降水施工方案大口井降水Word文件下载.docx
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6、施工场地的东、南侧外有两个市政污水井,降排水与两个污水井沟通,作为降水的外排出口。
三、地质水文地质情况
(一)工程地质情况
根据北京市□□勘察设计院提供的岩土工程勘察报告,拟建场区范围内所分布的地层按沉积年代、成因类型划分为层和层两大类,按地层岩性及工程特性进一步划分为个大层,土层自上而下的分布情况概述如下:
(参考地质报告)
例:
1、人工堆积层
表层为1.00~4.8m厚的人工堆积的粘质粉土、粉质粘土①层,房渣土①1层和碎石填土①2层。
2、第四纪沉积层
1)标高35.58m~39.54m以下为粘质粉土、粉质粘土②层,粘质粉土、砂质粉土②1层。
2)标高33.07m~34.91m以下为粉质粘土、重粉质粘土③层,粘质粉土、砂质粉土③1层和局部的粘土、重粉质粘土③2层。
3)标高25.71m~30.68m以下为细砂、粉砂④层,该层在场地内局部缺失。
4)标高24.35m~26.56m以下为粉质粘土、粘质粉土⑤层,粘土、重粉质粘土⑤1层,粘质粉土、砂质粉土⑤2层和粉砂、砂质粉土⑤3层。
5)标高19.31m~21.98m以下为卵石、圆砾⑥层,细砂、中砂⑥1层,粘土和重粉质粘土⑥2层。
6)标高10.62m~15.95m以下为粉质粘土、重粉质粘土⑦层,粘土、重粉质粘土⑦1层和粘质粉土、砂质粉土⑦2层。
(二)水文地质情况
根据现场钻探资料,自然地面下35m深度范围内主要分布有四层连续分布的地下水,地下水类型包括台地潜水、层间潜水、承压水。
对各层地下水的水位标高及动态变化规律简述如下:
第1层地下水为台地潜水,其静止水位标高在34.41~35.98m左右,埋深4.40~6.70m左右,主要赋存于场区地面下10m深度范围内的粉土层中,该层水主要接收大气降水入渗补给,并以蒸发及地下径流为主要排泄方式,其天然动态类型属渗入—蒸发、径流型,水位年变化规律一般为:
6~9月份水位较高,其它月份较低,年变化幅度一般为1~2m;
第2层地下水为层间潜水,其静止水位标高在23.56~25.69m左右,埋深14.90~17.60m左右,该层地下水主要接受地下径流补给,并以地下径流为主要排泄方式,其天然动态类型属渗入—径流型,水位年变化规律一般小于1m;
第3层地下水为承压水,其压力水头的静止标高14.90~17.60m左右,埋深17.50~19.00m左右。
第4层地下水为深层承压水,其压力水头的静止标高18.96~20.01m,埋深20.30~21.00m。
以上两层地下水主要接受地下径流补给,并以地下径流为主要排泄方式,其天然动态类型属渗入—径流型,水位年变化规律一般为:
11月份~来年3月份水位较高,其它月份相对较低,年变化幅度一般为5~6m。
四、降水设计思路
(一)施工难点考虑
本工程基坑深度达m,属北京地区较深的基坑;
降水面积大;
含水层情况复杂,有四层地下水,第一层为台地潜水,第二层为层间潜水,以上两层地下水主要接受地下径流补给,第三、四层为承压水,渗透系数大,补给来源充足。
考虑附近存在众多的居民及建筑,地下管网密集,地下水渗漏量为不可预见的因素;
如何合埋地降低地下水,保持支护系统的稳定、保证降水效果,防止周围建筑沉降变形等。
因此,降水施工是本工程基础施工的关键。
(二)降水方案的选择
目前地下水处理的方法主要有强制性降水(管井、轻型井点等);
隔水构筑物(止水帷幕)如粉喷桩、深层搅拌、地下连续墙等。
我公司经论证决定采用管井结合渗井抽降结合的立体型的降水方案,原因如下:
1.由于本场区潜水含水层多为粘性土层、粉质类土层,降水不充分的情况下及易形成滞水,给施工带来困难。
2.我公司采用坑外大口井抽、渗相结合、坑内自渗管井的立体型降水方式,其优点为:
采用大口井可形成大落差的降水漏斗,达到强力降水目的。
经验表明,在渗透系数好的地层,只要设置适宜的大口井,可达到良好的降水效果。
