地铁基坑降水施工方案Word文档格式.docx
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破坏作用。
4、为尽量避免地下水在基坑底部排水沟内流动破坏地基土体,在施做垫层前应分段用粘土回填排水沟的下半部,上半部用砂砾等透水材料回填形成排水肓沟,用来疏排粘贴防水卷材时软式透水管内的渗水。
1.4.2降水井施工工艺流程
准备工作→测量定位→钻机就位→定位安装→开孔→下护口管→钻进→成孔后冲孔换浆(稀释泥浆)→吊放井管→回填过滤粗砂→过滤层上口封堵→洗井→下泵试抽水→正式抽水→记录。
工艺说明:
1、基坑降水采用管井井点降水方法。
降水井采用冲击钻正循环钻进成孔,泥浆护壁。
2、降水井井管的制作采用钢花管(直径φ400mm,壁厚5mm)外包40目尼龙网,钢花管外包40目尼龙网用8#铅丝和竹条板绑扎牢固。
采用钢丝绳下放井管。
3、井管及井壁之间滤料反滤层采用粒径为3~7mm的砾料,碎石应沿管周围均匀投放,离孔顶1.5m范围内用粘土填实夯平。
1.4.3降水井施工方法
管井采用冲击钻正循环钻进成孔,下管前注入清水置换全井孔内泥浆,泥浆泵抽出沉碴并测定孔深。
井管分段制作,汽车吊吊放,各段孔口连接。
井管滤料采用粒径3~7mm的碎石,沿井管外四周均匀填入。
滤料回填完成后采用深井泵抽水洗井,直至抽出的井水清洁无污浊。
采用潜水泵抽水,开挖前的超前抽水时间不宜少于2周。
1.4.4降水井质量标准
施工质量检验主要依据《建筑与市政降水工程技术规范》(1JGJ/T111-98)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)与《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)进行,质量检验标准如表6-4-1所示。
表6-4-1管井施工质量检验标准
1.5基坑稳定性分析
在抽水影响半径内呈放射状布设观测孔,并在降水期对地下水动态进行观测,对地下水动态变化进行及时分析;
当地下水位急剧变化,及时分析原因(如水泵损坏、地下含水构筑物突然破裂漏水或区域地下水位上升等),采取相应的处理措施,确保安全,保证无水化施工。
1.6基坑涌水量计算
1.1.1设计规范及依据
《XX地铁XX号线工程详细勘察阶段XX站岩土工程勘察报告》
《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)
XX市标准《XX市建筑深基坑支护技术规范》(SJG05-2011)
1.1.2基坑涌水量
1、基坑涌水量计算
基坑长度:
L=205.93m;
基坑宽度:
B=21.3m;
基坑深度:
D=24.64m;
1)判定是否属于窄长式基坑
L/B=205.93/21.3=9.67<10,因此本段基坑宜用块状基坑出水量计算公式的潜水公式计算
2)出水量计算
Q—基坑涌水量(m³
/d);
k—渗透系数(m/d);
H—静止水位至含水层底板的距离(m);
S—设计水位降深(m);
R—影响半径(m);
r0—基坑等效半径(m);
其中:
水位埋深:
2.7m;
隔水层埋深:
27.7m;
地下水降至基坑以下:
1m;
降水井埋入基坑底以下:
6m;
设计水位降深S=24.64+1-2.7=22.94m≈23m。
各含水层厚度及渗透系数见表6-6-1:
表6-6-1含水层厚度及渗透系数表
3)含水层渗透系数
计算渗透系数采用加权平均值:
k=(4.2*0.3+0.4*0.001+0.84*10+3.4*0.1+4.15*30+0.25*55+1.7*0.2+1.7*0.5+3.75*1.5+0.82*2)/(4.2+0.4+0.84+3.4+4.15+0.25+1.7+1.7+3.75+0.82)
=7.39
故:
渗透系数k=7.39m/d。
静止水位至含水层底板距离H=27.7m-2.7m=25m;
3)基坑涌水影响半径
影响半径R=625.2m;
基坑等效半径错误!
不能通过编辑域代码创建对象。
=错误!
