长春西站综合交通换乘中心工程基坑降水方案新

1长春西站综合交通换乘中心工程基坑降水施工方案1、工程概况长春西站综合交通换乘中心工程是集铁路、地铁、公交、社会车辆等多种交通换乘方式为一体的交通枢纽工程。工程范围内有轨道交通2号、6号线地铁车站及南广场出租车停车场、公交车停车场以及商业建筑共同组成。总建筑面积103550m2，南广场共三层，地上两层，地下一层，设计范围东西365m，南北304.25m。南广场范围基坑开挖面积约为11.5万m2，基坑开挖土方量约为82万立方米，基坑设计安全等级为一级；建筑工程重要性等级为一级；场地复杂程度等级为二级；地基复杂程度等级为二级；岩土工程等级为甲级。北侧Y轴部分基坑支护采取桩顶放坡开挖，锚索拉锚支护，灌注桩外侧设计单排止水帷幕。基坑边坡坡度均为1：0.75，坡面采取网喷混凝土护坡。2、工程地质条件2.1地形地貌拟建场地位于长春市城区的西部，原为居民区及菜地，地势较平坦，地形北高南低。地面高程采用长春城市统一高程系统。地面高程最大值213.59m，最小值210.13m,相对高差3.46m。在地貌上属于长春波状黄土高原。2.2地层岩性据岩土工程勘察报告，拟建场地上部主要为第四系人工填土层2（Q4ml），第四系中更新统的（Ｑ2al）粘性土，下部为白垩系下统姚家组（Ｋ1y）泥岩与砂岩互层，场地地层按层序自上至下岩性特征分别描述如下：①层杂填土（Ｑml）：表层主要由建筑垃圾、生活垃圾及粘性土组成，杂色、松散～稍密、潮湿；下部为耕植土，褐黑色，含植物根系，层厚0.50～3.20m。②层：粉质粘土（Ｑ2al）：褐黄色、灰黄、灰绿色，湿～很湿，可塑偏软～软塑状态，局部铁质侵染较重，中偏高压缩性，稍有光滑，稍具摇振反应，干强度、韧性中等，厚度不均匀，层厚3.20～8.1m。③层：粉质粘土（Ｑ2al）：灰色、灰黑、灰绿色，可塑状态，中压缩性，具有铁质侵染，稍有光滑，稍具摇振反应，干强度、韧性中等，厚度不均匀，分布不连续，该层仅在场地西侧见有，层厚0～4.40m。④层：粉质粘土（Ｑ2al）：灰色、黄灰色，局部混有细砂粒，可塑状态，中压缩性，具有铁锰质侵染，稍有光滑，稍具摇振反应，干强度、韧性中等，厚度不均匀，分布不连续，层厚0～5.80m。⑤层：含砂粉质粘土（Ｑ2al）：棕黄色、棕色，多呈硬塑状态，中偏低压缩性，局部夹有薄粘性土混砂层，分布不规律，稍密—中密状态，具有铁质侵染，含有铁锰结核，稍有光滑，干强度、韧性较高，厚度不均匀，分布不连续，层厚0～3.80m。⑥层：全风化泥岩（Ｋ1y）：棕红色、暗紫红色、灰绿色，以泥岩为主全风化而成，岩芯呈粘土壮，原岩结构基本破坏，有残余结构强度，硬塑—坚硬状态，岩芯钻进较容易，岩芯较破碎，层厚0.70～3.90m。⑦层：强风化泥岩（Ｋ1y）：棕红色、暗紫色，含灰色粉砂硬3块，灰白、灰绿色粉砂质泥岩，原岩结构已破坏，夹薄层灰白色砂岩、泥质结构，岩芯呈块状坚硬块状，锤击声闷。该层厚度约0.70～4.70m。2.3典型柱状0.70～4.70m。2.3典型柱状452.4地下水场地地下水为第四系杂填土和粉质粘土层中的孔隙潜水，白垩系下统姚家组泥岩基本不含水，可视为相对隔水层。场地地下水水位埋藏较浅，勘探期间，稳定水位埋深在0.70～2.10m左右，水位随季节变化。经现场专访调查，98年最高水位埋深为0.40m，近几十年地下水位未超出现地面，年变化幅度在1.0m左右。地下水主要接受大气降水补给并以蒸发和侧向径流的方式向低洼处排泄，粘性土的透系数地区经验值为0.40--0.70m/d。2.5气象长春的气候属欧亚大陆东部中温带大陆性半湿润～半干旱季风气候，春季干旱多风，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。年平均气温4.1℃～4.9℃，7月份平均气温23℃，1月份平均气温为零下17℃。冬季盛行偏西风，夏季盛行东南风，春季盛行西南风，风速季节变化明显，春季平均风速3.9m/s，最大风速30m/s。