山东某高层住宅楼工程管井降水施工方案.doc

某某市新世纪100社区（某某花园） 20#高层住宅楼工程 管井降水施工方案某某建安集团有限公司新世纪100社区住宅楼工程项目部管井降水施工方案一、工程概况某某市新世纪100社区（某某花园）20#高层住宅楼工程，位于某某市南外环路与新建的北湖中路交叉口路北。本工程地下一层，地上二十八层，地下室层高为4.5m，地上部分层高2.9m,机房层层高4.4m。基础埋深为7.4m，基础底部高程28.85m。勘察深度范围内，场地地下水属第四系孔隙潜水。二、地下水控制方法选择在软土地区基坑开挖深度超过3m，一般就要用井点降水。开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。地下水控制方法有多种，其适用条件大致如表1所示，选择时根据土层情况、降水深度、周围环境、支护结构种类等综合考虑后优选。当因降水而危及基坑及周边环境安全时，宜采用截水或回灌方法。 地下水控制方法适用条件 表1方法名称土类渗透系数（m/d）降水深度（m）水文地质特征集水明排填土、粉土、粘性土、砂土720.05上层滞水或水量不大的潜水降水真空井点0.120.0单级6多级20喷射井点0.120.020管井粉土、砂土、碎石土、可溶岩、破碎带1.0200.05含水丰富的潜水、承压水、裂隙水截水粘性土、粉土、砂土、碎石土、岩溶土不限不限回灌填土、粉土、砂土、碎石土0.1200.0不限勘察深度范围内，场地地下水属第四系孔隙潜水。勘察期间，钻孔内测得地下水静止水位埋深1.502.20米，水位标高为32.50米，年水位变幅约1.50米，考虑今年雨水量较大，且勘察正值雨季末期，勘察期间地下水处于较高位置，抗浮设计水位标高可按33.00米考虑。本基坑降水方案以基坑外井点降水、排水法为主。1、降水井设计该区地下水位埋深约1.52.2m，本次降水设计地下水水位按照1.4m考虑。按照要求水位应降低至坑底以下0.5m，则降深不小于4.6m。因此根据现场情况及当地类似工程经验，本工程主要采用绕基坑四周的坑外大口径管井降水，经排水总管汇集后排入城市下水管道的降水方案。为了解和确定施工现场周边及基坑内地下水的水位情况，在基坑外南侧紧邻现有建筑物附近施工2眼观测井，以便于对周边及基坑内地下水水位进行观测、控制，观测井井深8.0m。2、降水井布置管井沿基坑周边布置，降水井轴线布置在距离上口线1.20m处。基坑四周共布设降水井10眼，详细布置参见后附图。降水井间距约15m，井深18m，降水井要在基坑开挖前完成。三、基坑涌水量计算1、根据水井理论，均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算如下：根据基坑是否邻近水源（1）、基坑远离地面水源，图1（a） 式中 Q基坑涌水量；K土壤的渗透系数；H潜水含水层厚度；S基坑水位降深；R降水影响半径；宜通过试验或根据当地经验确定，当基坑安全等级为二、三级时，对潜水含水层按下式计算： k土的渗透系数；r0基坑等效半径；当基坑为圆形时，基坑等效半径取圆半径。当基坑非圆形时，对矩形基坑的等效半径按下式计算：r00.29（ab） 式中 a、b分别为基坑的长、短边。对不规则形状的基坑，其等效半径按下式计算： 式中 A基坑面积。图1均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算简图（a）基坑远离地面水源；（b）基坑近河岩；（c）基坑位于两地表水体之间；（d）基坑靠近隔水边界2、均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算(1)、为了简化计算，仍可采用上式，但式中H应换成有效带深度H0，H0是经验数值，可有表2查得。 