深基坑开挖井点降水试验方案.doc

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水利水电建设有限责任公司 引江济汉荆江大堤深基坑开挖项目部
井点降水试验方案
1.概述
引江济汉工程进口段地处长江中下游汉江平原西北部平坦低洼平原区，为长江一级阶地,地面高程为32～46m。根据招标文件要求，本标段荆江大堤防洪闸及渠道工程基坑开挖过程中存在渗透破坏，基坑开挖前需采取井点降水施措施，以保证施工的顺利进行。
减压井降水效果的成败、直接关系到整个工程的进度、质量，因此,减压井工程施工前，应进行降水试验，查明基坑开挖部位的地层特性、地下承压水压力及来水量，并根据试验成果确定减压井井口高程、深度、井距、数量等,为减压井施工提供可靠参数，保证减压井运行降水后，基坑施工在较干燥的环境下施工，避免造成基坑翻砂鼓水，边坡失稳等不良工程危害。
2。水文气象及地质条件
2。1水文气象
引江济汉工程所处长江中下游地区，属亚热带季风气候，四季分明，具有霜期短，日照长，雨量充沛等特点.区内多年平均降水量1079。7mm,多年平均蒸发量1285.8mm,多年平均气温16。2℃.
进水口河段洪水来自于长江上游，具有高水位出现频繁且持续时间长，洪峰流量大等特点.每年7～10月为主汛期，11月~次年4月为工程区内的枯水期.根据沙市站实测资料统计，自1933年设站以来，最高历史水位为45。22m（冻结吴淞），最大历史流量为55200m3/s。
2.2工程地质条件
引江济汉工程龙高Ⅰ线进口段地处长江中下游汉江平原西北部平坦低洼平原区，工程区自第四纪以来，受新构造运动的影响，以垂直下降接受河湖相沉积为主.区内出露地层以第四系松散堆积物为主，具二元结构特征,第三系地层一般多深埋于第四系松散堆积物之下.
工程区地下水分为孔隙潜水、孔隙承压水及基岩裂隙水。区内地下水的水化学类型为重碳酸钙钠型及重碳酸钙镁型水，矿化度小于1克／升，属于低矿化淡水。
荆江大堤防洪闸地层结构主要有上部粘性土层、粉细砂、砂卵石层以及下伏下第三系泥质粉砂岩.天然地基地基承载力标准值：壤土层地质为120kPa,粉细砂层地质为180kPa，砂卵石层地质为480kPa。因砂层中富含承压水，直接开挖会出现基坑涌水、涌砂及渗透变形等问题，开挖时应采取基坑降水措施.
3.深井降水试验
深井降水试验选在开挖深度最大的闸室段进行，深井降水试验步骤：先对闸室地层进行地质复勘，根据地质复勘了解地质分层情况及稳定地下水位；布置试验井进行抽水试验（实验包括单井抽降水试验和群井抽降水试验）,计算确定含水层渗透性；通过计算初步布设深井并打孔进行验证。
3.1地质复勘
为进一步核实防洪闸基坑范围内的地层情况及稳定地下水位，计划在闸室轴线上打3个地质复勘孔，孔深深入砂卵石层3～5m.勘探完成后暂不封填,把其作为井点降水效果的水位观测孔。
(1）地质勘探主要工作内容有:观测地下水位；对钻孔芯样进行描述编录，绘制地质孔柱状图，及时整理相关资料。
（2）地质复勘主要设备及试验器材：
序号
机械设备
型号规格
数量
备注
1
地质钻机
XY1A型
1台

