆進(jìn)，但仍停在原位進(jìn)行清水循環(huán)，以返清孔內(nèi)沉砂，減少沉淀，通過(guò)返漿觀察確定起鉆時(shí)間。（4） 下井管按設(shè)計(jì)井深事先將井管排列、組合，下管時(shí)所有深井的底部按標(biāo)高嚴(yán)格控制， 并且保持井口標(biāo)高一致。井管應(yīng)平穩(wěn)入孔，每節(jié)井管的兩端口要找平，保證井管不靠在

12、井壁上和保證填砂厚度，保證環(huán)狀填砂間隙厚度。下管要準(zhǔn)確到位,自然落下，稍轉(zhuǎn)動(dòng)落到位，不可強(qiáng)力壓下，以免損壞過(guò)濾結(jié)構(gòu)。（5） 填濾料第三部分降水井施工方案3、降水施工技術(shù)要求稀釋泥漿比重在1.05后關(guān)小泵量，將濾料徐徐填入，并隨填隨測(cè)填砂頂面的高度， 不得超高。（6） 井口封閉防止泥漿及地表污水從管外流入井內(nèi)，填砂頂部填0.5m厚的粘土球或優(yōu)質(zhì)粘土，一直填到地面，才能開(kāi)始洗井。（7） 洗井管井安裝完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行洗井，洗井通常采用的方法為清水沖洗，即把鉆機(jī)的鉆頭取下?lián)Q上水管，放入井管內(nèi)向下強(qiáng)行注水，通過(guò)壓水造成的壓力使井內(nèi)外形成水壓進(jìn)行洗井，一般應(yīng)連續(xù)洗井達(dá)井水變清才能成功，洗井過(guò)程中應(yīng)視井內(nèi)水

13、的含泥砂量而定，或視提水后井內(nèi)水恢復(fù)的快慢來(lái)判斷，總體上講洗井應(yīng)有足夠長(zhǎng)的時(shí)間為佳， 因?yàn)橄淳钦麄€(gè)管井施工過(guò)程中最為重要的環(huán)節(jié)。（7） 下泵抽水安裝泵體要穩(wěn)，泵軸垂直，連接好排水管及電源線路進(jìn)行試抽水，測(cè)定井內(nèi)水位及觀測(cè)孔水位變化及流量。（8） 外排水洗井及降水運(yùn)行時(shí)要用管道將水排至場(chǎng)地四周的排水溝內(nèi)，通過(guò)排水溝將水排入沉淀池中。第三部分降水井施工方案4、降水運(yùn)行（1）試運(yùn)行1） 在試運(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(kāi)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） 在降水井的成井施工階段要邊施工邊抽水，即完成一口投入運(yùn)行一口，在基坑開(kāi)挖前，將基坑內(nèi)地下水降

14、到開(kāi)挖面以下2.0m深。水位降到設(shè)計(jì)深度后，即暫停抽水，觀測(cè)井內(nèi)的水位恢復(fù)情況。（2）降水運(yùn)行1） 基坑的降水應(yīng)在基坑開(kāi)挖前1530天進(jìn)行，做到能及時(shí)降低基坑中的地下水位。2） 降水井抽水時(shí)，潛水泵的抽水間隔時(shí)間自短至長(zhǎng)，降水井內(nèi)的每次抽水后， 應(yīng)立即停泵，對(duì)于出水量較大的井每天開(kāi)泵抽水的次數(shù)相應(yīng)要增多。3） 降水運(yùn)行過(guò)程中，做好各降水井的水位觀測(cè)工作，及時(shí)掌握水位的變化情況。4） 降水運(yùn)行期間，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行24小時(shí)值班制，值班人員要認(rèn)真做好各項(xiàng)記錄，做到準(zhǔn)確齊全。5） 降水運(yùn)行過(guò)程中對(duì)降水運(yùn)行的記錄，及時(shí)分析整理，繪制各種必要圖表，以合理指導(dǎo)降水工作，提高降水運(yùn)行的效果。降水運(yùn)行記錄每天提交一份

15、，對(duì)停抽的井及時(shí)測(cè)量水位，每天12次。第三部分降水井施工方案5、降水井維護(hù)（1）設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)降水工作。（3） 加強(qiáng)降水設(shè)備維護(hù)，出現(xiàn)故障迅速排除，所需維修時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，及時(shí)更換備用設(shè)備。（4） 對(duì)每個(gè)井點(diǎn)的流量、水位、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)等都進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)水位、水量變化情況及施工情況及時(shí)采取調(diào)整措施。并利用坑外原有水位觀測(cè)孔對(duì)坑外地下水位進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)。6、降水井封井措施降水井封井措施如下：第一步：停止抽水后在井底填入干水泥和碎石屑，高度至地面，插入注漿管注漿。第二步：24小時(shí)后觀察井內(nèi)水位恢復(fù)情況。若恢復(fù)較快，即填入礫料進(jìn)行聚氨酯注漿，然后采用高標(biāo)號(hào)微膨脹混凝土填充。若無(wú)明顯水位上漲，即可用微膨混凝土填充至井