H0值 表2项次s1/s1+lH0值12340.20.30.50.81.3(s1+l)1.5(s1+l)1.7(s1+l)1.85(s1+l)Sh0(b)RlHH0hS1 图2 均质含水层潜水非完整井涌水量计算简图（2）、降水设计参数根据土工试验及当地经验，建议第层第层土渗透系数如下表： 表3层号地层名称kv粉质粘土5.0E-06粘土5.0E-07粉质粘土2.5E-06粉砂1.0E-03粉质粘土2.0E-06粉质粘土2.0E-06粘土1.5E-06 （3）、基坑开挖施工采用大口径井点降水，设计在基坑四周间距15m左右设置降水井，深度12m,口径D400mm。取第层粉土渗透系数k=3.0E-06。（4）、依、式求得Q=1007m3。四、降水在基坑土方开挖之前，用管井深入含水层内，用不断抽水方式使地下水位下降至坑底以下，同时使土体产生固结以方便土方开挖。1、降水管井数量计算 式中 Q基坑总涌水量；q设计单井出水量；管井的出水量q（m3/d）按下述经验公式确定： rs过滤器半径（m）；l过滤器进水部分长度（m）；k含水层的渗透系数（m/d）。依、求得管井数量为6个2、基坑中心点水位降低深度计算（1）、块状基坑降水深度计算1）、潜水完整井稳定流时：式中 S基坑中心处地下水位降低深度；r1、r2rn各井距基坑中心或井点中心处的距离。2）、对非完整井，以H0代替H图3H0=19.24; Q=1007; k=2.592; R0=90.62代入式求得S=4.87m，满足降水深度（4.6m）要求，调整式降水管井数量为10个。3、井点结构和施工的技术要求（1）、一般要求1）、基坑降水宜编制降水施工组织设计，其主要内容为：井点降水方法；井点管长度、构造和数量；降水设备的型号和数量；井点系统布置图；井孔施工方法及设备；质量和安全技术措施；降水对周围环境影响的估计及预防措施等。2）、降水设备的管道、部件和附件等，在组装前必须经过检查和清洗。滤管在运输、装卸和堆放时应防止损坏滤网。3）、井孔应垂直，孔径上下一致。井点管应居于井孔中心，滤管不得紧靠井孔壁或插入淤泥中。4）、井孔采用湿法施工时，冲孔所需的水流压力如表4所示。在填灌砂滤料前应把孔内泥浆稀释，待含泥量小于5%时才可灌砂。砂滤料填灌高度应符合各种井点的要求。 冲孔所需的水流压力 表4土的名称冲水压力（kPa）土的名称冲水压力（kPa）松散的细砂250450中等密实粘土600750软质粘土、软质粉土质粘土250500砾石土850900密实的腐殖土500塑性粗砂8501150原状的细砂500密实粘土、密实粉土质粘土7501250松散中砂450550中等颗粒的砾石10001250黄土600650硬粘土12501500原状的中粒砂600700原状粗砾135015005）、井点管安装完毕应进行试抽，全面检查管路接头、出水状况和机械运转情况。一般开始出水混浊，经一定时间后出水应逐渐变清，对长期出水混浊的井点应予以停闭或更换。6）、降水施工完毕，根据结构施工情况和土方回填进度，陆续关闭和逐根拔出井点管。土中所留孔洞应立即用砂土填实。7）、如基坑坑底进行压密注浆加固时，要待注浆初凝后再进行降水施工。（2）、管井的结构及技术要求管井由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成（图4）。管井设备较为简单，排水量大，降水较深，水泵设在地面，易于维护。适于渗透系数较大，地下水丰富的土层、砂层。但管井属于重力排水范畴，吸程高度受到一定限制，要求渗透系数较大（1200m/d）。