长春地区多年平均降水量500～600mm，降水量不稳定，季节性变化大，年内降水量分配不均，汛期（6～9月份）降水量一般占全年降水量的77%，长春地区日照时数约2637小时。3、方案设计依据3.1地勘报告3.2《水文地质手册》3.3《建筑与市政降水工程技术规范》3.3根据现场实际情况64、工程特点、难点分析4.1工程特点：本工程属超大型深基坑工程，本基坑具有开挖面积大、深度深、分级多的特点。4.2工程难点4.2.1基坑内地下水位较高，既要降较深的地下水，又要减压控制承压水，因此降水量大，降水质量要求高。4.2.2工期紧，整个基坑土方工程要在72天内完成，降水要在一级挖土完成前全部施工完成。4.2.3排水难度大，基坑范围征地前为村民房屋，Y轴以北与中铁承建的主站房相邻，东侧安庆路纵穿基坑南北，西侧、南侧相邻村庄民房，由于拆迁等原因，排水系统大部分处于瘫痪状态，所以排水四方受限；另以目前现场情况而言，有部分征地内未拆迁民房阻碍施工，导致降水井排水管网无法整体联网，基坑周边布井无法封闭。5、降水方案的选择及技术分析5.1降水方案的选择根据拟建场地地质条件并结合拟建建筑物基础型式，选择基坑周边采用管井井点降水、坑内使用疏干井措施。现地下水静止水位在原地坪下0.70～2.10m，基底位于自然地面下3.4m-15.2m左右，地下水至少降至自然地坪面下16-18m，井深达16m-18m方能满足施工要求，保证干作业保证质量。5.2技术分析75.2.1降水设计本工程采用管井井点法进行降水，即沿基坑周边布井封闭基坑，用管井降水井的深度控制降水范围，达到基坑降水目的，用管井降水井的密度阻止地下水流人基坑，利用井群干扰抽水形成“帷幕”，使基坑开挖深度全部疏干及提高边坡的稳定性。当基坑开挖深入白垩系泥岩及砂岩层内时，降水情况属于疏不干条件，基坑将有地下水渗入，在基坑内增加明排措施，井点与明排联合作用。由大气降水、地面径流流入基坑的水体，不属于本项降水即降低地下水工作范畴。此水体采取明排抽出坑外。5.2.1.1基本参数验算1）、基坑总涌水量Q将基坑概化为一口大井，采用裘布依群井理论公式计算：Ya111941.60211963.2981084.824Q=1.366K(2H-s)slgR-lgr。=473.7m3/d式中：Q-基坑涌水量(m3/d)K-渗透系数(0.3m/d)H-含水层厚度(8.7m)S-降深深度(8.5m)R-影响半径(196.3m)r0-基坑概化半径(168.9m)单井出水量q采用裘布依理论公式经试算，单井涌水量为：dmq38.18Q=qn=184*1.8=457.73m3/d473.7m3/d，需要明排20m3/d。2）、井数(n)、井距(b)、井深(h)计算经试算得：n=184眼b=p/n=8mmLLlHh66.1921111mLLlHh26.1821122mLLlHh05.1721133式中p-基坑周长（1508m）h1、h2、h3为降水井的深度（m）H1、H2、H3为泥岩以上地层的厚度（m）l1为上下电极的间距(3m)L1为水泵高度(1m)L2为沉淀管高度(1m)3)、校核降深设计(Y0)2121020)))lg(1(lg366.1(nxxxnRQHY经校核计算符合降深要求。5.2.1.2因本基坑属于超大型深基坑，开挖面广，深度深，工期紧，加之汛期已到降水频繁，因此在基坑内加设76眼疏干井。5.2.2布井设计布井总数为257眼，Y轴一侧沿基坑开挖坡顶线外0.8m均匀布置，其他坡顶部位距开挖线2m均匀布置，井距为8m，井深均为16-18m，坑内布置76眼疏干井，井距为10m，井深打至基9底标高；这样布井的优点是有利于基坑开挖，降低工程费用。其次，由于未拆迁民房的阻碍，为形成基坑周围降水井封闭基坑，在距Q轴向北32m处增加6眼疏干井，以便绕开未拆迁民房，基坑周围降水井形成整体基坑降水封闭，管网整体连接排水。