基坑降水施工方案.docx

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1、基坑降水施工方案1工程概况1.1 工程位工及内容某某市坑道交通四号线一期工程武昌火车站站位于武昌火车站西广场北侧，车站中心里程为CK14+356,为地下二层结构。车站基坑宽度为20.827米，总长度233.7米，占地面积为11440平方米。设计划分为A、B、C三个施工区段:A区段位于某某路西侧;B区段位于某某路高架车道卜.方，穿越某某路;C区段位于现邮电宾馆卜方。基坑开挖深度为15.517米，车站主体标准段围护结构采用钻孔灌注桩,桩径100Omm,桩心间距120Omnb基坑内设三道钢管（锚索）支择，钻孔桩间设单排高压旋喷止水帷幕，桩在600廊，桩底进入基坑下不小于2米；车站出入口及通道距主体结

2、构较近，底板最大埋深约9米，围护结构采用土钉墙。本工程基坑的安全等级为一级。车站主体结构的基坑变形保护等级为一级。1.2 地质条件1.2.1 工程地质地铁武昌站站所在地区属于长江三级阶地区，地面标高24.527.2米。车站开挖范围内各各土层由上而下依次为：IT杂填土：上部多为沥青水泥路面，下部由碎石、灰渣和一般粘性土等混合构成，厚度0.52.3米。1-2素填土：灰褐黄褐色为主，稍滉-饱和、较松散，主要由粉质粘土组成，分布于场区部分地段，厚度1.04.9米。2粉质粘土：黄褐灰褐色，含氧化铁，夹灰色条纹，呈饱和、可塑状态，厚度3.35.2米，层顶埋深1.05.7米。3粘土：棕黄黄褐色，局部为棕红色

3、，饱和、硬塑坚硬，含铁镭氧化物、高岭士,分布较均匀，厚度4.512.6米。4粉质粘土：褐黄黄色，可塑状态为主，饱和，含氧化铁及高岭土，砂性较重，分布于场地大部分地段。厚度1.021.4米。5-1粘质粉砂：黄色、饱和、稍密中密，含氧化铁及少量高岭土、云母片，厚度0.7102米。5-2粘质中砂：黄色、饱和、中密，含氧化铁及及云母片，厚度3.516.0米。6-1角砾夹中粗砂：黄色、饱和、中密密实，角砾或砾石粒径一般为033cm,局部夹少量卵石，厚度1.07.0米。7粘土：黄褐灰褐色为主，呈饱和、可硬蝌状态，局部夹碎石及未完全风化之岩块，该层主要分布于K1213及B5K7地段，厚度4.715.0米，层

4、顶埋深3.536.0米。8灰岩：灰色，为较完整灰岩，主要分布于场区K13号孔地段。隐晶质结构，块状构造，层顶埋深14.5米。1.2.2 水文地质工程范围内的地下水主要表现为上层滞水、孔隙承压水和基岩裂隙水。上层滞水主要存于人工填土中，水位不连续，无统一的臼山水面，主要接受地表水与大气降水补给，水量一般较小。弱承压水存于粘质粉砂、粘质中砂、含角砾中砂屋等砂层等砂类土及碎石类土层中，与长江有水力联系，水量可观。基岩裂隙水主要存于强风化泥岩，石英砂岩中，除石英砂岩中基岩裂隙水具一定水量外，水量一般很少。2降水目的根据本站基坑开挖及基础底板结构施工的设计要求，降水的目的为：(1)通过降水及时疏干开挖范

5、围内土层的地下水，使其得以压缩固结，以提高土层的水平抗力，防止开挖面的土体隆起，改善土体开挖运输性能。(2)在基坑开挖施工时做到及时降低基坑中的地下水位，保证基坑的开挖施工的顺利进行。(3)及时降低下部承压含水层的承压水水头，防止基坑底部发生涌水翻砂，以确保施工时基坑底板的楞定性。3降水设计3.1 各土层的物理力学性质指标.见表4.2.2T。表4.2.2-1各土层物理力学指标(取自岩土工程勘察报告)土层名称YkNm,WGeIpk3-2MPa1EiMPaCkPaKm/dffckPa索埴土(粘土)18.519.22.670.7418.10.600.401.52430粉质粘土19.725.32.72

