降水設(shè)計與施工方案

1、目目 錄錄第一章第一章 概述概述 .2 21、工程概況、工程概況 .22、設(shè)計范圍、設(shè)計范圍 .23、編制依據(jù)、編制依據(jù) .2第二章第二章 降水工程設(shè)計降水工程設(shè)計 .4 41、主要設(shè)計原則、主要設(shè)計原則 .42、主要技術(shù)要求、主要技術(shù)要求 .43、場區(qū)地層情況、場區(qū)地層情況 .44、降水設(shè)計計算、降水設(shè)計計算 .55、降水排水設(shè)計、降水排水設(shè)計 .106、降水配電系統(tǒng)設(shè)計、降水配電系統(tǒng)設(shè)計 .10第三章第三章 降水工程施工降水工程施工 .12121、降水施工工藝流程、降水施工工藝流程 .122、降水施工技術(shù)要求、降水施工技術(shù)要求 .123、降水施工驗收要求、降水施工驗收要求 .13第四章第四

2、章 降水工程的輔助措施和補救措施降水工程的輔助措施和補救措施 .14141、建立地下水動態(tài)檢測網(wǎng)、建立地下水動態(tài)檢測網(wǎng) .142、建立沉降觀測網(wǎng)、建立沉降觀測網(wǎng) .143、 局部異常水處理措施局部異常水處理措施 .154 、潛水殘留水處理、潛水殘留水處理 .155、 備用電源措施備用電源措施 .15第五章第五章 降水工程的環(huán)境保護和處理措施降水工程的環(huán)境保護和處理措施 .16161、地面沉降防治措施、地面沉降防治措施 .162、 地下水資源保護地下水資源保護 .163 、地下水污染防治、地下水污染防治 .164、 降水設(shè)施的后期處理降水設(shè)施的后期處理 .16第一章第一章 概述概述1 1、工程概

3、況工程概況擬建北京市軌道交通亦莊線是北京市城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中連接北京市中心城和亦莊新城的輕軌線路。線路基本沿北京市東南復(fù)合交通走廊布設(shè)，途徑豐臺、朝陽、大興三個轄區(qū)和亦莊開發(fā)區(qū)。線路起點位于亦莊經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)榮京街，沿宏達路、康定街等規(guī)劃輕軌預(yù)留位置向東，跨越京津塘高速公路至安定營向東北，在通惠河灌渠以西轉(zhuǎn)入地下，以地下線方式到達亦莊規(guī)劃區(qū)東邊界的亦莊火車站。工程建設(shè)單位為北京市軌道交通建設(shè)管理公司，設(shè)計單位為北京市市政工程設(shè)計研究總院，勘察單位為北京城建勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司。2 2、設(shè)計范圍設(shè)計范圍我方承接的是 K18+820 至 K19+871 線路范圍內(nèi)的基坑降水工程的設(shè)計與施

4、工工作，線路總長約 1051m。降水工程施工完成后地下水位須滿足后續(xù)工程的設(shè)計施工需要，且降水井的位置不應(yīng)妨礙下一步工序的正常進行。3 3、編制依據(jù)、編制依據(jù)（1）北京城建勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司提供的北京市軌道交通亦莊線工程勘察 02 合同段經(jīng)海路站次渠南站路基段、地下段巖土工程勘察報告 （詳勘）（2）北京市市政研究總院提供的經(jīng)海路站次渠南站區(qū)間結(jié)構(gòu)基坑維護結(jié)構(gòu)橫剖面圖、平面布置圖2008.12.（3） 建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范 （JGJ/T111-98）（4） 城市地下水動態(tài)觀測規(guī)程 （CJJ/T76-98）（3） 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程 （DB11/4892007）（5） 巖土工程勘察

