降水排水方案 [2011]004号.doc

施工技术方案申报表（苏水建2011技案004号）合同名称：南水北调东线第一期工程洪泽站主体工程和部分影响工程土建施工及设备安装合同编号：NSBD-HZZ/TJ-01-Z05-2010 致：江苏省水利工程科技咨询有限公司洪泽站工程监理部我方今提交 洪泽站 工程的： 施工组织设计 施工措施计划 工程测量施测计划及方案 施工方案(降排水) 工程放样计划 专项试验计划和方案 施工工法请贵方审批。承 包 人：江苏省水利建设工程有限公司洪泽站工程项目经理部项目经理： 日 期： 年 月 日审批意见:监理机构：江苏省水利工程科技咨询有限公司洪泽站工程监理部监理工程师：日 期： 年 月 日说明：本表一式 4 份，由承包人填写。监理机构审签后，随同审批意见，承包人2份，监理机构、发包人各1份。洪泽站施工降排水方案一、工程概况洪泽站工程是南水北调东线第一期工程的第三梯级泵站之一，工程等别为等，泵站规模为大（）型，洪泽站工程由主体工程和影响工程组成。1、主体工程主要包括：新建洪泽泵站、新建挡洪闸、进水闸、洪金地涵、开挖上下游引河、扩挖下游引河口外河道、修建永久交通道路以及血防护坡和部分影响工程。2、影响工程主要包括：洪金南干渠改线新建洪金南干渠改线段、南干闸、北支渠、头河支渠首。本工程施工降排水主要包括围堰内排水、施工区域内沟塘排水、施工区域内雨水、建筑物基坑排水及施工废水外排等。本工程施工区域广、汇水面积大、施工经历两个汛期，能否及时、有效排除施工区域内积水是保证工期实现的关键。因此统筹规划、合理配置排水设施及布置排水系统，是确保工程顺利施工的有力保障。二、施工期降排水1.施工初期排水1.1原有沟塘排水进场后立即着手排除施工区域内的塘、水沟积水。拟采用挖掘机将沟塘之间挖通，在最终汇水处用水泵抽排至临近干渠。1.2施工围堰内排水挡洪闸围堰内积水面积约3360m2，积水深度约为3m，积水总量约为10080m3，由于围堰填筑属于新筑临时工程，不宜降水过快，计划每天降水0.5m，考虑6天完成围堰内抽排水。每天抽排水量为10080/61680m3，采用12匹柴油机泵抽排，单机抽水流量约为400 m3/h，设备利用率按0.7计，单机昼夜抽水量为4000.724=6720m3。每天抽排6720/1680=4小时。施工现场布置1台套柴油机泵抽排，结束后着手清淤。2.基坑明排水基坑排水主要是施工弃水和降雨积水，排水系统主要由排水沟、截水沟、集水坑和排水泵组成。排水沟沿基坑四周及引河两侧布置，并设集水井，同时随土方开挖同步下移；基坑外围和河道两岸地表水通过截水沟排除，不进入基坑。明沟和管井排水均抽排至洪泽湖或三河船闸引航道内。本工程基坑排水包括泵站、进水闸、挡洪闸、洪金地涵以及上下游引河段等工程，施工区域较为分散，汇水面积大，计划采用分区域排水。2.1泵站基坑排水泵站基坑汇水面积大约11000m2，按最大日降雨量150mm，则日最大汇水量为11000m20.15=1650m3，24小时内排除积水的排涝强度(m3/h)= 1650/24=68.75m3/h，所需15kw泥浆泵数量为：1.168.75100=0.75台拟在上下游各设15kW 泥浆泵1台，共计2台套，满足要求。2.2进水闸基坑排水进水闸基坑汇水面积大约8400m2，按日降雨量150mm，则日最大汇水量为8400m20.15=1260m3，24小时内排除积水的排涝强度(m3/h)= 1800/24=52.5m3/h，所需15kw泥浆泵数量为：1.152.5100=0.58台拟在上下游各设15kW 泥浆泵1台，共计2台套，满足要求。