某沟槽降水(深井降水和轻型井点降水方案比选)施工方案

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虎阜工程二标段沟槽降水施工方案编制人：编制日期：2010年1月19日审核人：审核日期：2010年1月19日审批人：审批日期：2010年1月21日目录一、工程概况二、场地工程地质条件三、编制依据四、沟槽降水方案确定原则五、深井井点施工工艺和质量保证措施六、轻型井点施工工艺和质量保证措施七、方案比选八、现场管理、安全生产与文明施工措施一、工程概况：施工平面图本工程为虎阜路及程二标段，工程起点桩号为K0+930,终点桩号为K1+520，全长为590米。污水管道：根据最新污水规划，接纳周边地块、周边支路及三标污水，由东向西铺设d600、d800污水管，排入一标污水管道，最终排入新园路已建d1200污水管道内，进白洋湾污水泵站提升，至污水处理厂出来。管道位于南侧中央分隔 带，管中心距路中心1.0米。沿途预留DN400、d600污水支管。二、场地工程地质条件：1、现场工程地质条件沿线地势总体比较平坦，局部起伏较大，透视条件一般，勘察点地面标高最大值3.12m，最小值2.48m，地表相对高差为0.64m。测得沿线河道水面高差1.44m。苏州位于江苏省东南部，地处长江三角洲南缘，属三角洲冲、湖积平原，本次勘探所揭露的土层为第四系全新统、上更新统河口—湖沼相冲（淤）积的粘（砂）性土层。2、地基土的工程特征勘查范围内共揭露5个工程地质层，描述分别如下：⑴层杂填土：灰~黄灰色，松散，主要以粘性土夹含建筑垃圾为主，局部路面表层为沥青路面。场区普遍分布，厚度：1.00~3.6m，平均1.84m；层底标高：-0.9~1.55m，平均0.93m⑵层粘土：灰黄色，可~硬塑，含少量铁锰结核，有光泽，无摇震反应，干强度高，韧性好。场区普遍分布，厚度：1.00~3.30m，平均2.64m；层底标高：-2.21~-1.15m，平均标高-1.71m。⑶层粉质粘土：灰黄色，可塑，少有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。场内普遍分布，厚度：0.8~2.6m，平均1.77m；层底标高-4.19~-2.85m，平均-3.48m。⑷层粉土：灰黄色，很湿，稍密~中密，无光泽反应，摇震反应迅速，干强度低，韧性低。场区普遍分布，厚度：2~3.2m，平均2.58m；层底标高-6.25~-5.41m， 平均-5.99m。⑸层粉砂：灰色，饱和，中密，主要成分为石英、长石及云母等，颗粒级配不良，粘粒含量低。该层未揭穿，揭露最大厚度为4.5m3、水文地质条件和气象条件根据地质勘察报告，对本工程有影响的地下水为富含于⑴层杂填土中的上层滞水-孔隙水。初见地下水位埋深0.80m~1.20m，相应标高1.46~1.89m，稳定地下水位埋深1.00m~1.60m，相应标高1.26~1.39m。上层滞水-潜水主要考河流及大气降水补给，受外界的影响较大，并随富、枯水季节水位有所变化，年变化幅度约为1.0m左右。场地浅部微承压水主要赋予层⑷粉土及⑸层粉砂中，主要接受径流及越流补给。场地浅部微承压水主要接受径流及越流补给。根据勘察报告，隔层的渗透系数为：⑵层粘土渗透系数K=4.5×10-7cm/s⑶层粉质粘土渗透系数K=3.6×10-6cm/s⑷层粉土渗透系数K=8.0×10-5cm/s4、污水管道基础所处的地基位置本工程污水管道位置原地面为2.027~3.360m，平均标高为2.67，槽底标高为-3.455~-2.982m，平均标高为-3.219m，平均开挖深度5.8m，管道基础完全处于⑶层粉质粘土中，存在发生管涌的可能性。三、编制依据⑴《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-99 ⑵《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008⑶《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98⑷苏州市虎阜路及西延工程二标段排水施工图设计⑸虎阜北路排水工程工程地质勘查报告⑹相关施工经验四、沟槽降水方案确定原则1、降水目的：为确保结构干槽施工，使地下水位降至基底下0.5m以下，以便在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工，既可避免大量涌水、冒泥、翻浆和流沙对施工造成的影响，又可由于土中水分排除后，动水压力减小，大大提高边坡的稳定性，减少土方开挖量。