本工程基坑面积较大,潜水含水层为粉质类土层且基坑底座落在⑤层上,及易形成滞水,给施工造成困难。
采用基坑内布设一定数量的自渗管井,一来可以将坑内残余的滞水引入承压水中消纳,再通过坑外大口井抽出,避免形成滞水;
二来可减小承压水头对坑底的压力,保证基坑开挖安全进行;
坑内部分自渗井可做观测井用,辅以坑外少量观测井,可对整个降水区域进行动态监测,对防止周围建筑出现沉降变形等有重大意义。
3、依据地质勘察报告显示的工程地质和水文地质情况表明:
渗透系数K:
第②层粉土层取0.5m/d;
第③层粘土层为不透水层为小于0.005m/d,第④层细砂、粉砂层为良好的透水层取5m/d,基坑降水关键在于降低第④层细砂、粉砂层部位的水,另外,第三层承压水头标高距基槽底部仅3.0米,必须考虑承压水对基坑降水的影响。
(三)降水设计依据
1、在周围地区的降水施工经验:
如东环广场、富华大厦、华普花园工程,尤其是华普花园工程结构基坑,该基坑深15m,自地面向下采用土钉墙支护,我们采用了φ600@8m,深22m的降水井,经过一个雨季的考验,该基坑无塌方及渗漏水现象,确保了土方开挖的顺利进行,开挖到基坑底部土质基本干燥。
2、根据地层分布情况及地下水分布情况。
根据水文报告,第1层地下水为台地潜水,埋深4.40~6.70m左右,主要赋存于场区地面下10m深度范围内的粉土层中,该层水主要接收大气降水入渗补给,并以蒸发及地下径流为主要排泄方式,主要通过降水井、渗水井渗漏到第④层细砂、粉砂层进行疏干。
第2层地下水为层间潜水,埋深14.90~17.60m左右,该层地下水主要接受地下径流补给,并以地下径流为主要排泄方式,其天然动态类型属渗入—径流型;
通过降水井进行疏干。
第3层地下水为承压水,埋深17.50~19.00m左右。
第4层地下水为深层承压水,埋深20.30~21.00m。
以上两层地下水主要接受地下径流补给,并以地下径流为主要排泄方式,其天然动态类型属渗入—径流型,11月份~来年3月份水位较高,其它月份相对较低,年变化幅度一般为5~6m,主要通过降水井降低水头压力,消除对基底的影响。
3、结构底板的埋置深度:
基础底板埋设深度为m。
(四)降水原则
根据本场区工程特点及地下水分布情况,结合我们的施工经验,我们认为本工程应采取管井降水的方法。
降水应遵循以下原则:
“以抽为主,抽渗结合。
”由于本地区地层分布变化较大,在基底以上分布有多层饱和粘质粉土,土层渗透系数较小,因此降水施工期间会产生地下水“疏不干效应”,为此在土方开挖过程中必须在基坑内设置抽水井,及时用抽水泵抽出;
(五)管井深度的确定
管井深度的确定主要考虑以下因素:
1、水位降深基坑中心水位要求至少降到地面以下16.0m。
3、单井的出水能力。
根据经验,针对此类含水层,下入流量为20m3/h的潜水泵抽水,可满足降水要求,保持正常连续抽水,实际单井抽水量按300m3/d考虑。
五、降水设计计算
(一)渗透系数的选取:
选取依据工程地质勘察报告。
计算结果和实际可能有差异,待施工初期根据抽水试验进行参数及方案调整。
取值为20m/d。
(二)计算方法:
潜水完井法
(三)具体方法及结果如下:
潜水排水量,采用大口井方法进行计算,
计算公式:
Q1=1.366KS(2H-S)/lg(1+R/ro)=m3/d
式中:
Q—基坑潜水涌水量(m3/d)
K—含水层渗透系数(20m/d)
H—含水层厚度(4.5m)
S—降深(2.5m)
R—影响半径R=2S(KH)1/2=47.5m
ro—基坑换算半径(123m)
Ro—引用影响半径Ro=R+ro=170.5m
降水井间距施工中取7.0米,共布置125口,一抽一渗。
在基坑中间进行布置渗水井,间距30.0米,深度23米(进入卵石层1.0米),共需布置42口井,结合挖土情况,配合土方单位挖坑抽水明排。
井深确定:
为了满足水力坡度0.1,降水井的深度至绝对标高15.0米,即施工降水井的深度为25.0米(进入卵石层下部土层1.0米,最深不超过27.0米),下泵深度为23.0米。
六、施工总体部署
