路下立交工程基坑降水工程施工方案[最新]

1、上海市淞滬路三門路下立交工程基坑降水工程施工方案上海廣聯環(huán)境巖土工程股份有限公司二一五年十二月十八日目 錄1. 方案編制依據與降水目的11.1 編制依據11.2 降水目的12. 工程概況22.1 工程概況22.2 周邊環(huán)境33. 工程地質及水文地質條件43.1 工程地質條件43.1.1 地形與地貌43.1.2 地基土層特征43.2 水文地質條件63.2.1 潛水63.2.2 承壓水64. 降水設計方案74.1 基坑底板抗突涌穩(wěn)定性驗算74.2 降水設計思路94.3 疏干設計94.4 降壓設計114.5 坑外觀測井設計114.6 工作量統(tǒng)計125. 減壓降水引起的地面沉降預測與控制135.1 減

2、壓降水引起的地面沉降預測135.1.1降壓誘發(fā)沉降計算原理135.1.2降壓誘發(fā)沉降預測結果135.2減壓降水引起的地面沉降控制146. 降水驗證試驗156.1 試驗目的156.2 試驗設備156.3抽水試驗流程157. 深井構造與設計要求177.1 管井構造177.2 成井技術要求178. 成井施工工藝188.1 前期準備工作188.1.1 測放井位188.1.2 清障處理188.1.3 埋設護口管188.1.4 安裝鉆機188.2 成井施工188.2.1 鉆進成孔198.2.2 清孔換漿198.2.3 下井管198.2.4 埋填濾料198.3 洗井208.4 特殊過程質量控制要求219.

3、降水運行管理229.1 降水運行工況229.1.1 疏干降水運行工況229.1.2 承壓水降水運行控制工況229.2 降水用電要求239.3 工程排水措施259.4 降水井管保護措施259.5 常規(guī)管理要求279.6 泄水孔設置2710. 應急預案2910.1 用電應急預案2910.1.1 雙電源保證2910.1.2 電源切換流程2910.1.3 其他注意事項2910.2 降水井應急預案2910.2.1 配備降水備用物資2910.2.2 成立降水應急搶險隊伍2911. 封井方案3011.1 封井原則3011.2 封井方案3011.2.1 降壓井封井3011.2.2 疏干井封井3212. 施工現

4、場管理3312.1 施工組織計劃3312.2 現場質量管理措施3412.3 施工進度計劃3912.4 勞動力配置計劃4012.5 施工設備配置計劃4012.6 現場安全管理措施4112.6.1 施工作業(yè)安全管理4112.6.2 安全用電技術措施4112.7 現場文明施工管理措施4212.8 獎罰管理措施44V上海廣聯環(huán)境巖土工程股份有限公司 淞滬路三門路下立交工程基坑降水安全施工方案1. 方案編制依據與降水目的1.1 編制依據1）建筑地基基礎設計規(guī)范（GB50007-2011）2）供水水文地質勘察規(guī)范（GB50027-2001）3）巖土工程勘察規(guī)范（DGJ08-37-2012）4）建筑基坑支護

5、技術規(guī)程（JGJ120-2012）5）建筑與市政降水工程技術規(guī)范（JGJ/T111-98）6）建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準（GB50300-2013）7）市政地下工程施工質量驗收規(guī)范（DG/TJ08-236-2013）8）基坑工程技術規(guī)范（DG/TJ08-61-2010）9）供水水文地質手冊10）本工程相關基坑圍護設計圖紙11）相關勘察報告1.2 降水目的根據本工程基坑開挖及基礎底板結構施工要求，本方案設計降水的目的為：1）疏干開挖范圍內土體中的地下水，方便挖掘機和工人在坑內施工作業(yè)；2）降低坑內土體含水量，提高坑內土體強度；3）降低下部（微）承壓含水層承壓水水位，減少坑底隆起和圍護結構的變形

6、量，防止基坑底部突涌的發(fā)生，確保施工時基坑底板的抗突涌穩(wěn)定性。2. 工程概況2.1 工程概況江灣五角場副中心位于上海市東北部，規(guī)劃服務于寶山、虹口、閘北以及浦東外高橋等地區(qū)，旨在承擔上海東北部地區(qū)的功能需求，疏解中央商務區(qū)日益密集的公共活動功能，規(guī)劃建成集商業(yè)、商務辦公、金融貿易、文化體育、休閑娛樂等功能于一體，具有濃郁地域特征的現代化城市副中心。本工程位于江灣五角場地區(qū)核心位置（如圖2.1-1），也是規(guī)劃江灣五角場城市副中心中知識商務區(qū)的核心節(jié)點，節(jié)點北側規(guī)劃有大型生態(tài)居住區(qū)新江灣城；南側毗鄰發(fā)展成熟的五角場商圈；東至老楊浦中原地區(qū)。圖2.1-1：擬建場地地理位置示意圖表2.1-1 基坑工程

7、性質表工程部位地面標高（m）基坑開挖標高(m)圍護形式圍護深度（m）主線MK0+280MK0+3044.002.551.40水泥土攪拌墻6.00MK0+304MK0+3291.400.05型鋼水泥土攪拌墻8.10MK0+329MK0+3540.05-1.30型鋼水泥土攪拌墻11.1MK0+354MK0+380-1.30-2.60型鋼水泥土攪拌墻14.1MK0+380MK0+403-2.60-3.70型鋼水泥土攪拌墻16.1MK0+403MK0+423-3.70-4.90地墻17.0MK0+423MK0+448-4.90-6.32地墻20.0MK0+448MK0+472-6.32-7.37地墻2