2、降水方法的确定：根据地质报告和以往施工经验，本工程降水方式主要在深井井点降水和轻型井点降水两种方法中进行选择。深井井点降水是在深基坑的周围埋置深于基底的井管，使地下水通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出，使地下水水位低于坑底。本法具有排水量大，降水深，不受吸程限制，排水效果好，井距大，对施工干扰小，较为经济的特点。轻型井点降水其原理是通过启动真空泵，使井点系统形成真空，井点周围形成真空区，地下水在真空泵的吸力作用下，使井点附近的地下水通过砂井、滤水管被强制吸入井点管并被排除。这样在井点附近的地下水与真空区外的地下水之间，形成一个水头差，真空区外的地下水在真空吸力和重力的作用下，流向井点 排出地面，从而达到降低地下水位的目的。轻型井点降水受真空泵吸力的限制，实际应用过程中，其降低水位最大深度为6m。结合地质报告和管线分布及埋深情况，可采用降低地面高程以缩小井点管与所需降低地下水位线之间高差的方法。即结合道路清表，将布设井点管位置原地面下挖2m，增强降水能力，符合轻型井点降水要求。五、深井井点系统施工工艺⑴层杂填土⑵层粘土⑶层粉质粘土⑷层粉土涌水量计算简图模拟降水后地下水位线地下水位线1、降水计算书：取单个井段作为计算单位，井段按长70m，宽5米计算单井深度：12m土层渗透系数：K＝8.0×10-5cm/s=0.7m/d原静止水位标高：1.87m降水后水位标高：-4.33m水位降深S=6.2m基坑面积：A＝70*5=350m2基坑等效半径：r0 =η(L+B)/4=1.06(70+5)/4=19.875m降水影响半径：R=2SHK=2*6.2*12*7.0=34.78mR0=R+r0=34.78+19.875=54.66m基坑用水量计算：Q=1.366K*{[(2H0-S0)S0]/log(R0/r0)}=1.366*0.7*{[(2*12-6.2)*6.2]/log(54.66/19.875)}=105.526/0.439=240.38m3/d单口管井极限出水能力q=24*' 'adl=24*130165*5.1=45.69m3/d设计降水井数：1.1×Q÷q＝1.1×240.38÷45.69=5.7≈6口井间距为70/(6-1)=14米2、管井降水施工工艺流程：井点位置放线定位→钻机成孔→清孔、洗井→井管安装→孔壁填砂→水泵安装→检查水质、水量→试抽水→正常抽水→监测⑴、降水方案设计基坑内降水：根据地质勘察资料，本工程基坑底位于微承压水稳定水位以下，为防止承台期间出现涌水、涌砂现象，在承台施工期间需采取降水措施一有效降低地下水位，确保地下室正常施工。根据理论计算及地区经验，延污水管道长度方向每间距14米设置1口管井（计算书附后），需在土方开挖前先打好管井预抽水，使基坑内水位下降至－4.3米以下，确保管道正常施工。管井井深12米，底标高为－9.33m，成孔直径φ400mm，内置φ225PVC管，管外井壁填黄砂，（上部3米填粘土封口）；井内设深井潜水泵（扬程24米，抽水流量不小于45㎡/d）。 ⑵、工艺要求①、定位通过测量仪器定出井位，并严格按照设计井位成孔。钻机就位时必须对准所定孔位，机架水平、正直，井位误差不超过10cm。②、成孔采用正循环钻进工艺，成孔直径为400mm，钻进过程中，根据不同的地层合理选用钻压、转速、泵量等技术参数，采用自然造浆护壁，成孔垂直度偏差小于1%。③、清孔清孔的目的是将成孔后的稠泥浆及孔内的泥浆冲出。④、下管下管时所有深井的底部要通过测量控制在一个水平面上：为了保证井管不靠在井座上和填砾厚度，在井管上加设扶正器（门形钢管架）。