深基坑開挖井點降水試驗方案

1、 *有限責(zé)任公司水利水電建設(shè)有限責(zé)任公司 引江濟漢荊江大堤深基坑開挖項目部井點降水試驗方案1.概述引江濟漢工程進(jìn)口段地處長江中下游漢江平原西北部平坦低洼平原區(qū)，為長江一級階地，地面高程為3246m。根據(jù)招標(biāo)文件要求，本標(biāo)段荊江大堤防洪閘及渠道工程基坑開挖過程中存在滲透破壞，基坑開挖前需采取井點降水施措施，以保證施工的順利進(jìn)行。減壓井降水效果的成敗、直接關(guān)系到整個工程的進(jìn)度、質(zhì)量，因此，減壓井工程施工前，應(yīng)進(jìn)行降水試驗，查明基坑開挖部位的地層特性、地下承壓水壓力及來水量，并根據(jù)試驗成果確定減壓井井口高程、深度、井距、數(shù)量等，為減壓井施工提供可靠參數(shù)，保證減壓井運行降水后，基坑施工在較干燥的環(huán)境下

2、施工，避免造成基坑翻砂鼓水，邊坡失穩(wěn)等不良工程危害。2.水文氣象及地質(zhì)條件2.1水文氣象引江濟漢工程所處長江中下游地區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，具有霜期短，日照長，雨量充沛等特點。區(qū)內(nèi)多年平均降水量1079.7mm，多年平均蒸發(fā)量1285.8mm，多年平均氣溫16.2。進(jìn)水口河段洪水來自于長江上游，具有高水位出現(xiàn)頻繁且持續(xù)時間長，洪峰流量大等特點。每年710月為主汛期，11月次年4月為工程區(qū)內(nèi)的枯水期。根據(jù)沙市站實測資料統(tǒng)計，自1933年設(shè)站以來，最高歷史水位為45.22m（凍結(jié)吳淞），最大歷史流量為55200m3/s。2.2工程地質(zhì)條件引江濟漢工程龍高線進(jìn)口段地處長江中下游漢江平原西北部

3、平坦低洼平原區(qū)，工程區(qū)自第四紀(jì)以來，受新構(gòu)造運動的影響，以垂直下降接受河湖相沉積為主。區(qū)內(nèi)出露地層以第四系松散堆積物為主，具二元結(jié)構(gòu)特征，第三系地層一般多深埋于第四系松散堆積物之下。工程區(qū)地下水分為孔隙潛水、孔隙承壓水及基巖裂隙水。區(qū)內(nèi)地下水的水化學(xué)類型為重碳酸鈣鈉型及重碳酸鈣鎂型水，礦化度小于1克升，屬于低礦化淡水。 荊江大堤防洪閘地層結(jié)構(gòu)主要有上部粘性土層、粉細(xì)砂、砂卵石層以及下伏下第三系泥質(zhì)粉砂巖。天然地基地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值：壤土層地質(zhì)為120kPa，粉細(xì)砂層地質(zhì)為180kPa，砂卵石層地質(zhì)為480kPa。因砂層中富含承壓水，直接開挖會出現(xiàn)基坑涌水、涌砂及滲透變形等問題，開挖時應(yīng)采取基坑降

4、水措施。3.深井降水試驗 深井降水試驗選在開挖深度最大的閘室段進(jìn)行，深井降水試驗步驟:先對閘室地層進(jìn)行地質(zhì)復(fù)勘,根據(jù)地質(zhì)復(fù)勘了解地質(zhì)分層情況及穩(wěn)定地下水位；布置試驗井進(jìn)行抽水試驗（實驗包括單井抽降水試驗和群井抽降水試驗），計算確定含水層滲透性；通過計算初步布設(shè)深井并打孔進(jìn)行驗證。3.1地質(zhì)復(fù)勘為進(jìn)一步核實防洪閘基坑范圍內(nèi)的地層情況及穩(wěn)定地下水位，計劃在閘室軸線上打3個地質(zhì)復(fù)勘孔，孔深深入砂卵石層35m?？碧酵瓿珊髸翰环馓睿哑渥鳛榫c降水效果的水位觀測孔。（1）地質(zhì)勘探主要工作內(nèi)容有：觀測地下水位；對鉆孔芯樣進(jìn)行描述編錄，繪制地質(zhì)孔柱狀圖，及時整理相關(guān)資料。 （2）地質(zhì)復(fù)勘主要設(shè)備及試驗器材：

