管井降水設(shè)計(jì)方案

1、中鐵 ? 諾德國(guó)際花園基坑管井降水設(shè)計(jì)施工方案編制 :審核 :編制單位：中鐵建工集團(tuán)包頭諾德國(guó)際花園項(xiàng)目部編制時(shí)間： 2010 年 5 月 25 日目錄一、場(chǎng)地巖土工程情況1二、降水方案的選擇3三、降水模型選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算41、降水模型的選擇 .42、降水設(shè)計(jì)計(jì)算 .5四、管井降水方案實(shí)施61、施工工藝流程 .62、關(guān)鍵工序說(shuō)明 .63、監(jiān)測(cè)、維護(hù) .84、質(zhì)量保證措施 .85、安全保證措施 .96、環(huán)保措施 .10一、場(chǎng)地巖土工程情況第層雜填土，以粉土為主，混少量建筑垃圾和生活垃圾，呈稍濕、松散狀態(tài)。該層厚度在0.3 3.2m 之間，層底標(biāo)高在1052.62 1057.02m之間。第層粉砂，黃

2、褐色，顆粒礦物成分為長(zhǎng)石、石英石，均粒結(jié)構(gòu)，天然狀態(tài)下呈稍濕，稍密狀態(tài)。該層厚度在0.3 4.2m 之間，層底標(biāo)高在1052.02 1054.06m 之間。第層粗砂，黃褐色，顆粒礦物成分為長(zhǎng)石、石英石，顆粒級(jí)配較好，混少量礫，局部分布有粉質(zhì)粘士薄夾層。天然狀態(tài)下呈稍濕飽和，中密狀態(tài)。該層厚度在 3.4 6.6m 之間，滲透系數(shù)為 K=1.66×10-2 cm/s。第 1 層細(xì)砂，黃褐色，顆粒礦物成分為長(zhǎng)石、石英質(zhì)，均粒結(jié)構(gòu)，天然狀態(tài)下呈稍濕飽和， 中密狀態(tài)。該層以?shī)A層或透鏡體形式存在于第3 層粗砂層中，該層厚度在 0.4 2.2m 之間，層底標(biāo)高在 1047.91 1050.61m之

3、間，滲透系數(shù)為K=5.64×10-3 cm/s。第層粉砂，黃綠色，顆粒礦物成分為長(zhǎng)石、石英質(zhì)，均粒結(jié)構(gòu)，局部分布有粉土、粉質(zhì)粘土薄夾層。 天然狀態(tài)下呈飽和， 中密狀態(tài)。該層厚度在 4.3 9.4m之間，層底標(biāo)高 1039.21 1041.58m之間，滲透系數(shù)為 K=2.24×10-3 cm/s。第層粉質(zhì)粘土，灰黑色，含云母，有光澤，略帶腥臭味，含有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量為 1.3 6.1%, 無(wú)搖振反應(yīng)，切口光滑，干強(qiáng)度中等，韌性中等。天然狀態(tài)下呈可塑軟塑狀態(tài)。該層中分布有粉砂、 細(xì)砂及粉土薄夾層， 局部含有薄層鈣質(zhì)膠結(jié)層。 該層厚度在 31.2 33.4m 之間，層底標(biāo)高在 1

4、006.57 1009.65m 之間，滲透系數(shù)為 K=3.89×10-6 cm/s。地下水埋藏于自然地表下 5.2 6.5m，標(biāo)高在 1049.64 1050.73m 之間，屬潛水。由于臨近場(chǎng)地正在進(jìn)行降水施工，水位受其影響，現(xiàn)場(chǎng)水位偏低，根據(jù)該區(qū)域的水文地質(zhì)資料，該地下水年幅度變化在1.0 1.5 米之間。二、降水方案的選擇本工程地質(zhì)條件主要為粉土、砂土。現(xiàn)場(chǎng)基坑深度為7.0m，根據(jù)該場(chǎng)地附近地區(qū)的已有降水經(jīng)驗(yàn)， 擬采用管井井點(diǎn)降水方案降低地下水位，即在基坑周?chē)翱觾?nèi)布設(shè)一定數(shù)量的管井， 由管井統(tǒng)一將地下水抽出，達(dá)到阻截基坑外圍地下水流入基坑的目的，從而滿足基礎(chǔ)施工對(duì)降水的要求。三

