局部电梯井降水方案.docx

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局部电梯井降水方案

邢台矿区采煤沉陷区综合治理项目

金牛阳光苑东区B组团工程

电梯井基坑降水施工方案

编制人:

审核人：

审批人：

冀中能源邢台矿业集团工程分公司

2016年12月15日

1、工程概况

工程名称：

邢台矿区采煤沉陷区综合治理项目金牛阳光苑（东区）

工程地点：

邢台市七里河与滨江路交叉口南行2km路东

建设单位：

冀中能源邢台矿业集团有限责任公司

设计单位：

河北冶金建设集团勘察设计有限公司

监理单位：

石家庄东方工程监理有限公司

施工单位：

冀中能源邢台矿业集团工程分公司

设计基础形式：

混凝土灌注桩筏板基础

主体结构形式：

钢筋混凝土剪力墙结构

建筑抗震设防分类：

丙类

结构抗震设防烈度：

7度

剪力墙抗震等级：

三级

本工程筏板基础底标高为-11.08米，绝对高程为76米，勘察报告显示地下水位枯水期标高为72米，但经现场开挖基础发现并经测量地下水标高为75.5米，渗透系数大，水量丰富。

与勘察报告不符。

由于基底为砂层，采用集水坑明排水一是水量大水位降不下去；二是基坑出现流沙造成基坑边坡塌方。

开挖电梯基坑无法施工。

为保证电梯基坑正常施工必须先进行降水施工。

深井（管井）井点，又称大口径井点，系由滤水井管、吸水管和抽水设备等组成。

具有井距大，易于布置，排水量大，降水深（>15m），降水设备和操作工艺简单等特点。

适用于渗透系数大（20-250m3/d），土质为砂类土，地下水丰富，降水深，面积大、时间长的降水工程应用。

  编制依据：

B组团施工图纸；岩土工程勘察报告；建筑施工手册等。

2、工程地质条件

见地质勘察报告扫描截图：

P2~P3页。

3、实施方案

金牛阳光苑东区施工场地狭小，无市政排水管网，基坑降水暂排放到C区，根据施工总计划C区将进行前期施工，B区降水将直接排入项目地北面的七里河内。

路径选择：

沿A区西侧设置一道坡度为0.3%，直径为300mmPVC排水管道300米，使B区降水通过集水坑的清水泵直接排入该管道内，最终流入A区西北角的集水坑，排至七里河。

目前A区道路西侧土方堆积过高影响该管道铺设，需要倒运土方（约1000m3）。

在A区西北角位置设置一个3m*5m*2m深的集水坑（二次提水集水坑），集水坑内设置4台出水直径为100mm的离心式清水泵，沿砼搅拌站南侧向西，然后绕过搅拌站向北，在距一次提水集水坑500米处再设置一个3m*5m*2m深的集水坑（三次提水集水坑），集水坑内设置4台出水直径为100mm离心式清水泵，直接排入七里河内。

排水管道需穿过两条七里河南岸8m宽的柏油马路，从二次提水集水坑到七里河共850米，需要用DN110PE给水管3500米，为了不影响交通，穿过马路需做进一步处理，用钢板焊接便桥以便不影响正常交通，该便桥（两座）高0.2米长4.6米宽8米，钢板厚度20mm中间加肋筋（详见七里河南岸过路便桥示意图）。

该路径从B区到七里河全1150米，坡度起伏十较大，需要经过几个土岭，跨过几个沟和大坑，路径需要用挖掘机铲车平整大约用10个台班。

降水工期：

基坑全面降水预计在2017年3月1日开始，大约30天后可进行开挖，待基础筏板浇筑完成后方可停泵封井。

另外，施工降水排入七里河、跨过七里河南岸马路需要向有关部门备案。

该路径虽然前期投资较大，但是为以后几个区排水打下基础。

3.1、基坑降水等效半径：

根据楼座电梯井平面布置，降水井布置在电梯井中心，确定降水有效半径为9.0米，

3.2、降水影响半径计算

=1.95*10*7.07=137.8

k为渗透系数（m/d）；20m/d、

H为含水层厚度（m）：

2.5；

S为基坑水位降深（m）：

当井水位降深小于10米时，取S=10米；

R为降水井影响半径（m）:

137.8；

3.3、降水总涌水量计算

Q为基坑涌水量；

k为渗透系数（20m/d）；

H为含水层厚度（m）：

2.5；

R为降水井影响半径（m）137.8；

r0为基坑等效半径（m）:

9.0；

S为基坑水位降深（m）：

2.5；

通过以上计算可得基坑总涌水量为114.6m3。

3.4、水泵选型：

根据单个电梯井总涌水量，选择10m3/小时，扬程大于50m的泥浆泵、污水泵、潜水泵满足施工。

3.5、施工步骤：

3.5.1、电梯井集水坑中心设降水管井一眼，打井机具成井后再开挖。

打井设备进场打井做泥浆池、成孔、下管、安装水泵抽水。

待水位降至电梯井底口垫层以下标高时，方可进行土方开挖。

电梯井垫层下300mm以下采用无砂滤水管进行滤水，以上部分采用钢管作为井管，基础筏板内钢管设置止水环，以增加基础内防水效果。

周围滤料人工回填。

当挖掘机无法完成是时则用机械成井方法成井，具体见下页。

由于本工程桩基采用后压浆工艺，考虑到后压浆浆液有可能进入到电梯井部位。

当遇到此种情形，采用挖掘机配合破碎锤施工，直至挖至设计标高。

3.5.2、设置盲沟

水流较大处设置盲沟，深度200mm，内部填充碎石，盲沟延伸至电梯井内临时管井处，水随井内水泵抽出。

盲沟数量据现场实际情况而定。

盲沟上部覆盖塑料薄膜，以免铺设垫层时水泥浆渗入盲沟，以至盲沟筑死，达不到排水效果。

3.5.3、电梯井降水

根据实际水量大小具体选择潜水泵型号对电梯井临时降水。

待防水保护层浇筑完毕后停泵进行观察，视水位回涨速度进行封堵，內填砼细石干料，钢管外进行焊接封堵。

如水位回涨较快待混凝土浇筑开始之前进行封堵，期间随时有人关注抽水情况，避免出现停泵现象。

或是浇筑混凝土终凝后将水泵提出，井管内浇筑膨胀混凝土进行防水处理。

浇筑膨胀混凝土高度与基础筏板上口平，以减少因水位高差造成漏水现象。

具体封堵时间和方式视现场实际情况确定。

3.5.4、B区共计18个电梯基坑，暂定设置18口降水井，分为南北两路管线进行排水，南路2#、3#、4#、8#楼共9眼，北路1#、5#、6#、7#楼共9眼。

每天单路抽水量约114.6×9=1031.4m3，全线抽水亮为1031.4×2=2062.8。

0.3%坡度每天排水能力为Πd2/4*V*3600*24*0.55=

3.14*0.125*0.125*0.72*3600*24*0.55=1678.6m3＞1031.4m3满足排水要求。

材料采用直径250PVC排水管，共计900米，每个井用DN63PE给水管70米引入基坑周圈PVC管内，共计1000米，在每个电梯坑上方留接水口，其余接水口每30米留置一个，排水管支墩每2米一个（做法详见排水平面布置图）。

3.5.5、B区南、北两侧各设置集水坑和沉淀池一个，水经排水管排至沉淀池，自流到集水坑，每个坑内设置3台大口径离心清水泵抽排到C区渗水池。

每台泵用DN110PE给水管，共计1200米，引入C区渗水池。

C区南北各暂时开挖一个60米*40米*3米南渗水池，24米*26米*3米北渗水池，距B区槽边西侧250米。

两个渗水池开挖过程中围挡警戒线350米，待渗水池开挖完成后用脚手架做硬质围挡。

立杆1.5米买入地下0.5米，上下两道横杆用十字扣同立杆相连，硬质围挡搭设完成后刷红白油漆，树立5块警示牌。

。

因集水坑距渗水池距离较远，高差起伏较大，需用铲车、挖掘机平整路径，

南北两个集水坑与沉淀池外砌砖墙240mm厚，内抹20mm防水砂浆,两边防水涂料，底做200mm厚C20砼垫层（做法详见集水坑平面图）。

北集水坑排水管道需要穿过钢筋场区及道路，需用切割机切割厚度为200mm厚混凝土路面及钢筋料场共22米。

路面混凝土需用破碎钩机破碎，挖一条1.5米宽1.5米深22米长沟，渣土及余土外运，沟内埋设DN500过路承压管。

夯填后上做C25厚度为250混凝土。

南集水坑内径：

2000mm*3000mm*3000mm深；（详见集水井1平面图）

北集水坑内径：

2000mm*3000mm*3000mm深；（详见集水井2平面图）

4.施工方法

4.1深井降水原理及目的

4.1.1深井降水原理

在打好的深井中配备深潜水泵一台，利用水泵不断抽水，使井孔周围土体水压形成一定高差，地下水在大气压及土体压力作用下由高压向低压流动，流入井管内被抽出，在离深井较远的地方则主要靠水的压差作用向井管流动。

