某汽車站降水工程施工組織設計方案(1)

1、 一、工程概況（略） 二、設計有關參數(shù) 三、地質條件 四、降水目的 五、工作量布置依據及工作量 六、降水井構造與設計要求 七、成井（孔）施工工藝與技術要求 八、降水運行 九、投入主要機械設備 十、施工管理人員及勞動力配備 十一、附圖表 一、工程概況（略） 二、設計有關參數(shù)1、 擬建車站總長160.00m；2、 兩端頭井寬為23.80m；3、 主車道（標準段）寬為18.40m； 4、車站結構采用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻加鋼支撐的圍護結構，連續(xù)墻刃腳深：1） 端頭井為26.00m左右，相應絕對標高為-22.81m；2） 標準段為23.00m左右，相應絕對標高為-19.81m； 5、根據設計要求，本工程

2、的結構施工（包括挖土施工），采用明開挖順序法施工?；娱_挖深度分別為： (1)主體通道（標準段）：開挖深度為12.4812.74m，基底絕對標高為-9.29-9.55m; (2)西端頭井：開挖深度為14.25m左右,基底絕對標高為-11.06m; (3)東端頭井：開挖深度為14.57m左右,基底絕對標高為-11.38m; (4)出入口開挖深度8.00m左右，基底絕對標高為-4.81m,出入口開挖深度相對較淺。故本次降水不考慮布置降水井。 6、本方案采用地面絕對標高為+3.19m。 三、地質條件 （一）地層情況層 序地層名稱層 頂 標 高（m）層 頂 埋 深（m）厚度m重度kn/m3-1層雜填土

3、+2.400.800.80-2層素填土+1.801.400.60-1層褐 黃 色粉質粘土0.003.201.8018.60-3a層灰色粘質粉土夾淤泥質粉質粘土-5.208.405.2018.10層灰色淤泥質粉質粘土-6.509.701.3017.30層灰色淤泥質粘土-12.9016.106.4016.70-1a層灰色粘土-16.1019.303.2017.30-1b層灰 色粉質粘土-20.8024.004.7018.00-2層灰色砂質粉土夾粉質粘土-35.3038.5014.5017.90-3層灰 色粉質粘土鉆至40.00m未穿19.30 （二）水文地質條件 1、根據上述地層情況，按其水文地質

4、特性，地下水類型為潛水型，地下水位主要受大氣降水、蒸發(fā)的影響的而變化，地下水位平均深度為0.500.70m左右，相應的絕對標高為+2.50m左右。 2、由于受鉆探孔深度的限制性，在地表以下40m的范圍內未鉆見上海地區(qū)普遍分布的第層砂質粉土及粉細砂層（第含水層），故沒有本場地承壓含水層的水文地質資料，因此，只能參考區(qū)域的水文地質資料。經查本場地的第層承壓含水層頂板的埋藏深度一般在45m以下。其滲透系數(shù)k值一般在10-410-3cm/s的范圍內，按其特性屬透水性較好的含水層，承壓水水頭高度一般在地表以下8.0010.00m左右，其相應的絕對標高為-5.00-8.00m左右。 四、降水目的 根據本工

5、程的基坑開挖及基礎底板結構施工的要求，本次降水的目的：1、通過降水及時疏干開挖范圍內土層的地下水，使其得以壓縮固結，以提高土層的水平抗力，防止開挖面的土體隆起。2、在基坑開挖施工時做到及時降低連續(xù)墻內基坑中的地下水位，保證基坑的干開挖施工的順利進行。4、 對本場地基坑底部發(fā)生突涌的可能性作出評價。 五、工作量布置依據及工作量 （一）基坑底突涌的可能性評價 1、基坑底板穩(wěn)定性評價條件：承壓水上覆不透水層的厚度h應滿足下式要求：hfswh /s 式 中： h 承壓水上覆不透水層的厚度（m）,基坑底板深度為19.00m，承壓含水層的頂板深度為28.50m，則：h = 9.50m; s 基坑底以下不透

6、水層的土的加權平均重度（kn/m3）,取18.15 kn/m3； h 承壓水頭高于承壓含水層頂板的高度（m），承壓含水層的頂板深度為45.00m，承壓水頭高度取地表以下10.00m，則：h = 45.00 - 10.00 = 35.00m； w 水的重度（kn/m3），取10kn/m3； fs 安全系數(shù)，一般為1.0.2,取1.1； 2、評價結果： h 1.1010.00 35.00 / 18.15 = 21.20m； 3、評價結果分析根據上述驗算結果分析：當本工程基坑開挖至地表以下15.00m左右時，若上覆承壓水不透水層的厚度大于21.20m時，基坑底不會發(fā)生突涌，而本工程的上覆不透水層的厚