2
发电机
30KW
1台

3
储水桶
200L
1个

4
流量计

1个

5
量筒
100ml
1个

6
秒表

1块

7
电测水位计

1个

8
堵塞器

1套

（3）地质复勘具体时间安排：2011年5月1日进行勘探，2011年5月8日完成钻孔，2011年5月10完成资料整理等。
3.2 深井试验地段选择
试验井选在基坑开挖最深的部位，试验井的观测孔垂直于地下水流向布置.深井试验初步拟定6口，闸室两侧呈对称布置，试验井深度暂定为30—36米。(具体布置见附图一:深井试验布孔示意图）。
（1）试验井点数量说明
考虑两种井深及不同间距,并分别进行群井抽水试验。这样确定的试验井数量为6口。另外布置3口观测井（部分利用地勘孔）进行相关观测。
（2） 井间距说明
为了保证降水井的降水效果，井点布置尽可能靠近基坑建筑物但以不影响建筑物施工为前提。
(3)井深说明
依据基坑开挖深度及地质复勘等资料考虑了两种井深，第一种为闸室底板周围井深为36米，翼墙周围井深初步定为33米。
3.3抽水试验内容
（1）抽降水试验设计
对地勘资料进行详细分析，进一步确定降水试验的内容和规模。对降水井数量、具体布置、深度、花管段长度、井间距、降水步骤等进行设计。具体实验类型包括单井抽降水试验、群井抽降水试验等.
（2）单井抽降水试验
在不同降深条件下进行抽水试验，观测流量、降深以及水位变化。根据单井的试验成果，采用公式法和反演方法求得含水层的渗透系数、影响半径等参数。
（3）群井抽降水试验
开展不同井间距，不同抽水量和不同运行方式下的群井干扰试验，研究群井抽降水效果。
(4）抽降水试验计算分析
针对单井抽降水试验和群井抽降水试验结果进行计算分析，作为降水实施方案的依据。
3。4降水井试验实施
（1)降水井试验主要设备汇总表：见表3.4-1
（2）降水井试验时间安排:2011年5月10日深井造孔设备及相关材料进场,2011年5月31日完成深井抽水试验.
表3。4-1 降水井试验主要设备汇总表
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
深井水泵
台
8
15KW/台
2
反循环钻机
台
1
55KW/台柴油机
3
潜水泵
台
2
1.5KW/台
4
泥浆泵
台
1
5KW/台
(3）降水井成井工艺及技术要求
降水井施工工艺包括：钻孔、清孔、井管制安、反滤料回填、粘土泥球回填、洗井、试抽、运行、封孔等工序,降水井施工工艺见图3。4-1：
场地平整、测量布孔
孔口护筒埋设
钻机就位、调平
试验井钻孔
钻孔成孔、检查
井管、花管加工制作、包缠成型
清孔、检查
井管、花管下设、连接成型
井管检查
粘土泥球回填夯实闭气
洗井
井点试运行

图3.4—1 降水井施工工艺流程图
a。测放井位：根据拟定的降水井井位平面布置图测放桩位。
b。埋设护筒：将护筒埋入原土中，筒外用粘性土填密，护筒管口高出地面0.1m左右.
c。安装钻机：机台安装稳固水平，钻头钻尖，转盘中心,与井位中心三点成一线。
d.钻进成孔：降水井孔径为Φ600mm，采用反循环钻进，施工过程中做好钻孔原始记录.
e.钻孔钻进至拟定标高后，采取循环法清除孔内沉渣,孔底沉淤厚度小于井深的5／1000。
f。下井管：井管要牢固垂直，保持井管居中并下到拟定深度.
g。填滤料：按照井的构造设计填入滤料， 反滤料分层填筑，并随填随测填滤料的高度，直至滤料填至预定位置为止，反滤料投入量应不少于计算值的95%。
h。井口封闭:滤料填充完成后,再回填粘土泥球夯实闭气.
i。洗井：利用活塞在管井内上下抽吸，使管井回填滤料及孔壁孔隙疏通，使地下水能够有效的通过花管进入井内,边抽吸边向井管注入清水，尽量排出附着在井壁、过滤网上粉细颗粒.
j.安泵试抽：每口深井安装一台深井泵，成井施工结束后及时下泵进行试抽水。并对每口井含沙量进行控测，要求含沙量＜1／20万。
（4)降水井材料质量、规格要求
a。降水井管每节长4m，降水井管间连接牢固。降水井管结构尺寸、材料强度指标应符合抽排水要求；
b。花管开孔采用圆孔,花管壁钻孔直径2.5cm，纵向与横向钻孔孔心间距均为4cm，梅花形布置；
c.降水井花管外采用80目缠丝滤网3层包扎，间隙、类型及规格符合设计文件及有关技术要求；
d.反滤料质地应致密坚硬，软化系数大于0.85，含泥量小于5％，滤料直径为（6—8)d50（含水层砂样过筛累计重量为50%的颗粒直径。
e.用于降水井封孔的粘土球应自然风干，直径为10～20mm。
f.试验降水井施工主材表：见表3。4—2
井管、花管结构图：见图3。4—2。
（5)抽水试验
抽水试验先以浅井和深井分别进行单井抽水试验，然后分别每2口井同时进行抽水试验，分析试验井的降水效果,抽水试验技术要求:
a。正式抽水前,先观测井内静水位，水位观测应每30 min观测一次.2h内变幅不大于2cm，且无连续上升或下降时水位为稳定。
b。抽水试验进行3次降深，以在抽水孔测压管内测的的降深为准，各次降深间的差值宜相等，降深达到最大降水深后的持续时间不少于2h。 在试验各次降深中,抽水吸水管口均应放在同一深度，从承压水含水层中抽水,吸水管口放在含水层顶板以上适当位置，抽水孔和观测孔中的静水位和动水位、动水位和出水量均同时观测。
c。按照稳定流抽降水试验方法进行，单井抽降水稳定时间不小于8小时，群井抽降水稳定时间参照单井抽降水试验确定.
d。抽降水井内水位观测时间间隔为1、2、3、5、10分钟各观测
一次,以后30分钟观测一次，稳定后可每小时观测一次.观测孔可以参照抽降水井内观测频度进行观测。
e.抽降水试验结束后,水位恢复观测时间应与抽降水试验开始阶段相同。试验结束，应复测各孔口管高程和孔深，同时检查孔内沉淀情况。
表3.4—2 试验降水井施工主材表
材料名称
规格
单位
数量
备注
泥球
10—20mm
吨
50
封填井管用
反滤料（卵石）
（8—10）d50
M3
10