8、2.0MK0+472MK0+497-7.37-7.85地墻23.0MK0+497MK0+567-7.85-8.35地墻23.0MK0+567MK0+619-8.35-8.36地墻23.025.0MK0+619MK0+669-8.97-11.22地墻27.030.0MK0+669MK0+723-11.37-13.66地墻32.0MK0+723MK0+773-13.69-14.19地墻34.0MK0+773MK0+801.6-14.19-14.28地墻34.0MK0+801.6MK0+818.8-16.25地墻36.0MK0+818.8MK0+903-4.26-4.00型鋼水泥土攪拌墻13.4MK

9、0+903MK0+977-4.00-3.86型鋼水泥土攪拌墻16.6MK0+977MK1+029-3.86-2.38型鋼水泥土攪拌墻16.1MK1+029MK1+053-2.38-1.10型鋼水泥土攪拌墻13.6MK1+053MK1+075-1.100.00型鋼水泥土攪拌墻11.1MK1+075MK1+0970.001.20型鋼水泥土攪拌墻8.1MK1+097MK1+1191.202.40型鋼水泥土攪拌墻8.1MK1+119MK1+1402.403.21型鋼水泥土攪拌墻6.0匝道MEK0+453MEK0+472-17.6圍護結構不明MEK0+472MEK0+730-14.10-2.70圍護結構

10、不明MEK0+730MEK0+840-2.700.00圍護結構不明2.2 周邊環(huán)境擬建工程主線自淞滬路、政民路起，沿淞滬路至淞滬路、閘殷路后轉至閘殷路，至閘殷路、民府路止；擬建工程匝道沿淞滬路至淞滬路、民府路止：1) 淞滬路道路東側下有軌道交通10號線，緊鄰本工程主線。2) 政立路以南、淞滬路以西為已建創(chuàng)智天地企業(yè)中心（10層），地塊紅線距離本工程主線邊界最近約15.0m；政立路以南、淞滬路以東為5層建筑。3) 政高路以南、淞滬路以西為新江灣社區(qū)I7-01地塊（已建），該地塊建筑物主要為1棟22層辦公樓、2棟11層辦公樓及2層商業(yè)裙房，整個場地內下設3層地下室，用地紅線距離本工程匝道邊界最近約

11、3.0m；政高路以北、淞滬路以西為95891部隊用地，現為空地。4) 規(guī)劃三門路以南、淞滬路以西為在建上和園二期；規(guī)劃三門路以北為在建楊浦區(qū)新江灣23街坊地塊（上城廣場），該地塊擬建建筑最高約28層，整體下設3層地下室。地塊紅線距離本工程匝道邊線最近約4.0m；規(guī)劃三門路以南、淞滬路以東為軌道交通10號線三門路站。5) 規(guī)劃國航路以北、淞滬路以西為在建泰寶大廈，擬建建筑包括一幢28層公寓式辦公樓，一幢10層辦公樓，兩幢3至4層商業(yè)裙房，設有3層地下室。地塊紅線距離本工程匝道邊線最近約3.04.0m。6) 主線范圍內閘殷路以北為原規(guī)劃軌道交通17號線三門路站（預留），現為綠地；主線范圍內閘殷路以

12、南為在建贛商國際廣場，擬建建筑包括包括2幢20至30層高層，地庫層數不詳。7) 上述道路下均埋設有大量地下管線，閘殷路北側有現狀合流污水管道橫穿淞滬路。本工程周邊環(huán)境條件復雜：本工程施工時將對周圍環(huán)境造成影響，故設計和施工前必須縝密調查周圍環(huán)境，應調查周邊地上、地下建（構）筑物基礎設計、施工資料（尤其應注意調查沿線地下建（構）筑物的圍護設計、施工資料），尚需調查市政管線分布情況，認真分析、充分評估周邊建（構）筑物對本工程施工的限制和要求，以便采取相應措施將施工影響降低到允許范圍。3. 工程地質及水文地質條件3.1 工程地質條件3.1.1 地形與地貌根據詳勘報告，擬建場地位于正常沉積區(qū)，在深度6

13、5.20m范圍內地基土屬第四紀晚更新世及全新世沉積物，主要由粘性土、粉性土和砂土組成，分布較穩(wěn)定，一般具有成層分布的特點。3.1.2 地基土層特征按其沉積年代、成因類型及其物理力學性質的差異，依據上海市工程建設規(guī)范巖土工程勘察規(guī)范（DGJ08-37-2012）相關條款，可劃分為8個主要土層，其中第、層再細分為若干亞層及次亞層。擬建場地地基土分布自上而下詳述如下：第1層填土，上部為混凝土路面，其下為雜填土，含碎石、磚塊等建筑垃圾；下部以粘性土為主，含有機質、植物根莖等細小雜物，土質松散不均勻。第1層灰黃色粉質粘土夾粘質粉土，層頂埋深約1.43.2m，層厚約0.41.9m，靜力觸探Ps平均值約1.