=38m;
A—基坑面积(㎡);
基坑涌水量Q=5153.9m³
/d;
单井设计流量:
m³
单井出水能力:
>
;
因此降水井设计满足要求。
4)降水井内潜水泵型号的选择
按照《建筑基坑支护技术规程》中7.3.18第4条要求“采用深井泵或深井潜水泵抽水时,水泵的出水量应根据单井出水能力确定,水泵的出水量应大于单井出水能力的1.2倍。
”
潜水泵的出水量计算:
m³
/h;
因此,选择出水量为50m³
/h,扬程36m的潜水泵,型号为:
QS(R)50-36/3-7.5。
1.7降水施工
1.7.1降水施工前的准备工作
1、搜集当地已有的水文气象、地质图、水文地质、工程地质、环境地质、工程环境等资料;
2、查明地下水类型,含水层与隔水层的空间分布,地下水渗透性,地下水水位动态,水质动态,地下水的补给、径流、排泄,地下水与地表水关系;
3、查明各类土的物理、力学、化学性质与分布;
特殊土的分布和有关指标;
不良地质现象;
4、查明基岩、裂隙、构造、岩溶、地表水体与降水工程的影响关系;
1.7.2降水施工技术措施
坑内降水管井施工主要机械设备包括:
冲击钻正循环钻进成孔、25t汽车吊1台、扬程不小于35m的潜水泵。
1、测量定位
降水井井位施放时必须详细调查核实场区地下管线分布情况,当无法确定时可采用人工挖探孔的方法,确认地下无各种管线后方可施工。
为避开各种障碍物、地下管线、结构梁柱,降水井间距可作局部调整,但降水井数量不得减少。
2、钻机就位
钻机就位、安装和定位:
降水井定位后,钻机进场就位,机座安装稳固水平,钻头对准井位中心。
3、井口开孔、下护管
启动钻机进行开孔施工,开孔施工时要轻压慢转,保证钻机的垂直度。
开孔孔径钻孔Φ705,深度至原状土层时,将钻头提出、停机,进行护口管安装。
护口管底口应插入原状土层下,管外缝隙采用粘土填实封严,防止施工时管外返浆,护口管上部应高出地面50cm。
4、降水井钻孔
护口管安装完成后,重新启动钻机,开始成孔施工,成孔直径Φ705。
成孔施工采用孔内自然造浆,钻进过程中泥浆比重控制在1.1~1.15,当提升钻具或停工时,孔内必须注满泥浆,防止孔壁坍塌。
5、清孔置换及下管
钻进至设计标高后,将钻杆提升至离孔底50cm位置,进行冲孔清除孔内杂物,同时逐步调整泥浆比重至1.1,直至孔底沉瘀物小于30cm,返出的泥浆内不含泥块为止。
安装井管前,垂直度是否符合要求,测量孔深,待以上检查项目符合设计要求后,开始下井管。
使用Φ400mm外径的钢花管。
用钢板作为井底以封闭底部,钢板与钢花管焊接,每节钢花管焊接牢固后,用吊车整体下放。
井管下到设计深度后必须将成孔滤管稳固于井孔中央,防止斜孔发生。
6、过滤料填筑
井管下入后立即在井管及井壁之间填入滤料,滤料为粒径3~7mm的碎石。
回填时,滤料沿井管外四周均匀填入,并保持连续,避免填料速度过快或不均造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象。
洗井后滤料下沉应及时补充滤料,要求实际填料量不小95%理论计算量。
孔顶1m范围内用粘土回填夯实。
滤料必须符合级配要求,合格率要大于90%,杂质含量不大于3%。
7、洗井
洗井工作应在填滤料后立即进行,以防井壁泥质硬化,造成洗井困难。
采用深井泵抽水洗井,直至抽出的井水清洁无污浊。
洗井过程中应观测水位及出水量变化情况。
洗井应在成井4小时内进行,以免时间过长,护壁泥皮逐渐老化难以清洗,影响渗水效果。
洗井后可进行试验性抽水,确定单井出水量及水位降低能否满足设计要求。
8、试抽水
洗井施工结束后,在降水井内下入潜水泵,地面铺设电缆、管道等,当安装完毕后,即可进行试抽水。
在试抽水过程中,确保电缆和管道不被机械设备碾压或碰撞破坏。
1.8降水安全运行
1.8.1井管保护
1、井点系统全部安装完毕后,需进行试抽,检查有无漏气现象;
2、井点运行后要求连续工作,应备双电源;
3、井点拔除后,除预留的排水口外,其余应立即回填井点,施做垫层。
4、降水期间应对井水位和抽水量进行监测,当基坑侧壁出现渗水时,应检查井的抽水效果,并采取有效措施。
