降水方案設(shè)計(jì)

武漢市軌道交通二號(hào)線一期工程

青年路站基坑工程降水設(shè)計(jì)二OO七年^一月1、 工程概況2、 場地巖土工程條件2.1場地周邊環(huán)境2.2場地工程地質(zhì)條件2.3場地水文地質(zhì)條件3、 地下水控制方案設(shè)計(jì)3.1場地水文地質(zhì)參數(shù)3.2地下水處理方案比選論證3.3承壓水處理方案設(shè)計(jì)4、 環(huán)境監(jiān)測4.1監(jiān)測目的4.2降水監(jiān)測項(xiàng)目4.3降水監(jiān)測要求4.4監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)武漢市軌道交通二號(hào)線一期工程

青年路站基坑工程降水設(shè)計(jì)1、工程概況青年路站是武漢市軌道交通二號(hào)線一期工程車站，位于漢口青年路與建設(shè)大道交匯處。車站頂部隱覆在地面下3.0米，總長約310米，車站標(biāo)準(zhǔn)段明挖深度為15.4米，寬22.1米；南北兩端盾構(gòu)段明挖深度為17.2米，寬26.1米，與三號(hào)線交匯處明挖深度為25.0米，寬27.1米。該工程由機(jī)械工業(yè)第三勘察設(shè)計(jì)研究院勘察，中鐵隧道勘測設(shè)計(jì)院有限公司設(shè)計(jì)。2、場地巖土工程條件2.1場地周邊環(huán)境詳見車站總平面定位圖（02206-B-JZ-01-001）。2.2場地工程地質(zhì)條件勘察場區(qū)位于漢口青年路與建設(shè)大道的交叉路口，呈南北向布置于路口下方。地勢平坦，勘探孔處地面高程在2血左右。場區(qū)地理位置優(yōu)越，交通十分便利，地貌單元屬長江、漢江沖積一級(jí)階地。場地地層具有明顯的二元結(jié)構(gòu)特征。根據(jù)勘察報(bào)告，鉆探揭露深度范圍內(nèi)， 場地地層自上而下劃分為六個(gè)單元層：第（1）層人工填土層（Qml）和湖塘相淤積層（Q1）；第（3）、（4）層第四系全新統(tǒng)沖積（Q廣）一般粘性土、軟土、砂土層。2.3場地水文地質(zhì)條件場地地下水可分為上層滯水和孔隙承壓水兩種類型。上層滯水賦存于近地表的雜填土層中，其主要補(bǔ)給來源為大氣降水、生活用水等，上層滯水對(duì)車站的施工不會(huì)構(gòu)成嚴(yán)重威脅?？紫冻袎核饕x承于粘土層與砂、礫石層中，為場地內(nèi)主要承壓含水層，含水層厚度約達(dá)30m。該含水層與長江水體具水力聯(lián)系。本場地孔隙承壓水將對(duì)車站的施工構(gòu)成嚴(yán)重威脅。降水設(shè)計(jì)主要是針對(duì)場地下孔隙承壓水的。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，該地段承壓水水頭年變化幅度約為3m。降水設(shè)計(jì)時(shí)場地承壓水水位標(biāo)高按20.0m考慮3、地下水控制方案設(shè)計(jì)本工程場地主要貯存有兩種地下水，即上層滯水和承壓水。上部上層滯水水位埋藏淺，下部承壓水水頭高，必須對(duì)場地承壓水進(jìn)行處理以保障車站基坑開挖順利進(jìn)行。場地承壓水的處理方法主要有兩種:抽降法和隔滲法。根據(jù)武漢地區(qū)的特點(diǎn)及成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本場地承壓水?dāng)M采取中深井點(diǎn)降水措施。3.1場地水文地質(zhì)參數(shù)根據(jù)勘察報(bào)告及我公司在該地區(qū)多個(gè)工程降水實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，本場地基坑降水設(shè)計(jì)時(shí)透系數(shù)取值取為k=15.5m/d，影響半徑R=200m，承壓水水頭標(biāo)高按20.0m設(shè)計(jì)。3.2地下水處理方案比選論證該場地下賦存的承壓水頂板埋深相對(duì)較淺，而場地承壓水水頭高。根據(jù)水位計(jì)算，在車站施工時(shí)將出現(xiàn)突涌，為確保施工期間安全，應(yīng)對(duì)場地地下水的危害采取有效措施進(jìn)行處理。