5、、降水模型選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算1、降水模型的選擇假定：由于第五層粉質(zhì)粘土的滲透系數(shù)遠(yuǎn)小于其它土層的滲透系數(shù)，近似將第五層視為不透水層。（ 1）含水層厚度： H=第 3 層土層厚度 +第四層土層厚度 =16m，（ 2）管井深度：依據(jù) JGJ/T111-98 建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范 ，井點(diǎn)管深度為： HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6式中： HW降水井深度HW1基坑深度，取7mHW2降水水位距離基坑底要求的深度，取1mHW3水力坡度作用基坑中心所需增加的深度。由于基坑等效半徑r=65m，按照降水井分布周?chē)乃ζ露?i 為 1/10 1/15 ，如降水井需影響到基坑中心，所需的降水

6、管井深度 HW3=r*i=6.5 4.3 ，取 HW3=5.0m，原理如下圖：r- 基坑等效半徑 R- 降水影響半徑 S- 降水深度 H- 水層厚度HW4降水期間地下水位幅度變化。根據(jù)地質(zhì)資料， HW2取 1.5m HW5降水井過(guò)濾器的工作長(zhǎng)度，取 4.0mHW6沉砂管長(zhǎng)度，取1.5m代入上式： HW=20mH+地下水位標(biāo)高 =16+6.5=22.5m降水模型按照潛水非完整井進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算2、降水設(shè)計(jì)計(jì)算降水管井采用直徑400mm的無(wú)砂混凝土管，布置在基坑上口1.5m 處。（ 1）基坑等效半徑r 02A/3.14 ，基坑底面積為 A=13323， r=57.7m，綜合考慮 r=65m（ 2）加權(quán)

7、平均滲透系數(shù)k= kh/ h=（ 6.6*16.6+2.24*(20-6.5-6.6)） /(20-6.5)10-3 cm/s-3=9.2610 cm/s=8m/d（ 3） 降水影響半徑=63.35m，取 R=63mR 2S kH其中 S=7+1-5.2=2.8m（ 4）總涌水量Q 1.366kH 2 hm23/dHhR=5987.1mhmhm l)(hm)lg(1)lg(1 0.2r02r0lH=16m h=2.5m r0=65m R=63m l=HW5=4m h m=9.25m（ 5）單井出水量根據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99），單井出水量為：3/d3式中： q單井出水量（ m

8、/d ）； rs 管井半徑（ m）； l 淹沒(méi)部分的濾水管長(zhǎng)度（ m）； K含水層滲透系數(shù)（ m/d）按照按水泵抽水功率出水量計(jì)算3=65×3.14 × 0.04 × 13.5 × 2=220m/d3m）； l 式中： q單井出水量（ m/d ）； d擬采用水泵抽水管管徑（淹沒(méi)部分的濾水管長(zhǎng)度（ m）； K含水層滲透系數(shù)（ m/d）；參照兩種計(jì)算結(jié)果，取較小者，單井出水量為220 m3/d考慮群井中每個(gè)井的出水量相互影響，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際的單井出水3量只有設(shè)計(jì)計(jì)算的50%，故最終單井出水量為q=110m/d（ 6）管井?dāng)?shù)量管井?dāng)?shù)量為：n=Q/q=5

9、987/110=55 口考慮常規(guī)水泵的損壞時(shí)維修問(wèn)題，取 1.2 的富余系數(shù)，管井?dāng)?shù)量為 1.2*55=66口。（ 7）管井間距基坑的周長(zhǎng)為 619m，管井間距為：619m/66 口=9.38m/ 口該數(shù)值在管井間距8m 15m的區(qū)間范圍，符合要求。綜上所述，本工程降水管井為直徑 400mm的無(wú)砂混凝土管，管井深度為 20 米，井間距為 9.38 米，抽水水泵采用功率 1.8kw ，揚(yáng)程為 26 米，抽水管徑為 40mm，排水主管徑采用 200mm鋼管。四、管井降水方案實(shí)施1、施工工藝流程測(cè)放井位鉆機(jī)就位鉆進(jìn)成孔清孔下井管泥漿制備降水洗井排漿填濾料2、關(guān)鍵工序說(shuō)明（1）鉆機(jī)就位吊移設(shè)備，必須由