从而达到降低地下水位的目的。

4.1.2深井降水目的

由于深水井的特殊结构，使真空能作用于地表以下各土层，将土层中自由水充分吸取，汇集于深井之中，由深井内水泵排出，由于自由水排出，在重力作用下，土体空隙比下降，提高了土体强度和自稳性，通过降水及时疏干开挖范围内土层的地下水，防止开挖面土体失稳。

对工程施工安全，围护结构安全和环境保护均十分有利。

4.2降水井布置

根据降水的目的，水文地质条件与基坑开挖的深度等因数进行降水抽水井的布置，具体布置为：

电梯基坑中心布置1眼降水井（根据总涌水量和单井抽水量计算），井底标高66.7米，井深9.3m，井管长度9.6m，具体深井位置见《深井位置平面布置图》。

4.3深井降水材料设备配备

设备材料名称

型号

功率

数量

备注

钻机

30KW

2台

泥浆泵

3PNL

3KW

10台

扬程50m2台备用

排污泵

3KW

10台

扬程50m2台备用

深潜水泵

3KW

20台

扬程50m2台备用

井壁管

外径Ø425

根据需要

过滤器网

30目-40目

根据需要

填砾料

4#砂瓜子片

根据需要

智能水泵控制器

25部

PVC管

250mm

根据需要

砖砌支架

根据需要

排水管道支架

配电箱

半径1m*1厚

8台

成品（含机闸、漏保等）

10平方电缆

300m

4平方电线

500m

4.4降水井的构造与设计

（1）井口：

钻孔直径ø500mm，深井入土深度约9.3m。

井口要高出地面以上约0.5m，一般采用优质黏土或水泥浆封闭。

（2）井壁管：

采用焊接钢管，壁厚ø50mm外直径为425mm。

（3）过滤管：

垫层0.3m以下设置4.7m滤水管，以上部分采用钢管作为井管，外包两层30目和40目的尼龙网，滤水管的直径与井壁管的直径相同。

（4）沉渣管：

沉渣管接在滤水管底部，直径与滤水管相同，长度为0.5～1米，沉渣管底部用铁板封死。

（5）填砾料：

滤水管部位采用颗粒磨圆度较好的4#砂（瓜子片）围填，围填部位从井底部向上至滤水管顶部以上（各井的围填高度根据含水层的顶部深度而定。

）在填砂部分以上围填粘性土止水。

（6）封孔：

在地表以下0.8m以上采用优质黏土封孔。

4.5深井降水施工工艺及流程

4.5.1成井施工工艺

成孔施工机械设备选用大型工程钻机宝钻-5及其配套设备。

采用重力式钻进泥浆护壁的成孔工艺，因现场全为砂土无粘土打井时需外购粘土护壁，每口井用粘土10m³，0.5米以下井壁管、滤水管围填粗砂，0.5米以上用粘性土封孔等成井工艺。

B区基坑楼座已经开挖1.5米深，降水井在楼座中间，打井设备无法靠近，需要用铲车平整场地修筑坡道，成井后并恢复原貌。

打井前应用挖掘机挖一个探坑，探明地下水位深度。

因基坑表面覆盖防尘网成井后移动打井设备时每眼井需要收起并恢复防尘网2000平方米。

4.5.2成井施工流程

进场定井位埋护口管安装钻机

成孔清孔下井管填砾料

安装水泵试抽正式抽水

具体步续：

（1）测放井位：

根据降水井井位平面布置图测放桩位，当布设的井点受地面障碍物或施工条件影响时，现场作适当调整。

（2）埋设护口管和泥浆池：

护口管底口埋入原土中，管外用粘性土填密，护口管上口高出地面0.3m左右。

附近挖3m*3m*1m泥浆池，内铺防水布。

（3）安装钻机：

机台安装稳固水平，钻头钻尖，转盘中心，与井位中心三点成一线。

（4）钻进成孔：

降水井开孔直径为ø500mm，开孔时必须轻压慢转，以保证孔钻进的垂直度，成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆比重控制在1.15～1.20，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。

（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，同时将孔内泥浆密度逐步调至1.10，孔底沉淤厚度小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。

（6）下井管：

管子进场后，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。

下井管时必须扶正井管，以保证滤水管能居中,井管焊接要牢固,垂直，下到设计深度后,井口固定居中.