⑤、填砾填砾高度至孔口2m处，填砾时采用管外返水快投法，封闭井口从管内送入清水，当送入的水从孔中返回时，即可快速均匀的沿着井管四周撒入砾料，如此砾料中的杂质和细砾可顺循环槽排走。⑥、洗井洗井工作必须在下管填砾后及时进行，拖延的时间越长，泥浆与砂土、砾料一起凝固后洗井越困难，洗井时必须用清水冲洗，以达到要求。⑦、安放潜水泵：用两根8#铁丝固定潜水泵电机位置，测井壁将潜水泵缓缓 放入井底滤料上高0．5m，井口横一钢管，通过8#铁丝将潜水泵固定于钢管上。输水管引至污水排放位置。⑶、降水技术要求降水：潜水泵设置完毕，立即开始降水，要求昼夜专人值班，见水就抽，始终保持井内处于低水位状态。这样，水才能源源不断地向井管中渗流，降水过程中，要定时测量观察井水位降深，填写降水记录和绘制水位降深曲线。以便准确掌握降水范围内，地下水位降低情况。⑷深井井点施工质量保证措施：①降水井井身圆正、竖直；②井身直径达到或大于设计直径；③实际井深与设计井深偏差小于50cm；④管井顶角的偏斜不得超过0.20m；⑤下置井管时直立于井中心，其偏斜度小于1％；⑥井管安装时，滤管采用四道竹片绑扎牢固；⑦井管安装后，及时沿井管四周均匀连续填入滤料，当发现填入量、深度与计算有较大出入时，需找出原因，加以排除；⑧降水井填滤料封闭外围后，及时用压缩空气洗井，洗至水清砂尽；⑨集水总管布置要整齐美观；六、轻型井点施工工艺地下水位线⑷层粉土 ⑶层粉质粘土⑵层粘土⑴层杂填土模拟降水后地下水位线模拟降水后地下水位线1、轻型井点施工工艺程序：放线定位→铺设总管→钻孔→安装井点管→填砂砾滤料→上部填粘土密封→用弯连管将井点管与总管连通→安装抽水设备与总管连通→安装集水箱和排水管→开动真空泵排气，再开离心泵抽水→水位观测记录⑴井点布设：为了确保降水效果，选择在迎水方向布设，在最外侧沟槽上口线以外1m处各设置一排轻型井点，且该排井点在开孔前首先需降低地面高程2m，以满足降水要求，具体布置图见附图。⑵地下管线调查：对有怀疑区段挖探坑，以探明地下管线布设情况；⑶钻孔：按施工总体部署把机房、集水干管、钻孔位置、排水渠等所需占地划出，清理、平整，修建临时道路。采用小型正循环钻机成孔，孔径30cm，成孔深度比设计井点管底标高低50--100cm。⑷安设井点管：钻孔成孔后，立即插入井点管，滤水井管外包60目尼龙砂二层,钻机自行吊装；⑸填充滤料：井点管与孔壁之间用粗砂灌实，分层填料，同时辅助竹竿插捣、晃匀。距地面1.0m深度内，用粘土填塞密实，以防止漏气。滤料在填充过程中，要从井点管四周均匀送下，以保证井管垂直。 ⑹洗井：采用水冲洗井法；⑺装泵抽水：井点管埋设完毕后，接通总管与抽水设备连通。8m管长50点一组。接头要严密，并进行试抽水，检查有无漏气、淤塞等情况，出水是否正常，如有异常情况，在检修后方可使用。井点使用时，需保证连续不断的抽水。机组设置在所带动的井点组的中部，一个机组带50根井点。机组安装时要考虑查井方便。⑻地下水排放：在两侧红线位置人工开挖宽50cm深40cm的土槽用于排水，并为避免渗漏，在土槽内铺设塑料布。在机组与土槽之间安设直径108mm输水管，输水管的坡度为0.1%,最高点设在机组进水口处，标高与水泵一致。抽出的地下水先排入沟槽两侧排水沟，然后汇集向北侧河道内。⑼运行与观测按施工设计布置观测井，随同钻孔时设置、试抽或试水。⑽使用材料：井点管径：50mm；井点管长：8m；滤料：粗砂；直径108mm输水管。2、轻型井点施工质量保证措施：⑴水泵运转：①必须连续运转;②停泵检修时，时间不能超过１小时;③填写水泵运转记录；④连续观测水位，水位降至槽底下50cm方能开挖土方。⑵质量标准： 原材料砂符合中粗砂标准（直径0.4-0.6mm）尼龙网、铜丝网1-2层，60-80目尼龙网或铜丝网井管长度误差小于10cm、接头密封良好工艺流程井位严格按设计井距布井放线，井位误差小于10cm，特殊情况需经现场技术负责人同意孔径检查钻头直径，确保孔径接近300mm孔深超深0.1-0.5m清孔直至孔内泥浆比重稀释至1.05左右井管下放居中缓慢下放，严禁强行墩放井管、孔口进行固定，管位误差小于5cm填料沿井管四周均匀填入滤料洗井直至水清砂净 封井滤料必须填至水层顶板上3~5m且粘土封井不小于2m降水管道的铺设注意保护好降水管道，特别是胶管，以免发生漏气现象试抽检查水泵电机运转，确保压力达到0.08mPa及各井的出水量水位观测作好初见水位、动水位、稳定水位的观测记录七、方案比选1、降水效果比较：轻型井点管网全部安装完毕后，开机7d后将形成地下降水漏斗，井趋向稳定，土方工程要在降水10d后开挖，由于设有井点管和连接管，对施工干扰大。