市政道路降水专业方案.doc

目 录一、工程概况211、气候条件21.2、水文条件31.3、地质条件31.4、地理条件4二、方案提出背景4三、方案编制依据4四、降水方案选择41、明沟、集水井排水52、井点降水6五、安全施工方法121、安全生产管理方法122、安全生产技术方法13管线施工降水专题方案一、 工程概况1.1气候条件路线所在地域中牟县在北温带南沿，属北温带大陆性气侯，四季分明，春季温暖，干燥多旱，夏季炎热，多雨易涝，秋季天气多变，旱涝交错，冬季严寒多风，干燥少雨雪，冬旱频繁。整年平均日照总时数约 2400 小时，整年 7、8 月日照最多，占整年总日照时数 30；1、2 月最少，仅占整年总日照时数 10。 年均降水量 640.9mm，多集中于夏季 6、7 月份，12、1 月降水量相对较少。当地域多年平均气温 14.4，高温天气集中于 67 月份，极端温度达 4245；低温天气关键集中在 1 月份，最低气温可达在-17.9。整年日平均气温在 0以上达 293312 天。整年风速平均3m/s，最大达18m/s。施工时需做好地表排水，包含截排水沟等设施，预防降雨对施工造成不利影响。1.2.水文条件本工程场地勘察深度范围内关键含水组有第四系全新统砂层和粉土层孔隙潜水，和运粮河河水下渗形成上层滞水。孔隙潜水含水组水位埋深6.57.20米。该含水组以底部粉土、砂层含水层为主，砂层厚度大，层位稳定，富水性强，地下水流向受黄河河水侧向渗流影响，由西北向东南，水力坡度小，径流弱，关键受大气降水，河渠渗透补给，以蒸发和人工开采取水方法排泄。上层滞水仅在靠近河流地段存在，水位埋深在0.20.5m之间，关键受运粮河河水水位影响。本项目路线走经范围内地貌单元属于黄河冲击平原，地势相对较低；地下水位埋藏较浅，汛期时地下水位靠近地面。本场地近35年地下水最高水位可按自然地面下1.0米考虑。1.3.地质条件本项目属黄河冲击平原工程地质区，依据勘察资料，综合项目各工点土层情况将勘探深度内土层自上而下划分为5层，均为第四系全新统。各层分述以下：第1层素填土（Q4m1）：黄色，稍密中密，稍湿，为黄河大堤堤身填土。地基承载力为基础许可值fa090-100kpa。第2层淤泥质分粘土（Q41）：浅灰色，软塑，为鱼塘沉积层，有腥味，见少许暗色斑点。地基承载力许可值fa040kpa。第3层粉土（Q4a1）：黄褐色，松散稍密，湿，为黄河沉积层，砂质感稍强，见少许暗色斑点。地基承载力许可值fa080-100kpa。第4层粉砂（Q4a1）：黄褐色，松散稍密，饱和，关键矿物成份以石英、长石为主。上部夹薄层粉土、粉质黏土透镜体。地基承载力为基础许可值fa090-110kpa。第5层淤泥质粉土（Q4a1）：黄灰浅灰色，软塑，为黄河沉积层，有腥味，见少许暗色斑点。地基承载力基础许可值fa080-90kpa。跨区不良地质关键为地基土地震液化，特殊性岩土为软弱土，分述以下：（1）软弱土本项目路线范围存在十余处鱼塘，部分已废弃干涸，鱼塘通常水深在1m以内，其下存在1m左右淤泥质粉土，天然含水量24%，液限含水量24.9%，标贯击数平均值3.9，综合评定该层为软土。（2）可液化土项目在黄河冲积平原，地层时代较新，土质较为松散，地下水位较高，在地面以下20.0m深度范围内存在第四系全新统饱和状态粉土和砂土，土质松散，标贯击数很低，为可液化土层。经计算综合分析，判定本场运粮河地段地基液化等级为中等严重液化，其它地段地基液化等级为轻微中等液化。1.4.地理条件本工程在*，道路范围内关键村庄包含：*等村庄，另有*。