7、度要大于30m，故基底是穩(wěn)定的，因此，本工程對承壓水可不考慮采取減壓抽水措施。 （二）降水井工作量布置依據 1、基坑內抽水量的估算 1） 地下水容積儲存量的計算： 計算式： w = v 或 w = ah 式 中： w 容積儲存量 (m3) v 含水層體積 (m3)，v = 基坑面積a降水深度h（即潛水靜止水位至基坑底板以下1.00m）； 含水層的給水度（粉砂與粘土給水度經驗值 為 0.100.15 ）(供水文地質手冊第二冊)，本次根據上部土層的性質?。? 0.10。 a.基坑面積（a）計算 東端頭井面積：320.92m2； 西端頭井面積：320.92m2； 主車道面積：2436.16m2； 基

8、坑面積a = 3078m2。b.降水深度（h）計算h = 基坑開挖平均深度13.60m + 1.00m - 靜止水位0.50m = 14.10m。 由上述參數(shù)計算地下水容積儲存量如下： w = ah = 0.10307814.10 = 4340m3。 2） 地下水垂直補給量的計算： 計算式： qj = kzai 式 中: qj 地下水垂直補給量（m3/d）； kz 垂直滲透系數(shù)（m/d），粘性土的滲透系數(shù)根據經驗取0.05m/d(供水水文地質手冊第二冊)； a 逕流補給斷面積 (m2)，即基坑面積； i 水力坡度，i =（h2 - h1）/ l，其中： h1 下伏含水層水頭高度（m），根據經驗

9、取地表以下10.00m； h2 基坑底板的深度（m），取平均深度13.60m； l 補給含水層頂板至基坑底板的距離(m)； 取10.40m； 則：水力坡度i =（13.60-10.00)/10.40 = 0.35； 由上述參數(shù)計算地下水垂直補給量qj如下： qj = kzai = 0.0530780.35 = 54m3/d。 3） 基坑抽水量的確定原則 本基坑的出水量主要包括地下水的儲存量、地下水的垂直補給量與降雨量，由于對降雨量目前無資料估測，且根據上部潛水含水層的透水性較弱的特性，在短時期內因降雨滲入地層內的滲入量不會很多，因此，本次對基坑的抽水量確定、井數(shù)設計與抽水泵的選擇只考慮地下水的

10、儲存量與垂直補給量，對于降雨量的排出，采用明排水的施工措施來解決。 2、坑內降水井數(shù)量的布置 n = a / a井 式 中： n 井數(shù)(口)； a 基坑降水面積 (m2)； a井 單井有效抽水面積 (m2)；根據我公司的降水施工經驗在上海地區(qū)第層以上的以粘性土為主的潛水含水層的特性單井有效抽水面積a井一般為150 m2250m2，取200m2； 即：n = a / a井 = 3078 / 200 = 15.39 則擬定16口。 3坑內降水井工作量設計結果分析 1）由上述計算結果的數(shù)據如下： 地下水容積儲存量w = 4340m3； 地下水垂直補給量qj = 54m3/d； 降水井16口； 2）抽

11、水量計算 當選用qdx3-20-0.75型流量為3.0m3/h的潛水泵抽水時： 每天抽水量q抽= 31624 = 1152m3； 其中包含每天的垂直補給量qj = 54m3/d， 因此每天抽取地下水的儲存量w抽為： w抽= q抽 - qj1天 = 1152 54 = 1098m3 3）抽水天數(shù)計算 抽水天數(shù) t= 總儲存量w 每天抽取的儲存量w抽 = 43401098 = 4天 4）從以上計算結果可知：當16口降水井全部抽水時，4天后就能將基坑內的地下水疏干，但由于本場地的潛水含水層的滲透性較差，地層內每天的出水量難以滿足每臺泵72m3/d的抽水能力的要求，即每臺泵的抽水將是間續(xù)抽水，因此按每

12、天抽水12個小時計，則經抽水8天后基坑內的地下水即可疏干，因此,上述布置的井數(shù)完全能滿足本次基坑的干挖土施工的要求。 （三）工作量布置根據本次降水目的與要求、水文地質條件及基坑開挖的深度等因素，并對本工程基坑內的地下水的出水量進行了計算以及對基坑底板突涌的可能性進行了評價驗算，本次降水工作量的布置只在基坑內布置疏干降水井，不需布置減壓抽水井。疏干降水井布置如下： 共布置16口降水井，詳見“降水井平面布置圖”（圖1）。 1、主體通道：布置12口降水井，井深17.00m，見“降水井結構圖”（圖2）； 2、東、西端頭井：布置4口降水井，井深19.00m,見“降水井結構圖”（圖3）； 六、降水井構造與