6、0.71211.60.500.238.720.739粘土20.122.22.710.65417.30.090.1016.821.867.811.5粉砂19.127.72.690.7647.01.260.266.914.5中砂19.922.72.690.6276.80.910.189I18.82降水深度要求根据设计图及地质资料情况，地下水埋深11.2m,施工时水位降低值达到7.636m,降水深度达到18.836m；孔隙承压水主要赋存于Q3a1.+p1.层砂类土中，渗透系数达到11.5md18.8m/d。根据这两个特征，决定在基坑四周采用深井井点均匀降水的方法将施工中的水位降低至基底下2m。3.4

7、降水设计基坑的隔水帷幕采用旋喷桩，用该工法施工桩垂直度好，桩与桩之间搭接好，桩的深度达23米，已进入底板以下4米左右。降水采用降水管井，根据地区的经验，采用均匀布井。水的涌水量与场地水文地质条件、基坑的形状大小及补给水边界条件等有关。根据地勘资料本降水井可按承压非完全井计算，同时本车站A区、B区、C区三段分开施工，所以对三段进行分开计算。1、基坑排水量可依据下式进行计算：273KMsIgd+-)+-1.g(1.+0.2)E1.%1)渗透系数的确定K=KhhK,、h,各土层的渗透系数5d)与厚度(m)根据设计可求得K=16md2)承压水层厚度M值确定V取值：M=18.9m,由地勘资料得。3)井点

8、系统的影响半径R“RI)=R+rR由经验公式确定的影响半径，Fo环形降水范围的假想半径(1)影响半径R无观测孔，由经验公式R=IoXSk2=305m;s=7.64m确定环形降水范围的假想半径n(2)因为基坑为长方形，且1.b2.5;r0=n(1.+b)4式中n-系数(n,查表得A、B区：n=1.15:C区：n=1.1.2I-基坑长度(In)b-基坑宽度(m)得：A、B区：r0=22.7m；C区:r0=43.Im；(4)基坑涌水量2.73KMS.z1.RM-1.11八cM、g(-)1.g(1.0.2)%1.%得：A、B区:Q=Qb=4478m3d:CE:Qc=6399117d;2、降水井数计算q

9、q为单井管涌水量，计算每根井点最大出水量q=120r1.k,=302m7d,本工程取300n7d得：A、B区：山=刖=】6个：C区：n=24个；考虑到开挖顺序，在施工B区时可与A、C区共用8个井，故本工程共需降水井48个.3、井点管长度1.=Dh+s+r0/10=24.4m,其中滤管长4m。5、校核水位的实际降低数值井点数量确定后，根据根据下式确定所采用的布置方式是否能将地下水位降低到规定的标高,=Jf2-(1.gfi-1.g,)=29.2mYI.5oo实际可降水位S=H-h=39.1.-29.2=99m,超出需要降低水位数值7.64m,满足降深要求，故布置可行。5主要机具设备a井管井管由灌水

10、管、吸水管、沉砂管三部分组成，共长24.5m,为直径500mm无缝钢管。滤水管：长4m,在钢管上分三段开孔，在开孔的管壁上焊小6mm垫筋，要求顺直，与管壁点焊牢1.1.外包41孔/cm2镀薪钢丝各两层或尼龙，上下管之间用对焊连接。吸水管：采用与滤水管同直径钢管制成。沉砂管：采用与活水管同直径钢管，下端用钢板封底b、水泵根据单井涌水量、管井长度选定抽水机具为潜水泵，型号：QY-25,流量:15m7h,扬程25m,电机功率2.2kW.c、排水管用曲50Omm混凝土管，并设0.3%的坡度，与附近下水道接通。d、成孔设备600井点管孔采用Z0300型反循环钻机成孔，泥浆护壁。5、施工工艺及技术措施5.