二、 方案提出背景依据图纸设计和我项目部对现场实际水位调查探测，在本工程鱼塘部位，沟槽开挖深度超出50cm就会有地下水渗出；在非鱼塘地段，开挖超出2m就会有地下水渗出，而本段工程污水和部分地段雨水管线深度超出4m。所以，为了未来不影响正常沟槽开挖和管道安装施工工作，依据规范要求，管道施工时应确保干槽施工，地下水应降至沟槽底面0.51米以下。所以本段施工需采取施工降水方法，将地下水降至沟槽开挖面底部高程以下0.51.0m处再进行沟槽开挖和管道安装工作。三、方案编制依据1本工程岩土勘察汇报2本工程施工图3建筑和市政降水工程技术规范（JGJ111-98）四、降水方案选择针对地下水情况，我处依据下表及施工现场实际水位制订了以下多个降水方案（降水方案按地下水位降至沟槽开挖面底部高程以下约0.8m处设计降水方案）表4-1 地下水控制方法和使用条件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杂填土、粉土、粘性土、砂土7205上层滞水或水量不大潜水降水真空井点0.120.0单极6合级20喷射井点0.120.05管 井1.0200 5含水丰富潜水、承压水截 水粉性土、粉土、砂土、碎石土、岩溶土不限不限回 灌填土、粉土、砂土、碎石土不限不限1、明沟、集水井排水1.1、明沟、集水井工艺步骤当沟槽开挖不是很深，沟槽涌水量不大时，集水明排法是应用最广泛，亦是最简单、经济方法。明沟、集水井排水多是在沟槽两侧设置排水明沟，在沟槽两侧每隔20m设置一个集水井，使沟槽渗出地下水经过排水明沟聚集于集水井内，然后用水泵将其排出沟槽外。明沟、集水井排水示意图以下：1.2、明沟及集水井设置排水明沟部署在管道基础边0.5m以外，沟边缘离开边坡坡脚应大于0.4m。排水明沟底面应比挖土面低0.40.5m。集水井底面应比沟底面低1.0m左右，并随沟槽挖深而加深，以保持水流通畅。1.3、槽壁土质复杂情况处理当沟槽开挖土层由多个土组成，中部夹有透水性能砂类土，沟槽侧壁出现分层渗水时，可在沟槽边坡上按不一样高程分层设置明沟和集水井组成明排水系统，分层阻截和排除上部土层中地下水，避免上层地下水冲刷沟槽下部边坡造成塌方。1.4、降水时间明沟、集水井排水，视水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完成、回填土为止。1.5、集水排放从沟槽内集水井中抽出水经过管道排至周围鱼塘或小雁河中。1.6、明沟和集水井回填管道安装完成后，明沟和集水井采取碎石回填，其它部位按正常管沟回填。1.7、排水不良地基处理排水不良造成地基土扰动时，扰动深度在100mm以内，宜填天然级配砂石或砂砾处理；扰动深度在300mm以内，但下部坚硬时，宜填卵石或块石，并用砾石填充空隙并找平表面。1.8、人员及关键设备配置表4-2 明沟、集水井降水施工关键设备配置表序 号机械名称型 号单位数量备注1柴油发电机1500KW台22电缆橡胶套3*25+2米15004污水泵2.5KW台205水管2.5cm米10006运输车皮卡车辆1表4-3 明沟、集水井降水施工关键人员配置表序号人员配置单位数量备注1现场管理人员个22电工个23操作人员个104司机个12、井点降水2.1、井点降水适用情况当采取明沟、集水井不能满足现场降水要求时，依据施工现场实际情况及设计要求（当基坑开挖较深，基坑涌水量大），应选择井点降水方法。即用真空（轻型）井点、喷射井点或管井深入含水层内，用不停抽水方法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。