2.3挡洪闸基坑排水挡洪闸基坑汇水面积大约10000m2，按日降雨量150mm，则日最大汇水量为10000m20.15=1500m3，24小时内排除积水的排涝强度(m3/h)= 1500/24=62.5m3/h，所需15kw泥浆泵数量为：1.162.5100=0.69台拟在上下游各设15kW 泥浆泵1台，共计2台套，满足要求。2.4 洪金地涵基坑排水洪金地涵基坑汇水面积大约3500m2，按日降雨量150mm，则日最大汇水量为3500m20.15=525m3，24小时内排除积水的排涝强度(m3/h)= 525/24=22m3/h，所需15kW泥浆泵数量为：1.122100=0.24台拟在上下游各设15kW 泥浆泵1台，共计2台套，满足要求。2.5 引河段排水引河段汇水面积大约277500m2，按日降雨量150mm，则日最大汇水量为277500m20.15=41625m3，24小时内排除积水的排涝强度(m3/h)= 41625/24=1734.4m3/h，所需15kw泥浆泵数量为：1.11734.4100=19台由于引河段采用分段开挖，现场每隔500m设1m 高土埂一道，用1台泥浆泵可两边抽排，拟设15kW 泥浆泵5台套，满足要求。2.6 施工废水砼浇筑机械冷却、冲洗、养护用水，将在现施工现场设置沉淀池，经处理后再利用，无法利用的将汇集于废水池内经处理后对环境无污染后外排至临近干渠内。表2-1 经常性排水设备表部位名称型 号数量（台）功率(KW)流量(m/h)备 注泵站基坑泥浆泵62 台15(KW)100(m/h)备用3台柴油机泵进水闸基坑泥浆泵62 台15(KW)100(m/h)挡洪闸基坑泥浆泵62 台15(KW)100(m/h)洪金地涵基坑泥浆泵62 台15(KW)100(m/h)引河段泥浆泵65 台15(KW)100(m/h)挡洪闸围堰内柴油机泵12匹1 台400(m/h)备1台3.基坑深井降水本工程地质资料显示，在泵站、挡洪闸、进水闸等建筑物下卧层均有承压含水层，虽然相对隔水层厚度较大，承压含水层土体渗透系数中等，但承压水位偏高，对建筑物仍有一定的影响。所以须进行深井降水，降低承压水水头。3.1泵站深井降水根据地质勘察资料，泵站底板底高程-3.2，位于层粉质粘土上，局部位于层上部，其下卧的层砂土为承压含水层，含水层顶面高程-11.27-14.89m,承压水位8.91m，超过底板12.11m，相对隔水层厚度8.209.03m。对其进行降水计算。底板底高程-3.2m，位于层土，渗透系数2.0010-6cm/s，属于较弱透水性相对隔水层，其下卧的层砂土为承压含水层，渗透系数2.3010-4cm/s，高程-11.27-17.39。拟采用深井抽排层砂土中的承压水，根据建筑施工计算手册P210页公式3-16，采用承压完整井计算降水效果。管井采用PVC波纹管，每节4m长，内径为300mm。. 基坑涌水量Q：K：渗透系数（m/d），K=2.310-4cm/s=0.20 m/dM：承压水层厚度（m ），M=17.39-11.27=6.12mS：水位降低值： 井内水位降低值S=3.38.91+0.5=12.71 mH：含水层厚度（m ），H=8.91+16=24.91mr0：基坑假想半径（m）r0，R：为抽水影响半径 ，=10*12.71=56.84m. 单井出水量q：q=（m3/d）q单井出水量（m3/d）d滤管直径（m），取0.3mK渗透系数（cm/s），K=0.2m/d - 滤管有效长度3m. 深井数量：从理论计算，只需要布置4口井，为了取得更好的降水效果，将井点间距控制在40m左右，沿基坑布置10口井，深井呈矩形布置，上下游侧各布置3口井，左右岸各布置2口井，井深平均约24.5m，井底高程为-16.0m。