經(jīng)各種技術(shù)、經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析及根據(jù)武漢市地下水處理的成功經(jīng)驗(yàn)，該場地最經(jīng)濟(jì)可行的承壓水處理方案為采用中深井降水方案。對(duì)于上層滯水采用采用帷幕隔滲，因本場地支護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，可有效的隔段上層滯水，因此對(duì)本場地上層滯水不再另設(shè)隔滲帷幕，基坑內(nèi)的明水可采用明溝抽排。3.3承壓水處理方案設(shè)計(jì)3.3.1降水設(shè)計(jì)目標(biāo)本工程開挖面底標(biāo)高為3.4m（北、南兩端），4.55米（標(biāo)準(zhǔn)明挖段），-3.85（中部與三號(hào)線交匯處）。降水設(shè)計(jì)時(shí)場區(qū)承壓水位標(biāo)高按20.0米考慮，為使基坑開挖時(shí)干燥，擬設(shè)計(jì)在正常降水時(shí)能將場地承壓水頭標(biāo)高降至底板下2m，實(shí)際運(yùn)行時(shí)可根據(jù)工況與實(shí)時(shí)情況將場地承壓水頭標(biāo)高降至合理的標(biāo)高。3.3.2基坑涌水量估算本場地降水設(shè)計(jì)時(shí)，承壓含水層的水文地質(zhì)參數(shù)取值如下：K=15.5m/d,R=200m據(jù)此采用經(jīng)驗(yàn)公式估算涌水量。經(jīng)計(jì)算欲達(dá)到所制定的降水設(shè)計(jì)目標(biāo)，本工程正常降水時(shí)基坑涌水量約為：63000T/D。3.3.3基坑降水井?dāng)?shù)目確定由于降水井所抽取的地下水主要為砂層中的地下水，根據(jù)該層顆粒特征、含水層滲透性能及經(jīng)濟(jì)分析，降水井單井抽水量可設(shè)計(jì)為80T/h,由此可知所需的降水井?dāng)?shù)目為：63000T/DM3口80T/hX24h/d為便于降水井施工，且使降落漏斗平緩，降水井需優(yōu)化布置。33口降水井經(jīng)優(yōu)化布置后，模擬計(jì)算結(jié)果表明：優(yōu)化布井方案不但能夠很好地達(dá)到所制定的基坑降水設(shè)計(jì)目標(biāo)，而且施工方便。具體見基坑降水設(shè)計(jì)計(jì)算圖?？紤]到本工程的特殊性，在基坑內(nèi)設(shè)置3口觀測井，觀測井結(jié)構(gòu)同降水井結(jié)構(gòu)，同時(shí)兼作備用降水井，在特殊情況下啟用（如個(gè)別降水井臨時(shí)故障）。具體布置情況詳見降水井平面布置圖。在基坑降水時(shí)應(yīng)提前7天啟動(dòng)降水井的運(yùn)行，以部分疏干過渡層中的地下水。3.3.4降水井設(shè)計(jì)降水井孔徑為600mm，管徑250mm,孔深40.0m（降水井孔口標(biāo)高為根據(jù)現(xiàn)場情況高于現(xiàn)地面0.20米），單井出水量要求均能達(dá)到80T/H。具體設(shè)計(jì)見降水井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。降水井主要沿基坑邊布置，距基坑兩邊的距離為2.5~3.0m,具體降水井平面布置情況見降水井平面布置圖。為保證成井質(zhì)量，降水井要求采用沖擊成孔。為盡可能減少基坑降水對(duì)周邊環(huán)境的影響，要求降水井抽水含砂量在規(guī)范要求之內(nèi)（正常運(yùn)行時(shí)要求小于1/10萬）?；觾?nèi)的降水井井管采用鋼卷管，基坑外的降水井井管可采用混凝土管。3.3.5環(huán)境影響分析對(duì)距場地外40米范圍內(nèi)地下水流場情況用計(jì)算機(jī)進(jìn)行了模擬分析，在此范圍內(nèi)承壓水水頭降低值為10m?16m，由此可能引起的地面附加最大沉降量為60mm?85mm，沉降量較大，不均勻沉降差小于1%。，具體見降水地面沉降預(yù)測等值線圖。該沉降量為預(yù)估的周邊可能產(chǎn)生的最大地面沉降量。在施工期間若加快施工進(jìn)度，縮短降水時(shí)間，優(yōu)化降水井的運(yùn)行則在實(shí)際降水時(shí)可能的地面沉降要比預(yù)測值小。3.3.6降水井觀測井施工技術(shù)要求準(zhǔn)確地將降水井、觀測井的位置測放到實(shí)地現(xiàn)場。