本工程在沟槽开挖过程中碰到明沟、集水井降水方法不能满足现场降水要求时，降水方案拟采取轻型井点降水。2.2、轻型井点降水部署标准2.2.1、井点部署应依据基槽断面形状和底部宽度、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。当基坑（槽）宽度小于6m且降水深度不超出6m时，可采取单排井点，部署在地下水上游一侧；当基坑（槽）宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜采取双排井点，部署在基坑（槽）两侧，当基坑面积较大时，宜采取环形井点。挖土运输设备出入道可不封闭，间距可达4m，通常留在地下水下游方向。2.2.2、井点管距坑壁不应小于1. 01. 5m，距离太小，易漏气。井点间距通常为0.81.6m。集水总管标高宜尽可能靠近地下水位线并沿抽水水流方向有0.25%0.5%上仰坡度，水泵轴心和总管齐平。井点管入土深度应依据降水深度及储水层全部位置决定，但必需将滤水管埋入含水层内，而且比挖基坑（沟、槽）底深0.91.2m，井点管埋置深度应经计算确定。2.3、轻型井点降水工艺原理及特点轻型井点降水工艺原理：在地下水位以下沟槽开挖前，在沟槽四面土层中成孔，埋入带有过滤装置井点支管，并在支管四面填砂，经过水平集水总管，将全部井点支管和置于地面真空抽水机组连通，使地下水被真空抽水机组吸至地面而排除。此种方法含有降水速度快，施工简便，安全可靠，水位方便控制等特点。2.4、轻型井点设计2.4.1、平面部署道路管线工程施工图设计中，以污水管线开挖深度最深，地下水涌水量最大，故以污水管沟槽开挖做为此次轻型井点设计对象。由污水管道纵断面图可知，污水槽管沟槽最大开挖深度约为4.0m，开挖单元长度根据100m考虑，井点管部署在离污水沟槽开口线1m处位置上，以防砂井露气，井点管间距为1.5m，集水总管按抽水水流方向0.25%0.5%上仰坡度。依据沟槽深度不一样，每台射流泵接总管长度为40m。轻型井点降低地下水位结构部署示意图以下：2.4.2、井点管埋设深度确实定井点埋设深度应依据降水深度及含水层所在位置决定，通常须将滤水管埋入含水层内，而且比开挖沟槽底深1.2m以上。井点管埋设深度按下式计算：HH1+h+iL+I式中： H井点管埋设深度（m）； H1井点管埋设面至沟槽底边距离； h沟槽中央最深挖掘面至降水曲线最高点安全距离（m）；通常为0.51.0m，人工开挖取上限，机械开挖取下限； L井点管中心至沟槽中心短边距离（m）； i降水曲线坡度，单排环状降水取0.1； I滤水管长度（m），取1.0m。则：H(1+2+0.8+3)+0.5+0.1（1+2+0.8+3+0.66）+1.09.0m。为安全起见，再增加1/2滤管长度0.5m，井点管露出地面高度0.2m，则井点管埋设深度应为9.7m。2.4.3、沟槽涌水量计算沟槽涌水量按以下公式进行计算：Q=1.366K（2H-S）S/lg（R+r0）-lgr0式中： Q沟槽涌水量； K土壤渗透系数，此次设计取110-4cm/s，即0.15m/d； H潜水含水层厚度，约为8.0m； S沟槽水位降深， S=5.0+0.5=5.5m； R降水影响半径，按以下公式进行计算： R=1.95SKH =1.955.50.228 =14.22m； K土壤水平渗透系数，取0.22m/d； r0沟槽等效半径，近似于矩形沟槽等效半径按下式计算： r0=ab/3.14=7.12100/3.14=16.33m；a、b分别为污水沟槽沟槽平均长、短边长度。