深井降水排水量大，降水深，不受吸程限制，排水效果好，井距大，对施工干扰小，在开始降水2天后即能进行沟槽开挖；2、遇到问题的解决速度：每个深井单独使用一台潜水泵进行抽水工作，为独立降水单位，单个井点出现问题有对其他井点没有影响，出现问题后可在第一时间更换水泵，快速简单的解决故障；轻型井点降水中一台正空泵作用于50根井管，一旦真空泵出现问题，50米的范围内降水效果都要受到严重影响。3、经济型比较：经过预测，按单个井段施工周期为20天计算，深井降水的费用为4.8万，轻型井点降水的费用4.5万左右，差距不大。综合以上考虑因素，我项目部在降水方案中优先考虑的是深井井点降水。八、现场管理、安全生产与文明施工措施1、现场管理的相关措施⑴临时用电措施①建立健全现场临时用电管理制度，电工值班巡查制度，落实临电管理人员，明确其职责。 ②搞好临电施工组织设计及安全技术交底，并做好记录。③所有电动机具、机械、电气设备必须由专职电工或持证的操作手进行操作和维修，非电工或操作手不得随意动用机电设备。④电工要做好值班及维修日记。⑤工地使用的所有电器必须保证质量合格。⑵机械管理措施①建立健全现场机械管理制度，落实机械管理人员，明确其职责。②所有机械必须由专职操作手操作和维修，按操作规程操作。严禁非操作人员随意动用机械。③机械管理人员必须对机手做安全技术交底，并做好记录。④所有机械做好使用及维修保养记录，必须每天检查,确保机械设备的安全使用。操作人员做好交接班记录。⑶保卫消防措施①建立健全现场保卫消防管理制度，落实管理人员，明确其职责。工地成立消防保卫小组，工长任组长，各队长任组员，设专职安全消防员，定期和不定期检查，发现隐患及时处理。②对现场所有施工人员进行保卫消防教育，并做好记录。③现场要认真执行“三坚持”，即坚持防火安全交底制度、坚持用火申请制度和坚持特殊工种持证上岗制度。④现场临时用电、用水管路埋地敷设和临明消防设备设施有飨员曛尽?⑷料具管理措施 ①建立健全现场管理制度，落实料具管理人员，明确其职责。②制定材料节约措施，并做好材料节约台帐、报表。③各种材料的进出场手续、领退料手续必须齐全。④每道工序完工必须做到活完料净地清，按指定的地方码放好。⑸安全防护措施①现场要有健全的安全领导小组和安全管理制度及措施。②施工前进行技术安全交底，施工中应分工，统一指挥，设专人负责。③施工现场用电严格按照照明安全管理规定，加强电源管理，预防发生电器火灾。④操作人员认真执行各工种的安全操作规程及有关规定。⑤多工种同时作业时要安排好流水段，以免互相干扰，严禁立体交叉作业。2、文明施工措施⑴建立文明施工及环境保护体系。⑵文明施工做到组织落实、责任落实、形成网络，项目部定期进行文明施工检查，将文明施工管理列入生产活动议事日程当中，做到常抓不懈。⑶加强施工现况地下管线的保护工作，开工前走访各专业管线用户，取得他们的支持和配合，设专人负责现况管线的保护和维护工作，施工前必须对施工人员进行现场交底。⑷现场成立专职的文明施工小分队，建立文明施工管理制度，文明施工小分队由专职安全员带领，10人组成，负责全线文明施工的管理工作。⑸合理组织流水施工，合理组织材料的进场，减少现场材料的堆放量，对已 进场的各种材料、机械设备，停放到位，施工过程中做到活完料净脚下清。⑹为减少环境、空气污染，施工现场的土堆和易飞扬的料堆使用高密网进行苫盖。⑺施工人员进场前进行文明安全施工教育，培训、利用各种形式、板报、快讯、宣传表扬文明施工的先进人物，努力提高职工文明施工的意识和自身素质。⑻减少噪音扰民，原则上每晚22点至次日6点不得使用空压机等噪音大的设备，如必须使用需采用隔音棚降噪。⑼在施工现场如发现有价值的物品和具有考古价值的遗迹时，立即停止该部位的施工，并派专人对现场进行保护，防止发生哄抢。同时及时通知文物部门、公安机关及业主，防止文物的损坏和流失。