降水方案新.docx
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降水方案新.docx
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降水方案新
1、工程概况
卸煤坑长540米,槽底标高0.5米,采用整体大开挖进行施工,T14机房的支护为半径18m的圆形地连墙,基坑深12.5m,,廊道长89.495m(水平投影),其中最深处坑底标高为-6.8m,廊道+1.05m以下,采用地连墙围护,+1.05m至地表部分,采用整体大开挖进行施工。
2、工程地质条件
2.1地形、地貌
勘察区位于营口港鲅鱼圈港区A港池内。
地形起伏不大,场地标高最大值5.89米,最小值4.80米,高差为1.09米,现场平均标高约为+5.7m。
场地所处地貌类型为滨海沉积岸滩地貌。
2.2岩土体工程地质特征
依据勘察结果,拟建场地在勘探深度内,地基土层依据其成因类型、沉积关系以及力学性质的差异进行分层,场区内土层自上而下可分为10层,然后根据物理性状的差异,细分亚层。
各土层的工程地质特征分述如下:
第①层素填土:
杂色,湿,松散~稍密,主要以砂性土、碎石土和石粉砂为主。
层底埋深0.50~1.50m,层厚0.50~1.50m,层底标高-3.90~5.12m。
第②层中粗砂:
灰白色,湿,松散,吹填形成,主要矿物成分由长石、石英组成,混有粉质粘土团块、粉细砂和淤泥质土。
层底埋深2.30~8.20m,层厚1.00~6.70m,层底标高-2.95~3.18m。
第②-1层粉质粘土:
灰色~灰黄色,饱和,软塑,吹填形成,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,吹填而成,混有少量中细砂。
场区普遍存在。
层底埋深2.40~8.90m,层厚1.10~6.60m,层底标高-3.42~3.07m。
第②-2层淤泥质粉质粘土:
灰色,饱和,流塑~软塑,吹填形成,稍有光泽,有摇震反应,干强度中等,韧性低,含有粉细砂,吹填而成。
层底埋深13.40~9.35m,层厚0.70~5.30m,层底标高-8.04~3.27m。
第②-3层粉质粘土:
灰黄色,饱和,软塑,吹填形成,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,吹填而成。
该层场区普遍存在。
层底埋深13.40~15.50m,层厚2.80~8.60m,层底标高-9.95~-7.91m。
第②-4层块石:
杂色,由围堰回填块石组成,仅分布在B52、KK41孔,本次勘察未能穿透此层。
第③层淤泥质粉质粘土:
灰色,饱和,软塑,有摇震反应,干强度中等,韧性低,含有粉砂及贝壳。
场区普遍存在。
层底埋深14.80~16.30m,层厚0.60~2.20m,层底标高-10.82~-9.45m。
第④层粉质粘土:
灰色~灰黄色,饱和,可塑,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,夹有中细砂薄层。
场区普遍存在。
层底埋深23.00~29.00m,层厚6.30~13.90m,层底标高-23.53~-18.02m。
第④-1层中粗砂:
灰白色~黄色,湿,稍密~中密,主要矿物成分由长石、石英组成。
仅分布在KK38、KK45、ZK45、ZK46孔,层底埋深19.50~22.00m,层厚0.40~1.50m,层底标高-16.30~-14.52m。
第
层中粗砂:
灰白色,湿,稍密~中密,主要矿物成分由长石、石英组成。
本次勘察未能穿透此层。
2.3水文地质特征
勘察场地范围内见有地下水,勘探期间稳定水位埋深为0.20~1.00米,平均水位埋深0.63米。
由于场地为滨海岸滩,地下水已经与海水连通,主要以海水为主,水位受潮汐影响。
地下水对本工程的基础开挖安全带来很大难度,因此必须考虑基础的降水。
3、降水方案的选择
根据工程设计图纸和地质勘察报告,基坑安全等级为二级,开挖土层主要为粉质粘土层、砂层,水的渗透系数大,本工程采用深井井点降水和集水坑明排水结合的降水方法。
3.1卸煤坑涌水量计算
卸车坑按沉降缝分段进行开挖施工,每一施工段长56m。
卸煤坑开挖边坡坡比采用1:
1.5,边坡上设二级坡台,降水井布置在+3.5m标高平台上。
井径500mm,井管高出地面250mm,,井点埋设深度L=h+10m(h=基坑深度),降水井深5.95-(0.55-10)=15.4m
渗透系数K取30m/d
潜水含水层厚度H=14.5m,
基坑水位降深S=5.5m,
降水影响半径R=229.4m
基坑等效半径r0=0.29*(a+b)=0.29*(50+30)=23.2m;
Q=1.366*K*(2H-S)*S
lg(1+R/r0)
=5107.75m³/d