则Q=1.3660.15（28-5.5）5.5/lg（14.22+16.33）-lg（16.33） =43.8m3/d2.5、材料设备选择2.5.1、井点管单根井点管长度为5m，采取管径为48mm，厚度3.0mm镀锌钢管。滤管长度为1.0m，采取管径为48mm，厚度3.0mm镀锌钢管。管壁上钻直径为18mm孔，呈梅花形分布，管壁外包两层滤网，内层为细滤网，采取3050孔/cm2黄铜丝布或生丝布；外层为粗滤网，采取810孔/cm2铁丝布或尼龙丝布。为避免滤管淤塞，在管壁和滤网间用铁丝绕成螺旋形隔开，滤网外面再围一层8号铁丝保护网。滤管下端放一个锥形铸铁头。井点管上端用弯管接头和总管相连。2.5.2、连接管和集水总管连接管用透明管或胶皮管，和井点管和总管连接，采取8#铅丝绑扎，应扎紧以防漏气。集水总管用75102钢管，壁厚为4.0mm，使用方法兰盘加橡胶垫圈连接，预防漏气、漏水。2.5.3、抽水设备抽水设备选择ZBL-9-60型真空泵。2.5.3、供电及冲孔系统供电系统：380V施工电源，拟采取1台50KW柴油发电机供给；冲孔系统：7.5KW高压水泵1台，冲管为40钢管，前部设圆锥形冲嘴，在冲嘴圆锥面上设三个8mm圆形喷水管。2.6、施工工艺步骤及关键施工方法2.6.1、工艺步骤平场场地、清除地下障碍物井点沟槽放线、开挖安装埋设井点管布设安装总管井点管和总管连接安装抽水设备试抽和检验正式投入抽水程序。2.6.2、关键施工方法1）井管槽开挖施工场地平整后，按平面图放出污水管沟槽位置，在距沟槽开口线1m处，采取人工挖出井点槽位置，井点槽宽0.60.8m，井点槽必需挖至原土层。当井管槽和地下管线相遇时，必需事前开挖样洞，确定其位置、口径、标高，做好标志，妥善保护，必需时进行加固，并和井管保持一定距离。2）井点管安装井点管安装关键点：井管组装前进行检验。清洗井点管，保持井点管清洁、无积泥等杂物，保持通畅；确保滤管孔眼无阻塞，滤网绑扎要牢靠，铁丝形成整体点焊牢靠，端部闷头应拧紧；各连结端丝牙应完好，涂抹黄油。组装好井管应搁离地面，堆放整齐。3）总管部署总管连接使用方法兰对接，间衬45mm厚橡胶垫圈或橡胶套箍和弧形钢夹箍将两总管夹紧，总管终端用套盖封塞。总管和弯连管均应逐根检验，管内不得有泥砂和沉积物。总管布设应稳固，连接处不得漏水、气，总管和泵体连接处宜保持水平，通常总管起点和进泵处按1/10001/500落水坡度直线排设，降低弯角。依据实际需要井点总管要设置总管阀门。4）井点管冲沉依据当地域土质情况，井点管采取冲枪成孔后，放沉井点管。冲枪下端设有冲嘴，冲枪除设有直孔喷嘴口外，还设有斜向喷嘴口以加强扩孔能力，如发觉冲孔困难，可在冲水管两旁加设压缩空气管助动冲孔，冲水管长度应比所沉放井点管长1m，冲枪顶端用高压橡胶管连接高压水泵，使用压缩空气时，也采取橡胶管和空气压缩机连接。冲沉管采取人工配合人字把杆竖立，对准孔位，垂直贴近土面。开启高压泵将高压水压入冲枪从冲嘴中喷出。扶持冲枪操作人员应摆动冲枪作转圈状搅动，使土面形成圆孔后逐步下沉，冲孔应大于30cm。井点冲孔要比滤管底深50cm以上，冲枪冲至要求深度后应停留在原位继续冲片刻，使底层泥浆随水浮出，降低泥浆沉淀。关闭高压水泵，快速提出冲水管并立即下沉井点管。井点管应垂直居中放入孔中，下放过程中不能太快，在快到底前要用手压住管口，在把粗砂灌至滤网以上后才能放手，以免管中水位和孔中水位不一样而形成水压差，把泥浆压入管中，造成滤网堵塞，影响抽水效果。井点管放至要求深度后，应吊住不放并加以固定。随即倾入中粗砂均匀地灌入孔内，灌砂时可采取长竹竿在孔内上下抽动和轻摇井管，使粗砂灌到滤网管底部及其周围，灌砂时管口应封住以防粗砂灌入井管内部，灌砂高度应为地面以下1米左右，以上部位采取粘性封堵至和地面齐平，预防漏气及明水渗透。