实际施工中根据现场具体降水情况再作相应的调整。3.2挡洪闸深井降水挡洪闸底板底面高程6.00m，位于2粉质粘土层，其下卧的层砂壤土和层砂土为承压含水层，其中层埋深较深，暂不考虑对工程的影响，层顶面高程-0.801.55，承压水位9.1011.14m，超过底板底面3.105.14m，相对隔水层厚4.456.45m，对其进行降水计算。底板底高程6.00m，位于2粉质粘土层，渗透系数9.4010-7cm/s，属于极弱透水性相对隔水层，其下卧的层砂壤土为承压含水层，渗透系数1.5010-3cm/s，高程-2.501.55。拟采用深井抽排层砂壤土中的承压水，根据建筑施工计算手册P210页公式3-16，采用承压完整井计算降水效果。管井采用PVC波纹管，每节4m长，内径为300mm。. 基坑涌水量Q：K：渗透系数（m/d），K=1.510-3cm/s=1.3 m/dM：承压水层厚度（m ），M=2.5+1.55=4.05mS：水位降低值： 井内水位降低值S=11.14-5.5=5.64 mH：含水层厚度（m ），H=11.14+3=14.14mr0：基坑假想半径（m）r0，R：为抽水影响半径 ，=10*5.64=64.3m. 单井出水量q：q=（m3/d）q单井出水量（m3/d）d滤管直径（m），取0.3mK渗透系数（cm/s），K=1.3m/d - 滤管有效长度3m. 深井数量：从理论计算，只需要布置3口井，为了取得更好的降水效果，将井点间距控制在30m左右，沿基坑布置8口井，深井呈矩形布置，上游侧布置3口井，下游侧布置3口井，左右岸各布置1口井，共8口井，井深平均约10m，井底高程为-3.0m，间距为25m。实际施工中根据现场具体降水情况再作相应的调整。3.3进水闸深井降水进水闸底板底面高程2.50m，位于层重粉质壤土上，局部位于层重粉质砂壤土，其中层为承压含水层，承压水位9.10m，对其进行降水计算。底板底高程2.50m，位于层重粉质壤土层，渗透系数3.9010-7cm/s，属于极弱透水性相对隔水层，其下卧的层砂壤土为承压含水层，渗透系数1.6510-5cm/s，高程0.405.20。拟采用深井抽排层砂壤土中的承压水，根据建筑施工计算手册P210页公式3-16，采用承压完整井计算降水效果。管井采用PVC波纹管，每节4m长，内径为300mm。. 基坑涌水量Q：K：渗透系数（m/d），K=1.6510-5cm/s=0.014 m/dM：承压水层厚度（m ），M=5.2-0.4=4.8mS：水位降低值： 井内水位降低值S=9.1-2=7.1 mH：含水层厚度（m ），H=9.1+2=11.1mr0：基坑假想半径（m）r0，R：为抽水影响半径 ，=1.95*7.1*0.394=5.46m计算结果表明基坑不需要进行深井降水。但层为承压含水层承压水头达9.10m，离底板较近，很容易揭穿底板，对建筑物安全较为不利。所以必须进行深井降水。项目部进场后将进一步根据现场实际情况采取深井抽水试验，并通过观测井观察承压水头，确定最终的打井数量和井点位置。3.4深井施工深井施工工序为：井位放样安护筒钻机就位、钻孔回填底砂垫层吊放井管回填管壁与孔壁间的滤层安放水泵、试抽正常运行。深井施工采用潜水钻机钻孔，孔径为60cm。钻机利用水平仪抄平，以保证成孔的垂直度，并指定技术人员跟机测定泥浆的比重、粘度、含砂率和胶体率，及时调整。即要防止塌孔，又要防止因泥浆比重大、粘度大而造成钻孔周边土体孔隙堵塞，影响降水效果。泥浆比重控制在1.05以内。成孔后的清孔采用反循环进行。清孔后及时安放井管，井周边采用扶正木，以控制井周边滤水层的厚度和井管的垂直度。