5、对井口采取防护措施,井口宜高于开挖面200mm以上,防止物体坠入井内,形成堵塞,导致无法正常降水。
6、降水期间对抽水设备和运行状况进行维护检查,每天检查不应少于3次,并应观测记录水泵的工作压力,电动机、水泵温度,电流、电压、出水等情况,发现问题及时处理,使抽水设备始终处在正常运行状态。
7、基坑土石方开挖期间,应尽量避免挖土机械在附近行走,损坏降水井。
8、当反铲挖掘机挖至离井点管1.5m左右时,采取人工辅助开挖以保护井体。
9、土石方开挖中随开挖深度露出土体的井管及时割除,并用围栏围护,确保井管不受破坏。
10、抽水设备应进行定期保养,降水期间不得随意停抽。
1.8.2电路系统
为了保证降水期间抽水持续作业,防止长时间停电造成水位回升,影响施工,需考虑备用电源问题,可采取如下措施:
1)在原有供电系统上,配置作为第二路供电系统应急备用电源,并设自动切换装置。
2)如因现场无法实施第二路供电系统,则必须配备大功率内燃发电机作为应急备用电源。
1.8.3排水系统
1、在开挖基坑中根据施工需要设置排水沟,每隔20米左右设一0.8m深的集水井,使基坑内渗水与施工废水汇入其中,再用水泵排入市政管网。
边挖边加深排水沟和集水井,保持沟底低于基坑底不小于0.8m,集水井低于沟底不小于0.8m。
2、为了防止地表水流入基坑,在基坑开挖轮廓线外侧1.5m左右设截水沟,每隔20~30m左右设一集水井,将截水先排至沉淀池经沉淀等方式处理后才能排至市政管网。
截水沟尺寸如图所示,集水井尺寸同基坑内集水井。
3、每个集水井应配备一台离心泵,水泵扬程应满足基坑深度范围抽水要求,水泵要做到流量不小于10立方米/小时,水泵随集随排,严禁排出的水回流入基坑;
备用水泵不少于2个,雨季施工时施工单位应配备足够的排水设施。
1.9降水监测施工
1.9.1地下水位观测孔施工
由于降水周期较长,降水使场区地下水均衡关系发生较大变化,必然对周边环境产生影响。
为了较准确地掌握场区地下水动态变化,及时采取必要的处理措施,在降水工程实施的同时,建立地下动态监测网。
在抽水影响半径内呈放射状布设观测孔;
抽水影响半径以内的高大建筑物、危改类建筑与抽水系统之间布设观测孔;
不同含水层位布分层观测孔,取水样孔。
地下水动态监测网提供的资料为:
地下水位监测数据、地下水质月监测数据、各工点的排水量数据、排水含砂量数据。
1.9.2地下水位的监测
降水过程中,若监测发现基坑外水位明显降低,影响到周边建筑管线安全时应采取回灌措施。
1.9.3其它项目监测
施工时应加强监控量测,必要时采用回灌技术或其它辅助措施,确保基坑施工与周边建筑物的安全。
在降水工程实施之前,结合工程实际情况对一定范围内的建(构)筑物布设沉降监测点,在抽水期间要进行连续沉降观测。
若累计沉降量接近预警值(根据不同类型建筑确定的不同预警值)时或沉降速率突然增大时,及时上报并采取措施。
1.10封井方案
1.10.1封井总体方案
主体结构施工完成后,原基坑内开启的18口的降水井需要逐步关闭、封堵,封井将采取两阶段进行。
1、水位高度试验,根据试验数据,在满足抗浮要求的情况下,确定开启、关闭、预留作为观测、应急井的降水井数量。
2、第二阶段封井方案
结构压顶梁施工并达到设计强度后,逐个封闭基坑内全部降水井。
1.10.2降水井封堵施工方法
1、套管封堵
因降水井井管壁厚较薄,考虑封井时无法焊接性能不佳,因此在结构底板施工时于井管周边预留了套管道,封井前需封闭套管与井管周边间隙。
方法如下:
1)封闭套管前应确保套管内无压力水,如有压力水应开启周边降水井减压。
2)采用自吸泵抽出套管内污水后注入清水搅动,再用自吸泵抽出,如此循环直至抽出清水为止,杂物采用钳子取出。
3)在套管与井管间隙内分层填筑C35砼,分层厚度不大于30cm,采用木棍捣实。
砼浇筑至底板顶面以下10cm。
2、降水井套管封堵处理
封闭套管时埋入2根φ25注浆钢管,注浆管道与钢板1焊接。
注浆管上部位安装球阀,注浆管道应打入结构底板底面以下不小于1m,埋入底板底面以下部分均设置注浆花孔。
以0.5~1Mpa的注浆压力向井位周边注入0.8:
1的水泥浆,注入水泥量应不少于3t,如注浆过程中压力急剧上升则结束注浆。
3、降水井管封堵
1)封闭降水井,吊出潜水泵。
2)向井管道内浇筑水下细石C35P10防水砼。
3)浇筑水下砼前将降水井井管割至结构顶板顶面以上50cm位置,并在水面以上割出直径50mm孔洞以便浇筑砼时引出管内污水。
4)浇筑时导管埋入砼内不少于2m,吊车提拔导管分4次进行,每次提拔高度不超过3m,砼井底浇注至底板面以上2m位置。
5)砼浇注7天后割除顶板顶面以上降水井管,提出结构顶板。
1.10.3施工质量控制要点
1、套管道内砼应填筑密实,施工过程中技术人员现场把关。
并确保浇筑过程中套管内无承压水,底板垫层完好。
如有承压力水出现,应开启周边降水井降压后进行。
2、封闭钢板焊接应严密,应选择技术过硬的焊工焊接,焊缝高度、外观质量均应满足规范要求,无漏焊、假焊,焊缝高度不小于6mm。
封闭钢板上方覆盖砼前应由质检工程师检查满足要求后方可回填砼。
1.11基坑降水对周围环境的影响及防治办法
1.11.1降水施工对周围环境影响的类型
由于降水期较长,使场区地下水均衡关系发生较大变化,必然对周围环境产生影响,主要影响类型是地面沉降。
1.11.2降水施工对周围环境影响的防治办法
为了较准确地掌握场区地下水动态变化,在降水工程实施的同时,建立地下动态监测网,监测到异常情况时,及时采取必要的处理措施。
在F/SFM-1断裂带区域内,结合抽水时出水量大小适当增加降水井。
为防止或减少降水对周围环境的影响,避免产生过大的地面沉降,可采取下列一些技术措施:
1、采用回灌技术:
降水对周围环境的影响,是由于土壤内地下水流失造成的。
回灌技术即在降水井点和要保护的建(构)筑物之间打设一排井点,在降水井点抽水的同时,通过回灌井点向土层内灌入一定数量的水(即降水井点抽出的水),形成一道隔水帷幕,从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建(构)筑物地下的地下水流失,使地下水位基本保持不变,这样就不会因降水使地基自重应力增加而引起地面沉降。
回灌井点可采用一般真空井点降水的设备和技术,仅增加回灌水箱、闸阀和水表等少量设备。
采用回灌井点时,回灌井点与降水井点的距离不宜小于6m。
回灌井点的间距应根据降水井点的间距和被保护建(构)筑物的平面位置确定。
回灌井点宜进入稳定降水曲面下1m,且位于渗透性较好的土层中。
回灌井点滤管的长度应大于降水井点滤管的长度。
回灌水量可通过水位观测孔中水位变化进行控制和调节,通过回灌宜不超过原水位标高。
回灌水箱的高度,可根据灌入水量决定。
回灌水宜用清水。
实际施工时应协调控制降水井点与回灌井点。
许多工程实例证明,用回灌井点回灌水能产生与降水井点相反的地下水降落漏斗,能有效地阻止被保护建(构)筑物下的地下水流失,防止产生有害的地面沉降。
回灌水量要适当,过小无效,过大会从边坡或地连墙、桩缝隙流入基坑。
2、采用砂沟、砂井回灌:
在降水井点与被保护建(构)筑物之间设置砂井作为回灌井,沿砂井布置一道砂沟,将降水井点抽出的水,适时、适量排入砂沟、再经砂井回灌到地下,实践证明亦能收到良好效果。
回灌砂井的灌砂量,应取井孔体积的95%,填料宜采用含泥量不大于3%、不均匀系数在3~5之间的纯净中粗砂。
3、使降水速度减缓:
在砂质粉土中降水影响范围可达80m以上,降水曲线较平缓,为此可将井点管加长,减缓降水速度,防止产生过大的沉降。
亦可在井点系统降水过程中,调小离心泵阀,减缓抽水速度。
还可在邻近被保护建(构)筑物一侧,将井点管间距加大,需要时甚至暂停抽水。
为防止抽水过程中将细微土粒带出,可根据土的粒径选择滤网。
另外确保井点管周围砂滤层的厚度和施工质量,亦能有效防止降水引起的地面沉降。
在基坑内部降水,掌握好滤管的埋设深度,如支护结构有可靠的隔水性能一方面能疏干土壤、降低地下水位,便于挖土施工,另一方面又不使降水影响到基坑外面,造成基坑周围产生沉降。
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- 地铁 基坑 降水 施工 方案