5、規(guī)范 （GB50021-2001）（6） 地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范 （GB50299-1999）（7） 地下鐵道設(shè)計規(guī)范 （GB50157-2003）（8） 地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范 （GB50307-1999）（9） 地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范 （GB50308-1999）（10） 工程測量規(guī)范 （GB50026-93）（11） 建筑變形測量規(guī)范 （JGJ/T8-97）（12） 建設(shè)工程項目管理規(guī)范 （GB/T5032-2001）（13） 建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) （GB50300-2001）（14） 建筑工程施工技術(shù)管理規(guī)程 （DBJ01-80-2003）第二章第二章

6、降水工程設(shè)計降水工程設(shè)計1 1、主要設(shè)計原則、主要設(shè)計原則地鐵建設(shè)工程降水復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般基坑降水工程，因此，除滿足一般降水規(guī)范要求外，還必須遵循以下原則：（1）降水井的布置盡量減少對周邊環(huán)境的影響；（2）降水井的布置要避開地下管線、地下構(gòu)筑物、空中電纜，控制與橋梁、建筑物基礎(chǔ)的安全距離；（3）有效控制降水引起的建筑物沉降以及對地下水環(huán)境的影響；（4）降水結(jié)束后，對降水設(shè)施的處理必須符合市政管理的有關(guān)規(guī)定；（5）盡量降低降水的成本；（6）考慮方案實施的可行性及完成設(shè)計的可靠性；（7）考慮對地下水資源的保護；2 2、主要技術(shù)要求、主要技術(shù)要求2.12.1 降深控制要求降深控制要求潛水：潛水水

7、位要求降至槽底 1.0m 以下；承壓水：承壓水水頭高度按照 H/wHwKs 控制，其中，H 為承壓含水層頂板至開挖槽底的土層的厚度， 為土的容重，Hw為壓力水頭的高度，w為水的重度，Ks為安全系數(shù)，取 1.2，且須滿足承壓水水位低于槽底 1.0m 的要求。2.22.2 附加沉降要求附加沉降要求對在降水影響范圍內(nèi)高層建筑、高聳建筑、古建筑、危險建筑、重要工程等設(shè)施進行降水引起附加應(yīng)力而產(chǎn)生沉降、傾斜的計算。由降水引起的附加沉降不能對周邊建筑產(chǎn)生危害。3 3、場區(qū)地層情況、場區(qū)地層情況擬建工程位于永定河沖洪積扇的中下部，古金鉤河與古漯水河的河間地塊，屬于第四紀(jì)沖洪積平原地貌，沿線地形基本平坦，無明

8、顯起伏現(xiàn)象，全線地勢西高東低，孔口地面標(biāo)高為 27.33m25.05m。本次勘察揭露地層最大深度 42m，土層劃分為人工填土層、第四紀(jì)全新世沖洪積層、第四紀(jì)晚更新世沖洪積層四大層。沿線按地層巖性及其物理力學(xué)性質(zhì)進一步分為7 個大層。本段地下水類型主要為第四紀(jì)松散巖類孔隙水。上層滯水：補給方式和補給量懸殊較大，形成上層滯水分布不均勻，水位不連續(xù)，水位變化很大。含水層主要為人工填土層和淺部粉土砂土層。潛水：各層含水層都有本層的水位，形成本水文地質(zhì)單元具有多個含水層、多層潛水水位的特點。本段潛水含水層主要為粉細(xì)砂 3-3 層、粉細(xì)砂 4-3 層及中粗砂 5-1 層。地下水流向自西向東偏北。4 4、降

9、水設(shè)計計算、降水設(shè)計計算本工程設(shè)計范圍為K18+820至K19+871線路范圍內(nèi)的基坑降水工程，線路較長，故按照線形基坑進行降水的分析計算。根據(jù)北京市市政研究總院提供的經(jīng)海路站次渠南站區(qū)間結(jié)構(gòu)基坑維護結(jié)構(gòu)橫剖面圖、平面布置圖 ，設(shè)計范圍內(nèi)K18+820至K19+075段基坑支護采用錨噴放坡的方式，K19+075至K19+245段基坑支護采用土釘墻支護的方式，K19+245至K19+575段基坑支護采用上部錨噴放坡下部樁對撐支護的方式，K18+820至K19+075段基坑支護采用上部土釘墻下部樁對撐支護的方式。降水設(shè)計計算根據(jù)支護方式的不同進行分段，分別計算。4 4. .1 1 K18+820K