5、序號機械設(shè)備型號規(guī)格數(shù)量備注1地質(zhì)鉆機XY1A型1臺2發(fā)電機30KW1臺3儲水桶200L1個4流量計1個5量筒100ml1個6秒表1塊7電測水位計1個8堵塞器1套（3）地質(zhì)復(fù)勘具體時間安排：2011年5月1日進(jìn)行勘探，2011年5月8日完成鉆孔，2011年5月10完成資料整理等。3.2 深井試驗地段選擇試驗井選在基坑開挖最深的部位，試驗井的觀測孔垂直于地下水流向布置。深井試驗初步擬定6口，閘室兩側(cè)呈對稱布置，試驗井深度暫定為30-36米。（具體布置見附圖一：深井試驗布孔示意圖）。（1）試驗井點數(shù)量說明考慮兩種井深及不同間距，并分別進(jìn)行群井抽水試驗。這樣確定的試驗井?dāng)?shù)量為6口。另外布置3口觀測井

6、（部分利用地勘孔）進(jìn)行相關(guān)觀測。（2） 井間距說明為了保證降水井的降水效果，井點布置盡可能靠近基坑建筑物但以不影響建筑物施工為前提。（3）井深說明依據(jù)基坑開挖深度及地質(zhì)復(fù)勘等資料考慮了兩種井深，第一種為閘室底板周圍井深為36米，翼墻周圍井深初步定為33米。3.3抽水試驗內(nèi)容（1）抽降水試驗設(shè)計對地勘資料進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)一步確定降水試驗的內(nèi)容和規(guī)模。對降水井?dāng)?shù)量、具體布置、深度、花管段長度、井間距、降水步驟等進(jìn)行設(shè)計。具體實驗類型包括單井抽降水試驗、群井抽降水試驗等。（2）單井抽降水試驗在不同降深條件下進(jìn)行抽水試驗，觀測流量、降深以及水位變化。根據(jù)單井的試驗成果，采用公式法和反演方法求得含水層的

7、滲透系數(shù)、影響半徑等參數(shù)。（3）群井抽降水試驗開展不同井間距，不同抽水量和不同運行方式下的群井干擾試驗，研究群井抽降水效果。（4）抽降水試驗計算分析針對單井抽降水試驗和群井抽降水試驗結(jié)果進(jìn)行計算分析，作為降水實施方案的依據(jù)。3.4降水井試驗實施（1）降水井試驗主要設(shè)備匯總表：見表3.4-1（2）降水井試驗時間安排：2011年5月10日深井造孔設(shè)備及相關(guān)材料進(jìn)場，2011年5月31日完成深井抽水試驗。表3.4-1 降水井試驗主要設(shè)備匯總表序號設(shè)備名稱單位數(shù)量備注1深井水泵臺815KW/臺2反循環(huán)鉆機臺155KW/臺柴油機3潛水泵臺21.5KW/臺4泥漿泵臺15KW/臺（3）降水井成井工藝及技術(shù)要

8、求降水井施工工藝包括：鉆孔、清孔、井管制安、反濾料回填、粘土泥球回填、洗井、試抽、運行、封孔等工序，降水井施工工藝見圖3.4-1：場地平整、測量布孔孔口護筒埋設(shè)鉆機就位、調(diào)平試驗井鉆孔鉆孔成孔、檢查井管、花管加工制作、包纏成型清孔、檢查井管、花管下設(shè)、連接成型井管檢查粘土泥球回填夯實閉氣洗井井點試運行圖3.4-1 降水井施工工藝流程圖a.測放井位：根據(jù)擬定的降水井井位平面布置圖測放樁位。b.埋設(shè)護筒：將護筒埋入原土中，筒外用粘性土填密，護筒管口高出地面0.1m左右。c.安裝鉆機：機臺安裝穩(wěn)固水平，鉆頭鉆尖，轉(zhuǎn)盤中心，與井位中心三點成一線。d.鉆進(jìn)成孔：降水井孔徑為600mm,采用反循環(huán)鉆進(jìn)，施