根据本工程工程地质及水文地质情况、基坑开挖深度和支护形式,在结构施工前和施工过程中必须进行降水。
为了达到最终的降水效果,做如下部署和要求。
(一)施工组织管理体系
图1.施工组织管理体系
为确保优质快速的完成施工任务,指挥部决定派3个经验丰富的降水作业队进行降水施工,每个作业队配备作业队长、技术副队长、生产副队长、行政副队长各名,技术员名、质量员名、工长名、测量员名、电工名、试验员、机械员、安全员各名,合计人。
每个降水作业队制定出严格的质量保证体系,在指挥部的统一领导下,制定出施工进度计划、合理安排施工机械,精心组织作业。
以确保降水工程保质保量的按期完成。
(二)主要工程量
降水井间距米,需施工降水井口井,一抽一渗,坑内渗水井口,共需施工口井,孔径mm。
(三)施工进度计划
进场和施工准备天,成孔、下管、洗井共计天,封闭抽水后方可进行土方开挖。
(四)主要机械设备计划、材料计划、用水用电计划
1、主要机械设备计划表表1
序号
名称
型号
单位
数量
额定功率
1
反循环钻机
台
2
空压机
3
潜水泵
2、材料计划表表2
材料名称
规格
备注
无砂管
m
滤料
m3
集水管
塑料管
电闸箱
个
电缆
尼龙绳
3、用水用电计划
施工高峰期用电量为KVA,用水量为吨
4、劳动力安排
每台钻机配备人,降水井施工人,排水管道施工人,下泵人,杂工人,合计人。
(五)施工前准备工作
1、进行详细的地下管线调查,并进行现场勘察后,采取相应保护措施,以免施工中被破坏。
2、由于本地区地层的复杂性,在详细分析了工程地质资料及水文资料的前提下,为确保降水效果,在施工中进行抽水试验段施工,试验段长度为50m。
3、编制周密的施工进度计划,随现场情况统筹安排,保证进度计划的顺利完成。
4、施工前认真编写施工方案,施工中随工程进度有针对性的做好各项技术交底。
5、做好三通一平工作,现场临时建立排水系统,在未建好排水系统之前,先寻找排水出口,如果排水需排入现况市政管线,应请甲方与当地市政管理单位进行联系,以便工作顺利进行。
6、密切配合各施工单位,确保工程顺利进行。
7、做好用水用电计划、机械设备计划及材料计划、劳动力用工计划。
8、建立施工现场扰民办公室,组织得力人员进行组织协调与甲方、公司统一组织协调好与地方街道居委会、居民的关系。
(六)管井的布置
1、布井原则:
1)应尽量避免抽水操作与基础施工相互干扰;
2)沿基坑周边环形封闭布井,井间不均匀分布;
3)角点必须有控制井、四角密中间疏,地下水补给方向密排泄方向疏;
4)护坡桩应与井点位置对齐,以免锚杆施工破坏井管。
2、管井布置
沿基坑上口开槽线外侧,距离开槽线2.0m处布置管井,间距米,一抽
渗,井深至绝对标高m处。
构造为:
φ400的无砂混凝土管,井管外壁与孔壁间的环向间隙填入直径为2~5mm的干净滤料,地面以下1m深的范围内用粘土回填封堵。
3、中间部分的管井布置
由于基坑面积较大,而本地区的地下水渗透系数较小,影响半径较小,因此,在基坑内需布置梅花型的φ600mm@30m的渗水井,井深至第层(标高为m),深度为米,为确保降水质量,渗水井部分构造同抽水井。
4、观察井的布置
基槽外侧每隔50m设一观察井,基槽内侧每隔90m设一观察井,观察井深度及构造同抽水井。
七、主要施工方法及工艺要求
(一)降水井施工工艺流程
现场勘察井位布置钻机就位成孔换浆
下井管填滤料洗井埋设排水管及电缆抽水封井降水管理
(二)降水井施工工艺要求
1、成孔:
成孔采用反循环钻机,泥浆护壁,旁设置泥浆池,深度1.5m。
孔直径为600mm,成孔深度自设计深度向下0.5m。
2、换浆:
钻机成孔后,为了清除孔壁上的泥皮,必须用清水注入清掏,进行换浆。
3、下井管:
成孔完毕应立即下无砂管,下管前要用竹片绑紧,在对应的粉砂、细砂层的部位采用滤网进行包裹,避免淤塞埋泵,采用钻机卷杨下管,下管时要垂直居中。
4、填滤料:
将滤料从井口四周均匀回填,防止将井管挤偏,井顶离地面1m,用粘性土回填至地面,井口要加盖。
5、洗井:
