降排水方案.doc

CB01 施工技术方案申报表
（安徽水利[2009]技案002号）
合同名称：沙颖河阜阳船闸重建工程施工I标 合同编号：FYCZ-SG-01
致（监理机构）：阜阳市聚星水利工程建设监理中心阜阳船闸重建工程监理部
我方今提交沙颖河阜阳船闸重建工程施工I标工程的：
□ 施工组织设计
□ 分部工程施工方案
□ 工程测量施测计划和方案
□ 施工方法
□ 工程放样计划
□ 专项试验计划和方案

请贵方审批。

承 包 人：安徽水利开发股份有限公司
项目经理：
日 期： 年 月 日

监理机构将另行签发审批意见。

监理机构：阜阳市聚星水利工程建设监理中心
阜阳船闸重建工程监理部
签 收 人：
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、监理机构、发包人、设代机构各1份。

施工组织设计及专项施工方案审核审批申报表
（编号：02）
项 目
名 称
沙颖河阜阳船闸重建工程施工I标
项目经理
张晓林
施工组织设计或
专项施工方案名称
沙颖河阜阳船闸重建工程施工I标
降排水方案
联系电话

申报单位说明与建议：
本方案依据招投标文件、部分施工图纸编写，请审议。

申报人：杨晓峰 日期： 2009年11月2日
接受时间： 审核人结论：
审核人意见与要求：

审核人： 日期：
接受时间： 审批单位结论：
审批单位意见与要求：

审批单位： 日期：
接受时间： 批准人结论：
批准人意见与要求：

批准人： 日期：

沙颍河阜阳船闸重建工程施工Ⅰ标

降排水方案

编制：
审核：
审批：

安徽水利开发股份有限公司
二00九年十月二十日

目 录

一、工程概况 5
二、施工排水 7
三、施工降水 7
四、试验井布置及施工 9
五、降水井施工 10
六、封井 11
七、安全管理注意事项 12

一、工程概况
1、工程地质条件
阜阳船闸位于颍河河漫滩及河心洲高漫滩之上，属于淮北冲积平原。颍河自北向南流经阜阳河心洲地势较平坦，但略有起伏，地面高程一般为▽28.5~▽31.0m。河底高程约▽20.7m。三角洲导航段位于颍河与泉河交汇地带的堤外滩地，原有地势低洼，并分布有原颍河老河道，后被冲填至现状，地面高程一般为▽27.2~▽29.6m，中部分布有一条长约400m已废弃的颍河右堤，堤顶高程约▽31.3~▽31.8m。
本工程区地层属华北地层区华北平原地层分区阜阳小区，其地层浅部除人工填土外主要为第四系全新（Q4）及上更新统（Q3）河湖相冲、淤积层，呈明显的多层结构。土性主要为轻粉质壤土、重~中粉质壤土夹薄层砂壤土、轻粉质壤土或呈互层状，粉细砂、砂壤土或间夹轻粉质壤土层，并局部含有砂礓。
根据地质勘察成果，新建船闸区的土层自上而下为：
0层：人工填土(Q4ml)，以素填土为主，主要成分为中、轻粉质壤土夹砂壤土及少量重粉质壤土，灰黄~黄色，稍湿~湿，硬塑~可塑，具中等压缩性；局部为杂填土，以碎砖石、炉渣灰等垃圾为主，夹少量壤土，土性杂且不均，结构松散。
闸基及导航墙、引航道、靠船建筑物、公路桥以及三角洲引航道的浅部地基地层均为①~③层粉质壤土，其中①、③层地基土以轻粉质壤土为主，②层以中粉质壤土为主，局部夹较多轻粉质壤土，这3层土均为饱和松软土。
①层：轻粉质壤土(Q4al)，黄、灰黄色，夹砂壤土、少量粉细砂，局部夹中~重粉质壤土层，软塑~可塑，很湿~饱和，属中等压缩性土层。