14、10MPa，含氧化鐵斑點及鐵錳質結核，局部夾少量砂質粉土，土質不均。呈可塑軟塑狀態(tài)，屬中等壓縮性。該層場地沿線僅局部分布。第3-1層灰黃灰色砂質粉土，層頂埋深約1.03.8m，層厚約2.018.0m，靜力觸探Ps平均值約2.05MPa，標貫貫入擊數平均值約8.8擊，含云母、有機質，局部以粘質粉土為主，局部夾粘性土及少量粉砂，土質不均。呈松散稍密狀態(tài)，屬中等壓縮性。該層在場地沿線遍布。第3-2層灰色粉砂，層頂埋深約10.416.2m，層厚約1.48.0m，靜力觸探Ps平均值約4.35MPa，標貫貫入擊數平均值約13.4擊，顆粒成分以石英、長石為主，局部夾砂質粉土、細砂及少量粘質粉土，土質不均。呈

15、稍密中密狀態(tài)，屬中等壓縮性。該層在場地沿線局部分布。第層灰色淤泥質粉質粘土，層頂埋深約7.19.8m，層厚約1.555.60m，靜力觸探Ps平均值約0.62MPa，含云母、有機質，夾薄層粉土。呈流塑狀態(tài)，屬高等壓縮性。該層在場地沿線局部分布。第層灰色淤泥質粘土，層頂埋深約12.418.95m，層厚約0.511.7m，靜力觸探Ps平均值約0.68MPa，含云母、有機質，層底夾少量粘土。呈流塑狀態(tài)，屬高等壓縮性。該層在場地沿線局部缺失。第1層灰色粉質粘土，層頂埋深約18.421.7m，層厚約1.39.4m，靜力觸探Ps平均值約0.92MPa，含云母、有機質及少量泥鈣質結核，局部夾粘土及粉土。呈流塑

16、軟塑狀態(tài)，屬高等中等壓縮性。該層在場地沿線遍布。第3層灰色粉質粘土，層頂埋深約25.5m，層厚約3.5m，含云母、有機質。呈軟塑狀態(tài)，屬中等壓縮性。該層在場地沿線僅22#鉆孔揭露。第層暗綠灰黃色粉質粘土，層頂埋深約21.226.5m，層厚約1.88.3m，靜力觸探Ps平均值約2.40MPa，含氧化鐵條紋及鐵錳質結核，局部層底夾粉性土。呈可塑硬塑狀態(tài)，屬中等壓縮性。該層在場地沿線遍布。第層粘質粉土夾粉質粘土，層頂埋深約26.831.0m，層厚約8.115.0m，靜力觸探Ps平均值約3.83MPa，標貫貫入擊數平均值約22.4擊，含云母、有機質，局部夾多量粘性土，下部含多量砂質粉土及少量粉砂，土質

17、不均。呈稍密中密狀態(tài)，屬中等壓縮性。該層在場地沿線遍布。第1灰色粘土，層頂埋深約37.342.4m，層厚約12.018.3m，靜力觸探Ps平均值約1.73MPa，含云母、有機質，下部以粉質粘土為主。呈軟塑狀態(tài)，屬高等中等壓縮性。該層在場地沿線遍布。第2灰色粉質粘土、粉砂互層，層頂埋深約55.556.8m，至65.20m未鉆穿，含云母、有機質，粉質粘土與粉砂呈互層狀分布，具交錯層理，土質不均。該層在場地沿線遍布。3.2 水文地質條件擬建場地地下水類型主要為松散巖類孔隙水，孔隙水按形成時代、成因和水理特征可劃分為潛水含水層、承壓含水層。本工程勘探深度范圍內地下水主要為賦存于淺部土層中的潛水和第層粉

18、性土的承壓水。（1）潛水潛水分布于淺部土層中，補給來源主要有大氣降水入滲及地表水逕流側向補給，其排泄方式以蒸發(fā)消耗為主。上海地區(qū)淺部土層中的潛水位埋深，一般離地表面0.31.5m，年平均地下水水位埋深離地表面0.50.7m。由于潛水與大氣降水和地表水的關系十分密切，故水位呈季節(jié)性波動?？辈炱陂g測得的地下水靜止水位埋深一般為0.42.38m，相應絕對標高為3.741.42m。（2）承壓水據本次勘探揭露，擬建場地承壓水分布于第層粘質粉土夾粉質粘土中。根據上海地區(qū)的區(qū)域資料，承壓水埋深一般在312m，低于潛水水位，并呈周期性變化。本次勘察期間布置了2個承壓水水位埋深觀測孔，測量得第層承壓水的水位埋深

19、為5.615.76m（相應標高約-1.41m-1.77m），勘察期間承壓水水位觀測曲線詳見下圖。圖3.2-1詳勘期間CG1/CG2承壓水位觀測曲線（第層）4. 降水設計方案4.1 基坑底板抗突涌穩(wěn)定性驗算基坑開挖后，由于承壓含水層上覆土層厚度變薄，其上覆土的壓力降低。當上覆土的壓力小于或等于承壓含水層的頂托力時，承壓水將可能使基坑底面產生隆起，嚴重時使土體被頂裂產生滲水通道，從而發(fā)生基坑突涌。通常采用式（4-1）判別基坑開挖后是否處于抗底部承壓含水層突涌（以下簡稱“抗突涌”）穩(wěn)定（安全）的狀態(tài)。 式（4.1-1）如圖4.1-1所示，圖4.1-1 基坑抗承壓水突涌穩(wěn)定性驗算原理示意圖式（4.1-