降水井选用三相QY15-26-2.2三相潜水泵:
水泵流量:
15m³/h,扬程:
26m,功率2.2kw,水头损失系数取0.25。
N=1.1*Q/q=1.1*5107.75/15*24*0.75=20.8(台)取24台,降水井间距7.1m.基坑两侧对称布置。
因卸煤坑长490m,每施工段需设降水井24台,故卸煤坑的降水井总数为189个。
3.2T14机房涌水量计算
T14机房的基坑围护半径r0=18m,降水井布置在地连墙外1.5m处。
井径500mm,井管高出地面250mm,井点埋设深度L=h+10m(h=基坑深度),降水井深5.25-(-6.8-10)=22.05m
渗透系数K取30m/d
潜水含水层厚度H=21.8m,
基坑水位降深S=12.8m,
降水影响半径R=661.3m
基坑等效半径r0=18m;
Q=1.366*K*(2H-S)*S
lg(1+R/r0)
=10273.82m³/d
降水井选用三相QY25-32-4三相潜水泵:
水泵流量:
25m³/h,扬程:
32m,功率4kw,水头损失系数取0.25。
N=1.1*Q/q=1.1*10273.82/25*24*0.75=25.1(台)取26台,降水井间距7m.基坑两侧对称布置。
(详见平面布置图)
3.2廊道降水井布置
廊道水平投影尺寸为:
89.495m*12.1m。
其中-6.8m~1.05m为地连墙围护,1.05m至地面部分采用大开挖,由于廊道的底标高与T14机房的深度一致,因此地连墙围护部分降水井可参照T14机房,N1=2*64.5/7=18。
大开挖部分的降水井可参照卸煤坑,N2=2*25/7=7。
经计算,本工程需设深15.4m的降水井192个,22.05深的降水井44个,共设降水井236个。
3.3明排水
基坑分层开挖时,每层沿基坑周边设400*300mm的排水沟,每一施工段设2个集水坑。
3.4排水
沿卸煤坑方向设4个主排水管道,主排水管道为¢500的水泥管,在主排水管道端头砌筑2m*2m*1.8m的集水池,排水坡度为3‰在基坑的两侧每3口井砌筑1个0.6m*0.4m*1.5m的下水口,用¢300的水泥管连接,排水坡度为3‰,因本工程为分段施工,需设4处临时排水管道,T14机房距海约306m。
排水系统将井点抽出的地下水排到海里,排水系统组成部分见下表。
(详见排水平面图)
序号
材料名称
单位
数量
备注
1
¢500水泥管
m
1224
2
¢300水泥管
m
1172
3
下水口
个
64
0.6m*0.4m*1.5m
4
集水池
个
4
2m*2m*1.8m
4、降水井施工
成孔施工机械设备选用5T型正循环钻机、冲击钻及其配套设备,采用正循环回转或冲击钻进,泥浆护壁的成孔工艺、滤水管、围填填砾、粘性土等成井工艺。
其工艺流程如下:
4.1测放井位
根据井位平面布置示意图测放井位,当布设的井点受地面障碍物或施工条件影响时,现场可作适当调整井位;
4.2埋设护口管
护口管底口应插入原状土层中,管外用粘性土和草辫子填实封严,防止施工时管外返浆,护口管上部应高出地面0.30m;
4.3安装钻机
机座安装稳固水平;
4.4钻进成孔
降水井开孔孔径为φ700mm,使一径到底。
保证开孔钻进的垂直度,成孔施工采用孔内自然造浆,钻进过程中泥浆密度控制在1.10~1.15,当提升钻具或停工时,孔内必须注满泥浆,以防止孔壁坍塌;
4.5清孔换浆
钻孔钻进至设计标高后,在提钻前将钻杆提至离孔底0.5m,进行冲孔清除孔内杂物,同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.10,直至孔底沉淤小于30cm,返出的泥浆内不含泥块为止;
4.6下井管
管子进场后,应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。
下管前必须测量孔深,孔深符合设计要求后,开始下井管下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器(找正器),以保证滤水管能居中,井管对接要牢固,垂直,下到设计深度后,井口固定居中;
4.7填砾料(中粗砂)
填砾料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m~0.50m,井管上口加闷头密封后,从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步稀释泥浆,孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆,使孔内的泥浆密度逐步稀释到1.05,然后调小泵量按前述井的构造设计要求填入砾料,并随填随测填砾料的高度,直至砾料下入预定位置为止;
4.8井口封闭
在中粗砂的围填面上采用优质粘性土围填至地表,围填时应控制下入速度及数量,沿着井管周围少放慢下的围填。