10、18+820至至K19+075K19+075段降水設(shè)計段降水設(shè)計本段為U形槽結(jié)構(gòu)，支護方式為錨噴放坡。結(jié)構(gòu)最低點絕對標(biāo)高約為19.5m，而本段地下最高水位是潛水（二）層，絕對標(biāo)高約為17.05m，地下水標(biāo)高低于結(jié)構(gòu)標(biāo)高，故本段不需要進行降水，僅需要設(shè)置排水溝及集水井進行明排即可。4 4. .2 2 K19+075K19+075至至K19+245K19+245段降水設(shè)計段降水設(shè)計本段為U形槽+明挖，降水深度范圍內(nèi)主要含水層有關(guān)參數(shù)概略如下表： 序號土性厚度（m）滲透系數(shù)k（m/d）1粉土層1.60.52粉細(xì)砂3層4.05.03中粗砂4層1.920降水深度范圍內(nèi)主要含水層等效滲透系數(shù)計算如下式（1

11、）： （1）經(jīng)計算，k=7.84(m/d)再按照下式計算降水影響半徑： R= （2）kHS2式中：R降水影響半徑(m)S基坑水位降深(取 4.67m)k含水層的滲透系數(shù)(取 7.84m/d)H含水層厚度(m)(H=10.8m)計算得：R=86m再按照下式計算涌水量： （3）h基坑動水位與含水層底板的深度(m)(h=2.0m)L管線長度(m)( L=10.0m)（以 10m 計算為例）式中其他參數(shù)的意義同前。經(jīng)計算，Q102.6(m3/d）設(shè)計井深設(shè)計井深16.0m16.0m，井間距取，井間距取6.0m6.0m，沿基坑兩側(cè)對稱布置。，沿基坑兩側(cè)對稱布置。4 4. .3 3 K19+245K19+

12、245至至K19+575K19+575段降水設(shè)計段降水設(shè)計本段為明挖，降水深度范圍內(nèi)主要含水層有關(guān)參數(shù)概略如下表： 序號土性厚度（m）滲透系數(shù)k（m/d）1粉質(zhì)粘土1層0.90.052粉細(xì)砂3層553中粗砂4層3.620降水深度范圍內(nèi)主要含水層等效滲透系數(shù)計算如下式（1）：iiihhkkRhHkL)(Q22 （1）經(jīng)計算，k=10.2(m/d)再按照下式計算降水影響半徑： R= （2）kHS2式中：R降水影響半徑(m)S基坑水位降深(取 5.29m)k含水層的滲透系數(shù)(取 10.2m/d)H含水層厚度(m)(H=11.5m)計算得：R=114m再按照下式計算涌水量： （3）h基坑動水位與含水層

13、底板的深度(m)(h=2.0m)L管線長度(m)( L=10.0m)（以 10m 計算為例）式中其他參數(shù)的意義同前。經(jīng)計算，Q114.7(m3/d）設(shè)計井深設(shè)計井深18.0m18.0m，井間距取，井間距取6.0m6.0m，沿基坑兩側(cè)對稱布置。，沿基坑兩側(cè)對稱布置。4 4. .4 4 K19+575K19+575至至K19+871K19+871段降水設(shè)計段降水設(shè)計本段為U形槽+明挖，降水深度范圍內(nèi)主要含水層有關(guān)參數(shù)概略如下表： 序號土性厚度（m）滲透系數(shù)k（m/d）1粉質(zhì)粘土1層1.60.52粉細(xì)砂3層453中粗砂4層1.9204粉土2層0.90.55粉細(xì)砂3層1.15iiihhkkRhHkL)