20、1）中：承壓含水層頂面至基底面之間的上覆土壓力，（kPa）初始狀態(tài)下（未減壓降水時）承壓水的頂托力，（kPa）承壓含水層頂面至基底面間各分層土層的厚度，其和等于圖4.1-1中的h，（m）承壓含水層頂面至基底面間各分層土層的重度，（kN/m3）高于承壓含水層頂面的承壓水頭高度，即圖4.1-1中所示H，（m）水的重度，工程上一般取10，（kN/m3）安全系數，工程上一般取1.051.20；本工程取1.10。根據勘察報告，第層粘質粉土夾粉質粘土層為承壓含水層。針對層驗算，計算時層水位取經驗值為標高-1.41m。計算時選取最不利鉆孔C14作為計算參考孔，該孔層層頂標高為-22.61m。安全系數下的承壓

21、水頂托力： Pw1.10（22.61-1.41）10.01.10233.2kPa根據計算，針對層的臨界開挖標高為-9.90m，當基坑開挖至-9.90m時，上覆土壓力為：Ps= =（22.61-17.61）19.6+（17.61-15.31）18.2+（15.31-11.01）16.9+（11.01-9.90）18.7233.2kPa考慮到本工程基坑以下層起伏比較大，針對基坑開挖深度超過臨界標高-9.90m的部位，進行分段底板抗突涌驗算，驗算驗算結果詳見表4.1-1。表4.1-1 基坑底抗突涌穩(wěn)定性驗算表（層）開挖部位參考鉆孔坑底標高（m）承壓水頂托力（kPa）上覆土壓力（kPa）水位降深需求（

22、m）安全水位標高（m）MK0+619MK0+669YJ7-8.97-11.22270.38318.45276.38MK0+669MK0+723C26-11.37-13.66259.82258.54215.720.124.01-1.53-5.42MK0+723 MK0+773C23-13.69-14.19243.1184.49174.645.336.23-6.74-.64MK0+773 MK0+801.6C22-14.19-14.28243.1174.73176.256.086.23-6.74-7.64MK0+801.6 MK0+818.811-16.25256.74163.218.50-9.9

23、1MEK0+453MEK0+472C13-17.60260.26142.9510.67-12.08MEK0+472MEK0+730C4-14.1-2.70253.99192.33995.610-7.02-1.414.2 降水設計思路根據基坑底板抗突涌穩(wěn)定性計算，工作井及基坑部分明挖段需考慮層承壓水的降壓，根據基坑圍護設計，工作井地墻隔斷層承壓含水層，其余部分明挖段地墻插入含水層但未隔斷，考慮基坑外環(huán)境相對復雜，于坑內布置降壓井?；又苓叚h(huán)境復雜，于坑外布置層觀測井，用于監(jiān)測坑外承壓水位變化，檢驗基坑圍護止水效果。對于開挖土體，布置疏干井進行疏干，淺部主要潛水含水層為3-1層砂質粉土、3-2粉砂

24、及層淤泥質粘土，疏干井重點針對該三層。主線基坑底板滿堂加固，疏干井考慮深至基坑底板；匝道基坑圍護結構、加固方案未知，按最不利條件考慮，即沒有坑底加固，為加強疏干效果，需確保一定水力梯度，匝道基坑的疏干井應深入至坑底以下56m，同時為避免井底揭穿層導致上下串通，井底至少距離層層頂以上3m。同時，針對基坑開挖深度小于6m的明挖斷，考慮布設輕井點，以降低土層含水率。4.3 疏干設計采用圍護明挖施工時，需及時疏干開挖范圍內土層中重力水含量，保證基坑干開挖的順利進行。因此，開挖前需要布設若干疏干井，對基坑開挖范圍內土層疏干。根據本工程土層情況，本次降水工程單井有效抽水面積a井取200m2。坑內降水井數量

25、計算公式：n = A / a井；式中：n 基坑內降水井數量(口)；A 基坑面積 (m2)；a井 單井有效降水面積 (m2)；本工程疏干作用降水井數量布置情況如下表：表4.3-1 疏干井設計工程部位面積（m2）計算井數（口）實際井數（口）井號井深MK0+381MK0+4238654.3253J1J372J4J58MK0+423MK0+49715197.5952J6J793J8J10104J11J1411MK0+497MK0+56716638.3154J15J18114J19J2212MK0+567MK0+61917698.8459J23J3112MK0+619MK0+66916728.363J3

26、2J34135J35J3914MK0+669MK0+72218669.333J40J42155J43J4716MK0+722MK0+77413706.857J48J5417MK0+774MK0+818.810565.283J55J57182J58J5920MK0+818.8MK0+8302361.181J608MK0+830MK0+8452661.332J61J628MK0+845MK0+8613051.5252J63J648MK0+861MK0+8711830.9151J658MK0+871MK0+8852761.382J66J678MK0+885 MK0+8972061.031J688MK

27、0+897 MK0+9499704.856J69J747MK0+949 MK1+03015147.579J75J837MEK0+385MEK0+660551727.592JZ1JZ2263JZ3JZ5243JZ6JZ8232JZ9JZ10221JZ11212JZ12JZ13201JZ14192JZ15JZ16181JZ17172JZ18JZ19162JZ20JZ21151JZ22143JZ23JZ2513具體各井管平面位置、布設尺寸及井結構詳見附圖，其中濾管設置時根據支撐位置盡量避開支撐布置。4.4 降壓設計根據抗突涌穩(wěn)定性驗算，結合開挖深度及基坑圍護深度，本工程主線MK0+669MK0+81