井管
Φ300-365
m
300

图3。4—2 井管、花管结构图
4．资料整理分析
降水试验过程中，按照《水利水电工程钻孔抽水试验规程》SL320-2005的要求做好现场各项试验的原始记录，做到及时准确完整。对现场观测资料及时分析整理，最终确定基坑降水井施工方案。
5.质量、安全及环保措施
5.1 质量控制措施
（1） 原材料进场后做好复检工作，合格后方可使用.
(2） 在钻机就位前，重新校核孔位，确保孔位正确.在钻架就位后检查机台平整和稳固情况，以确保孔身垂直度。
（3） 钻孔终孔后及时测量孔斜,孔深，及时进行洗井。
（4)做好现场各项试验的原始记录，做到及时准确完整。
5。2 安全措施
(1) 钻机在安装和拆卸过程中严格按照操作规程进行，操作时应安放平稳，防止机具突然倾倒或钻具下落,造成人员伤亡或设备损坏。
（2） 操作人员必须持证上岗，电气设备必须一机一闸，严格接地、接零和安装漏电保护器,水泵和其它部件检修时必须切断电源,严禁带电作业.
（3） 在施工区域设立明显的警示标志,非施工人员严禁进入施工现场。环境保护等方面严格执行投标时的各项要求。
5.3 环保措施
（1） 钻孔施工中，产生的泥浆经处理后，运往指定的堆放场地，并做妥善处理。严禁向水源中倾倒垃圾。
（2）机械设备生产操作时减少噪声、废气污染,采取有效的降噪、防护措施.
6。防洪度汛措施
因防洪闸工程建设和工期安排需要,防洪闸深井降水试验及施工拟安排在2011年4月28日至2011年7月31日进行，此间正是长江防洪的主汛期,为了配合大江防汛安全工作并结合我项目部的施工特点,特制定以下防洪渡汛措施。
1.成立安全度汛领导小组,负责施工期间的度汛安排和抗洪抢险组织工作.安全度汛领导小组由项目经理任组长，项目总工任副组长，安保科长及有关专业工程师为成员，配备必要的抢险物资，保证汛期各种人员、机械设备和物资的调度,建立完整灵活的指挥机构。
项目部安全度汛领导小组在施工期间与上级防汛指挥部保持高度联系，及时汇报工程的施工进展情况，一旦发现险情立即向指挥部汇报。
2。施工期前做好员工的安全教育工作，及时向每个参加施工的人员进行度汛安全动员,让每个员工对度汛安全引起高度的重视。各施工队要集中人力、财力、物力，采取有力措施落实工作。
3.成立防汛突击队和备用劳动力，按照分级管理的原则，认真开展工程安全检查，落实防汛岗位责任制，落实物资器材，落实工程除险保安措施，作好在汛期出现险情时突击抢险准备。
4。施工工区保证道路通畅，保证机械设备及防汛物资能够及时到达每个施工工作面；施工区、项目部、指挥部及各相关人员保持通讯畅通；施工期间保证电路畅通并提供足够的电力，夜间施工完善照明系统，同时提供足额功率的发电机作为备用电源。
5。 在施工过程中要加强质量管理，严格按照规范施工，保证机械设备及材料配备满足要求.施工所选用的一切材料均应有出场合格证。降水井在施工完成后,加强维护，提高其使用可靠性。深井降水试验期间，项目部安排专职人员对施工区进行24小时不间断巡查，现场施工人员按要求及时观测孔内的水位变化情况并做好观测记录,如发现异常情况及时向安全度汛领导小组汇报。
6.保障防汛物质材料的供给，根据本项目的特点，深井施工前备用足额数量的反滤料、土工布及泥球等；施工现场储备足够的土料和纺织袋等防汛器材.保证运输机械的完好率，能随时投入防汛抢险。
附：1.现场组织机构：
防洪度汛领导小组
组长:袁＊* 13807162711
副组长:华** 13507160585
成员：李＊＊ 13407111633
陈＊＊ 13638635716
丁＊＊ 18607136988
何*＊ 13886067957
2.抢险物资及设备
反滤料 100 m3
泥球 50 t
土工布 500 m2
编织袋 500 个
挖掘机 2 台
发电机 2 台
自卸车 5 台
水泵 10 台
11
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电话：（027） 传 真：（027）