管井降水方案1要点.doc

目 录一、工程概况二、工程地质及水文地质条件 三、施工方案选择四、井点设计依据五、主要施工方法六、安全运行应急预案七、施工工艺及技术要求八、降水时对环境影响的分析控制九、质量保证体系十、工期保证措施十一、主要机械设备材料计划十二、施工组织体系十三、质量、安全及文明施工保证体系和实施措施十四、附图一、工程概况1.1南京江宁区上坊北侧经济适用房项目9#地块位于江宁区上坊镇西岗村，地下二层为自行车库和汽车库，主楼为16层，建筑高度为72m；裙楼为5层，建筑高度为28.3m。基础底板低标高为-9.95、-8.95m。拟建场地自然标高为-1.25-3.75m左右。基坑开挖深度为7.7m9.7m左右。基坑周长为80m*145m左右，本工程0.00为黄海高程11.000m。二、工程地质及水文地质条件 2.1 土层自上而下地质情况简述如下： 1-2层素填土：黄褐灰褐色，以粉质粘土为主，流塑，含少量碎砖，底部偶见耕土，填龄小于10年。场区局部分布，厚度：0.30-3.20m，平均0.69m；层顶标高：7.15m-8.53m，平均7.51m。1-2A层淤泥质素填土：灰色，以淤泥为主，流塑，含有腐植物，填龄小于1年，主要为附近水塘清淤时回填。场区局部分布，厚度：0.50-0.80m，平均0.65m；层顶标高：4.07-5.93m，平均5.00m。2-1层粉质粘土粘土：灰黄色灰褐色，可塑，无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。场区局部分布，厚度：0.60-2.40m，平均1.25m；层顶标高：6.42-7.65m，平均7.00m；层顶埋深：0.30-1.00m，平均0.48m。2-2A层粉质粘土淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，局部软塑，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。场区局部缺失，厚度：2.70-18.00m，平均11.31m；层顶标高：3.27-7.09m，平均5.80m；层顶埋深：0.40-4.00m，平均1.67m。3-2层粉质粘土：黄褐色、局部灰色，可塑，含有铁锰质浸斑，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。场区局部分布，厚度：1.20-17.80m，平均7.38m；层顶标高：-11.23-7.33，平均-3.02m；层顶埋深：0.50-18.50m，平均10.55m。3-2A层粉质粘土：灰色，可塑，局部软塑，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。场区局部分布，厚度：2.90-9.60m，平均5.93m；层顶标高：-7.37-1.14，平均-2.20m；层顶埋深：6.70-15.00m，平均9.93m。3-3层粘土粉质粘土：黄褐色，局部青灰色，硬塑，含铁质氧化物和灰白色高岭土，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。场区局部分布，厚度：4.60-9.60m，平均7.38m；层顶标高-4.67-0.05m，平均-2.50m；层顶埋深：8.20-12.20m，平均10.18m。4层含卵砾石粉质粘土：灰褐色，可塑，局部硬塑，含5-30%的卵砾石，粒径2-50mm大小不等，棱角状，成份主要为石英质砂岩，少量大于110mm，局部为中粗砂混乱砾石。场区局部缺失，厚度：0.40-2.30m，平均0.95m;层顶标高：-14.36-9.25m，平均-11.21m；层顶埋深16.70-21.70m，平均18.68m。5-1层强风化泥质粉砂岩粉砂质泥岩：紫红紫灰色，组织结构已大部分破坏，矿物成分已发生变化，含大量粘土矿物。