洗井是关键性工艺,在滤料充填完后进行初次洗井,采用9m3空压机气举法洗井,要从上至下逐层逐节吹洗,将井底泥砂吹净、洗出清水为止。
洗井结束前再清一次淤泥,使井底沉淀小于0.3m。
6、抽水:
用潜水泵抽水,水泵下至距井底0.5m。
开始抽水时,水未变清前不准中途停泵,以防含砂量过大造成淤积,甚至埋泵。
7、封井:
井口地面以下1米范围内用粘性土回填压实,井管要高出地面0.3m,并在周围立显著标志和加井盖予以保护。
若施工场地狭窄,也可将抽水管井设置成暗井,这样可不占用地面空间。
8、排水系统的设置
根据基槽总涌水量估算,地面排水系统可采用在施工场区内临时铺设的排水管沟,在排水管沟中设计有Ф300的钢管,管沟距井中1.0m,并埋入自然地面以下0.3m,坡度不小于0.3%,经沉淀池沉淀后排入市政排水干管。
因基槽面积过大(228×
196米),为了保证基坑的水有效的排出,在基槽的上口每隔60米设置集水泵站。
9、抽降水的管理
1)定时巡视降排水系统的运行情况,及时发现和处理系统运行的故障和隐患,如水泵的抽水出水情况,是否需要检修和换泵,供电线路是否正常,排放水的含砂情况及排水联络管道是否通畅。
2)按要求观测水位的变化情况,观测频率:
降水前期一个月内每两天一测,之后每5天一测,及时分析了解降水过程中的水位变化情况,根据部位调整开泵数量,减少地下水资源的浪费。
八、基坑四周的沉降观测
在降水的过程中,应考虑降水期间沉降变形观测问题。
在施工降水工作开始前,埋点观测,按沉降观测的技术要求进行测量,直至结构施工出地表。
降水沉降观测点布置在距基坑外侧降水井50米范围内。
观测周期,降水开始前连续测量两次,取平均值作为初始值,降水工程开始及土方开挖阶段,每5天观测一次,结构施工阶段可根据具体情况适当延长,每10-15天观测一次。
特殊情况需加测,并及时汇报观测结果。
九、质量标准、施工纪录及资料
(一)成孔质量标准
1、井孔的垂直度偏差不大于1%。
2、井深不得小于设计深度,终孔孔径不得小于设计孔径。
3、井位偏差不得大于10cm。
4、井管必须下到井孔正中,偏差不得大于2cm。
5、滤料干净,含泥量不大于3%,符合设计要求。
6、井管口盖好井盖,防止杂物掉入孔内。
(二)洗井质量标准
1、洗井用空压机上下反复冲洗。
2、洗出清水,不浑浊为合格。
(三)施工纪录及资料
1、钻井施工记录。
2、钻进地层、下管、填料柱状图。
3、洗井记录。
4、井位、排水管施工平面图。
5、水位观测记录。
十、文明施工与环境保护措施
(一)安全消防保卫措施:
1、安全措施:
1)建立安全生产责任制:
认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针。
2)加强对职工“安全生产、文明施工”的教育,施工中确保不发生任何责任事故。
3)工队进场要进行安全教育和交底。
各分包单位及与民工队签订安全协议书。
4)施工人员进入现场要戴安全帽,上架系安全带,钻塔下严禁站人。
5、严格执行安全操作规程,不违章作业,不违章指挥,杜绝安全事故的发生。
6)设立电工值班制度,非电工不得随意接电,电工应随时检查电路情况,排除隐患。
7)机械维修、清理应在断电后清扫,并由电工拉闸上锁,清扫完后再通知电工通电,以避免人员伤亡。
8)机械操作手,电气焊工、电工,应持证上岗,并严格执行安全操作规程。
2、消防保卫措施:
1)建立健全消防保卫体系和制度,设专职或兼职人员负责。
2)现场应有消防设施,摆放符合有关规定。
3)施工现场禁止吸烟。
4)仓库内易燃、易爆性油料和料具不能混放,并设置明显的标志。
5)明火作业要向消防专管人员申请办理点火证并设专人看火,电气焊工必须持证上岗。
6)氧气瓶、乙炔瓶不能存于一处,施工时两瓶间距不能近于5m,距焊点的距离不能小于10m。
7)施工现场采用围挡,并配备足够的警卫巡逻护场力量,防止材料丢失或被盗。
8)现场的重点部位应加强巡逻。
贵重物品、易燃易爆物品施工图纸、仪器设专人管理,建立相应的安全保卫制度和存放、领用制度。