待灌砂完成后才能松掉井点管。井管下沉后要立即上好活络接头，联接好塑料软管和接头短管，接头短管方向要和总管接头管方向一致。井管下沉后，应立即进行检验，当砂灌入井孔时，应有泥浆水从管口冒出，或将水注入管内很快下渗，则该井管是通畅有效。冲枪冲孔工作压力可依据不一样土质进行调整，通常为0.20.5Mpa。进水水源应清洁无沉淀物。水泵开启前应检验转动部件是否灵活，开启时先把回水阀打开，开启后将加水阀门减小到所需要工作压力。5）泵体设备及总管安装联接泵体机组基座应设置在平整、坚固、不积水地坪上，基座下应用垫木铺垫稳固，预防运转时晃动。泵体机组搬运、安装、拆卸时，应保护外露联接部件，预防其损坏；泵体工作棚应不漏水，配电板及接地等安全技术方法安装应符合电气作业安装技术规程。真空表、压力表、阀门、防护罩等附件必需齐全，并安装牢靠。转动部位必需常常检验加注润滑油。检验泵体内真空度时，可将进水、出水两头阀门关闭，泵体空载真空度达成要求要求后方可和管线联接在一起进行检验。泵体机组、排水管、工作室等处滴水要用容器盛集并排送远处，不得回灌和滴落在沟槽或沟槽边，以避免引发槽壁失稳塌方。泵体和总管采取100mm塑料吸水管联接，用夹箍夹紧，联接处应严密，以防漏气。总管和井管联接塑料管不得扭折，以使井管和和总管发生沉陷时有伸缩余地。塑料管内应套设镀锌铁丝弹簧，以防吸扁。塑料管套接管长度应大于50mm，外用夹箍夹紧。不接井管总管短管用闷盖拧紧。2.7、井点系统检验和管理井点系统安装完成后应进行试抽，机组开动前应做好以下准备工作： 检验电源是否有电，电器设备安装是否齐全且安全可靠；检验电机、泵体润滑系统是否工作正常； 电机和泵体轴连器联接是否正常，有没有过松或过紧现象。当设备运转正常，真空度不高，观察井内水位下降不显著而水箱又大量泛泡，这是因为管路漏气所致，应检验井管及总管找出漏气点。漏气检验方法有“一看、二听、三摸”。一看是观看进管及弯联管是否潮湿或塑料管内有水流动；二听是靠近井管细听管内是否有水流声。当听得连接处有“丝丝”声则是漏气；三摸是用手触及井管，管壁有轻微振动感觉则井管有效。查出漏气后应立即找出原因进行补救。不可补救时，在关键部位应重新补打。当停泵检修时，应事先将主机进水闸阀关闭，预防水箱内工作水向土层倒灌。为了确保井点系统在工程施工中降水不间断，除了加强泵体和管路系统正常维修管理外，还要有备用设备，方便泵体损坏时立即替换。2.8、井点系统拆卸及保养井点系统必需在工程进展至不受地下水影响或已能满足基础强度和构筑物抗浮能力后方可停止使用和拆除。多种机组停机程序和开机程序相反，应先将管路阀门关闭，停机后应将泵体内存水放净，然后逐件拆卸机体，预防零配件散落。井管应垂直起拔，起拔速度宜慢，预防井管拉弯或滤管拉脱。拆下总管、井管及附件均应冲洗洁净，滤网管若有泥砂沉积，须用高压水泵冲洗洁净，并分别按种类归并清点后送仓库保管。2.9、井点施工质量要求井孔应垂直，孔径、孔深应符合规范要求。井管联接后应成直线，井管平面位置偏差小于20cm（井点管应沉放在井孔中间，滤网管不得碰到井孔壁），井管管顶调和偏差小于10cm。管路系统总管、塑料联管及接至泵体机组联接部分均应安装严密，不得漏气、漏水或渗水。真空度、工作水压力均应达成要求要求。井管灌砂量应符合要求要求，实际灌砂量不得小于计算灌砂量95%。井管上口封土要严密。施工期间，井管有效率应达成总概数95%以上，且连续5根井管内件失效井管不得超出2根，相邻两根井管不得同时失效，关键部位井管不得失效。