10、持有專業(yè)執(zhí)照的起重人員作業(yè)，嚴(yán)禁無(wú)證操作，吊移鉆機(jī)時(shí)由專人指揮。樁機(jī)安裝時(shí)要做到三點(diǎn)一線，即鉆桿中心、轉(zhuǎn)盤(pán)中心、樁孔中心在同一鉛垂線上，以保證鉆孔垂直度，轉(zhuǎn)盤(pán)中心同樁孔中心位置偏差 10mm。鉆機(jī)安裝必須平穩(wěn)、牢固，鉆進(jìn)中不得有位移，底座應(yīng)墊實(shí)，在鉆進(jìn)中經(jīng)常檢查。設(shè)備安裝就位之后，應(yīng)精心調(diào)平，安裝牢固，作業(yè)之前應(yīng)先試運(yùn)轉(zhuǎn)，以防止成孔或灌注中途發(fā)生機(jī)械故障。所有的機(jī)電設(shè)備接線要安全可靠，位于運(yùn)輸?shù)缆飞系碾娎|應(yīng)埋設(shè)管道保護(hù)。各項(xiàng)設(shè)備的安裝、 使用、搬遷、拆卸和維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)按其使用說(shuō)明書(shū)正確操作使用。（2）泥漿制備泥漿制備選用高塑性膨潤(rùn)土， 膨潤(rùn)土泥漿按下表所列的性能指標(biāo)進(jìn)行制備。制備泥漿的性能指標(biāo)項(xiàng)

11、次項(xiàng)目性能指標(biāo)檢驗(yàn)方法1比重1.1 1.15泥漿比重計(jì)2黏度20 25s漏斗法3含砂率 6%4pH 值79pH試紙泥漿護(hù)壁應(yīng)符合下列規(guī)定: 施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位，在受水位漲落影響時(shí)，泥漿面應(yīng)高出最高水位。（3）鉆進(jìn)成孔循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置 : 根據(jù)場(chǎng)地的實(shí)際情況， 對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)置進(jìn)行合理布局，并3要求沖洗液循環(huán)暢通，易于清除鉆渣。循環(huán)池容量不宜小于12m，沉淀池容量不3宜小于 8m，以確保沖洗液正常循環(huán)，循環(huán)槽的坡度以 1:100 為宜。開(kāi)孔鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)先輕壓、慢鉆并控制泵量，進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，逐漸加大轉(zhuǎn)速和鉆壓。在正式施工前，先進(jìn)行試成孔。鉆孔作業(yè)要連續(xù)進(jìn)行，因故停鉆時(shí)，必須將鉆頭提

12、離孔底 5m以上以防止坍孔埋鉆。在鉆進(jìn)過(guò)程中，要注意地層變化，對(duì)不同的土層，采用不同的鉆進(jìn)方法。在硬粘土中鉆進(jìn)時(shí)，用一檔轉(zhuǎn)速，放松起吊鋼絲繩，自由進(jìn)尺；在普通粘土、砂粘土中鉆進(jìn)時(shí)，可用二檔、三檔轉(zhuǎn)速，自由進(jìn)尺；遇地下水豐富容易坍孔的粉砂土，宜用低檔慢速鉆進(jìn)， 減少鉆頭對(duì)粉砂土的攪動(dòng)， 同時(shí)要加大泥漿比重和提高水頭，以加強(qiáng)護(hù)壁防止塌孔。鉆孔時(shí)，必須采取減壓鉆進(jìn)，即使孔底承受的鉆壓不超出鉆錐重力和壓重塊重力之和扣除浮力后的 80%，這樣可使鉆桿維持豎直狀態(tài)，使鉆頭豎直平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，避免或減少斜孔、彎孔和擴(kuò)孔現(xiàn)象。達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后及時(shí)清孔提鉆，清孔時(shí)先將鉆頭提離孔底 15-20cm，輸入泥漿循環(huán)清孔，并應(yīng)

13、控制泥漿比重， 調(diào)節(jié)泥漿性能。 以所換新鮮泥漿達(dá)到孔內(nèi)泥漿含砂量逐漸減少至穩(wěn)定不沉淀為度。（4）下管：下管采用懸吊式托盤(pán)下管法，管筒在砂層段必須用紗網(wǎng)包封嚴(yán)密，以防涌砂。在下濾水管先下長(zhǎng) 1.0m 沉淀管（砼實(shí)壁管），然后再下砼濾水管，上下管之間用竹皮 （細(xì)竹子）鐵絲綁扎連接。 下管時(shí)，必須把管中心對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心，嚴(yán)禁管壁與孔壁靠在一起。下泵宜用麻（或棕）繩吊裝在井內(nèi)，下到設(shè)計(jì)深度，并在井口綁牢。（5）填濾料：下管結(jié)束后，應(yīng)立即在管壁與孔壁之間進(jìn)行填濾料，圍填時(shí)應(yīng)慢慢用鐵銑從四周填入，并用鋼筋搗實(shí)，防止中間出現(xiàn)漏空現(xiàn)象。（6）洗井：采用排污泵或清水泵洗井，洗井標(biāo)準(zhǔn)以井內(nèi)抽出的水清沏為準(zhǔn)，并洗井時(shí)

