某汽車站降水工程施工組織設(shè)計(jì)方案

1、一、工程概況（略）二、設(shè)計(jì)有關(guān)參數(shù)三、地質(zhì)條件四、降水目的五、工作量布置依據(jù)及工作量六、降水井構(gòu)造與設(shè)計(jì)要求七、成井（孔）施工工藝與技術(shù)要求八、降水運(yùn)行九、投入主要機(jī)械設(shè)備十、施工管理人員及勞動(dòng)力配備十一、附圖表一、工程概況（略）二、設(shè)計(jì)有關(guān)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(biāo)準(zhǔn)段）寬為18.40m ；4 、車站結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻加鋼支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，連續(xù)墻刃腳深：1）端 頭 井 為26.00m左 右 ， 相 應(yīng) 絕 對 標(biāo) 高 為 -22.81m ；2）標(biāo) 準(zhǔn) 段 為23.00m左 右 ， 相 應(yīng) 絕 對 標(biāo) 高 為 -19.81m ；5

2、 、根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本工程的結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)段）：開挖深度為12.48 12.74m ，基底絕對標(biāo)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(biāo)高為-11.06m;(3) 東端頭井：開挖深度為14.57m 左右 ,基底絕對標(biāo)高為-11.38m;(4) 出入口開挖深度 8.00m 左右，基底絕對標(biāo)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(biāo)高為+3.19m 。三、地質(zhì)條件（一）地層情況層 序地層名稱層頂標(biāo)高層頂埋深厚度重度（m

3、）（ m）mkN/m 3-1 層雜填土+2.400.800.80-2 層素填土+1.801.400.60-1 層褐 黃 色0.003.201.8018.60粉質(zhì)粘土-3a 層灰色粘質(zhì)粉土夾-5.208.405.2018.10淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層灰色淤泥質(zhì)-6.509.701.3017.30粉質(zhì)粘土層灰色淤泥質(zhì)粘土-12.9016.106.4016.70-1a 層灰色粘土-16.1019.303.2017.30-1b 層灰 色-20.8024.004.7018.00粉質(zhì)粘土-2 層灰色砂質(zhì)粉土-35.3038.5014.5017.90夾粉質(zhì)粘土-3 層灰 色鉆至 40.00m 未穿19.30粉質(zhì)粘土

4、（二）水文地質(zhì)條件1 、根據(jù)上述地層情況，按其水文地質(zhì)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 0.50 0.70m 左右，相應(yīng)的絕對標(biāo)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(nèi)未鉆見上海地區(qū)普遍分布的第層砂質(zhì)粉土及粉細(xì)砂層（第含水層），故沒有本場地承壓含水層的水文地質(zhì)資料，因此，只能參考區(qū)域的水文地質(zhì)資料。經(jīng)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 -4 10 -3 cm/s 的范圍內(nèi)，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8.00 10.00

5、m左右，其相應(yīng)的絕對標(biāo)高為-5.00 -8.00m左右。四、降水目的根據(jù)本工程的基坑開挖及基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)施工的要求，本次降水的目的：1、通過降水及時(shí)疏干開挖范圍內(nèi)土層的地下水，使其得以壓縮固結(jié)，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(shí)做到及時(shí)降低連續(xù)墻內(nèi)基坑中的地下水位，保證基坑的干開挖施工的順利進(jìn)行。4、對本場地基坑底部發(fā)生突涌的可能性作出評價(jià)。五、工作量布置依據(jù)及工作量（一）基坑底突涌的可能性評價(jià)1、基坑底板穩(wěn)定性評價(jià)條件：承壓水上覆不透水層的厚度 H 應(yīng)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

6、含水層的頂板深度為28.50m ，則： H = 9.50m;s 基坑底以下不透水層的土的加權(quán)平均重度（ KN/m 3 ） ,取 18.15 KN/m 3；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/m 3 ），取 10KN/m 3；Fs 安全系數(shù)，一般為1.0 .2, 取 1.1 ；2、評價(jià)結(jié)果：H 10.0035.00 / 18.15 = 21.20m；1.103、評價(jià)結(jié)果分析根據(jù)上述驗(yàn)算結(jié)果分析：當(dāng)本工程基坑開挖至地表以下 15.0

7、0m左右時(shí)，若上覆承壓水不透水層的厚度大于21.20m時(shí)，基坑底不會(huì)發(fā)生突涌，而本工程的上覆不透水層的厚度要大于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(jù)1 、基坑內(nèi)抽水量的估算1） 地下水容積儲(chǔ)存量的計(jì)算：計(jì)算式：W = V 或W = Ah式 中：W 容積儲(chǔ)存量 (m 3 )V 含水層體積 (m 3 )，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 ）；為 含水層的給水度（粉砂與粘土給水度經(jīng)驗(yàn)值0.10 0.15） (供水文地質(zhì)手冊第二冊 ) ，本次根據(jù)上部土層的性質(zhì)?。? 0.10 。a. 基坑面積（ A