风化裂隙发育，岩心破碎，岩块用手可折断，浸水软化，属极软岩，岩体基本质量等级为级，局部为粉砂质泥岩。场区普遍分布，厚度：0.70-5.20m，平均2.38m；层顶标高：-18.608.12m，平均-11.81m；层底埋深：15.50-26.00m，平均19.32m。5-2A层中风化粉砂质泥岩：紫红紫灰色，组织结构部分破坏，裂隙发育，裂隙间见风化粘土矿物，岩心破碎，属软土极软土，岩土基本质量等级为级。场区局部分布，厚度：0.80-4.00m，平均2.66m；层顶标高：-17.869.89m，平均-12.60m；层底埋深：17.40-25.20m，平均20.09m.5-2层中化泥质粉砂岩粉砂质泥岩：紫红紫灰色，组织结构部分破坏，裂隙较发育，裂隙面间见风化粘土矿物，岩心完整，属软岩-极软岩，局部为细砂岩，岩质较硬，岩体基本质量等级为级。改层未穿透。 场地地貌单元为秦淮河阶地，发育有坳沟，地下水属潜水，主要赋存于1层填土以及2层土中，受大气降水、地表水的补给，以蒸发和渗流形式排泄。勘探期间由部分钻孔测得的初见水位埋深为0.61.10m，相应标高为6.697.15m；稳定水位埋深为0.300.810m，相应标高为6.89-7.35m。地下水位的年变幅约0.5m左右。三、 施工方案选择3.1 基坑降水是工程的先行工作，由于地下水位较浅和地下水的毛细上升作用，地基土中的空隙几乎为水所饱和，地基土的粘度很大，使得开挖和倾倒困难。为了确保土方开挖的顺利施工必须在土方开挖前15进行降水。3.2 人工降水的方法有多种：轻型井点、喷射井点、电渗降水、管井井点等。结合本工程的水文地质条件和该地区以往降水经验，对各种降水方法施工可行性和工程造价的综合比较分析后认为：采用管井井点降水是本工程优选的方法。其优点在于：降水效果好、作业条件简单、运行管理方便、操作维修简便、运行成本低、可塑性大。四、井点设计依据4.1依据4.1.1本工程的岩土勘察报告4.1.2本工程的施工图4.1.3建筑与市政降水工程技术规范（JGJ111-98）4.1.4临近基础降水工程成功案例4.2 管井降水计算4.2.1 基坑涌水量 基坑降水示意图 Q = AM1A为基坑面积；M1为疏干的含水层厚度，M1 = 7.8+1.5-5=4.3 m；为含水层的给水度，一般取0.1。通过以上计算可得基坑总涌水量为4988m3。2、降水井数量确定：单井出水量计算： 降水井数量计算： q为单井允许最大进水量(m3/d)；rs为过滤器半径(m)；l为过滤器进水部分长度(m)；k为含水层渗透系数(m/d)。通过计算得井点管数量为30个。3、过滤器长度计算群井抽水时，各井点单井过滤器进水长度按下式验算： l为过滤器进水长度；r0为基坑等效半径；rw为管井半径；H为潜水含水层厚度；R0为基坑等效半径与降水井影响半径之和； R为降水井影响半径；通过以上计算，取过滤器长度为1.3m。4、基坑中心水位降深计算： S1为基坑中心处地下水位降深；ri为各井距离基坑中心的距离。根据计算得S1=4.354m = S=4.3m，故该井点布置方案满足施工降水要求！故采用管井降水：30口深井，井深14m，对基坑进行预降水，布置完成后应同时开启使之形成井群效应。五、主要施工方法5.1降水井设计1）疏干井数量设计根据“国家规范”。结合地质勘察报告中提供数据进行计算，单口井的间距大约为8m。井深14m。坑内的疏干井同时工作一定时间后方可挖土，基坑逐步开挖到设计标高，保留部分井做抗浮井继续工作，保留的井抽水到结构封顶后才能停止抽水，所有降水井抽出的地下水均应排到坑外的排水系统内。2）井构造与设计要求、井孔：深井开孔孔径为650mm，孔深15m一径到底。井口应高于地面以上0.30m，以防止地表污水渗入井内，上部采用粘土封闭，其深度不小于1.00m。（见深井结构图）。、井管：均采用砼管，井管直径360mm。、过滤器（滤水管）：均采用滤水管外均包二层50目60目的尼龙网，滤水管的直径与井壁管的直径相同。