28、8.6段、匝道MEK0+453MEK0+518段需布置層降壓井。其中南工作井降壓幅度為8.50m，地墻圍護完全隔斷層承壓含水層；北工作井降壓幅度為10.67m，北工作井圍護結構不明，結構參考南工作井，按隔斷處理，理論上坑內抽水得不到坑外補給?；又骶€明挖段地墻深入層承壓含水層但未隔斷，考慮到基坑外環(huán)境相對較為復雜，因此考慮坑內布設降壓井。匝道明挖段基坑圍護結構不明，坑內降水的方式進行減壓。根據已有的巖土工程勘察報告、水文地質條件、鉆孔資料，模擬區(qū)平面范圍按下述原則確定：以試驗區(qū)為中心，邊界布置在抽水井影響半徑以外。本次建模范圍約為1200m870m（考慮后期基坑降水模擬），從上到下分為淺部粘性

29、土層、層粘土隔水層層、層承壓含水層3個大層，其中含水層中考慮到濾管位置又細分成多層。（1）含水層的結構特征及網格剖分本次數值模擬計算采用含水層三維模型，其剖分情況見圖4.4-14.4-3。圖4.4-1 數值模型三維立體圖 圖4.4-2 數值模型平面剖分圖 圖4.4-3 數值模型垂向剖分圖深度短（2）水力特征地下水滲流系統(tǒng)符合質量守恒定律和能量守恒定律；含水層分布廣、厚度大，在常溫常壓下地下水運動符合達西定律；考慮淺、深層之間的流量交換以及滲流特點，地下水運動可概化成空間三維流；地下水系統(tǒng)的垂向運動主要是層間的越流，三維立體結構模型可以很好地解決越流問題；地下水系統(tǒng)的輸入、輸出隨時間、空間變化，

30、參數隨空間變化，體現了系統(tǒng)的非均質性，但沒有明顯的方向性，所以參數概化成水平向各向同性。綜上所述，模擬區(qū)可概化成非均質水平向各向同性的三維非穩(wěn)定地下水滲流系統(tǒng)。模擬區(qū)水文地質滲流系統(tǒng)通過概化、單元剖分，即可形成為地下水三維非穩(wěn)定滲流模型。（3）模擬期及應力期確定數值模擬的模擬期和相應計算周期示試驗不同而設定不同值，在每個計算周期中，所有外部源匯項的強度保持不變。（4）源匯項處理方式 試驗井處理在Visual Modflow中，抽水井可以設置過濾器長度、出水量等參數，與實際數據具有很強對比性。 邊界條件處理模型邊界定義為定水頭邊界，水位不變。根據上述水文地質數值模擬計算結果，基坑不同部位減壓降水

31、情況如下：根據減壓設計思路，經過模型計算，MK0+669MK0+723需布置5口降壓井（含1口備用兼觀測井）對承壓含水層降水減壓，MK0+723MK0+773需布置5口降壓井（含1口備用兼觀測井）對承壓含水層降水減壓，MK0+773MK0+818.8需布置6口降壓井（含1口備用兼觀測井）對承壓含水層降水減壓，MEK0+385MEK0+518需布置8口降壓井（含2口備用兼觀測井）對承壓含水層降水減壓，各段降水模擬結果見圖4.3-4圖4.3-7。圖4.3-4 MK0+669MK0+723段承壓井模型計算地下水降深云圖（單位：m）圖4.3-5 MK0+723MK0+773段承壓井模型計算地下水降深云

32、圖（單位：m）圖4.3-6 MK0+773MK0+818.8段承壓井模型計算地下水降深云圖（單位：m）圖4.3-7 MEK0+385MEK0+518段承壓井模型計算地下水降深云圖（單位：m）根據上述模型計算，基坑各段可以滿足降壓要求。具體各井管平面位置、布設尺寸及井結構詳見附圖。4.5 坑外觀測井設計本工程主要采用坑內降水的方式減壓，同時地墻有一定的阻水作用，若地墻存在缺陷，則坑內降水可能造成坑外較大的水位降，并引起較大沉降。故需于針對層降水的部位布置坑外觀測井，用以實時監(jiān)測坑外層水位變化情況，了解坑內降水對坑外的影響，以便發(fā)現問題可及時處理。針對此次工程項目共布置16口坑外觀測井，編號G1G

33、8、GZ1GZ8，井深35m。具體各井管平面位置、布設尺寸及井結構詳見附圖。4.6 工作量統(tǒng)計表4.6-1 淞滬路三門路下立交工程降水井工作量統(tǒng)計項目名稱編號數量（口）深度（m）淞滬路閘殷路主線MK0+280MEK0+225疏干井J1J337疏干井J4J528疏干井J6J729疏干井J8J10310疏干井J11J18811疏干井J19J311312疏干井J32J34313疏干井J35J39514疏干井J40J42315疏干井J43J47516疏干井J48J54717疏干井J55J57318疏干井J58J59220降壓井Y1Y111135降壓井Y12Y13239備用兼觀測井YG1YG3335坑外

34、承壓水觀測井G1G8835回灌井H1H7735輕型井點Q1Q44淞滬路閘殷路主線MEK0+225MK1+140疏干井J69J83157疏干井J60J6898輕型井點Q5Q84淞滬路匝道MEK0+225MEK0+770疏干井JZ1JZ2226疏干井JZ3JZ5324疏干井JZ6JZ8323疏干井JZ9JZ10222疏干井JZ11121疏干井JZ12JZ13220疏干井JZ14119疏干井JZ15JZ16218疏干井JZ17117疏干井JZ18JZ19216疏干井JZ20JZ21215疏干井JZ22JZ23214疏干井JZ24JZ25213降壓井YZ1YZ2239降壓井YZ3YZ8635備用兼觀測