②层夹轻粉质壤土(Q4al)：中粉质壤土为主，夹轻粉质壤土、砂壤土及少量小砂疆，局部地段以重粉质壤土为主，黄、灰黄等色，很湿~饱和，软塑为主，局部流塑、可塑，夹含粉砂性土透镜体，土性与强度的均一性差，中~高压缩性土。右岸在公路桥沿线夹有灰黑色重粉质壤土层，很湿，可塑，中等压缩性。
第②层在三角洲引航道部位，上部为灰色淤泥粉质壤土，铇和。流塑，高压缩性，厚度约6m左右，埋藏在地面下2~8m处。
③层轻粉质壤土(Q4al)：局部夹砂壤和细砂，软塑~可塑，很湿~饱和，属中等压缩性土层。
④层粉细砂(Q4al)：灰黄、灰、灰黑等色，夹砂壤土，局部夹有软塑状的轻粉质壤土层，饱和，中密为主，局部稍密，属中等压缩性土层。该层于上下游引航道、上下闸首及闸室部位均有分布，但层位变化较大，下游位置顶板高，厚度大，向上游位置厚度较薄，直至尖灭，公路桥沿线局部地段该层缺失。
第④层粉细砂在三角洲引航道部位也埋藏较浅，约在地面下3~8m，相应高程▽25.6~▽21.3m，厚度约12m左右，层底高程约9.8m。
已揭露的④层细砂下卧层为⑤层粉质壤土或⑥层中~重粉质壤土或粉质粘土，其中⑤2层重粉质壤土和⑥层中~重粉质壤土、粉质粘土的强度较高、透水性低，是深基础较好持力层。
第⑤层主要轻~重粉质壤土构成，局部夹砂壤土，灰色，饱和~很湿，属中等压缩性土层，于上、下游引航道、闸室段呈不连续分布。
第⑥层中~重粉质壤土及粉质粘土构成，局部夹轻粉质壤土、砂壤土、粉细砂或透镜体，灰黄、黄、棕黄等色，很湿，可塑~硬塑，为Q3地层的老粘性土。
2、地下水位情况
工程区的地下水主要为第四系孔隙水，主要受大气降水和地表径流以及颍河、泉河河水的补给，并向颍河排泄，颍河是地下水的最低排泄基准面。砂层中的孔隙水具承压性，其补给来源主要为颍河、泉河河水，并受颍河、泉河水位影响较大，其地下水类型分为潜水和承压水两种。潜水主要赋存在上部的①、②、③层中、轻粉质壤土层中，承压水存于④层粉细砂中，当上部粉质壤土盖层完整时，则具承压性，形成闸基主要承压水层，其下伏的⑤2层⑥层重粉质壤土为相对隔水底板层。
根据钻孔地下水位观测资料，勘测期间闸址区上下游河水位高差约3m，同期潜水位高程约在▽25.43~▽27.67m之间，上下游潜水位高差约2m左右；④层粉细砂的承压水位高程一般为▽26.33~▽28.76m，上下游承压水位高差约2m左右；承压水受河水影响明显，是由于④层粉细砂在上游泉河及颍河下游河道中局部已出露而导致的，故该承压水与颍河、泉河水有较强的水力联系；承压水水位与潜水水位相差约1m左右，砂层中承压水头一般约为▽8.4~▽15.5m左右。
二、施工排水
施工排水主要包括围堰封闭后的初期排水与经常性降水基坑明排水。
1、施工初期排水
本工程船闸是在老船闸位置拆除重建新船闸，因此在新船闸上下游围堰填筑完成后，基坑内有大量明水；由于老船闸已废弃，老船闸在上闸首部位浇筑砼闸门挡水，上下游水位在上闸首部位有4m左右高差，施工时拟将上游围堰填筑出水面后，将上闸首砼闸门拆除，上游水位放至下游水位后再进行下游围堰水下部分填筑。下游围堰水下部分填筑完成后进行基坑内排水（包括上、下游右侧池塘内水排干），方便下步基坑深井降水。
考虑降雨及基坑渗水等因素影响，初期基坑排水量为：
70m×1000m×2.5m=17.5万m3。
为保证围堰在基坑初期明排期间稳定，排水时控制基坑水位下降速度不大于0.5m/d,计划10天左右排完，共选用型号为IS200-150-250的清水泵（流量400m3/h，功率37kw）3台，另配备1台备用。
