深井降水方案

海安县曲水路、生态路泵站深井降水施工专项方案编制人：薛峰职务：项目经理南通三和市政水利建设工程有限公司2012年11月深井降水专项方案一、概况湖心路起点与万寿南路平面交叉，路线向东延伸，终点接龙游湖公园园路，道路总长287.32m。道路红线宽度30m，包含道路、排水、给水、安全设施、照明及绿化。由于地处龙游湖附近，水位较高，现场开挖探测地下水位深度，开挖地点为K0+160，原地面高程为6.68m，开挖4.2m后有明显渗水现象，无法进行开挖，此时高程为2.48m，而距槽底还有0.725m，距离检查井底还有0.805m，所以我部认为需采用深井降水。二、水文地质资料地质勘探显示，勘探深度3m内均为砂性土，流通性较好，底下水为松散层空隙潜水。其补给来源为大气降水及临近河河水入渗补给与侧向补给，且与地表河水呈互补关系，径流缓慢，以侧向径流排泄为主。三、降水方案根据地质勘探报告揭示的拟建场地土体地质条件和水文地质条件，结合同类工程施工经验，通过多方案比较对比与本地降水实例调查，选择采用深井井点降水。深井井点具有排水量大、降水深、不受土质限制等特点，适应地下水位丰富、基坑深、基坑占地面积大的工程地下降水；流砂地区和重复开挖地区使用这种方法效果最佳。本工程深井井管采用φ400无砂砼滤管，φ50深井潜水泵。井点布置井点深度见附图。该沟槽底设计高程为1.775m，基础尺寸为带状，拟距沟槽外缘4m布置深水井。四、降水计算1、涌水量计算⑴降水面积：F=（56.2+4.0×2）×（79.5+4.0×2）=5617.5m2⑵计算参数：①深井埋设深度H=3.07-（1.15）+0.5+10.0+1.0+30.0*0.1=18.72m取19.0m②深井井径d=0.4m③潜水含水层厚度按地质报告的土层总厚度计算H=27.76-（2.85-2.6）=27.51m④基坑水位降深S=2.6-（-1.15）+0.5=4.25m⑤渗透系数K=∑Hi×Ki/H查地质报告可得K=（0.98×1.0×10-5+1.38×5.42×10-5+2.06×5.63×10-3+1.58×3.92×10-3+2.31×7.84×10-4+3.02×2.51×10-3+2.34×2.18×10-3+2.0×2.77×10-3+2.49×3.29×10-3+4.1×4.63×10-3+3.41×1.0×10-3+1.83×3.0×10-3）/27.51×3600×24/100=2.32m/d⑥降水区假想半径：r0=0.29×（a+b）=0.29×（64.2+87.5）=44.1m⑦抽水影响半径：R=2S×（KH）-2=2×4.25×（2.32×27.51）-2=67.9m⑶降水区总涌水量：dmrrRhHkQ/3353.7]/)lg[()(366.1322每小时涌水量Q1=3353.7/24=140.0m3/h⑷单井最大出水量：q=65πdlK-3=65×3.14×0.4×5.0×2.32-3=540.38m3/d每小时出水量q1=540.38/24=22.5m3/h2、井数计算n=1.1Q1/q1=1.1×140/22.5=7（口）3、最大井距D=L/n=（60.2+83.5）×2/7=41.0m4、深井泵需要量（工作效率取0.6）N=Q1/0.6q1=140/0.6×22.5=12（台）考虑施工降水期为4个多月时间，降水时间比较长，故需泵轮流使用，在降水过程中要求多配几口井，计划安装18台深水泵井点进行降水。井位见泵站深水井布置图。5、降水时间预估⑴含水层土体孔隙率e=eiHi/H查地质报告可得e=（1.38×0.861+2.06×0.85+1.58×0.823+2.31×0.89+3.02×0.828+2.34×0.806+2.0×0.82+2.49×0.777+4.1×0.769+3.41×1.042）/（27.5-0.98-1.83）=0.849⑵降水漏斗的含水量Q1=H′π（R+r0+R×r0）e/3H′为降水漏斗折数高度，取H′=4.25+64.2*0.1/2=7.46mQ1=7.46/3×3.14×（67.9+44.1+67.9×44.1）*0.849=20592m3⑶抽水时间（泵出水量V取20m3/h）T1=Q1/nV=20592/18×20=57.2hT2=Q2/nV=57.2×140/18×20=22.2hT3=Q3/nV=22.2×140/18×20=8.6hT4=Q4/nV=8.6×140/18×20=3.3hT=∑Ti/24=（57.2+22.2+8.6+3.3）/24=3.8d即抽水4天左右可达到稳定要求的水位。7、降水影响范围R=67.9m该站西侧一期已建的构筑物均在降水影响范围内，需采取可行的防范措施。本工程其他单体构筑物的降水设计均参照该泵站的降水设计进行计算。五、深井井点施工1、施工准备材料、机械：无砂混凝土管、2*2细目网片、粗砂、潜水钻机、泥浆车、泥浆泵、清水泵、潜水泵等。