16、口并找平。第三部分降水井施工方案7、降水井施工控制要點(diǎn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)可能存在施工缺陷會(huì)導(dǎo)致滲漏引起流水流砂、地面沉降，基底滲漏引起管涌。因此，局部基坑外布置了觀測(cè)（備用）井，發(fā)生滲漏可以及時(shí)啟動(dòng)抽水，預(yù)防流砂引發(fā)沉降。（1）成井質(zhì)量的控制：成井質(zhì)量的好壞直接影響到單井的出水量和長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的完；施工中應(yīng)控制好每一個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況的變化調(diào)整施工參數(shù)、選擇合適粒徑的濾料、合適的濾網(wǎng)，適當(dāng)?shù)哪酀{比重等。（2） 運(yùn)行控制：前期應(yīng)初步判斷單井出水量，選擇合適揚(yáng)程、流量、功率的水泵，控制井內(nèi)水位下降的速率和井內(nèi)動(dòng)水位的變化，避免因降水速率過(guò)快造成不均勻沉降過(guò)大而引起結(jié)構(gòu)變形過(guò)大；并準(zhǔn)備充足的水泵，以防水泵的

17、損壞時(shí)及時(shí)更換修理；加強(qiáng)降水井的保護(hù)十分重要，確保每口井完好。（3） 排水系統(tǒng)的合理規(guī)劃與布置：因本基坑較大、并且深度大，因此在抽水前應(yīng)根據(jù)地形、管網(wǎng)，合理規(guī)劃布置外排水系統(tǒng)，避免抽取的地下水近距離的直接從地表補(bǔ)給承壓水層，造成較大徑流補(bǔ)給，增加抽水量，同時(shí)也增加了基坑變形等不利因素。第三部分降水井施工方案8、保障措施1、降水井成井技術(shù)措施（1） 認(rèn)真做好地層記錄，確保地層記錄的準(zhǔn)確。（2） 嚴(yán)格控制泥漿比重，確保水井有足夠的出水量。從地質(zhì)資料上看，地下水是非常豐富的，如果水井出水量達(dá)不到要求，就要從施工質(zhì)量上找原因。（3） 嚴(yán)格控制水井抽水含砂量，含砂量要1/100000，對(duì)于出水量達(dá)不到規(guī)

18、范要求的水井要及時(shí)處理，不能把問(wèn)題留下來(lái)。（4） 井管接頭要牢固，捆扎井管一律用雙股鐵絲。（5） 濾布包裹要均勻、緊實(shí)，避免漏裹，濾料要合適、均勻。2、降水運(yùn)行的技術(shù)措施（1） 降水運(yùn)行開(kāi)始階段是降水工程的關(guān)鍵階段，為保證在開(kāi)挖時(shí)及時(shí)將地下水降至開(kāi)挖面以下，盡可能提前投入降水運(yùn)行，即在降水井的成井施工階段應(yīng)邊施工邊抽水，完成一口投入降水運(yùn)行一口，力爭(zhēng)在基坑開(kāi)挖前，將基坑內(nèi)地下水降到基坑每層開(kāi)挖面以下2m左右。（2） 降水的設(shè)備在施工前及時(shí)做好調(diào)試工作，確保降水設(shè)備在降水運(yùn)行階段運(yùn)轉(zhuǎn)正常。第三部分降水井施工方案（3） 降水運(yùn)行階段應(yīng)經(jīng)常檢查潛水泵的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)不正常應(yīng)及時(shí)調(diào)泵并修復(fù)，另外施

19、工現(xiàn)場(chǎng)要備有數(shù)量多于降水井?dāng)?shù)的35臺(tái)潛水泵以備用。（4） 降水運(yùn)行階段應(yīng)保證電源供給，如遇電網(wǎng)停電，有關(guān)單位提前兩個(gè)小時(shí)降水施工人員，以便及時(shí)采取措施，保證降水效果。（5） 降水工作應(yīng)與開(kāi)挖施工密切配合，根據(jù)開(kāi)挖的順序、開(kāi)挖的進(jìn)度等情況及時(shí)調(diào)整降水井的運(yùn)行數(shù)量。（6） 做好基坑內(nèi)的明排水準(zhǔn)備工作，以防基坑開(kāi)挖時(shí)遇大雨能及時(shí)將基坑內(nèi)的積水抽干。（7） 根據(jù)水位變化情況分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并與基坑其他巖土工程監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比分析，以及時(shí)建議、確定應(yīng)采取的防治措施。第三部分降水井施工方案3、雨季、夏季施工措施（1） 做好基坑外的排水溝，平時(shí)應(yīng)及時(shí)清理干凈排水溝內(nèi)積砂和雜物，確保雨天及時(shí)排出地面積水，

20、以防地面積水沿基坑邊流進(jìn)基坑。（2） 電箱、電纜接頭部位應(yīng)放置在高于地面的位置，以防雨天積水淹沒(méi)電器造成漏電導(dǎo)致跳閘、停電、傷人等事故。（3） 成井后和每次分層開(kāi)挖后，應(yīng)保證井口搞出地面2030cm，以防雨天積水沿井口灌進(jìn)抽水井內(nèi)，造成降水井淤積泥砂、埋泵等。（4） 基坑開(kāi)挖過(guò)程中，每層土方開(kāi)挖到位后及時(shí)人工挖出排水溝，及時(shí)排除基坑積水和雨天降水形成的積水，雨后及時(shí)派人排出基坑積水。（5） 收聽(tīng)天氣預(yù)報(bào)，提前預(yù)知雨情，制訂預(yù)防措施。（6） 夏季及時(shí)做好電纜電線、電器的保護(hù)，避免高溫導(dǎo)致電器跳閘、燒壞。（7） 高溫季節(jié)做好防暑降溫工作，調(diào)整作業(yè)時(shí)間，避開(kāi)高溫時(shí)間。第四部分降水難點(diǎn)分析與風(fēng)險(xiǎn)第四部分降水難點(diǎn)分析與風(fēng)險(xiǎn)1、重難點(diǎn)分析1、本基坑開(kāi)挖深度較大，水位降深幅度大?；娱_(kāi)挖面下