11、1工艺流程准备工作一钻机进场一定位一开孔一卜.护口管T钻进一终孔一冲孔换浆一下井管一冲孔换浆（泥浆比重换到1.05）一填砾一止水封孔一洗井一活塞洗井，空压机洗井一下泵试抽一合理安排排水管路及电缆电路一抽水试验f正式抽水一记录。5.2技术措施52.1准备工作，项目经理部组建后，即开始施工部署，落实材料和人员，合理安排人财物，与业主及工地上各单位保持密切协作。5.2.2专人负责进料,工程师核定，确保井壁管、过滤管（外包尼龙）、围填砂、粘土等材料的质量。5.2.3进出场、定位、埋设护孔管，由甲方提供“三通一平”，钻机进场。钻井井位双方按设计方案校核井位，保证钻机移到位，基础牢固平稳，磨盘水平“三点一

12、线”，（孔位、磨盘、大钩成一垂线），各项准备工作就绪，井管、砂料到位，埋设护孔管要求垂直，护孔管尽可能进入原状土层内20-50cm,外围用粘土填实，保证泥浆返出孔外,孔斜误差不超过1.%05.2.4钻进清孔,钻进前测量好钻具总长,精确计算机上余尺,控制钻进深度，钻进中保持泥浆比重在1.15-1.25,钻进中对地层要分层描述，确定降水含水层的确切层位和岩性。终孔深度达到后，即可清孔，调浆宜慢，清孔后泥浆比重1.1.O左右,孔底岩粉W1.OCm.5.2.5下井管,按设计井深事先将井管排列、组合,下管时所有深井的底部按标高严格控制，并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔、焊接垂直，完整无隙，确保焊接强

13、度，以免脱落，为了保证井管不靠在井壁上和井管外有一定的填砾厚度，在滤水管上下各加两组扶正器，保证环状填砾间隙厚度大于150i三,过滤器应刷洗干净，缝隙清楚，桥式过滤器缝隙均匀。下管要准确到位。自然落下，稍转动落到位，不可强力压下，以免损坏过滤结构，下好井管后，把井管居中固定。5.2.6填砾冲孔，卜.入钻杆至离沉淀管底50cm,井口加上补心进行换浆，逐步调稀泥浆到比重1.08左右时边填边测，一边填一边开小泵量泥浆循环。填砾达到要求深度后停止。5.2.7止水封孔,为了防止上部泥浆及降水宜接渗入砾料内影响成井质量，等填砾结束20分钟后，上部熔粘土。5.2.8洗井洗井要求采用活塞和空压机联合洗井方法，

14、缺一不可。要求洗井台班至少2个台班，确保洗井质量，宜至井内出清水，基本不含砂，出水量大，井底沉砂不大于20cm。5.2.9下泵试抽洗井结束后，待水位恢复可按设计下泵，下入深度宜在灌水管下半部分即16T8m深的位置，以保证足够的降深。排水管道及电源线路一定要先连接好，试抽3个小时，测定井内水位及观测孔水位变化，安装水表测流量，预估降水试验运行途径，等水位恢曳后，积极配合抽水试验。5.2.10合理安排排水及电缆电路原则上各井排水管和电缆一齐铺设，排水要畅通无阻，就近往南边随塘河排放，连接合理，电缆应绝缘有一定抗拉、抗压强度。5.2.11抽水试验为了确定该场地水文地质参数，根据设计要求，抽水试验必须

15、在井群正式施工前进行，试验选用井位图上降水井作为抽水井，另一降水井暂作为观测井，采用深井潜水泵，井打好后，先各抽1一2天或更长时间，以确保抽水时流量稳定，待水位恢复，抽水开始前应测定孔内和潮水水位变化情况，则抽水试验应选择井内水位波动相对平稳的时段。开始进行抽水试验，观测前，测量2口井的初始水位，观测水位时间间隔，抽水开始010分钟，每分钟观测1次共10次：1030分钟，每2分钟观测1次;,30-100分钟每5分钟观测1次：100分钟以后每50分钟观测一次。如48小时仍无法大致完整绘出S-Igt和Igs-Igt曲线，时间还可能继续延长，根据抽水试验得到参数分析，第2、层土与第17、1-2,层土可能存在的水力联系情况，选用合适公