（7）填砾料：

填砾料前在井管内下入钻杆至孔底0.30m左右,井管上口要加闷头密封,从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管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调到1.10,然后按照井的构造设计填入砾料,并随填随测填砾料的高度,直至砾料填至预定位置，直至砾料填至预定位置为止。

（8）井口封闭：

为防止泥浆及地表污水从管外流入井内，在地表以下围填2.0m厚的优质粘性土或采用水泥浆封孔。

（9）下泵试抽：

每口深井各配备一台泥浆泵、污水泵、潜水泵。

成井施工结束后，在降水井内先下入泥浆泵抽水24小时后，下入污水泵抽水24小时。

待水质较为清澈后，下潜水泵开始正式降水。

安设排水管道及电缆，电缆与管道系统在设置时要注意避免在抽水过程中不被挖掘机，吊车等碾压，碰撞损坏。

因此现场要在这些设备上进行标识。

抽水与排水系统安装完毕后进行试抽水。

4.6降水运行

4.6.1试运行

试运行前准确测定各井口和地面高，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。

在降水井的成井施工阶段要边施工边抽水，即完成一口投入运行一口，力争在基坑开挖前，将基坑内地下水降到基坑底开挖面以下0.5m深，抽水过程中经常用测绳测量水位，水位降到设计深度后，即暂停抽水，观测井内的水位恢复情况。

4.6.2降水运行

在降水井，水泵，管路安装完毕正常抽水情况下，以自流水为主，必要时加真空。

降水三周并且观测井中水位达到一定深度以后方可进行土方开挖，在土方开挖的同时，继续进行降水，保证水位始终开挖土层以下。

降水井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自短至长，降水井的每次抽水后，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。

降水运行过程中，现场实行24小时值班制，值班人员做好各井的水位观测工作，认真做好各项质量记录，做到准确齐全。

对降水运行的记录，及时分析整理，绘制各种必要的图表，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，对停抽的井及时测量水位，每天1～2次。

4.6.3降水运行的注意事项

做好基坑内的明排水准备工作，以备基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内的结水抽干。

降水运行阶段要经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常时及时调泵并修复。

保证电源供给，如遇电网停电，须提前两个小时通知降水施工人员，以便及时采取措施，保证降水效果。

在挖土过程中，必须派人工看守，以防挖机碰坏井管导致废井或降低抽水效果。

开挖后如部分基坑含水量较高，采取增打轻型井点及时进行降水。

降水周期直至土方开挖结束，垫层铺好主楼筏板基础混凝土浇筑后为止，然后垫层以上井管割除回收。

井口用铁板封盖。

另外根据总包及设计要求，进行处理。

5.施工进度计划

深井设备进场后，准备工作二天，根据施工场地的情况，深井施工安排2台钻机，计划每天完成2口。

人员配备：

项目负责人1人

技术负责人2人

电工3人

瓦工10人

壮工15人

机具工6人

维修工2人

6.质量保证措施

施工前作好图纸及技术设计要求的交底工作。

严格按照施工组织设计提出的施工方法进行施工。

认真做好降水记录，经常检查每口井的降水出水量的情况，要连续降水，防止中途停顿。

把数据及时反馈给甲方。

与总包，业主，监理各方保持密切联系，互通信息，协调配合。

施工中发生意外情况，及时分析解决，并与有关方面联系协调。

7、安全生产及现场文明施工

7.1安全用电

1、现场施工用电采用三相五线制。

2、配电箱设置总开关，同时做到一机一闸一漏电保护。

3、照明与动力用电分开，插座上标明设备使用名称。

4、电缆线及支线架空或埋地，架空敷设采用绝缘子，不直接绑扎在金属构架上，严禁用金属裸线绑扎。

5、移动电箱内动力与照明分箱设置。

6、电线和设备安装完毕以后，由动力部门会同安全部门对施工现场进行验收，合格后方可使用。

7、经常对职工进行电气安全教育，未经考核合格的电工、机工和其他人员一律不准上岗作业。

7.2文明施工

1、严格遵守施工现场安全生产六大纪律及有关规定、规程，作好安全生产。

2、在施工前应进行安全技术交底，施工中作好有关安全台帐，现场安全员监督安全生产。

3、严格遵守市有关卫生、市容、消防、环境等规定。

现场材料、机具应整齐堆放、泥浆应流入泥浆池中，并及时抽出。

同时应控制运输车辆外带污染，现场设专职人员作好清洁工作。

4、为避免降水造成对周边环境影响，在降水过程中应由业主配合有关监测单位做好周围建筑物，马路及管线的监测工作，并每天提供监测数据。

发现异常及时联系，以便调整抽水计划，保证周边环境安全。