地铁施工井点降水方案.docx
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地铁施工井点降水方案
目 录
1.编制依据3
2.工程简介3
2.1工程地质3
2.2水文地质3
3.降水井设计3
3.1隧道涌水量预测4
3.2浆水目的5
3.3降水方式及单井出水量5
3.4管井数量计算错误!
未定义书签。
4.井点降水施工方法5
4.1降水井的布设5
4.2施工布署6
4.3降水井施工6
4.4降水运行8
4.4.1试运行8
4.4.2降水运行8
5.降水施工保证措施9
5.1降水运行技术措施9
5.2降水质量保证措施10
5.3井点监测10
5.4为防止沉降等不良影响的施工措施11
5.5应急措施11
地铁区间降水施工方案
1.编制依据
1.1标段施工图纸与岩土工程勘察报告。
1.2国家以及业主要求的地铁施工规范、标准。
1.3政府关于地铁施工的法规文件。
1.4《基坑降水手册》
1.5我公司所拥有的人力、机械设备资源、施工管理水平、工法及科技成果和在地铁工程施工中的类似施工经验。
2.工程简介
2.1工程地质
根据地质详勘报告,拟建场地地基土的组成自上而下为:
地表一般分布有厚薄不均全新统人工填土(Q4ml);其下为全新统冲积(Q4al)、上更新统风积(Q3eol)新黄土(局部为饱和软黄土)及残积(Q3el)古土壤,再下为中更新统风积(Q2eol)老黄土、冲积(Q2al)粉质黏土、粉土、细砂、中砂及粗砂等。
2.2水文地质
拟建场地地下水主要为第四系孔隙潜水,含水岩组透水性及富水性有一定的差异,主要赋存于中、上更新统黄土、古土壤粉质粘土层及其中的砂层、粉土夹层中,含水层的厚度大于50m。
其中黄土3-1及4-1层透水性中等,古土壤3-2层透水性稍差,古土壤底部的钙质结核层较上下黄土透水性差,但分布不连续。
粉质粘土4-4层透水性较上为弱,但其中的粉土、砂土夹层透水性良好。
根据区域地质资料,地下水位埋深为4.65~10.00米,地下水位高程为391.74~394.12米。
地下水位年变化幅度为1.50m左右。
场区地下水对混凝土结构无腐蚀性,在干湿交替条件下对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性,对钢结构具中等腐蚀性。
3.降水井设计
3.1隧道涌水量预测
根据结构出水特点,本区间f3地裂缝段的隧道涌水量的预测时,考虑到地层中有粉土及砂土夹层,结合机械勘测设计院在本场地降水井抽水试验结果,及附近场地基坑降水经验,计算时采用的综合渗透系数按10m/d考虑。
依据《铁路工程地质手册》经验公式:
式中:
Q:
稳定涌水量(m3/d);
R:
影响半径(m);
r:
洞身横断面等价圆半径(m);
k:
为渗透系数(m/d);
H1:
含水层厚度(m);
B:
隧道通过含水体的长度;
S:
降水深度(m);
隧道暗挖段稳定涌水量估算成果表
暗挖区间段
K(m/d)
H1(m)
r(m)
R(m)
S(m)
B(m)
Q(m3/d)
备注
YDK11+917~YDK12+137
10
14.5
7.1
433.50
18
220
24854
隧道稳定涌水量计算:
Q=24854m3/d。
3.2降水目的
通过降水及时降低开挖范围内土层的地下水,使其得以压缩固结,以提高土层的水平抗力,防止隧道开挖面发生坍塌,保证竖井及隧道暗挖的顺利进行。
3.3降水方式及单井出水量
根据降水工程的经验做法及现场实际情况,决定采用大口径管井降水方式,管井成孔直径0.9m。
潜水泵扬程60m,排水量36m3/h。
单井出水量按480m3/d计算。
3.4管井数量计算
管井数量:
式中k为安全系数,k=1.1。
根据计算和结合实际设置57口降水井
4.井点降水施工方法
4.1降水井的布设
根据地质资料和线路纵断面资料,本区间地层勘察深度范围内中、上更新统黄土、古土壤及粉质粘土中的砂土、粉土夹层中,含水层的厚度大于50m。
因此,隧道开挖前提前进行降水作业。
降水井在竖井及暗挖隧道两侧交叉布置,间距15m,井径0.9m,井深55m。
由于竖井平面尺寸较大,而且较深,故在竖井中间及井外四周均匀设降水井。
f3地裂缝暗挖区间隧道两侧交叉布置52口降水井,竖井处布设5口降水井。
为了准确掌握水位沉降情况,沿隧道两侧及中部布置水位16个。
祥见井平面示意图。
4.2施工部署
本工程工期要求紧张,施工在交通主干道进行,因此必须精心组织,合理安排。
确保安全施工、文明施工,且施工期间尽量减少对两侧交通通行的影响。
首先进行竖井内外试验井的施工,并做好降水记录,为其他降水井的施工提供技术资料;试验井取得参数后,分段围挡其余井位,进行管井钻设及抽排水管路布设。
道路中心线上单井必须保证在24小时内成井,施工完成后及时清运泥渣。
4.3降水井施工
4.3.1降水井的构造与设计要求
降水井点埋设深度为55m;井径φ900mm,全孔下入φ550mm水泥砾石滤水管,井深范围内回填φ3~5mm天然圆砾石滤料。
4.3.2成孔(井)施工工艺与技术要求
成孔施工机械设备选用小型旋挖钻机,采用旋挖钻设成孔工艺,人工配合机械下放井壁管、滤水管,围填圆砾石、粘性土等。
其工艺流程如下:
4.3.2.1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;
4.3.2.2埋设护口管:
护口管底口插入原状土层中,管外用粘性土和草辫子填实封严,防止施工时管外返浆,护口管上部高出地面0.70m;
4.3.2.3安装钻机:
机座安装稳固、水平,大钩对准孔中心,大钩、转盘与孔的中心三点成一线;
4.3.2.4钻进成孔:
降潜水井开孔孔径为φ900mm,一径到底。
钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳,轻压慢转,以保证开孔钻进的垂直度;
4.3.2.5清孔:
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;
4.3.2.6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,井管焊接要牢固,垂直,下到设计深度后,井口固定居中;
4.3.2.7填滤料:
按照设计要求填入砾料,并随填随测填砾料的高度,直至砾料下入预定位置为止;在井管安装完毕后,向井管与孔壁的间隙围填滤料,以保证所建降水井具有良好的过滤作用和透水性。
(1)当井管全部下入井孔后,应立即进行填料,以防泥浆沉淀或塌孔和堵塞滤水管。
(2)滤料围填必须随时丈量,并记载填入数量。
每填3~5m后,须测量一次,用铅丝栓上一个长0.5~1.0m的铁棍,要求铁棍两端呈光圆形,以免提动时受阻。
(3)围填滤料应均匀从井管四周向井孔内慢慢均匀投撒,要防止滤料填不到的预定位置,而中途篷塞。
4.3.2.8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,围填时控制下入速度及数量,沿着井管周围少放慢下进行围填。
然后在井口管外做好封闭工作;
4.3.2.9洗井:
洗井要求到达“水清砂净”;下管、填料完成后应立即进行洗井,特殊情况如路上施工,成井到洗井间隔时间不能超过24小时;采用水泵洗井,如果泥浆中含泥砂量较大,可先进行捞渣,再进行洗井;当常规洗井效果不好时,可加洗井剂浸泡后在洗井。
4.3.2.10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,即开始潜水泵的试抽水。
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。
排水:
洗井及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。
4.4降水运行
4.4.1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降水井在竖井及暗挖隧道开挖15天前开始抽水。
水位降到设计深度后,即暂停抽水,观测井内的恢复水位。
③试运行时,记录观测井的出水量,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。
4.4.2降水运行
①降水在竖井及暗挖隧道开挖前15天进行,做到能及时降低竖井及隧道的地下水位;
②降水井抽水时,潜水泵的抽水间隔时间自短至长,每次抽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,尤其要加强对观测井的水位测定,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,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。
井点降水工艺流程图
5.降水施工保证措施
为确保竖井及暗挖隧道两侧水压力及土压力缓慢、稳定的变化,保证施工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,在竖井四周及暗挖隧道两侧的地下管线上、周围建筑物旁均设监控点,用来观测降水时对周围的环境的影响,并指导竖井、隧道开挖施工。
5.1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,因此在洗井过程中,洗完一口井即投入一口,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,数量多于井数的3~5台;
④在降水运行阶段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,采用备用发电机发电,确保降水的效果;
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。
5.2降水质量保证措施
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洗井,降水的机械设备。
②排设排水管道与集水坑。
③电缆线、配电箱的排设与安装布置合理,不影响挖土施工作业;
④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。
5.3井点监测
沿竖井四周及暗挖隧道两侧利用电测水位仪、自测水位仪进行水位量测,其要求包括:
①降水开始前,所有抽水井、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。
5.4为防止沉降等不良影响的施工措施
①加强对周围地表及建筑物的沉降观测,及时取得数据,保证安全施工。
②一旦发生水位观测孔中的水位、水量变化异常、局部区域出现超降现象,立即采取措施,停止降水,必要时进行地下回灌。
③加强对附近管线的沉降观测,及时取得数据,保证安全。
④发现周围地表、建筑物和管线监测记录有异常,立即进行分析,必要时停止降水,进行加固。
如沉降过大将采取设回灌孔并动态回灌水的措施,以保持基坑外地下水位,减小基坑周围地面沉降量。
5.5应急措施
①机械采购时多采购2台降水水泵,以免使用过程中损坏后能及时更换。
②发生降水井流量不能满足要求时,采取增加降水水泵,增加降水井单位时间出水量的措施。
③熟悉现场降水的电路布置,发现降水电路漏电、起火先关掉降水水泵总电源,再通知电工协调处理。