附：降水井平面布置图5.2.3降水井身结构设计根据规范要求及长春地区降水井施工经验，钻井井孔口径600mm，降水井管选用内径300mm，外径390mm，下部沉淀区用两节水泥管封底，长1m/段，中部滤水井管过滤部分用预置水泥花管，长0.65m/段，上部2米范围内用预置的水泥管，长1m/段。6、施工部署及施工工艺6.1施工项目机构设置我公司高度重视本工程，加强对工程的领导，利用我公司大型国有企业多年的管理经验和国内的强大实力，已把此工程列为本公司2010年重点工程项目，力争夺取相关一系列的建筑业奖项，调动公司范围内外的“人、材、物”，人员、材料、设备足量调派，对项目给予充分支持，以确保高速、优质、安全、文明施工，严格按合同履约实施。对其工程参建人员提出严格要求，以项目经理、总工程师、生产经理现场挂帅直接指挥现场技术、质量、生产；选派到本工程的项目经理及主要施工技术人员、管理人员都是参加过同类工程施工的管理骨干，为工程的顺利实施提供了强有力的组织保证。发挥我公司的技术力量优势，选调优秀管理人员组成本工程强大的现场管理项目10部，对该工程施工实行计划、组织、协调、控制、监督和指挥职能，保证工期顺利完成。6.2项目组织机构人员配备情况序号职位/部门人数备注1项目经理12项目总工程师13生产经理14安全经理15工程部86技术质量部47商务合约部28安保外联部39设备物资部310综合管理部212财务部1合计27人116.3项目组织机构框架图项目执行经理李邦宏技质部王强合约商务部匡振波工程部林庆武物资部肖宝玉综合部李辉外部协调行政、后勤测量组试验室计量支付合约商务安全检查、CI形象材料采购材料保管总工程师：王强项目副经理：霍立波财务、人事质量检查内业资料施工作业队下属各专业施工班组施工作业队施工作业队施工作业队安保部周玉成126.4现场施工人员配备情况序号工种按工程施工阶段投入劳动力情况施工准备、测量放线阶段井孔施工阶段管网制作阶段降水阶段1测量放线工422钻机操作工163电工22224力工52410155管网安装工10204合计115432216.5现场机械、设备配备情况序号名称型号规格数量备注1人工钻机8台2挖掘机1台3水泵250个4自动浮球控制器250套5控制箱4个6.6施工工艺6.6.1工艺流程放线定位沉管成孔钻孔管井的布置正常运转降水滤料填充水泵安装洗孔试抽水136.6.1降水井施工操作工艺6.6.1.1钻机就位，采用人工钻机冲击钻进，一字冲击钻头冲击成孔、泥浆护壁，口径保持600mm，“一种口径、垂直成孔”的成井方法施工，而后钻孔内下入井管和滤水管，井管必须扶正安装，保证井管位于钻孔正中，以利于填砾厚度均匀。6.6.1.2填砾：为保证井中含沙量较小，填砾粒径为0.5-2cm，上部可填2-5cm粒径的砾料，以便节约。6.6.1.3洗井：用潜水泵洗井，直到井底沉渣洗净。6.6.1.4洗井清孔后立即快速吊放井管。6.6.1.5井管吊放完毕后，井管与土壁之间用3～15mm砾石填充作为过滤层，地面下0.5m以内用粘土填充夯实。6.6.2抽水系统安装吸水管宜釆用直径为50mm的胶皮管，其50mmAB水泵应沉入管井抽吸时的最低水位线以下，并安装浮球感应自动抽水系统。6.6.2.1吸水管上端与管网体系主管相接。6.6.2.2每个管井单独用一台水泵，设置标高尽可能设在最小吸程处。6.6.2.3完善自动抽水系统，使得降水井内水位达到设计要求时水泵自动运行开始抽水。6.6.2.4全部安装完毕后对水泵和控制系统做一次全面细致的检查，确认无误后进行试抽水，满足要求后方可转入正常工作状态。6.6.2.5抽水作业时三班轮流，昼夜值班，水泵故障及时排修和更换，在抽水系统运行中每三个小时观测一次水位，检查电路，保证抽水系14统正常运行。7、各项保证措施7.1质量控制措施7.1.1开工前对工人进行技术、质量交底，建立现场质量安全保障体系，做到分工明确，责任到人。确保施工质量和安全．7.1.2施工前要摸清地下障碍情况，以保证成孔质量。7.1.3保证成井质量，井孔直径、井深不得偏小.7.1.4滤料要符合要求，含泥（屑）量不大于5％。7.1.5