然后在井口管外做好封闭工作;
4.9安装与试抽
成井施工结束后,在降水井井内下入潜水泵,地面铺设管道、电缆等。
当安装完毕,即可开始潜水泵的试抽水。
4.10降水运行
1)试运行
(1)试运行之前,准确测定各井口和地面标高、静止水位,然后开始试运行,以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求;
(2)降水井在围护结构封闭之后开始抽水,即完成一口投入抽水运行一口,在基坑开挖前,采用分层降水,确保基坑内地下水降到基坑底开挖面以下1.00m深。
水位降到设计深度后,即暂停抽水,水位观测孔内的恢复水位;
(3)试运行时,记录水位观测孔的出水量,水位下降值,以验证抽水量与下降速度能否满足降水设计要求。
2)降水运行
(1)基坑内的降水井运作应在基坑开挖前20天进行,做到能及时降低围护内基坑中的地下水位;
(2)降水井抽水时,潜水泵的抽水间隔时间自短至长,每次降水井内的水被抽干后,应立即停泵,对于出水量较大的井每天开泵抽水的次数相应要增多;
(3)降水运行过程中,做好各井的水位观测工作,尤其要加强对观测孔的水位测定,及时掌握井内水位的变化情况;
(4)降水运行期间,现场实行24小时值班制,值班人员应认真做好各项质量记录,做到准确齐全;
(5)降水运行过程中对降水运行的记录,应及时分析整理,绘制各种必要图表,以合理指导降水工作,提高降水运行的效果。
降水运行记录每天提交一份,如有停抽的井应及时测量水位,每天1~2次。
(6)排水:
降水运行时用管道将水排至场地四周的明沟(渠)内,通过排水沟(渠)将水排出施工现场。
注意在抽水过程中电缆与管道系统不被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏,现场在这些设备上进行标识。
4.11降水井封堵:
本工程降水将贯穿土方开挖、基础、主体施工直至土方回填完成。
根据工程进展情况,土方回填完毕后,撤出潜水泵并用砂土将井填实。
5、降水施工技术措施
为确保围护结构内外两侧水压力及土压力缓慢、稳定的变化,保证围护结构的安全和确保周围的环境安全,在进行降水施工前,根据设计要求以及同类工程施工的经验,在基坑内外、周围建筑物旁均设监控点,用来观测降水时对周围的环境和基坑的影响,并指导基坑开挖施工。
基坑分段分层开挖时,要保证基坑内降水井中的水位处于基坑开挖底面标高1m以下,降水时要控制降水速度,避免由于降水过快导致基坑涌水。
5.1施工前期准备
1)针对本工程的特点,选择适合本工程施工条件及能满足本次降水技术要求的降水机械设备;
2)施工前,对全体施工人员及管理人员做好本工程施工技术交底工作,施工的关键节点作详细交底,使全体施工人员明了本工程的技术要点,做好本工程各项工作;
3)电缆线、配电箱的排设与安装布置要合理,不影响挖土施工作业;
4)合理布置排水沟与集水坑;
5)管井施工过程中,控制井径、井深、井管配制、砂石料填筑、试抽等工序的质量。
5.2降水运行技术措施
1)降水施工方案经监理审批后实施,由专人负责抽水、观测,做好观测记录,及时反馈信息;
2)降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段,为保证在开挖时及时将地下水降至开挖面以下,因此在降水井施工过程中完成一口井即投入一口,尽可能提前抽水;
3)降水的设备在施工前及时做好调试工作,确保降水设备在降水运行阶段运转正常。
工作现场要备足抽水泵;
4)在降水运行阶段应经常检查泵的工作状态,一旦发现不正常应及时调泵并修复,无法修复的应及时更换;
5)降水工作应与开挖施工密切配合,根据开挖的顺序、开挖的进度等情况及时调整降水井的运行数量;
6)降水运行阶段,电源必须保证,如遇电网停电,采用备用150KW发电机发电,确保降水不间断;
7)按降水监测要求做好监测记录,根据水位、水量变化情况及时采取调整措施。
5.3井点监测
沿基坑四周布设Φ100mm的降水观测孔,利用电测水位仪、自测水位仪进行水位量测,其要求包括:
1)降水开始前,所有降水井、观测井统一联测静止水位,统一编号;
2)选择有典型代表性的一排观测孔,从降水开始按抽水试验观测要求,进行水位观测。
3)根据水位变化情况与预测计算分析,及时发现问题,调整抽排系统,并与基坑其它岩土工程监测资料进行对比分析,及时建议、确定采用的防治措施。
6、质量保证措施
1)建立健全工程质量保证体系和质量管理责任制,做好各级质量交底。
2)按照工程管理要求的检验程序、项目,进行质量过程控制,做好自检、预检和隐蔽工程验收,并校验各种资料,填好各种报表。
3)安排好专业人员做好施工日记,保存好原始资料。
4)做好施工机械设备的检修、保养工作。
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