8、）計(jì)算 東端頭井面積：320.92m 2 ； 西端頭井面積：320.92m 2 ； 主車道面積： 2436.16m 2 ；基坑面積A = 3078m 2 。b.降水深度（ h）計(jì)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(jì)算地下水容積儲(chǔ)存量如下：W = Ah = 0.10 3078 14.10 = 4340m 3。2） 地下水垂直補(bǔ)給量的計(jì)算：計(jì)算式：Qj = k Z AI式中 :Qj 地下水垂直補(bǔ)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(jù)經(jīng)驗(yàn)取0.05m/d( 供水水文地質(zhì)手冊第二冊)；A 逕流補(bǔ)

9、給斷面積(m 2 )，即基坑面積；I 水力坡度， I =（h2 - h 1）/ L ，其中：h1 下伏含水層水頭高度（m），根據(jù)經(jīng)驗(yàn)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(bǔ)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(jì)算地下水垂直補(bǔ)給量Qj 如下：Qj = KzAI= 0.05 3078 0.35 = 54m 3 /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(chǔ)存量、地下水的垂直補(bǔ)給量與降雨量，由于對降雨量目前無資料估測，且根據(jù)上部

10、潛水含水層的透水性較弱的特性，在短時(shí)期內(nèi)因降雨滲入地層內(nèi)的滲入量不會(huì)很多，因此，本次對基坑的抽水量確定、井?dāng)?shù)設(shè)計(jì)與抽水泵的選擇只考慮地下水的儲(chǔ)存量與垂直補(bǔ)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(nèi)降水井?dāng)?shù)量的布置n = A / a 井式中：n 井?dāng)?shù) (口 )；A 基坑降水面積(m 2 )；a 井 單井有效抽水面積(m 2 )；根據(jù)我公司的降水施工經(jīng)驗(yàn)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 m 2 250m 2，取 200m 2 ；即： n = A / a 井 = 3078 / 200 = 15.39則擬定 16 口。3 坑內(nèi)降

11、水井工作量設(shè)計(jì)結(jié)果分析1 ）由上述計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)如下： 地下水容積儲(chǔ)存量W = 4340m3 ； 地下水垂直補(bǔ)給量Qj= 54m3 /d； 降水井16 口；2）抽水量計(jì)算當(dāng)選用QDX3-20-0.75型流量為3.0m3/h的潛水泵抽水時(shí)：每天抽水量 Q 抽 = 3 16 24 = 1152m 3 ；其中包含每天的垂直補(bǔ)給量Qj = 54m 3/d ，因此每天抽取地下水的儲(chǔ)存量W 抽為：W 抽= Q 抽 - QJ1 天 = 1152 54 = 1098m 33）抽水天數(shù)計(jì)算抽水天數(shù) t= 總儲(chǔ)存量 W 每天抽取的儲(chǔ)存量W 抽= 4340 1098 = 4 天4 ）從以上計(jì)算結(jié)果可知：當(dāng)16 口降

12、水井全部抽水時(shí)，4天后就能將基坑內(nèi)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(nèi)每天的出水量難以滿足每臺(tái)泵72m 3/d 的抽水能力的要求，即每臺(tái)泵的抽水將是間續(xù)抽水，因此按每天抽水12 個(gè)小時(shí)計(jì)，則經(jīng)抽水8 天后基坑內(nèi)的地下水即可疏干，因此,上述布置的井?dāng)?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(jù)本次降水目的與要求、水文地質(zhì)條件及基坑開挖的深度等因素，并對本工程基坑內(nèi)的地下水的出水量進(jìn)行了計(jì)算以及對基坑底板突涌的可能性進(jìn)行了評價(jià)驗(yàn)算，本次降水工作量的布置只在基坑內(nèi)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”（

13、圖1）。1 、主體通道：布置12 口降水井，井深17.00m ，見“降水井結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)圖”（圖 3）；六、降水井構(gòu)造與設(shè)計(jì)要求1、井口： 井口應(yīng)高于地面以上0.50m ，以防止地表污水滲入井內(nèi)，一般采用優(yōu)質(zhì)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(nèi)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(wǎng)，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(nèi)沉砂堵塞而影響進(jìn)水的作用，沉淀管接在

14、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(zhì)粘土圍填至地表并夯實(shí)，并做好井口管外的封閉工作；7 、各井的結(jié)構(gòu)及過濾器的安裝部位見“降水井結(jié)構(gòu)圖（圖 2圖 3）。七、成井（孔）施工工藝與技術(shù)要求成孔施工機(jī)械設(shè)備選用QJ150-1型工程鉆機(jī)及其配套設(shè)備。采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)泥漿護(hù)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(jù)