35、井YZG1YZG2235坑外觀測井GZ1GZ81435回灌井HZ1HZ141435輕型井點Q9Q1465. 減壓降水引起的地面沉降預測與控制5.1 減壓降水引起的地面沉降預測5.1.1降壓誘發(fā)沉降計算原理因深部降壓所引起的地面沉降包括三部分：（1）瞬時沉降；（2）固結沉降；（3）因土體流變所產生的次固結沉降。由于次固結沉降一般在主固結完成后才明顯顯現，且要求荷載作用時間較長，因此，本計算主要考慮主固結沉降，按照中華人民共和國國家標準地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范（GB50307-1999）中推薦的分層總和法進行。按照該規(guī)范，因地下水下降引起的土層附加荷載，可按下式計算： （5-1）式中：P

36、為降水引起的土層附加荷載(KPa)；h1為降水前土層的水頭高度(m)；h2為水位下降后的水頭高度(m)；w為水的重度(KN/m3)。降水引起的地面附加沉降量，可采用分層總和法，按下式計算： （5-2）式中：S為降水引起的地面總附加沉降量(m)；s為修正系數；U為該層土的固結度；Si為第i計算土層的附加沉降量(m)；Pi為第i 計算土層降水引起的附加荷載(KPa)；Ei為第i計算土層的壓縮模量(KPa)；Hi為第i計算土層的土層厚度(m)。以上公式中的Ei，對于砂土，應為壓縮模量；對于粘土和粉土，可按下式計算： （5-3）式中：e0為土層的原始孔隙比；v為土層的體積壓縮系數(MPa-1)，取值時

37、應取土的有效自重壓力至土的有效自重壓力與附加壓力之和的應力段。5.1.2降壓誘發(fā)沉降預測結果根據現有掌握資料，在理論分析、計算的基礎上，預估本工程層承壓水位降壓誘發(fā)的周邊沉降。減壓降水對周邊環(huán)境的影響等值線圖如下圖5.1-15.1-4。圖5.1-1 MK0+669MK0+723段降水引起沉降等值線圖（單位：mm）圖5.1-2 MK0+723MK0+773段降水引起沉降等值線圖（單位：mm）圖5.1-3 MK0+773MK0+818.8段降水引起沉降等值線圖（單位：mm）圖5.1-4 MEK0+385MEK0+518段降水引起沉降等值線圖（單位：mm）5.2減壓降水引起的地面沉降控制1）對各種管

38、線、需要保護的建筑、地鐵區(qū)間隧道、地下連續(xù)墻等，必須由專業(yè)監(jiān)測單位進行監(jiān)測。按規(guī)范要求布置好沉降觀測點，施工期間每天進行觀測，沉降速率及累積沉降量嚴格按照設計要求控制。如有異常，停止降水施工，及時向上匯報，研究保護方法。2）抽水過程中真正做到三點：降水范圍宜小不宜大，降水時間宜短不宜長，降壓深度宜淺不宜深。3）建議在后期挖土施工的過程中，盡量提高效率，縮短挖土時間，相應得減少抽水時間，同時減少降水對周邊環(huán)境的影響，尤其是需盡量縮短臨近地鐵、建筑物和地下管線一側的減壓井。4）在降水運行過程中隨開挖深度加大逐步降低承壓水頭，避免過早抽水減壓。在不同開挖深度的工況階段，合理控制承壓水頭，在滿足基坑穩(wěn)

39、定性要求前提下，防止承壓水頭過大降低，這將使降水對周邊環(huán)境的影響減少到最低限度。5）采用信息化施工，建議對坑內外觀測井水位進行實時跟蹤監(jiān)測，發(fā)現問題及時調整抽水井數量及抽水流量，進行按需降水。6）在降水井群井施工完成后，應及時進行試運行，詳細制定降壓降水的運行方案。7）成井后及時試抽水，驗證圍護體（承壓層段）隔水性，一旦發(fā)現坑內降水，坑外承壓水水位降深較大時，應查找圍護結構滲漏點，并進行外側阻漏。8）基坑施工過程中，如上部地下連續(xù)墻發(fā)生滲漏或嚴重滲漏，總包應及時采取封堵措施，以避免導致基坑外側淺層潛水位發(fā)生較大幅度下降以及由此加劇坑外的地面沉降。9）當坑外觀測井內的水位下降超過預測的最大值時，

40、如有必要，應加密監(jiān)測次數并及時與設計溝通，必要時基坑外圍需增設回灌井進行回灌。6. 降水驗證試驗6.1 試驗目的本次試驗的主要目的為：（1）確定存在圍護狀態(tài)下，坑內外層承壓含水層的初始水位；（2）確定存在圍護狀態(tài)下降壓井單井出水量；（3）檢驗降水效果，看是否能夠滿足設計最大降深的要求；（4）監(jiān)測坑內降水對坑外水位降深的影響。6.2 試驗設備根據試驗內容，確定本次抽水試驗的試驗設備需要如下：（1）抽水設備：3臺（額定流量10m3/h）；（2）水位計：5個；（3）流量表（三角堰）：3個。6.3 抽水試驗流程抽水觀測時間按開泵后規(guī)定的時間間隔進行，水位觀測時間間隔為：5、10、20、30、60、90