图4 管井构造1-滤水井管；2-14mm钢筋焊接骨架；3-6mm×30mm铁环250mm；4-10号铁丝垫筋250mm焊于管骨架上，外包孔眼12mm铁丝网；5-沉砂管；6-木塞；7-吸水管；8-100200mm钢管；9-钻孔；10-夯填粘土；11-填充砂砾；12-抽水设备1）、井点构造与设备、滤水井管下部滤水井管过滤部分用钢筋焊接骨架，外包孔眼为12mm滤网，长23m，上部井管部分用直径200mm以上的钢管、塑料管或混凝土管。、吸水管用直径50100mm的钢管或胶皮管，插入滤水井管内，其底端应沉到管井吸水时的最低水位以下，并装逆止阀，上端装设带法兰盘的短钢管一节。、水泵采用BA型或B型，流量1025m3/h离心式水泵。每个井管装置一台，当水泵排水量大于单孔滤水井涌水量数量时，可另加设集水总管将相邻的相应数量的吸水管连成一体，共用一台水泵。2）、管井的布置沿基坑外围四周呈环形布置或沿基坑（或沟槽）两侧或单侧呈直线形布置，井中心距基坑（槽）边缘的距离，依据所用钻机的钻孔方法而定，当用冲击钻时为0.51.5m；当用钻孔法成孔时不小于3m。管井埋设的深度和距离，根据需降水面积和深度及含水层的渗透系数等而定，最大埋深可达10m，间距1015m。3）、管井埋设管井埋设可采用泥浆护壁冲击钻成孔或泥浆护壁钻孔方法成孔。钻孔底部应比滤水井管深200mm以上。井管下沉前应进行清洗滤井，冲除沉渣，可灌入稀泥浆用吸水泵抽出置换或用空压机洗井法，将泥渣清出井外，并保持滤网的畅通，然后下管。滤水井管应置于孔中心，下端用圆木堵塞管口，井管与孔壁之间用315mm砾石填充作过滤层，地面下0.5m内用粘土填充夯实。水泵的设置标高根据要求的降水深度和所选用的水泵最大真空吸水高度而定，当吸程不够时，可将水泵设在基坑内。4）、管井的使用管井使用时，应经试抽水，检查出水是否正常，有无淤塞等现象。抽水过程中应经常对抽水设备的电动机、传动机械、电流、电压等进行检查，并对井内水位下降和流量进行观测和记录。井管使用完毕，井管可用倒链、或卷扬机将井管徐徐拔出，将滤水井管洗去泥砂后储存备用，所留孔洞用砂砾填实，上部50cm深用粘性土填充夯实。4、主要施工方法和管理措施（1）、降水工程施工1）、 施工工艺流程准备工作钻孔井管安装填砾洗井2）、 成井工艺根据施工规范要求，结合本工程的实际情况，成井质量要求如下：、井深必须达到设计要求，确保井孔的垂直度，并经监理工程师验收签证后为准。、采用托盘法下管，井管采用无砂滤水管，接头用竹片连接，铁丝绑扎牢固后，慢慢下入井内，确保井管铅直居中。、填砾与洗井：填砾后应迅速洗井，直至井内水清沙净，沉淀厚度小于30cm。砾料采用中粗砂。3）、 施工方法、 准备工作A、在工程正式开工前，建设单位应作好“三通一平”（水、电、路通，场地平整）。并提供地下市政管网的详细标高、走向，同时对工作面内的障碍物予以清除，以保证施工现场畅通无阻。B、泥浆集中入池，以利统一外运或处理。C、测量放线后用木桩固定井位置，挖孔，为钻机就位做准备。D、根据井距设置泥浆循环系统，按方便施工的需要在坑内侧开挖。E、钻机就位：钻机安装与井位偏差不大于20cm，天轮、磨盘中心、井中心三点一线，磨盘水平，钻机安装稳固，预防并调整钻机在施工过程中的倾斜位移。、钻孔方法A、根据地层情况，施工中采用与之相适应的钻头及钻进技术参数，钻具直径0.6m，使用三翼合金钻头。B、钻进中及时丈量钻杆长度和实测井深相结合，并保证钻进中的机台水平和井孔垂直，钻孔达到设计深度后立即自检，并报监理工程师验收合格后方可转入下一道工序施工。、井管安装下管方法采用托盘法，先将井底盘与第一节井管组装，连接好，并用三根竹片和铁丝绑扎牢固后缓慢下放，然后逐节按此方法下至井底。、填砾为保证填砾四周厚度的均匀和防止井管倾斜，填料前先将井管固定好，然后从四周同时进行填砾，直至地平。砾料规格直径0.22.0mm的中粗砂。、洗井填砾后迅速下泵洗井，直至井内水清沙净，沉淀物小于30cm。