9)施工现场发生治安、保卫和火灾事故,应立即上报有关部门,并作好现场保护,积极配合公安、消防部门侦破。
(二)材料节约措施:
1.现场施工按计划进料,并实行按定额领料制度。
2.加强材料管理,完善领用料手续,力求做到工完料净。
3.材料堆放本着即不影响施工,又要方便施工的原则,减少二次搬运。
(三)文明现场管理措施:
1、安全防护措施:
1)施工前必须有安全技术交底。
2)施工人员进入现场必须戴安全帽,配带相应专业的劳保用品。
3)开工前,协同甲方对周围建筑及地下构筑物进行详细调查,做到心中有数,施工时注意观察,发现问题及时处理。
4)机械施工过程中,非操作人员不得随意靠近设备和现场。
5)夜间施工现场做到有足够的照明度,遇有大雨、五级以上大风不得进行施工。
2、临时用电管理措施:
1)建立临时用电管理制度。
设电工值班室,有值班设备检测、验收、维修记录。
2)施工生活用电必须由有本电工进行操作,无证人员不得上岗。
3)施工生活区架设配电线路及照明设备应符合有关规定,不许乱拉乱扯。
4)配电箱、开关箱位置合理,内部设施符合要求,箱体整洁牢固加锁。
5)电力施工机具做可靠接零或接地。
6)配电箱、开关箱设两级漏电保护。
3、机械安全:
1)机械设备制定安全管理措施。
2)操作人员持证上岗。
3)机械设备严禁带病工作,并经验收合格后方可使用。
4)机械设备传动外露部分要有防护装置。
5)机械设备电气控制箱齐全有效。
6)钻机施工时非操作人员不得靠近。
4、现场管理:
1)现场运输道路平整、畅通,有排水措施。
2)施工现场堆放料具与施工平面图相符。
3)泥浆污水设泥浆沉淀后排入市政污水井,或及时清运出场。
4)施工场地无随地大小便,施工垃圾及时清理。
5、料具管理:
1)各种料具分种类、规格码放整齐,并设置标识。
2)材料保管:
存放材料的场地做硬化处理,下垫足够的高度,场地的四周要有排水措施,并有防雨淋、受潮、防火、防损措施。
3)工人操作能做到活完、料净、脚下清,现场余料、包装回收及时,堆放整齐。
(四)环境卫生保护措施:
1、环境保护措施:
1)加强环保意识,对在施工人员入场前进行环保教育。
遵守各级有关的环保规定。
2)健全组织管理系统,设专人负责环保工作的检查、监督和落实,发现问题及时处理。
3)施工现场设置排水系统,食堂采用清洁燃料,设隔油池,并经常进行清理。
4)泥浆、污水,防止到处外溢,设置沉淀池,经沉淀后运走。
5)现场施工注意粉尘、废气、废水、噪音污染,强噪音设备要搭建隔音棚,使噪音降到最低限度并严格控制施工时间。
6)土方运输时,装土不宜过满,设专人拍土,清扫车轮、道路,避免遗洒污染道路。
同时运土车必须覆盖,避免途中尘土飞扬。
现场内应定时洒水降尘,超过四级风时,停止土方作业。
7)生活垃圾必须在垃圾站集中存放,随时运往消纳场进行消纳,施工垃圾做到清运及时,不在现场存放。
8)施工道路,场区内地面应适当做硬化处理,及时清扫洒水,保持施工环境整洁、美观。
2、卫卫生管理措施:
1)施工现场的生活区整齐要纳入总体规划,落实专职管理人员和保洁员。
2)生活区宿舍内清洁整齐,床铺上下整齐卫生。
3)生活区周围不随意泼污水,倒污物。
生活垃圾按指定地点集中,及时清理。
4)食堂内外整洁卫生,炊事用具保持干净,做到生熟分开,不食用腐烂变质食品防止食物中毒,食堂内保证无鼠、无蝇、无珠网。
5)炊事人员要保持个人卫生,并具有健康证和卫生知识。
6)办公室保持窗明地净,办公用品摆放整齐有序。
7)生活垃圾必须随时处理,运往垃圾站,保持场容整洁卫生。
8)施工区、办公区、生活区要杜绝长流水和长明灯现象。
(五)防止扰民的措施
1、建立施工现场扰民办公室,组织得力人员进行组织协调与甲方、公司统一组织协调好与地方街道居委会、居民的关系。
2、认真学习国家和北京市的关于施工现场管理规定的要求,认真作好现场的组织和管理工作。
3、及时帮助居民解决实际的困难,及时向上级主管部门汇报情况,作到不拖不卡。
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