13、設計要求 1、井口：井口應高于地面以上0.50m，以防止地表污水滲入井內，一般采用優(yōu)質粘土或水泥漿封閉，其深度不小于4.00m； 2、井壁管：井壁管均采用焊接鋼管，井壁管直徑為250mm；（內徑）； 3、過濾器（濾水管）：采用橋式濾水管，濾水管外均包一層30目40目的尼龍網，濾水管的直徑與井壁管的直徑相同； 4、沉淀管：沉淀管主要起到過濾器不致因井內沉砂堵塞而影響進水的作用，沉淀管接在濾水管底部，直徑與濾水管相同，長度為1.00m，沉淀管底口用鐵板封死； 5、填礫料（綠豆砂或瓜子片）： 從井底向上至地表以下10.00m圍填瓜子片，在瓜子片圍填面以上圍填顆粒磨圓度較好的4#砂（綠豆砂），填至地表

14、以下3m； 6、填粘性土封孔：在綠豆砂的圍填面以上采用優(yōu)質粘土圍填至地表并夯實，并做好井口管外的封閉工作； 7、各井的結構及過濾器的安裝部位見“降水井結構圖（圖2圖3）。 七、成井（孔）施工工藝與技術要求 成孔施工機械設備選用qj150-1型工程鉆機及其配套設備。采用正循環(huán)回轉鉆進泥漿護壁的成孔工藝及下井壁管、濾水管，圍填填礫、粘性土等成井工藝。成井工藝流程如下： 1、測放井位：根據降水井平面布置圖測放井位，當布設的井點受地面障礙物或施工條件的影響時，現(xiàn)場可作適當調整； 2、埋設護口管：護口管底口應插入原狀土層中，管外應用粘性土和草辮子封嚴，防止施工時管外返漿，護口管上部應高出地面0.10m0

15、.30m； 3、安裝鉆機：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；4、鉆進成孔：開孔孔徑為500mm，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；5、清孔換漿：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1.10，孔底沉淤小于30cm，返出的泥漿內不含泥塊為止； 6、下井管：管子進場后，應檢查過濾器的縫隙是否符合設計要求。下管前必須測量孔深，孔深符合設計要

16、求后，開始下井管，下管時在濾水管上下兩端各設一套直徑小于孔徑5cm的扶正器（找正器），以保證濾水管能居中，井管焊接要牢固，垂直，下到設計深度后，井口固定居中； 7、填礫料（綠豆砂或瓜子片）：填礫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礫料，并隨填隨測填礫料的高度。直至礫料下入預定位置為止。8、井口封閉：為防止泥漿及地表污水從管外流入井內，在地表以下回填3.00m厚粘性土止水，或采用水泥漿封孔。 9、

17、洗井：在提出鉆桿前利用井管內的鉆桿接上空壓機先進行空壓機抽水，待井能出水后提出鉆桿再用活塞洗井，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。 10、安泵試抽：成井施工結束后，在降水井內及時下入潛水泵與接真空管、排設排水管道、地面真空泵安裝、電纜等，電纜與管道系統(tǒng)在設置時應注意避免在抽水過程中不被挖土機、吊車等碾壓、碰撞損壞，因此，現(xiàn)場要在這些設備上進行標識。抽水與排水系統(tǒng)安裝完畢，即可開始試抽水。先采用真空泵與潛水泵交替抽

18、水，真空抽水時管路系統(tǒng)內的真空度不宜小于-0.06mpa，以確保真空抽水的效果。 11、排水: 洗井及降水運行時應用管道將水排至場地四周的明渠內，通過排水渠將水排入場外市政管道中。 八、降水運行： 1、試運行 1）試運行之前，準確測定各井口和地面標高、靜止水位，然后開始試運行，以檢查抽水設備、抽水與排水系統(tǒng)能否滿足降水要求。 2）成井施工階段應邊施工邊抽水，即完成一口投入降水運行一口，力爭在基坑開挖前，將基坑內地下水降到基坑底開挖面以下1.00m深。水位降到設計深度后，即暫停抽水，觀測井內的恢復水位。 2、降水運行 1）基坑內的降水井應在基坑開挖前二十天進行，做到能及時降低連續(xù)墻內基坑中的地下

19、水位； 2）降水井抽水時，潛水泵的抽水間隔時間自短至長，每次抽水井內水抽干后，應立即停泵，對于出水量較大的井每天開泵的抽水的次數(shù)相應要增多。 3）降水運行過程中，做好各井的水位觀測工作，及時掌握地下水位的變化情況。 4）降水運行期間，現(xiàn)場實行24小時值班制，值班人員應認真做好各項質量記錄，做到準確齊全。 5）降水運行過程中對降水運行的記錄，應及時分析整理，繪制各種必要圖表，以合理指導降水工作，提高降水運行的效果。降水運行記錄每天提交一份，對停抽的井應及時測量水位，每天12次； 3、降水運行技術措施 1）做好基坑內的明排水準備工作，以防基坑開挖時遇降雨能及時將基坑內的積水抽干； 2）電纜線，配電箱的排設與安裝，布置要合理，不影響挖土施工作業(yè)。 3）降水運行開始階段是降水工程的關鍵階段，為保證在開