14、間不得小于 4 小時(shí)。（7）基坑周邊鋪設(shè)主干集水管（ 200mm），將各井抽出的水匯入排水指定地點(diǎn)。主干集水管的坡度（坡向指定地點(diǎn)）為 5左右，管道連結(jié)牢固、嚴(yán)密，防止漏水，以免影響邊坡穩(wěn)定性。3、監(jiān)測(cè)、維護(hù)（1）利用降水井進(jìn)行地下水位觀測(cè)，降水初期每天觀測(cè)12 次，。（2）降水期間必須保證降水井點(diǎn)的完好，對(duì)降水井進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，確保基坑施工安全。（3）降水期間，禁止向管井內(nèi)投放異物，避免影響抽水效果，并將管井口進(jìn)行綁扎封閉，保證地面人員安全。（4）降水工作結(jié)束后，對(duì)全部降水井采用碎石進(jìn)行回填。4、質(zhì)量保證措施（1）基坑降水各工序設(shè)專職負(fù)責(zé)人，工程施工前進(jìn)行技術(shù)交底（2）

15、嚴(yán)格控制井管、濾料質(zhì)量，不合格的一律不許使用（3）在各井點(diǎn)應(yīng)設(shè)置單獨(dú)用開(kāi)關(guān)箱，做到一機(jī)一閘一保護(hù)，以期達(dá)到安全用電和停泵與開(kāi)泵的用電的要求， 并在主干集水管與降水井硬塑管連接處設(shè)置球型閥或?qū)⒂菜芄苌蠌澲裹c(diǎn)高于主干集水管 50cm。，以防某井需要停泵時(shí)，主干集水管內(nèi)的水倒流到該井內(nèi)。（4）電源：為確保降水井作業(yè)的連續(xù)性，還需準(zhǔn)備一臺(tái) 60KW的發(fā)電機(jī)，以備停電時(shí)使用。5、安全保證措施（1）健全組織，項(xiàng)目經(jīng)理是安全生產(chǎn)第一責(zé)任人，施工現(xiàn)場(chǎng)要設(shè)立專職安全員負(fù)責(zé)工地安全工作，各班組、工種設(shè)兼職安全員。 形成以項(xiàng)目經(jīng)理為主的施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理體系，做到“安全第一、預(yù)防為主”, 形成橫向到邊、縱向到底安全管

16、理框架。（2）建立安全管理制度，根據(jù)灌注樁工程的項(xiàng)目特點(diǎn)，建立健全行之有效的安全生產(chǎn)管理制度。如安全生產(chǎn)崗位職責(zé)，安全生產(chǎn)檢查制度，安全生產(chǎn)教育制度，安全獎(jiǎng)勵(lì)制度等，并在施工中認(rèn)真執(zhí)行。（3）安全教育和培訓(xùn)，對(duì)新上崗人員，上崗前進(jìn)行“三級(jí)”安全教育和培訓(xùn)，未經(jīng)培訓(xùn)或考核不合格者不得上崗作業(yè)。特殊工種必須持證上崗。（4）執(zhí)行規(guī)程 , 施工中要嚴(yán)格執(zhí)行各種安全操作規(guī)程， 作業(yè)人員有權(quán)拒絕執(zhí)行違章指令，杜絕聲音指揮和聲音作業(yè)。（5）安全防護(hù)措施 : 現(xiàn)場(chǎng)人員必須做好勞動(dòng)保護(hù)工作， 進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)必須穿工作服、勞保鞋、戴安全帽。 機(jī)械設(shè)備要有安全防護(hù)措施。高空作業(yè)要系安全帶，雨、大風(fēng)天氣禁止高空作業(yè)。 夜間施工要有充足的照明設(shè)施，做到整個(gè)工地照明無(wú)死角。做好“夏季五防”工作。（6）安全用電，灌注樁工程施工中嚴(yán)格執(zhí)行施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范 JGJ46-2005，做好供電管理，安全用電，配備專業(yè)電工；施工現(xiàn)場(chǎng)的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作； 電器必須接地、 接零和使用漏電保護(hù)器。用電必須分閘，嚴(yán)禁一閘多用。6、環(huán)保措施（ 1）現(xiàn)場(chǎng)要設(shè)場(chǎng)地管理員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境保護(hù)和清潔衛(wèi)生。（2）施工場(chǎng)地要保持清潔，材料、物品擺放整齊