选用标准透水砼井管，外裹两层80目滤网，现场取水样试验，控制含泥量在万分之五以内。滤层采用级配较好的绿豆砂沿井管周边均匀上升。滤层完成后的试抽将控制降水速率，因为抽水过程也是周边滤料密实的过程。如抽水过猛，周边土体可能渗进滤料层，甚至堵塞井管。试抽时采用小型井泵，分节进行，使井底水位均匀缓慢地降低。试抽使周边滤料密实后，进行洗井，采用橡皮活塞反复抽拔进行，定时测定出水的含泥量。如超过标准，及时进行调整滤网，深井抽水进行时，安排专人24小时值班监视，及时处理异常情况，为掌握实际降水情况，加强对观测井中的水位的观测，对承压水水位进行连续观测、记录、整理，并及时调整泵的高度，把地下水降至施工设计要求。4.基坑针井降水4.1洪金地涵基坑降水洪金地涵底板底高程2.503.00m，位于层粉质粘土上，基坑开挖将揭穿上部的砂壤土承压含水层，不需要对基坑进行深井降水。项目部将根据现场实际情况，确定采取针井降水或明沟排水措施。轻型井点施工程序：施工准备井点系统的安装与使用井点系统的拆除、清洗移至下一循环。井点的施工安装方法：放线定位开挖井点安装沟槽，安装集水总管；采用高压水泵冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料；将井点管和集水总管采用硬质耐压软管连接成一体；安装抽水设备；试运行。针井施工时，各施工工序间须紧密衔接，井点系统的各连接接头均密封不漏气，以防影响降水效果。冲孔时，注意冲水管垂直插入土中，并上下左右摇摆，以加速进度，冲孔应保持单个孔眼垂直，并总体基本成一直线，为使滤管周围均匀布满一定滤料，冲孔深度比滤管深50cm以上，以保证埋设深度。冲孔完成后，停止冲水，并立即拨出冲水管，插入包设80100目玻璃丝布的井点管，并在井管四周孔壁间隙之间填灌中粗砂做滤层。填灌滤层时观察高出土面的井管口是否有泥浆水冒出，如冒水则说明井点四周滤料密实，井点管能正常出水；反之，可摇晃井点，以促进滤料的填设，并可从井管口向管内灌清水，根据管内水位下渗快慢来确定滤管的下渗质量，如下渗很快，则表明滤管质量良好。系统安装完成后，立即运行系统进行抽水试验，检查管路接头质量、井点系统出水等情况，并及时处理漏水、漏气情况，对泥砂堵的个别“死井”采取高压水反向冲洗，直至试验合格。5.影响工程降水影响工程中南干闸闸底板底高程7.40m、头河支渠首闸底板底高程8.50m、主要位于2 粉质粘土层。其下卧的层砂壤土和层砂土为承压含水层，其中层埋深较深，可不考虑对工程的影响，而层砂壤土仅头河支渠首存在，其顶面高程0.280.31m，承压水位10.43m，超过底板底面1.97m，相对隔水层厚度8.19m，故影响工程各建筑物施工拟不采取深井降水措施，以明排为主。6.生活区、生产区明排水施工人员生活区内布置独立的排水系统，设置主次排水沟，主排水沟宽0.6m，深0.4m，次排水沟宽0.3m，深0.2m。主排水沟沿主干道两侧布置，次排水沟沿房屋前后布置。排水沟与道路交叉埋设涵管。生活废水和雨水经汇集沉淀后集中排到临近干渠。生产区、材料堆场、加工场等区域排水系统均需满足防洪排涝要求，同时设置排水、沉淀等系统，满足环保要求后，将表水及雨水排至临近干渠。三、人员、设备计划及其它注意事项1、深井施工前期拟投入1副轻型钻孔设备，2班专业打井人员共10人24小时作业，每天2口井。2、施工期抽排水成立专门的抽排水小组共8人，24小时进行抽排水，由机电队负责管理，并负责水泵的维护、维修、更换等。3、安排工务科人员定期进行井内水位观测并记录，并根据地下水位情况是否满足施工要求，进一步采取降水措施。4、所有的深井井口设立警示牌或进行封盖，防止人员坠井或受伤。