2、 经常性基坑明排水
本工程经常性排水主要排除基坑渗水、雨水、施工弃水等，均采用在基坑四周开挖排水明沟排水。明沟设计尺寸为0.2m×0.2m，沟底坡度1%，基坑四角开挖积水井（砖砌）1m×1m×1m。明沟排水设10台QY-25潜水泵（流量15m3/h，扬程25m，功率2.2kw）,其中3台备用。
3、土方工作面雨季排水
土方填筑过程中，第一、控制每个填筑工作面和泛水坡度；第二、统一规划工作面，使每一工作面均与排水渠道相通；第三、下雨之后对填筑工作面的积水及时用人工进行排除。本项目拟成立排水班，专门负责排水工作。
三、施工降水
1、施工降水总体布置
本工程闸室基坑降排水总体分三个阶段实施，第一阶段是26m高程以上土方开挖利用现有老闸室做为明排，并开挖垄沟形式降低土体潜水，同时考虑边坡的稳定和安全；在第二阶段26m高程下始打深井，以降低土体潜水及承压水，提高下层土方开挖效率，同时为提高降水效果，采取自上而下分段分层开挖垄沟的方式辅助降水；第三阶段是在基坑开挖结束后利用深井井点作为集水井，在基坑开挖的工作平台处挖排水沟，采用明沟集水井排除集水和降低地下水，确保结构施工在旱地进行。
2、降水方案的选择
⑴闸室及上下闸首段
本工程从上闸首至闸室再至下闸首依次开挖，根据工程地质报告，本工程潜水主要分布在地基上部的①、②、③等中、轻粉质壤土中，④层细砂层中含承压水；基坑开挖底面高程为12.5～15.0m，基坑底部砂层顶面覆盖层厚度为0～2.7m，下闸首处砂层已出露，为保证施工期间基坑渗透稳定，根据渗透系数、砂层粒径及降深要求，参照蚌埠船闸工程施工经验，采用深井降水，土方开挖至26m高程时，在开挖边坡2m宽的平台上打深井，布置方式为井距15m，平均井深22m，在7m高程设置水位自动控制仪，在闸室及闸首两侧（距离约40m）布置32口降水深井，在上、下闸首两端间距10m各布置2口井，闸室及闸首共布置36口井（详见闸首及闸室深井布置示意图）。
⑵上游靠船墩段及上游导航墙段
上下游靠船墩段及上下游导航墙段土方开挖较浅，开挖深度约7m，根据招标文件及地质勘察报告可知，上游导航墙开挖基面高程17.95m～18.45m，直接座落在②层中夹轻粉质壤土层上，故土方开挖过程中，不需考虑承压水影响，只需降低潜水位，主要采取明沟降水措施，具体施工方法采取自上而下分段分层的开挖方式，每50m长度为一段，同时在每段土方开挖前，采取逐层开挖垄沟形式降低土体潜水，即降低土体含水量，每层垄沟开挖深度低于开挖层面2m，每条垄沟内积水拟布置4台QY-25潜水泵（流量15m3/h，扬程25m，功率2.2kw）抽排,其中2台备用。
⑶下游靠船墩段及下游导航墙段
本工程下游靠船墩及下游导航墙开挖基面为▽13.8~13.5m，根据招标文件及现场勘察可知，基础直接座落在②层中夹轻粉质壤土层上，由于开挖较深，需采取降水措施。下游导航墙沿河道中心线靠近导航墙一侧布置降水深井，布置方式为井距15m，平均井深22m，共布置4口降水深井。下游靠船墩为单个独立结构，且单个建筑面积较小，故下游靠船墩仅在每个墩体基坑外靠近引河侧布置一口管井，井中心距离建筑物边线5m，井底高程为4.0m，井内常水位高程控制在10.5m，井口直径为500mm，沿靠船墩顺水流方向共布置6口井。
3、深井验算
根据基坑（以闸室及上、下闸首为例）平面计算假想半径x0为：