9、工過程中做好鉆孔原始記錄。e.鉆孔鉆進(jìn)至擬定標(biāo)高后，采取循環(huán)法清除孔內(nèi)沉渣，孔底沉淤厚度小于井深的51000。f.下井管：井管要牢固垂直，保持井管居中并下到擬定深度。g.填濾料：按照井的構(gòu)造設(shè)計填入濾料, 反濾料分層填筑，并隨填隨測填濾料的高度,直至濾料填至預(yù)定位置為止，反濾料投入量應(yīng)不少于計算值的95%。h.井口封閉：濾料填充完成后，再回填粘土泥球夯實閉氣。i.洗井：利用活塞在管井內(nèi)上下抽吸，使管井回填濾料及孔壁孔隙疏通，使地下水能夠有效的通過花管進(jìn)入井內(nèi)，邊抽吸邊向井管注入清水，盡量排出附著在井壁、過濾網(wǎng)上粉細(xì)顆粒。j.安泵試抽：每口深井安裝一臺深井泵，成井施工結(jié)束后及時下泵進(jìn)行試抽水。并

10、對每口井含沙量進(jìn)行控測，要求含沙量120萬。（4）降水井材料質(zhì)量、規(guī)格要求a.降水井管每節(jié)長4m，降水井管間連接牢固。降水井管結(jié)構(gòu)尺寸、材料強度指標(biāo)應(yīng)符合抽排水要求；b.花管開孔采用圓孔，花管壁鉆孔直徑2.5cm，縱向與橫向鉆孔孔心間距均為4cm，梅花形布置；c.降水井花管外采用80目纏絲濾網(wǎng)3層包扎，間隙、類型及規(guī)格符合設(shè)計文件及有關(guān)技術(shù)要求；d.反濾料質(zhì)地應(yīng)致密堅硬，軟化系數(shù)大于0.85，含泥量小于5%，濾料直徑為（6-8）d50(含水層砂樣過篩累計重量為50%的顆粒直徑。e.用于降水井封孔的粘土球應(yīng)自然風(fēng)干，直徑為1020mm。f.試驗降水井施工主材表：見表3.4-2井管、花管結(jié)構(gòu)圖：見

11、圖3.4-2。 （5）抽水試驗抽水試驗先以淺井和深井分別進(jìn)行單井抽水試驗，然后分別每2口井同時進(jìn)行抽水試驗，分析試驗井的降水效果，抽水試驗技術(shù)要求：a.正式抽水前，先觀測井內(nèi)靜水位，水位觀測應(yīng)每30 min觀測一次。2h內(nèi)變幅不大于2cm，且無連續(xù)上升或下降時水位為穩(wěn)定。b.抽水試驗進(jìn)行3次降深，以在抽水孔測壓管內(nèi)測的的降深為準(zhǔn)，各次降深間的差值宜相等，降深達(dá)到最大降水深后的持續(xù)時間不少于2h。 在試驗各次降深中，抽水吸水管口均應(yīng)放在同一深度，從承壓水含水層中抽水，吸水管口放在含水層頂板以上適當(dāng)位置，抽水孔和觀測孔中的靜水位和動水位、動水位和出水量均同時觀測。c.按照穩(wěn)定流抽降水試驗方法進(jìn)行，

12、單井抽降水穩(wěn)定時間不小于8小時，群井抽降水穩(wěn)定時間參照單井抽降水試驗確定。d.抽降水井內(nèi)水位觀測時間間隔為1、2、3、5、10分鐘各觀測一次，以后30分鐘觀測一次，穩(wěn)定后可每小時觀測一次。觀測孔可以參照抽降水井內(nèi)觀測頻度進(jìn)行觀測。e.抽降水試驗結(jié)束后，水位恢復(fù)觀測時間應(yīng)與抽降水試驗開始階段相同。試驗結(jié)束，應(yīng)復(fù)測各孔口管高程和孔深，同時檢查孔內(nèi)沉淀情況。表3.4-2 試驗降水井施工主材表材料名稱規(guī)格單位數(shù)量備注泥球10-20mm噸50封填井管用反濾料（卵石）（8-10）d50M310井管300-365m300圖3.4-2 井管、花管結(jié)構(gòu)圖4資料整理分析降水試驗過程中，按照水利水電工程鉆孔抽水試驗