測放遇到地下管線應(yīng)及時(shí)調(diào)整；鉆機(jī)到位后，鉆機(jī)要安裝穩(wěn)正，鉆孔開鑿圓、正、直，井身傾斜度不能超過1°；井管安裝前檢查井身的圓度和深度，井身直徑不得小于設(shè)計(jì)井徑20mm。孔底不得有沉淀物。安裝井孔管時(shí)采用扶正器下管，使井孔管位于所鑿孔中心。投放濾料時(shí)應(yīng)沿井管連續(xù)均勻填入，并測量記錄其位置和數(shù)量，發(fā)現(xiàn)中間卡塞時(shí)應(yīng)及時(shí)處理以保證填封密實(shí)；降水井嚴(yán)格按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖施工。鑿井（孔）施工操作嚴(yán)格按照各種類型鉆機(jī)安全操作規(guī)程進(jìn)行；降水井施工時(shí)必須待井管、濾料、粘土球等質(zhì)量符合要求并到位后方可開始井孔施工；抽水井要求出水量均能達(dá)到80T/h，開泵30分鐘后水中含砂量應(yīng)小于五萬分之一，長期運(yùn)行時(shí)含砂量應(yīng)小于十萬分之一；其它未盡事項(xiàng)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行.3.3.7降水維持期要求在降水維持階段，要保證降水設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，值班人員須著重注意以下幾點(diǎn)：A、 是否有足夠容量的動(dòng)力電源（約400KW）供應(yīng)。B、 在社會(huì)電網(wǎng)停電時(shí)，通知立即啟動(dòng)備用發(fā)電機(jī)組，保證能在15分鐘內(nèi)使降水設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)作。C、 保護(hù)好基坑降水設(shè)施。在降水開始后，監(jiān)測單位應(yīng)及時(shí)將監(jiān)測結(jié)果交降水項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在接到監(jiān)測資料后將立即組織技術(shù)人員分析，得出初步結(jié)論，然后優(yōu)化各井的運(yùn)行。降水井施工、降水維持期均嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。3.3.8施工質(zhì)量檢測為檢驗(yàn)降水井實(shí)際降水效果，保證開挖過程中及基礎(chǔ)施工安全，在基坑開挖前，進(jìn)行一次3天的試運(yùn)行，進(jìn)行群井干擾抽水試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)測降深情況，分析計(jì)算現(xiàn)有降水井能否達(dá)到降水設(shè)計(jì)目標(biāo)，必要時(shí)及時(shí)修改設(shè)計(jì)。4、環(huán)境監(jiān)測要保證車站順利開挖，除良好的設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量外，還需組織嚴(yán)密的環(huán)境監(jiān)測做保證。只有監(jiān)測好，才能以正確的監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)開挖施工。4.1監(jiān)測目的根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)值（或預(yù)測值）進(jìn)行比較，如超過某個(gè)限值就采取工程措施，防止支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞和環(huán)境事故的發(fā)生。用監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)現(xiàn)場施工，進(jìn)行信息化施工，使施工組織設(shè)計(jì)得以優(yōu)化。4.2降水監(jiān)測項(xiàng)目周邊建（構(gòu)）筑物的沉降基坑內(nèi)外側(cè)地下水位4.3降水監(jiān)測要求降水試運(yùn)行前作好布點(diǎn)，并取得監(jiān)測項(xiàng)目的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)