DK11+210涵洞的輕型井點(diǎn)降水方案

中鐵建工集團(tuán)有限公司■能郭屯礦鐵路DK11+210涵洞輕型井點(diǎn)降水施工方

案中國(guó)中鐵編制:審核:中鐵建工集團(tuán)有限公司2011年11月16日1概述.........................................................................................................................................................-1-TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1.1編制依據(jù) -1-\o"CurrentDocument"1.2橋涵工程概況 -1-\o"CurrentDocument"1.3水文地質(zhì)情況 -1-\o"CurrentDocument"1.4工期計(jì)劃 -2-\o"CurrentDocument"2輕型并點(diǎn)降水法施工 2 -\o"CurrentDocument"2.1方案比選 -2-\o"CurrentDocument"2.2工作原理 -2-\o"CurrentDocument"2.3輕型井點(diǎn)降水設(shè)計(jì) -3-2.3.1、 井點(diǎn)管的埋設(shè)深度 -4-2.3.2、 需井點(diǎn)管數(shù)量 -4-2.3.3、 基坑涌水量計(jì)算 -3-2.3.4、 抽水設(shè)備選用 -5-\o"CurrentDocument"2.4降水井施工工藝 -5-\o"CurrentDocument"2.5輕型井點(diǎn)施工 -5-2.5.1施工準(zhǔn)備 -5-\o"CurrentDocument"2.5.2、 井點(diǎn)安裝 -6-2.5.3、 抽水 -8-\o"CurrentDocument"3質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量保證措施 9 -\o"CurrentDocument"3.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) -9-3.2質(zhì)量保證措施 -10-\o"CurrentDocument"4危險(xiǎn)點(diǎn)分析 11-\o"CurrentDocument"4.1電源線老化漏電傷人。 -11\o"CurrentDocument"4.2塌方 -11-\o"CurrentDocument"4.3機(jī)械傷害 -11-\o"CurrentDocument"4.4高處墜落 -11-\o"CurrentDocument"5安全生產(chǎn)及文明施工措施 11-\o"CurrentDocument"6環(huán)保措施 12-1概述1.1編制依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)踏勘獲得的資料《山東魯能荷澤煤電開發(fā)有限公司郭屯煤礦鐵路專用線橋涵工程變更設(shè)計(jì)》、《施工圖DK11+2101-6*4.5m鋼筋混凝土框架箱涵總圖》《鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范》1.2橋涵工程概況山東魯能荷澤煤電開發(fā)有限公司郭屯煤礦鐵路專用線區(qū)間部分線路共長(zhǎng)12.279km，梁式橋6座，總長(zhǎng)1049.27延米，其中大橋4座，長(zhǎng)848.31延米；中橋2座，長(zhǎng)200.96延米；橋梁每正線公里85.45延米?？蚣苤袠?座，長(zhǎng)32.52米，計(jì)307.2平方米；新建涵洞66座，共計(jì)1192.63橫延米，平均每正線公里5.38座，97.13橫延米。本涵洞位于場(chǎng)內(nèi)站DK11+210位置，用途為立交涵，立交要求（凈寬*凈高）：6*4.0m。1.3水文地質(zhì)情況該線路位于的地表局部分布有素填土，其下分布第四系全新統(tǒng)沖積粉土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、黏土、粉砂，承載力由90kPa~210kPa不等，整天地質(zhì)情況較差，大部分地基采用換填砂夾碎石進(jìn)行處理加固地基。本涵基底位于粉質(zhì)粘土層上，地基容許重載里110kPa，基底換填砂夾碎石處理，設(shè)計(jì)厚度1.0m。另外該地區(qū)地下水比較豐富，加大了施工的難度，因此采用輕型井點(diǎn)降水法施工。1.4工期計(jì)劃本鉆孔灌注樁工程開工、完工時(shí)間以滿足甲方要求為準(zhǔn)。2輕型井點(diǎn)降水法施工2.1方案比選方案一真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓處理方案真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓適合處理軟土地基，但工期一般在1個(gè)月以上，而且經(jīng)過(guò)真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓處理的地基承載力一般不超過(guò)12t/m2。地基承載力要求15?20t,因此真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓無(wú)法滿足本工程的設(shè)計(jì)要求。