13、規(guī)程SL320-2005的要求做好現(xiàn)場各項試驗的原始記錄，做到及時準(zhǔn)確完整。對現(xiàn)場觀測資料及時分析整理，最終確定基坑降水井施工方案。5.質(zhì)量、安全及環(huán)保措施5.1 質(zhì)量控制措施（1） 原材料進(jìn)場后做好復(fù)檢工作，合格后方可使用。（2） 在鉆機就位前，重新校核孔位，確?？孜徽_。在鉆架就位后檢查機臺平整和穩(wěn)固情況，以確保孔身垂直度。（3） 鉆孔終孔后及時測量孔斜，孔深，及時進(jìn)行洗井。（4）做好現(xiàn)場各項試驗的原始記錄，做到及時準(zhǔn)確完整。5.2 安全措施（1） 鉆機在安裝和拆卸過程中嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，操作時應(yīng)安放平穩(wěn)，防止機具突然傾倒或鉆具下落，造成人員傷亡或設(shè)備損壞。（2） 操作人員必須持證上崗

14、，電氣設(shè)備必須一機一閘，嚴(yán)格接地、接零和安裝漏電保護器，水泵和其它部件檢修時必須切斷電源，嚴(yán)禁帶電作業(yè)。（3） 在施工區(qū)域設(shè)立明顯的警示標(biāo)志，非施工人員嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場。環(huán)境保護等方面嚴(yán)格執(zhí)行投標(biāo)時的各項要求。5.3 環(huán)保措施（1） 鉆孔施工中，產(chǎn)生的泥漿經(jīng)處理后，運往指定的堆放場地，并做妥善處理。嚴(yán)禁向水源中傾倒垃圾。（2）機械設(shè)備生產(chǎn)操作時減少噪聲、廢氣污染，采取有效的降噪、防護措施。6.防洪度汛措施 因防洪閘工程建設(shè)和工期安排需要，防洪閘深井降水試驗及施工擬安排在2011年4月28日至2011年7月31日進(jìn)行，此間正是長江防洪的主汛期，為了配合大江防汛安全工作并結(jié)合我項目部的施工特點，特

15、制定以下防洪渡汛措施。1.成立安全度汛領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)施工期間的度汛安排和抗洪搶險組織工作。安全度汛領(lǐng)導(dǎo)小組由項目經(jīng)理任組長，項目總工任副組長，安?？崎L及有關(guān)專業(yè)工程師為成員，配備必要的搶險物資，保證汛期各種人員、機械設(shè)備和物資的調(diào)度，建立完整靈活的指揮機構(gòu)。項目部安全度汛領(lǐng)導(dǎo)小組在施工期間與上級防汛指揮部保持高度聯(lián)系，及時匯報工程的施工進(jìn)展情況，一旦發(fā)現(xiàn)險情立即向指揮部匯報。2.施工期前做好員工的安全教育工作，及時向每個參加施工的人員進(jìn)行度汛安全動員，讓每個員工對度汛安全引起高度的重視。各施工隊要集中人力、財力、物力，采取有力措施落實工作。3.成立防汛突擊隊和備用勞動力，按照分級管理的原則，認(rèn)

16、真開展工程安全檢查，落實防汛崗位責(zé)任制，落實物資器材，落實工程除險保安措施，作好在汛期出現(xiàn)險情時突擊搶險準(zhǔn)備。4.施工工區(qū)保證道路通暢，保證機械設(shè)備及防汛物資能夠及時到達(dá)每個施工工作面；施工區(qū)、項目部、指揮部及各相關(guān)人員保持通訊暢通；施工期間保證電路暢通并提供足夠的電力，夜間施工完善照明系統(tǒng)，同時提供足額功率的發(fā)電機作為備用電源。5. 在施工過程中要加強質(zhì)量管理，嚴(yán)格按照規(guī)范施工，保證機械設(shè)備及材料配備滿足要求。施工所選用的一切材料均應(yīng)有出場合格證。降水井在施工完成后，加強維護，提高其使用可靠性。深井降水試驗期間，項目部安排專職人員對施工區(qū)進(jìn)行24小時不間斷巡查，現(xiàn)場施工人員按要求及時觀測孔內(nèi)的水位變化情況并做好觀測記錄，如發(fā)現(xiàn)異常情況及時向安全度汛領(lǐng)導(dǎo)小組匯報。6.保障防汛物質(zhì)材料的供給，根據(jù)本項目的特點，深井施工前備用足額數(shù)量的反濾料、土工布及泥球等；施工現(xiàn)場儲備足夠的土料和紡織袋等防汛