、沉淀管：沉淀管主要起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而影响进水的作用，沉淀管接在滤水管底部，直径与滤水管相同，长度为1.00m，沉淀管底口要封闭。、填砾料：各井管四周从井底向上至滤水管处填粗砂。、填粘性土隔水封孔：在粗砂的围填面以上采用粘土围填至井口并夯实，高度约为设计高度，并做好井口管外的封闭工作。、根据设计要求及分层挖土的情况本次降水采用一道滤管降水，各井的结构及过滤器的安装部位见“降水井结构图”，土方开挖露出井管立即安排专人，及时随挖随截断，并及时安装好抽水泵保证降水效果。5.2降水运行降水运行分为二个部分（1）疏干井降水运行疏干井施工完成后，应立即投入预抽水，成井后所有井应同时开启，使之形成井群效应。使用DH48S/S电子自动控制系统，本系统可对多达数百水泵进行24小时自动控制，可根据施工需要调节抽水时间和流量，能对预先设定降低水位全天侯控制，能确保降水质量，能有效解决“人工控制”中的诸多弊端。（2）大底板施工前，应由设计单位提供基础及上部结构的抗浮力，预留部分抗浮井点，降水结束应由总包单位开具停止降水的通知书。抽水结束后应进行封井，并割除井管。（3）封井降水结束后，进行封井，去除坑底标高以上无砂砼管，填碎石，浇注C15厚500mm砼封堵井口六、安全运行应急预案降水成功与否直接关系到整个工程的安全和施工进度，所以在施工过程中不能忽视一些影响降水安全的因素，为了保证一切正常，事先考虑好应急措施。（1）双电源保证措施为了防止大面积停电的突然发生以及现场电路系统故障，必须提供双电源保证措施，当有一路工业用电的同时配备柴油发电机，发电量为100kW。为了保证柴油发电机处于完好工作状态，定期（12周）试运行一次，保证应急时柴油发电机必须能够即时发动供电，同时在电路设计时采用双向闸刀，确保工业电与柴油发电机供电自由切换，保证停电30分钟内能将降水井的电源得到更换，确保在基坑开挖过程中降水不得长时间中断。（发动机系统由甲方负责提供）（2）排水保证措施排水是否正常将直接影响降水运行，根据降水最高峰估算，每天大约排2000吨左右，要求在施工区域内合理布置排水沟，排水沟断面为600mm500mm以上，并且有一定坡度，能够迅速将大量地下水排入排水明沟中，并且通径不小于800mm，为了防止雨季排水不畅，基坑周边设排水明沟，以备急用。（3）井管保护基坑开挖时必须注意保护降水井管，坑内井必须保证在挖土时不被破坏。如井管遭到损坏，大量水流入基坑，甚至降水无法降到设计要求，由此造成的一切后果将由责任方负责。（4）监测措施 因基坑开挖深度比较深以及降水深度比较大，及时沟通和了解专业监测单位对基坑围护结构和周边环境进行监测数据，加强信息化施工。七、施工工艺及技术要求1.概述工艺流程准备工作钻机进场定位安装开孔下护口管钻进终孔后冲孔换浆下井管稀释泥浆填砂止水封孔洗井下泵试抽合理安排排水管路及电缆电路试验正式抽水记录。2.设备选型本工程降水井孔径为650mm，设计最大深井为14m，本工程钻井设备选用、YH160型钻机，成孔采用正循环自然泥浆造浆，泥浆护壁回转钻进成孔，钻头选用带保径圈的三翼钻头，钻头直径按设计及规范要求选用650mm。根据施工经验，使用这些钻头施工稳定性好，能确保成孔质量，能有效控制成孔中的缩径现象，为确保工程质量奠定基础。3.施工技术要求（1）准备工作合同签订后，即开始施工部署，首先组建项目经理部，落实材料和人员，合理安排人财物，与甲方及工地上各相关单位保持密切协作。（2）材料到位专人负责进料，工程师核定，确保井壁管、过滤管、填砂、粘土等材料的质量。材料不到位，质量不符合要求不能开钻。（3）进出场、定位、埋设护孔管由甲方提供“三通一平”，钻机进场。钻井井位确定后应由甲方签字认可，基础牢固，应放在硬粘土或碎石道渣上。钻机安放稳固、水平、护孔管中心、磨盘中心、大钩应成一垂线。