14、(Q22降水深度范圍內(nèi)主要含水層等效滲透系數(shù)計算如下式（1）： （1）經(jīng)計算，k=8.41(m/d)再按照下式計算降水影響半徑： R= （2）kHS2式中：R降水影響半徑(m)S基坑水位降深(取 7.24m)k含水層的滲透系數(shù)(取 8.41m/d)H含水層厚度(m)(H=14.6m)計算得：R=160m再按照下式計算涌水量： （3）h基坑動水位與含水層底板的深度(m)(h=2.0m)L管線長度(m)( L=10.0m)（以 10m 計算為例）式中其他參數(shù)的意義同前。經(jīng)計算，Q110.0(m3/d）設(shè)計井深設(shè)計井深21.0m21.0m，井間距取，井間距取6.0m6.0m，沿基坑兩側(cè)對稱布置。，沿

15、基坑兩側(cè)對稱布置。4 4. .4 4 降水井設(shè)計參數(shù)降水井設(shè)計參數(shù) 降水井計算參數(shù)如下：降水部位含水層類 型水位降深（m）滲透系數(shù)（m/d）影響半徑（m）10m 基坑涌水量(m3/d）K19+075 至K19+245 段潛水（二）4.177.8486102.6iiihhkkRhHkL)(Q22K19+245 至K19+575 段潛水（二）5.2910.2114114.7K18+820 至K19+075 段潛水（二）承壓水（三）7.248.41160110.0降水井設(shè)計參數(shù)如下：部位降水井類 型井徑（mm）管徑（mm）井管類型管井深度（m）標(biāo)準(zhǔn)井距（m）濾料（mm）井?dāng)?shù)（口）K19+075至 K

16、19+245段管井600400/50無砂水泥管1662-460K19+245至 K19+575段管井600400/50無砂水泥管1862-4112K18+820至 K19+075段管井600400/50無砂水泥管2162-4102水位觀測孔水位觀測孔12750/2PVC 管211002-415注：1.K18+820 至 K19+075 段只設(shè)置排水溝和集水井，排水溝沿邊坡坡腳布設(shè)，每隔50m 設(shè)置一個集水井。排水溝截面面積為 0.30.3m，集水井深度為 1.0m；2.管井對稱布置于基坑兩側(cè)，管井中心距基坑開挖上口線 2.0m；3.水位觀測孔布置于基坑中心線上，間距 100m。隨著基坑開挖逐漸

17、挖掉，并最后按要求進行掩埋。4.管井內(nèi)安裝潛水泵，采用 QX6-25-1.1 潛水泵作為降水用泵。施工中應(yīng)根據(jù)水位觀測孔內(nèi)實際水位情況及時調(diào)整泵量，以滿足降水需求。5 5、降水排水設(shè)計、降水排水設(shè)計設(shè)計排水管主管采用219mm鋼管，集水支管采用50mm塑料管。全部采用明排，明排管線應(yīng)做防銹及冬季防銹處理。為防止停泵時放聲水流倒灌，泵管、支管與集水總管之間采用單向閥連接，或采取其它防止倒灌的措施。6 6、降水配電系統(tǒng)設(shè)計、降水配電系統(tǒng)設(shè)計本降水方案共布設(shè)降水井274口。根據(jù)計算，采用QX6-25-1.1潛水泵作為降水用泵。降水井抽水用電總功率約為302KW?？傠娫匆牒筮M入一級配電箱構(gòu)成電源的總

18、控制系統(tǒng)，然后均衡的分配給二級配電箱來對各降水井點進行控制。線路所經(jīng)過的地段如遇到公路或路面施工場地需采取穿鋼管暗埋敷設(shè)，則埋深不得小于750mm。所用的兩級配電箱均采用正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品并帶有漏電保護裝置，線路全部采用TNS保護系統(tǒng)。電纜全部采用YC型銅芯橡膠護套絕緣電纜。配電箱需編號，加安全柵欄，懸掛警示牌，并做放雨措施。明敷線路需架空。第三章第三章 降水工程施工降水工程施工1 1、降水施工工藝流程、降水施工工藝流程管井施工主要工藝流程為：放點埋設(shè)護筒、挖泥漿池成孔換漿下管填料洗井水泵安裝抽降。2 2、降水施工技術(shù)要求、降水施工技術(shù)要求各工序技術(shù)要求如下：(1)放點：考慮邊坡支護工作面，按