采用无压完整井计算总涌水量，影响半径R为：

四、试验井布置及施工
船闸上闸首基坑开挖底边线两侧2m远布置两排试验井（1#~4#），1#-3#和2#-4#试验井间距为15m，船闸闸室中间基坑开挖底边线两侧2m远布置两口试验井（5#、6#），船闸下闸首基坑开挖底边线两侧2m远布置两口试验井（7#、8#），详见试验井布置示意图。在土方开挖至26.0m高程时开始施工1#~8#试验井，井底高程为4.0m，位于重粉质壤土层，试验井在基坑降水期间作为深井使用。
为观测降水效果，在1#~8#试验井周围8m和16m处各布置两孔测压管，在1#-3#和2#-4#试验井中间各布置一孔测压管（详见试验井布置示意图）。试验井打好后，先各抽10－15天或更长时间，以确保抽水时流量稳定，待水位恢复，开始进行抽水试验。观测前，测量试验井和测压管的初始水位，水位在测压管中采用电测水位计测得的为准。观测水位时间间隔，抽水开始0－10分钟，每分钟观测1次共10次；10－30分钟，每2分钟观测1次；，30－100分钟每5分钟观测1次；100分钟以后每50分钟观测一次。如48小时仍无法大致完整绘出S－lgt和lgs-lgt曲线，时间还可能继续延长。
试验时需要每天24小时派人现场值班，并做好试验记录。记录内容包括降水井涌水量Q和水位降深S，并在现场绘制S-T，Q-T，S～Q曲线与基坑开挖深度附近监测资料绘于同一图上，了解其相关关系，以掌握抽水动态，指导降水运行达到最优。
根据抽水试验得到S～Q曲线，计算水力坡降，并对基坑降水深井布置形式及间距进行校核。
五、降水井施工
1、施工程序
井位放样→做井口、安护筒→钻机就位、钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填管壁与孔壁间的过滤层→安装抽水控制电路→试抽→降水井正常工作
2、钻探成孔
采用XY-3B型钻探设备钻探成孔。孔径按设计要求选用直径800mm三叶或四锥形钻头，一次成孔。配套水泵为BWT450/12泥浆泵，最大工作压力不低于1.2Mpa，输浆量不低于5L/S，可钻性控制在2.5~4m/h，在粘土层可自造浆，进入砂性土层采用泥浆池合格泥浆。严格控制泥浆比重1.1至1.2，泥浆粘度18~20秒，含砂量小于5.0%，一般自钻孔流出的比重在1.2~1.3，经高位池沉淀滤后入低位池，经检测合格方可泵送到钻孔循环。
3、深井系统设备
井管：采用砼井管，井管内径φ600mm，管壁厚度50mm，其下部为1.0m的沉淀管，上部为无砂砼滤管。
水泵：每口深井内配置1台150QJ20-26/4型深井泵，同时配备5台备用。
4、吊放井管、滤料回填及粘土止水
为保持钻孔与井管同心，井外壁绑扎导向木块，钻架不移动，用原钻架吊装混凝土管，在复量孔底高程无误后，填写记录。底端先配置一节混凝土盲管，用硬木托盘用钢丝绳揽吊，徐徐下落孔内，直至预定深度。盲管上接滤管，对好企口，外壁包一层60目尼龙滤布，两管接头200mm，用无纺布包扎，其外再用3~4根毛竹片竖向固定，用10#镀锌铁丝箍紧，管外用导管法回填中粗砂。
5、洗孔、抽水
井管安装好后，应立即进行洗孔，不可拖延。洗井后，出水量达到设计标准，即开始正式抽水，并且通过观测孔测记地下水位。边成井边测量边分析边改进边加井，直到基坑水位降到设计标准水位。
此外还定期监测出水的浑浊度，常期出水不清，应作预处理。
其结构形式见管井柱状结构图。
图8-1 管井柱状结构图

外包60目滤网布
26.0m

回填粗砂
滤管φ600（内）、φ700（外）
800mm
盲管（沉淀管）
硬木托板
4.0m

六、封井
本工程在施工完成以后，并经监理工程师批准，开始有序地停抽封井，确保质量，不留隐患。封井从靠近上闸首处向下游方向开始逐个进行，为了保证封堵安全，在拆封前先用砂砾回填至高程19.5m，上部0.5m填粘土夯实。
七、安全管理注意事项
1、根据安全施工用电规范规定，符合三级配电两级保护的要求，保证“一机、一闸、一漏、一箱”的实现；
2、根据工程施工需要，配备专人抽水，定期检查，加强运行维护和检修工作，发现问题及时整改，力求防患于未然。
3、严禁私拉乱接线，安排专业电工接线。
4、为防止人员踩到井内，安拆井管要高出地面30cm。
5、深井施工和运行过程中要求管中不得落入杂物，反滤层的砂料应冲洗干净，不得夹有泥块。
6、开挖面以上井管分节安装，随基坑开挖逐节拆除至开挖面以上30cm，后期留作基坑集水井。

试验井布置示意图
上闸首
下闸首
闸室
2m
1#
7.5m
7.5m
8#
7#
5#
3#
6#
4#
2#
2m
2m
2m
8m
8m
8m
8m
测压管
8m
8m
测压管
8m
8m
8m
8m
测压管
测压管

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