15、降水井平面布置圖測放井位，當(dāng)布設(shè)的井點(diǎn)受地面障礙物或施工條件的影響時(shí)，現(xiàn)場可作適當(dāng)調(diào)整；2、埋設(shè)護(hù)口管：護(hù)口管底口應(yīng)插入原狀土層中，管外應(yīng)用粘性土和草辮子封嚴(yán)，防止施工時(shí)管外返漿，護(hù)口管上部應(yīng)高出地面0.10m 0.30m ；3、安裝鉆機(jī)：機(jī)臺(tái)應(yīng)安裝穩(wěn)固水平，大鉤對準(zhǔn)孔中心，大鉤、轉(zhuǎn)盤與孔的中心三點(diǎn)成一線；4、鉆進(jìn)成孔：開孔孔徑為 500mm ，一徑到底。鉆進(jìn)開孔時(shí)應(yīng)吊緊大鉤鋼絲繩，輕壓慢轉(zhuǎn)，以保證開孔鉆進(jìn)的垂直度，成孔施工采用孔內(nèi)自然造漿，鉆進(jìn)過程中泥漿密度控制在1.10 1.15 ，當(dāng)提升鉆具或停工時(shí)，孔內(nèi)必須壓滿泥漿，以防止孔壁坍塌；5、清孔換漿：鉆孔鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，在提鉆前將鉆桿提至

16、離孔底0.50m ，進(jìn)行沖孔清除孔內(nèi)雜物，同時(shí)將孔內(nèi)的泥漿密度逐步調(diào)至1.10 ，孔底沉淤小于30cm ，返出的泥漿內(nèi)不含泥塊為止；6 、下井管： 管子進(jìn)場后，應(yīng)檢查過濾器的縫隙是否符合設(shè)計(jì)要求。下管前必須測量孔深，孔深符合設(shè)計(jì)要求后，開始下井管，下管時(shí)在濾水管上下兩端各設(shè)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(shè)計(jì)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(nèi)下入鉆桿至離孔底0.30m 0.50m ，井管上口應(yīng)加悶頭密封后，從鉆桿內(nèi)泵送泥漿進(jìn)行邊沖孔邊逐步調(diào)漿使孔內(nèi)的泥漿從濾水管內(nèi)向外由井管與孔壁的環(huán)狀間隙內(nèi)返漿，使孔內(nèi)

17、的泥漿密度逐步調(diào)到1.05, 然后開小泵量按前述井的構(gòu)造設(shè)計(jì)要求填入礫料，并隨填隨測填礫料的高度。直至礫料下入預(yù)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(nèi)，在地表以下回填3.00m厚粘性土止水，或采用水泥漿封孔。9 、洗井： 在提出鉆桿前利用井管內(nèi)的鉆桿接上空壓機(jī)先進(jìn)行空壓機(jī)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(dòng)，沖擊孔壁泥皮，此時(shí)應(yīng)向井內(nèi)邊注水邊拉活塞。當(dāng)活塞拉出的水基本不含泥砂后，可換用空壓機(jī)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(jié)束后，在降水井內(nèi)及

18、時(shí)下入潛水泵與接真空管、排設(shè)排水管道、地面真空泵安裝、電纜等，電纜與管道系統(tǒng)在設(shè)置時(shí)應(yīng)注意避免在抽水過程中不被挖土機(jī)、吊車等碾壓、碰撞損壞，因此，現(xiàn)場要在這些設(shè)備上進(jìn)行標(biāo)識(shí)。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水，真空抽水時(shí)管路系統(tǒng)內(nèi)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(yùn)行時(shí)應(yīng)用管道將水排至場地四周的明渠內(nèi)，通過排水渠將水排入場外市政管道中。八、降水運(yùn)行：1、試運(yùn)行1 ）試運(yùn)行之前，準(zhǔn)確測定各井口和地面標(biāo)高、靜止水位，然后開始試運(yùn)行，以檢查抽水設(shè)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(yīng)邊施工邊抽水，即完成一口投入降水運(yùn)行一口，力爭在基坑開挖前，將基坑內(nèi)地下水降到基坑底開挖面以下1.00m深。水位降到設(shè)計(jì)深度后，即暫停抽水，觀測井內(nèi)的恢復(fù)水位。2 、降水運(yùn)行1 ）基坑內(nèi)的降水井應(yīng)在基坑開挖前二十天進(jìn)行，做到能及時(shí)降低連續(xù)墻內(nèi)基坑中的地下水位；2 ）降水井抽水時(shí)，潛水泵的抽水間隔時(shí)間自短至長，每次抽水井內(nèi)水抽干后，應(yīng)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(yīng)要增多。3 ）降水運(yùn)行過程中，做好各井的水位觀測工作，及時(shí)掌握地下水位的變化情況。4 ）降水運(yùn)行期間，現(xiàn)場實(shí)行 24 小時(shí)值班制，值班人員應(yīng)認(rèn)真做好各項(xiàng)質(zhì)量記錄，做到準(zhǔn)確齊全。5 ）降水運(yùn)行過程中對降水運(yùn)行的記錄，