19、照設(shè)計要求的井位和井距施放井點，監(jiān)理驗線合格后方可施工，井點位應(yīng)設(shè)有明顯標(biāo)志。(2)埋設(shè)護筒、挖泥漿池為保證鉆進過程中水流循環(huán)及保存鉆孔出渣，根據(jù)場地條件在距降水井 3m 周圍挖單井體積 1.5 倍的泥漿池，每 13 眼井共用一個泥漿池。為避免鉆進過程中循環(huán)水流將孔口回填土沖塌，根據(jù)地層情況鉆孔前埋設(shè)護筒。在護筒上口設(shè)進水口，并用粘土將護筒外側(cè)填實。護筒須安放平整，護筒中心即為降水井中心點。(3)成孔：用循環(huán)鉆機成孔，采用原土造漿護壁鉆進。成孔深度滿足設(shè)計要求，井徑 600mm；(4)換漿：成孔深度滿足設(shè)計要求后，停鉆進行泥漿循環(huán)或用抽筒抽渣，將孔內(nèi)泥漿稀釋。更換泥漿標(biāo)準(zhǔn)，一般要求孔口返上泥漿

20、與送入孔內(nèi)泥漿性能接近一致。(5)下管：下管前要檢查井管的質(zhì)量和數(shù)量，井管為外徑 400mm 水泥礫石濾水管，底部 1m 作為沉淀用。在預(yù)制混凝土底托上嵌置井管，四周栓 10 號鐵絲，緩緩下放，當(dāng)管口與井口相差 200mm 時，接上節(jié)井管，接頭處用玻璃絲布密封，以免擠入混砂淤塞井管，豎向用 3 條 30mm 寬竹條固定井管。吊放井管要垂直，并保持在井孔中心。下管時要慢慢上下提升，嚴(yán)禁強行下管。在下管的過程中隨時檢查井管能否自由轉(zhuǎn)動、有無阻力，發(fā)現(xiàn)有阻力要及時查明原因并進行處理。管下到設(shè)計深度后要將井管固定在孔的中間，不能偏斜，以保證填料厚度均一。為防止雨水泥砂或異物流入井中，井管口要高出地面

21、0.3-0.5m，井口應(yīng)裝有保護蓋；(6)填料：填料前應(yīng)檢查濾料的質(zhì)量是否符合設(shè)計要求，嚴(yán)禁不合格濾料向井內(nèi)填充。井管下入后立即填入濾料。濾料為直徑 27mm 的水洗混合料、粗砂或巖屑，含泥量5%。濾料沿井孔四周均勻填入，宜保持連續(xù)，將泥漿擠出井孔。填濾料時，應(yīng)隨填隨測濾料填入高度，當(dāng)填入量與理論計算量不一致時，及時查找原因，不得用裝載機直接填料，以防不均勻或沖擊井壁。填料至井口下 1.5-2.0m；(7)洗井：管井成井后要及時洗井，采用風(fēng)量為 6m3及以上的空壓機或氣泵洗井，自靜水位起，由上而下分段憋洗,不要急于出水,待充分破壞泥皮后再往下進行直到井底,應(yīng)洗至水清砂凈。(8)水泵安裝：安裝水

22、泵前要測量實際井深并記錄在記錄表內(nèi)。并提前試泵，保證潛水泵運轉(zhuǎn)正常。本工程使用 QX6-25-1.1 潛水泵。水泵下到預(yù)定深度后，應(yīng)將繩索吊住或用夾板固定在孔口上，吊裝繩索必須有足夠的抗拉強度，并與泵體聯(lián)結(jié)牢固可靠。下、拔泵時不得使電纜受力，應(yīng)將電纜拴在出水管或吊索上，電纜不得與孔壁接觸或摩擦；嚴(yán)格按照設(shè)計要求下泵，泵底部距實際井深不得少于 1.00m。根據(jù)施工組織，盡快將所有已組裝好的潛水泵、集水箱、排水系統(tǒng)聯(lián)系起來，得到指令后開始抽水；(9)抽降：用潛水泵抽水，抽水過程中應(yīng)經(jīng)常觀測動水位、出水量的變化，適時調(diào)整泵的深度，不得使泵體露出水面及陷入泥砂中。出現(xiàn)異常應(yīng)立即停泵，檢修處理。3 3、