现场条件：现场三通一平已经完成、地质勘测资料齐全，根据地下水位埋深、土层分布、基坑放坡系数确定井管位置、数量和降水深度；2、工艺流程井管测量定位----挖井口----安护筒----钻机就位----钻孔----回填井底砂垫层----吊放井管----回填井管与孔壁之间的砂滤层----洗井----井管内下水泵----安排抽水控制电路----试验抽水----正常降水----降水完毕拔水泵----回填井管内砂石----顶面向下800厚C30混凝土封井。3、操作要点定位根据设计的井位及现场实际情况，准确定出各井位置，并做好标记。成孔采用循环钻成孔，孔径一般为600-800MM，用泥浆护壁，孔口设置护筒，预防孔口塌方，并在一侧设置排泥沟、泥浆站；成孔后立即清孔。安装井管的易进水部分应放置在含水量较多的范围内，并在井管与孔壁间加填砂石材料；安装水泵前，用压缩空气洗井法清洗管井，冲除尘渣，直至井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止；安装水泵后，对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查，合格后进行试抽水，满足要求后转入正常工作；观测井中地下水位变化，作好详细记录。4、质量要求基坑周围井管应对称，同时抽水、使各井管内的水位差控制在0-1米以内；井管安装应尽量垂直于井孔中心，井管顶部应比自然地面高出0.5米；井管与孔壁之间的砂石滤料应一次完成，从井底到井口1.0米左右，上部采用不含砂石的粘土封口；每台水泵应配置一个控制开关，主电源线路要沿深井排水管路设置，大口井成孔直径必须大于井管外径30CM以上，确保井管外围的进水层后度；井管在井孔中的位置偏移不得大于井管壁厚。5、停泵时间须待满水试验合格，四周回填至地下水位后才可开始拆除井管降水设备，同时得到现场监理同意后方可拆除。六、防范施工降水影响地面沉降的措施1、在降水前认真做好对周围环境的调查工作，a、查清工程地质情况及水文地质情况；b、查清地下储水体，防止出现井点和地下储水体穿通的现象；c、查清地下综合管线的分布和类型；d、查清周围地面、地下建筑物情况，包刮这些建筑物的基础形式、上部结构形式、在降水区中的位置和对差异沉降的承受能力。降水前要查清这些建筑物的历年沉降情况和目前损伤的程度，确定是否需要预先采取加估措施等。2、合理使用井点降水，尽可能减少对周围环境的影响a、在降水时，随时注意抽出的地下水是否有浑浊现象，防止抽水带走土层中的细颗粒，增加周围地面的沉降；b、适当放缓降水漏斗线的坡度，尽可能把井点布置在水平向连续分布的砂性土中，从而减少对周围环境的影响；c、井点应连续运转，尽量避免间歇和反复抽水；d、防范基坑开挖时产生流沙，致使坑周产生大量地面沉陷。3、降水场地外缘设置回灌水系统①回灌水系统组成本工程回灌水系统采用在降水井点与要保护的构筑物间打一排回灌深井井点，回灌水利用抽水井点抽出的水。回灌深井井点的施工方法与抽水井点相同，两抽水井点间设一口回灌深井。②施工要点a、与抽水井点间距不得小于4.5m；b、其埋深应插入稳定水面下1m，且与抽水井点高差不能大于1.5m；c、回灌水量需通过水位观测井中的水位变化进行控制，但不得超过原有水位；d、安装后，需先往回灌井中大量地注水，然后迅速进行抽水，尽可能地加大地基内的水力梯度，既可除去地基内细粒成分，有可提高其灌水能力；e、回灌深井必须在抽水深井启动前或在抽水同时向土中灌水；f、每座原有建筑物附近需设置地下水位观测井，设专人定时观测水位标高，并做好记录，根据地下水位变化情况，进行回灌水量调整；g、临近基坑的建筑物上设置沉降观测点，定时观测其沉降，掌握沉降量及变化趋势；h、停止回灌的时间应在降水结束、地下水回升到原水位后。七、砼结构抗浮1、工程砼构筑物均无桩基，故其结构抗浮在施工中不能轻易忽视。对结构抗浮能力进行验算，是分析结构均匀沉降及结构抗裂能力的重要依据。2、在垫层施工前必须做好明沟、集水井及基坑护坡的施工。在整个底板垫层施工完成之前，必要确保各井点排水的正常进行。在现场备用3台泵和一台发电机组，以防止机械故障和突然停电。3、底板施工完成后方可停止井点降水，改用明沟、集水井实行基坑明排水，确保地下水位低于底板底标高以下。4、抗浮能力计算：计算条件为水站底施工完以后，如降水措施意外失效，则计算底板的浮压力，当水压力大于底板自重，说明浮力对底板的结构会产生不利影响，所以必须等浇筑完站壁后才能拆除井点降水。5、为了控制施工过程中基坑积水不超过垫层顶标高，在基础施工过程中，应由专人负责及时排除基坑内积水，做好基坑水位检测记录，在地下结构施工完毕后应及早进行基坑回填工作，以有利于结构抗浮。八、防止过度降水降水过度必然对周边构造物造成不利影响，在施工过程中必须对降水效果进行观测并根据观测结果调整降水量。根据实际布置的深井，根据观测结果如有必要则采用降隔停泵的方进行降水控制。根据水位观测结果亦可采用调整水泵高度的方法进行降水控制。