管路系统严禁堆土覆盖可堆放杂物，方便于检验出水情况及检漏工作。2.10、安全及环境保护要求单元沟槽开挖完成后，在沟槽四面设置警戒带及安全警示标志，以预防施工区周围村民堕入沟槽内。定时检验动力电缆密封可靠性，以防磨损后水渗透电缆芯内，影响正常运转。降水期间，必需24h有专职电工值班，且持证操作。真空泵电缆不得有接头，破损，以防漏电。人工降水不得随意排放，关键排放至郑开大道北辅道沿途分布林荫停车场雨水箅子内或排水沟渠内。2.11、拟投入关键施工人员及设备采取轻型井点降水拟投入施工人员及设备具体以下：表4-4 轻型井点降水施工关键设备配置表序 号机械名称型 号单位数量备注1柴油发电机50KW台12真空泵ZBL-9-60台23离心泵IS50-32-125台14高压水泵7.5KW台15运输车皮卡车辆1运输车表4-5 轻型井点降水施工关键人员配置表序号人员配置单位数量备注1现场管理人员人22电工人23操作人员人64电焊工人24司机人1五、安全施工方法1、安全生产管理方法1.1、严格遵守国家相关安全技术规程及招标文件要求施工安全要求，针对本工程特点制订本项目安全施工方法。1.2、加强对职员安全教育，使职员有较强安全防护知识和自我保护意识，不能只顾工作不顾安全，做到安全教育制度化、常常化；经过对职员进行安全技术培训，使参与施工工人，熟知本工种安全技术操作规程，操作中坚守工作岗位，严禁酒后作业；特殊工种必需经过专门训练，考试合格发给上岗证，定人定岗，持证上岗。1.3、定时组织对施工现场安全检验工作。主管安全工作领导和各作业队关键责任人均参与检验，关键对施工用电、施工设备及防火情况等进行仔细检验，对不安全原因制订具体纠正和预防方法，限期改善和纠正。1.4、制订安全考评奖罚制度，安全考评和队、班组、个人经济责任制挂钩，做到分工明确，职责分明。1.5、安全技术交底：工程开工前，技术责任人将工程概况、施工方法、安全技术方法向全体职员具体交底；分项分部工程施工前队长向班组长进行安全技术交底；班组长天天对工人进行施工要求、作业环境安全技术交底。2、安全生产技术方法2.1、正确使用劳保用具：进入施工现场一律戴安全帽，严禁穿拖鞋或赤脚，使用手持或移动式电动工具时，穿好绝缘鞋，戴好绝缘手套。在无防护设施高空或陡坡施工时，必需系安全带。安全帽、安全带等防护器具要定时检验，不符合要求严禁使用。2.2、施工现场洞坑、沟等危险处，设置防护设施或警告牌，施工现场基槽、检验井防护设施、降水设备等安全标志或警告牌，不得私自移动，需拆移时，须经工地施工责任人同意。2.3、现场降水电源线一律按要求架设，装置固定配电盘，用电设备配置漏电保护器。电气设备必需绝缘良好，多种电动机具必需按要求接地或接零，并设置单一开关。如遇临时停电或停工休息，必需断闸上锁。在架空电线下工作应停电，不能停电时，采取隔离防护方法。工作前，检验机械设备、仪表、工具等，确定完好后使用，严禁带病或超负荷运转，发觉不正常情况立即停机检验，严禁运行过程中修理。2.4、确保工地照明安全，各施工点、道路、房屋点照明应满足需要。2.5、多种施工机械实施专员使用，下班前清洗洁净。机械设备定时保养维修。确保正常运转和运行安全，现场人员必需严格遵守安全生产规章制度。2.6、遇恶劣气候（风力6级以上）影响施工安全时，严禁起重吊装等作业。风雨以后，检验工地临时设施、机电设备、降水设施临时线路等有发生倾斜、变形、漏雨、漏电等现象，立即修理加固，有严重危险立即整改。2.7、吊装管道所用吊装带如有破损现象，降低标准使用或报废。吊装时，起重臂下严禁站人，设专业人员指挥吊装。