埋设护孔管要求垂直，并打入原状土中1020cm，外围用粘土填实夯实，井管、砂料到位后才能开钻，钻孔孔斜不超过1（对转盘采用水平尺校平），要求整个钻孔孔壁圆整光滑，钻进时不允许采用有弯曲的钻杆。（4）钻进清孔钻进中保持泥浆比重在1.101.15，尽量采用地层自然造浆，整个钻进过程中要求大钩吊紧后徐徐给进（始终处于减压钻进），避免钻具产生一次弯曲，特别是开孔口不能让机上钻杆和水接头产生大幅摆动。每钻进一根钻杆应重复扫孔一次，并清理孔内泥块后再接新钻杆，终孔后应彻底清孔，直到返回泥浆内不含泥块，返出的泥浆含砂量12%后提钻。（5）下井管按设计井深事先将井管排列、组合，下管时所有深井的底部按标高严格控制，并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔，每节井管的两端口要找平，连接时二节井管应从成90度的二个方向找直，并有二人对称连接，确保连接垂直，完整无隙，保证连接强度，以免脱落。为了保证井管不靠在井壁上和保证填砂厚度，在滤水管上下部各加一组扶正器4块，保证环状填砂间隙均匀，过滤器应保持干净，外包一层50目-80目滤网。下管要准确到位。自然落下，稍转动落到位，不可强力压下，以免损坏过滤结构。井管到位后将泥浆稀释到1.05左右，在稀释泥浆时井管管口应密封，使泥浆从过滤器经井管与孔壁的环状间返回地面，稀释泥浆应逐步缓慢进行。（6）填砂稀释泥浆比重在1.05后关小泵量，将填砂徐徐填入，并随填随测填砂顶面的高度，不得超高。疏干井填砂采用建筑粗砂,应填砂均匀，填砂高度严格按设计图纸进行。（7）止水降水井在填砂顶部填1m厚的粘土，以上再用粘土填实，一直填到地面，才能开始洗井。（8）洗井洗井要求采用高压反冲洗井方法，先用3BL-90高压冲枪顺序送下反冲，形成井喷状，要求洗井到清水，并清除井底存砂。成井后水的含砂量达到凿井验收标准，确保洗井质量。（9）下泵抽水疏干井：深井施工结束后，用1-3KW泵进行试抽水。4.降水技术要求（1）降水试运行在开始降水运行之前，准确测定各井口和地面标高，测定静止水位，安排好抽水设备、电缆及排水管道作试运行，以保证抽水系统完好。抽出来的水应排入场外明排水沟内，以免抽出的水就地回渗，影响降水效果，坑内的降雨积水应立即排出坑外，尽量减少大气降水和坑内积水的入渗。（2）正式运行疏干井a.降水运行应与基坑开挖施工互相配合；b.在开挖前尽可能提前抽水，开挖前须保证有足够的预降水时间，开挖阶段的降雨积水应及时排干； c.降水运行阶段对坏掉的泵应及时调泵并修整；d.随着施工进程和降水井的运行，在基坑挖土时可将上部井管割除，随挖随割，当基坑开挖到底后，除留部分井抗浮外，部分疏干井可直接拆除封井。e.降水运行过程中应如实做好记录。5.成井施工控制表序号检验项目质量标准检查方法责任人成孔阶段井 位600mm测量钻头质量员泥浆比重1.15-1.20比重计机长质量员沉渣厚度：300mm测 绳机长质量员成井阶段泥浆比重1.05-1.08比重计机长质量员井管及滤管长度500mm钢 尺质量员填砂厚度+1000mm测 绳机长质量员粘土厚度+1000mm测 绳机长质量员洗 井井喷状目 测项目工程师抽水安装泵1m钢 尺质量员水位20mm水位计测量员等八、降水对环境影响的分析和控制近二十年来深层降水实践经验证明，深层降水对地面沉降的影响是较小的，成井和降水运行管理控制得好，抽水结束后大部分可以回弹，但,由于基坑内大量降水(约2000T /天)，导致基坑外侧水位下降，易引起基坑周边沉降，支护变形量大.造成周边管线及建筑物的破坏等一些问题。但应布置监测点，随时注意这些重要建筑物的地基变形情况。沉降控制措施：（1）临近建筑物和地下管线的降水井的抽水时间尽量缩短。（2）根据抽水试验得到的参数，计算不同井群组合下坑内地下水的深度，随基坑开挖深度确定井群的运行。没有抽水的井可作为观测井，控制承压水头与上覆土压力足以满足开挖基坑稳定性要求，这将使降水对环境的影响进一步降低。