降水井施工完成后，架设168的钢管作为集水管，集水管以法兰联接牢固，之间加设止水片，防止渗漏，通过集水管上的排水管道，将降水井中抽出的水排出降水影响范围或施工场区以外。降水井中，选用排量适当的潜水泵，进行抽水，每井一泵，并备用潜水泵10台，以防止潜水泵意外损坏而造成的抽水不及时。4) 、降水系统安置与管理、吸水器制作：采用一井一泵。周侧降水井水泵根据观测井水位变化，逐级下放，最终吊索吊至距井底0.5米处，水管自井下接至汇水总管，地下水降深满足基坑开挖需求即可。、总管设置：采用直径168mm钢管沿水井布设的路线布置于基坑槽边，固定于基坑槽边降水井的外侧。、管理人员：每班安排2人值班，昼夜检查水泵系统、输水系统，发现故障及时排除。、备用电源需75KW发电机组一台值班，降水开始后不得因停电而停止降水。、降水至基础施工完成并且土方回填完后，根据设计单位要求停止降水。【说明】降水施工前，建设单位应当安排具有相应专业资质的监测单位，对周围具有代表性建筑物、支护结构等进行监测，施工期间应定期对观测点进行观测记录，并进行比较，发现异常，及时通知基坑支护及降水施工单位，并将观测记录报业主和监理。五、排水1、坑底排水在基坑四周设300mm（宽）×300（深）排水沟，排水沟离坡脚不小于300mm，在四个角部位设500×500×1000集水坑，其他位置间隔30米设置集水坑，使地下水或大气降水等通过排水沟流入集水坑，用污水泵将集水坑内的水排走。排水沟、集水坑工作派专人负责，随时疏通和修整。2、在施工现场沿施工道路布置DN300水泥管进行基坑排水及后期现场、生活区、办公区周围等排水，详现场排水平面布置图。六、降水与排水施工质量检验标准 降水与排水施工质量检验标准 表5序检查项目允许值或允许偏差检查方法单位数值1排水沟坡度12目测：沟内不积水，沟内排水畅通2井管（点）垂直度%1插管时目测3井管（点）间距（与设计相比）mm150钢尺量4井管（点）插入深度（与设计相比）mm200水准仪5过滤砂砾料填灌（与设计值相比）%5检查回填料用量6井点真空度：真空井点kPa60真空度表喷射井点kPa93真空度表7电渗井点阴阳极距离：真空井点mm80100钢尺量喷射井点mm120150钢尺量七、雨季施工措施1、在雨季即将来临之前，由项目技术负责人根据工程进度制定详细的雨季施工措施，提出详细的材料、设备计划，劳动力需用计划，设专人督促落实。2、由项目经理、技术负责人组织各施工队、安全人员对整个现场的支护、排水设施，机械设备防雷措施等进行全面大检查，消除隐患。3、现场成立以项目经理为主的雨季施工领导小组及防洪抢险队，落实各项责任制措施，设专人收听天气预报，及时根据气候调整施工安排，确保施工质量和施工安全。4、工地预备足够的防洪物资及设备，如草袋、蓬布、水泵等，严禁挪用防洪物资和设备。5、配备一定的自发电能力，以确保汛期突然停电情况下的防排水需要。6、作好遮盖防雨工作，使任何应避水的材料、产品、半成品免于浸泡淋湿，材料场地保证排水通畅。7、雨季施工过程中，施工单位在基坑四周应挖沟排、泻洪，防止地表面雨水直接汇入基坑，冲刷边坡；基坑底应修集水沟和集水坑并及时排水，集水明沟、集水坑沿现场地面四周布置，配备10台水泵。8、做好汛前和暴雨来临前的检查工作，及时认真整改存在的隐患，做到防患于未然，汛期和风雨来临期间要组织昼夜值班，做好记录，密切注意天气预报和暴雨警报。9、雨天作业必须设专人看护边坡，防止塌方，存在险情的地方未采取可靠安全措施之前禁止作业施工。八、安全保证措施1、地下作业进入现场作业人员必须戴好安全帽。现场施工作业人员做到不得随意向基坑内抛掷工具或其它杂物，不在坡顶随意遗弃、堆放材料和工具。2、施工机械作业动力机械在交接班时，要检查设备状态的良好性，并相互签字交接。3、降水井井口保护注意对井口的防护、检查，在井口设置井盖。防止杂物、行人掉入井内。