23、降水施工驗收要求、降水施工驗收要求（1）孔深不得小于設(shè)計孔深；（2）孔徑偏差不得超過設(shè)計孔徑的20mm；（3）井管長度偏差不得小于設(shè)計井管長度；（4）封井深度不得超過設(shè)計封井深度的500mm；（5）降水效果滿足基坑開挖后不影響基礎(chǔ)施工；（6）對孔深、孔徑、井管長度、封井深度進行抽樣檢查，抽檢數(shù)量為井?dāng)?shù)的10%，但不能少于 5 個。第四章第四章 降水工程的輔助措施和補救措施降水工程的輔助措施和補救措施1 1、建立地下水動態(tài)檢測網(wǎng)、建立地下水動態(tài)檢測網(wǎng)由于降水期較長，降水使場區(qū)地下水均衡關(guān)系發(fā)生較大變化，必然對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。為了較準(zhǔn)確地掌握場區(qū)地下水動態(tài)變化，及時采取必要的處理措施，在降水工程

24、實施的同時，應(yīng)建立地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)。本站降水主要涉及到潛水（二） ，因此在站體及風(fēng)亭位置布置水位觀測孔，及時的掌握降水過程中潛水（二）的水位變化。 地下水動態(tài)檢測網(wǎng)提供的資料為：地下水位檢測數(shù)據(jù)、地下水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)、車站的排水量數(shù)據(jù)、排水含砂量數(shù)據(jù)等。2 2、建立沉降觀測網(wǎng)、建立沉降觀測網(wǎng)在降水工程實施之前，要根據(jù)降水設(shè)計中計算的抽水影響范圍結(jié)合工程實際情況對一定范圍內(nèi)的典型建筑（高大建筑、重要建筑等）布設(shè)沉降監(jiān)測點，在抽水期間要進行連續(xù)沉降監(jiān)測，若累計沉降量接近預(yù)警值（根據(jù)不同類型建筑確定的不同預(yù)警值）時，及時上報有關(guān)單位采取必要措施。2.1、 基本埋設(shè)原則 基點應(yīng)選定在地基堅實穩(wěn)定、安全僻靜

25、，并利于標(biāo)石長期保存與觀測的地點。水準(zhǔn)基點、工作基點的數(shù)量、位置以滿足沉降監(jiān)測的精度要求，按照相關(guān)規(guī)范和場地條件確定。 基點應(yīng)盡可能選在路線附近機關(guān)、學(xué)校、公園內(nèi)，距線路不得小于 100 米。 詳見“垡渠路站沉降監(jiān)測水準(zhǔn)基點大樣圖”及“垡渠路站沉降監(jiān)測工作基點大樣圖” 。2.2、 沉降監(jiān)測等級 依據(jù)規(guī)范，本次水基準(zhǔn)點與工作基點的聯(lián)測定為一級，構(gòu)筑物變形點監(jiān)測定為二級。2.3、 監(jiān)測周期 （1）變形觀測周期應(yīng)以能系統(tǒng)反映所測變形的變化過程，且不遺漏其變化時刻為原則，根據(jù)單位時間內(nèi)變形量的大小及外界因素影響確定。 （2）水基準(zhǔn)點與工作基點的聯(lián)測采用一等水準(zhǔn)觀測，每三個月一次，以判定工作基點的穩(wěn)定性，并把工作基點沉降情況記錄備案。 （3）在降水施工開始前，利用全線水準(zhǔn)基點對全線工作基點進行聯(lián)測，然后再利用全線工作基點對所布設(shè)的沉降監(jiān)測點進行兩次觀