（3）所有井布置在坑内，疏干井过滤器深度不得超过地下止水帷幕深度，减少降水对基坑外的影响。 （4）采用信息化施工，对周围环境进行监测，发现问题及时处理调整抽水井及抽水流量，指导降水运行和开挖施工。 （5）加强基坑开挖和降水时的环境监测，监测资料及时报送降水项目部，以调控降水运行。九、质量保证措施（1）施工质量标准及技术交底工作要严格按供水管井技术规范降水方案设计要求的各项规定进行开工前技术交底；（2）施工交接班质量检验要贯彻下岗检查的精神，严格执行“班组施工十不交制度”；（3）施工现场必须坚持“三检”制度，即操作人员自检，班与班之间互检，质量员和监理专检，检查内容必须有记录和整顿措施；（4）工程资料由技术人员和项目工程师统一收集、整理、存放，并按要求报有关技术部（5）降水井质量验收标准a.井深的弯曲度：井身应圆正，井的顶角及方位角不能突变，井斜不超过1度。b.井管的安装误差：井管应安装在井的中心，上口保持水平。井管与井深的尺寸偏差不得超过全长的2%，过滤管安装上 下偏差不得超过500 mm。c.井的含砂量：抽水稳定后，井水含砂量不得超过万分之一（体积比）。d.井出水量：单井出水量基本稳定后计算井损失小于1.00。十、工期保证措施（1）根据项目部安排和施工工况可以和其他工序交叉施工。根据钻井施工工艺的特点，单井施工要求连续施工，即从开孔到洗井不间断的作业，为加快施工进度，提高施工工效，本工程拟采用不间断施工。依据本工程的勘察资料的分层情况及设计图纸的要求，结合本公司以往的施工经验，同时参考各种不可预见的地下障碍物及恶劣的气候因素等情况，疏干井单机作业平均每机1天1-2口。十一、施工量与主要机械设备材料计划：1）降水工程量统计表名称数量孔径mm井径mm井深m疏干井30口650360142）主要设备材料材料名称规格单位数量深井砼管360m深井砂料（0.52mm）m3200排水管650m2000900m500深井泵1.5kw-6m3-10m台40钻机YH160台1十二、施工组织体系1、施工管理体系 项目经理 技 施 后 术 工 勤 组 组 组 深井施工组 深井泵安装组 抽水运转组2、劳动力配备：职 能 职 责人数项目经理全面负责工程进度、质量、安全1人项目工程师全面负责工程技术、资料、质量1人深井施工组深井施工6人安装工组安装深井泵及泥浆处理2人电工施工安全用电1人后勤 生活保障施工材料供应1人合计12人十三、质量安全及文明施工保证体系和实施措施1、施工质量保证体系图 项目经理项目工程师项目副经理 质量监控组 施工技术组井点降水施工 原材料质量监 控 监 控 2、安全措施树立安全第一，预防为主的原则。由安全员、施工队长、班组长组成的全方位安全领导小组，对整个安全生产全面负责。开工前召开安全生产例会，把握公司及上级部门制定和规定的安全生产条例，及时向全体施工人员交底，做到交底到每一个人。机械设备专人专责，严禁乱开乱动。安全用电，所有电气设备必须安全，性能良好。不戴安全帽不准进入现场。3、文明施工措施 施工现场布局合理，材料堆放整齐。 施工现场道路畅通、场地平整、无积水。 施工区域或危险区域应有醒目的警示标志、并采取安全保护措施。 排水要求：场地内应设置连续畅通的排水设施、防止泥浆，废水、污水外流。 临时设施的设置要求：应布置合理、既要注意安全又要方便生产施工。 施工区域与非施工区域应有一定的隔离设施。对运输车辆的要求：运输建材 、垃圾和渣土泥浆的车辆、应采取有效的措施，防止建材、垃圾、渣土、泥浆洒落、流溢。保证行驶中不污染道路和环境。工地环境卫生：按标准设置生活垃圾容器、并落实专人负责管理、定时清除。对生活区域建立定时清扫制没。落实除四害措施控制四害。职工宿舍保持室内外整洁、建立定期清扫制度。 施工要求：加强技术和操作管理降低施工噪音、把施工对市容、绿化、环境的影响降到最低。竣工后的要求：竣工后应及时拆除不用的临时设施、并将工地四周环境清理整洁、做到工完料清场地净。 十四、附图降水平面布置示意图