41、、120、150、180、240、300、420、540、660、780、900，以后可每隔4h觀測一次，每階段新增抽水井后重置間隔時間進行觀測，直至抽水停止。停止后觀測恢復水位，時間間隔同抽水試驗。抽水時同時進行水量觀測，觀測時間間隔為60min，采用流量表讀數，精度應讀到0.1m3。根據實際出水量及降水效果，為施工階段井的優(yōu)化方案提供依據。表6.3-1 試驗過程一覽表工程部位試驗過程抽水井號坑內觀測井坑外觀測井試驗周期南工作井層單井Y12YG3、Y11、Y13G5、G61d 層雙井Y12、Y13YG3、Y11G5、G61d抽觀結合層群井Y11、Y12、Y13YG3G5、G62d抽觀結合恢復

42、YG3G5、G61d抽觀結合注：1、試驗前實測所有試驗井靜止水位；2、各階段抽水井均保持前一階段不停抽，直接增開降壓井。7. 深井構造與設計要求7.1 管井構造1）井壁管：井壁管均采用焊接鋼管，井壁管直徑均為273mm。2）過濾器（濾水管）：濾水管的直徑與井壁管的直徑應相同；所有濾水管外均包一層30目40目的尼龍網，尼龍網搭接長度約為尼龍網單幅寬度的20%50%。3）沉淀管：濾水管底部設置長度為1.00m的沉淀管，防止井內沉砂堵塞而影響進水；沉淀管底口用鐵板封死。7.2 成井技術要求1）井口高度：井口應高于地表以上0.200.50m，以防止地表污水滲入井內。2）圍填濾料：疏干井濾料填至地面下3

43、m，降壓井濾料根據設計圖紙進行充填。3）粘土封孔：在濾料圍填面以上采用粘土填至地表并夯實，并做好井口管外的封閉工作。4）成孔偏差：井孔的平面誤差1.0m，井深（孔深）偏差+50cm；井孔應圓正。5）井管偏差：井身應圓正，上口保持水平，井管的頂角及方位角不能突變，井管安裝傾斜度不能超過1度；井管截面尺寸偏差2mm，井管長度偏差20cm。 6）出水含砂量：抽水穩(wěn)定后，出水含砂量不得超過2萬分之一(體積比)。7）井內水位：抽水穩(wěn)定后，井內的水位應處于安全水位以下。8. 成井施工工藝8.1 前期準備工作8.1.1 測放井位根據降水管井平面布置圖測放井位，井位測放完畢后應做好井位標記，方便后面施工。8.

44、1.2 清障處理對于場地可能存在的地下障礙物，在施工前應根據施工的情況，先進行孔位清障處理。通常采用的清障處理方式為：定好孔位后，先采用人工挖孔，挖孔過程中遇到障礙時，由施工現場總承包提供的挖機配合進行挖掘。挖機挖孔深度應超出障礙物約30cm。若地面障礙物不易清除或受其他施工條件的影響，無法在原布設井位進行打井時，應與工程師以及甲方及時溝通并采取其他措施，必要的時候可對井位作適當調整。8.1.3 埋設護口管埋設護口管時，護口管底口應插入原狀土層中，管外應用粘性土或草辮子封嚴，防止施工時管外返漿，護口管上部應高出地面0.10m0.30m。對于場地遇到有障礙物的孔位，應根據清障后的孔深適度考慮采用

45、長護筒，確保護筒能夠滿足降水施工的要求。8.1.4 安裝鉆機安裝鉆機時，為了保證孔的垂直度，機臺應安裝穩(wěn)固水平，大鉤對準孔中心，大鉤、轉盤與孔的中心三點成一線，嚴把開孔關，鉆頭與鉆桿連接處帶兩根鉆鋌，并且，彎曲的鉆桿不得下入孔內。8.2 成井施工施工機械設備選用GPS-10型工程鉆機及其配套設備。成孔時采用正循環(huán)回轉鉆進泥漿護壁的成孔工藝。8.2.1 鉆進成孔開孔孔徑為650mm，成孔時均一徑到底；鉆進開孔時應吊緊大鉤鋼絲繩，輕壓慢轉，以保證開孔鉆進的垂直度。成孔施工采用孔內自然造漿，鉆進過程中泥漿密度控制在1.101.15，當提升鉆具或停工時，孔內必須壓滿泥漿，以防止孔壁坍塌。8.2.2 清

46、孔換漿鉆孔鉆進至設計標高后，在提鉆前將鉆桿提至離孔底0.50m，進行沖孔清除孔內雜物，同時將孔內的泥漿密度逐步調至1.08，孔底沉淤小于30cm，返出的泥漿內不含泥塊為止。8.2.3 下井管對于降壓井，井管進場后，應檢查過濾器的縫隙是否符合設計要求。首先必須測量孔深，并對井管濾水管逐根丈量、記錄。封堵沉淀管底部，為保證沉淀管底部封堵牢靠，下部封堵鐵板不小于6mm。其次要檢查井管焊接，井管焊接接頭處應采用套接型，套接接箍長20mm，套入上下井管各10mm；套管接箍與井管焊接焊牢、焊縫均勻，無砂眼，焊縫堆高不小于6mm。檢查完畢后開始下井管，下管時為保證濾水管居中，在濾水管上下兩端各設一套直徑小于

47、孔徑5cm的扶正器（找正器），扶正器采用梯形鐵環(huán)，上下部扶正器鐵環(huán)應1/2錯開，不在同一直線上。8.2.4 埋填濾料填濾料前在井管內下入鉆桿至離孔底0.30m0.50m，井管上口應加悶頭密封后，從鉆桿內泵送泥漿進行邊沖孔邊逐步調漿使孔內的泥漿從濾水管內向外由井管與孔壁的環(huán)狀間隙內返漿，使孔內的泥漿密度逐步調到1.05，然后開小泵量按前述井的構造設計要求填入濾料，并隨填隨測填濾料的高度。直至濾料下入預定位置為止。施工工藝流程示意圖見圖8.2-1。圖8.2-1 成井施工工藝流程圖8.3 洗井下井管、回填濾料及粘土分孔后，對降壓井進行活塞洗井，待洗通濾料后，提出活塞，再利用空壓機進行洗井。活塞直徑與

48、井管內徑之差約為5mm左右，活塞桿底部必須加活門。洗井時，活塞必須從濾水管下部向上拉，將水拉出孔口，對出水量很少的井可將活塞在過濾器部位上下竄動，沖擊孔壁泥皮，此時應向井內邊注水邊拉活塞。當活塞拉出的水基本不含泥砂后，可換用空壓機抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含砂為止。疏干井在成井結束后直接用空壓機洗井。洗井完畢后，可以下泵試抽。試抽成功，代表該井成井完畢，可以投入使用。圖8.3-1 空壓機洗井原理示意圖8.4 特殊過程質量控制要求針對本工程降水施工過程中的特殊過程，應按表8.4-1中所列進行質量控制。表8.4-1 特殊過程質量控制要求序號檢查項目技術要求檢查數量1成孔直徑(mm)井管外徑

49、280mm（疏干井）井管外徑300mm（降壓井）全數2井管沉設深度(m)偏差0.20m（疏干井）50%井數偏差0.15m（降壓井）全數3井管間距（m）偏差1.00m50%井數4濾料規(guī)格D50=612倍d50全數5濾料圍填高出濾管頂2m以上，濾料體積95%全數6孔口段粘土封填不得使用粉性土，厚度1.5m50%井數9. 降水運行管理9.1 降水運行工況9.1.1 疏干降水運行工況疏干井宜提20天進行降水，并根據要求加載真空負壓，以疏干基坑開挖土體，開挖過程中繼續(xù)保持持續(xù)抽水。在疏干井正式抽水前，監(jiān)測單位應及早施工坑外潛水位觀測孔。潛水水位觀測孔施工完成后及時開啟疏干井進行疏干降水。一般正常情況下，

50、疏干井基本保持24小時連續(xù)抽水。出現降水異常時，根據需要進行調整。本次采用真空泵抽氣、潛水泵抽水的方法降低潛水位，其中每3口井配備1臺真空泵，每口井單用一臺潛水泵，要求潛水泵的抽水能力大于單井的最大出水量，潛水泵和真空泵同時開啟。根據設計要求，基坑開挖完成后疏干井需留作泄水孔，底板施工前應于井管外焊接止水鋼板，具體見后文封井。設計有這個要求嗎？抽水安裝示意圖見圖9.1-1。圖9.1-1 真空負壓疏干井抽水示意圖9.1.2 承壓水降水運行控制工況基坑開挖涉及下部承壓水的降水，運行時考慮環(huán)境問題按照安全系數1.10計算。具體根據后期抽水試驗，根據試驗實測靜止水位及降壓效果制定降壓運行工況表。9.2

51、 降水用電要求對于工程降水，尤其是有減壓降水措施的工程降水，在正常的降水運行過程中，必須有合理的用電保障已滿足降水運行的需求。通常要求施工現場應有兩路工業(yè)用電，降水運行中應保證一路工業(yè)用電停電后另一路工業(yè)用電能及時使用，保證停電短時間內能將確保降水井正常運轉，避免影響降水效果甚至危害基坑安全。對于本工程，現場無法具備兩路供電，采用發(fā)電機，應至少滿足降壓井的運行要求，發(fā)電機功率不小于60KW。怎么來的？常用電源 備用電源 抽水設備圖9.2-1 雙路電源供電示意圖9.3 工程排水措施工程降水抽取地下水，減少基坑開挖范圍內土體中含水量或降低承壓含水層承壓水壓力，這就要求施工現場必須有合適的排水設施已

52、滿足工程降水的需求，確保降水運行排水的順暢，保障降水效果。根據本工程排水的需求，在工作井及機架段基坑邊設計施工規(guī)格不小于20cm20cm的排水溝，在其余明挖段基坑邊設計施工規(guī)格不小于10cm10cm的排水溝，排水溝應接入市政排水管道。接入市政排水管道前設置一個小型沉淀池對排出的地下水進行沉淀處理，避免造成市政排水管道的淤塞。9.4 降水井管保護措施1）在基坑降水設計時，合理布置降水井的井位。2）現場管理（1）對降水井豎立醒目標志，做好標識工作；（2）抽水運行期間，派專門人員進行看護；（3）隨著基坑開挖深度的不斷加深，基坑降壓井井管的暴露長度不斷加大，井管沿縱向與每道環(huán)梁或挖土平臺及時加固。（4）加強井管焊接質量的檢查。按照設計要求嚴格控制焊接質量。焊縫要均勻，無砂眼，焊縫堆高不小于6mm