方案二拋石積淤法本工程吹填區(qū)吹填厚度在2.0?3.0m左右，要想上車強(qiáng)夯，需要拋2.0m厚左右的山石。每平方米增加造價(jià)，造價(jià)昂貴。方案三化學(xué)（注漿）加固法高壓旋噴注漿法2m深的鉆孔每孔費(fèi)用造價(jià)也較高；另外對(duì)表層無(wú)法加固。所以此法也被棄用。方案四輕型井點(diǎn)降水法高真空擊密法處理軟土地基一個(gè)周期一般在1天至2天，比真空預(yù)壓縮短工期接近2/3。經(jīng)過(guò)輕型井點(diǎn)降水法工期短，造價(jià)低，相對(duì)于化學(xué)法和拋石擠淤法節(jié)省造價(jià)一半。經(jīng)過(guò)比選，認(rèn)為輕型井點(diǎn)降水法。2.2工作原理在基礎(chǔ)工程施工中經(jīng)常會(huì)遇到地下水的問題，基坑面積大，深度大時(shí)更為棘手，如果施工措施不當(dāng)，就會(huì)造成不同程度的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，這種情況屢見不鮮。輕型井點(diǎn)是沿基坑四周每隔一定距離埋入井點(diǎn)管（直徑30--50MM，長(zhǎng)5--7M的塑料管）至蓄水層內(nèi)，利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)管內(nèi)不停抽出，使原有地下水降至坑底以下。在施工過(guò)程中要不斷的抽水，直至施工完畢。2.3輕型井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)2.3.3、基坑涌水量計(jì)算???按無(wú)壓非完整井環(huán)形點(diǎn)系統(tǒng)，基坑遠(yuǎn)離邊界時(shí)涌水量計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算:Q=1.366*K*[(H”2-((H+h)/2)”2/lg(1+R/r0)+(H+h/2-L)*L*lg(1+0.2(H+h/2)/r0)]K：滲透系數(shù)，經(jīng)實(shí)測(cè)K=8m/dR：抽水影響半徑，R=30（m）r0：基坑假想半徑，r0=15（m）H:潛水含水層厚度,H=6h:要求降深面標(biāo)高到含水層底面標(biāo)高的距離,h=1.5M:由含水層底板到過(guò)濾器有效工作部分中點(diǎn)的長(zhǎng)度,M=2L:過(guò)濾器進(jìn)水部分長(zhǎng)度,L=1得基坑涌水量Q：Q=(m3/d)2.3.1、 井點(diǎn)管的埋設(shè)深度由于現(xiàn)基坑土方開挖標(biāo)高至(絕對(duì)標(biāo)高為1.5m),為確保施工安全以及施工時(shí)不出現(xiàn)流沙管涌等現(xiàn)象，施工范圍內(nèi)的基礎(chǔ)土體含水率不能過(guò)大，所以井點(diǎn)管管底標(biāo)高應(yīng)至41.27一下，即輕型井點(diǎn)的深度為：現(xiàn)基坑低面標(biāo)高m至41.27深度。經(jīng)計(jì)算，管井的平均深度按1.5m考慮?；又行狞c(diǎn)水位降深(S)計(jì)算S=H-(H"2-Q/(1.366*K)*lg(R+r0)T/n*lg[(r1*r2*……rn廣(1/2)]r1*r2* rn:各井距基坑中心或各井中心處的距離之積(r1*r2* rn)n:降水井的數(shù)量(n)2.3.2、 需井點(diǎn)管數(shù)量輕型井點(diǎn)理論有效作用半徑為：10~15m，井點(diǎn)間距多為1.2m~1.8m，目前，從有效降水并節(jié)省成本的角度考慮，輕型井點(diǎn)降水的布置：、沿基坑四周，約1.5m布置輕型井點(diǎn)環(huán)閉圈。、用直徑50mm的塑料管將每根豎管連接形成封閉布置圈，最后連接到真空泵上。、降水井的數(shù)量n=1.1*Q/q1設(shè)計(jì)單井出水量q1，管井出水量qq=120*3.14*rs*L*K"(1/3)(rs是濾水器半徑)、計(jì)算管的總量2.3.4、抽水設(shè)備選用抽水設(shè)備所帶動(dòng)的總管長(zhǎng)度為64m。選用W5型干式真空泵。所需的最低真空度為：hk=10X(6+1.0)=70(KPa)所需水泵流量：Q1=1.1Q=1.1X570.6=628(m3/d)=26(m3/h)所需水泵的吸水揚(yáng)程：Hs36+1.0=7(m)根據(jù)Q1、Hs查表得知可選用2B31型離心泵。2.4降水井施工工藝降水井成孔采用沖孔機(jī)械成孔，但由于沖擊成孔效率較低，先由人工先清理塊石層障礙，再安排沖擊鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)。管井成孔工藝場(chǎng)地平整一井位放線一人工清理塊石障礙一復(fù)核樁位一開挖漿池、漿溝一護(hù)筒埋設(shè)一樁機(jī)就位、孔位校正一沖擊造孔、泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣一終孔驗(yàn)收一下濾水井管和填充砂礫一抽水。2.5輕型井點(diǎn)施工2.5.1施工準(zhǔn)備施工機(jī)具濾管：^38?55，壁厚為3.0mm的無(wú)縫鋼管或鍍鋅管，長(zhǎng)2.0m左右，一端用厚為4.0mm的鋼板焊死，在此端1.4m長(zhǎng)范圍內(nèi)，在管壁上鉆？15mm的小圓孔，孔距為25mm，外包兩層濾網(wǎng)，濾網(wǎng)采用編織布，外部再包一層網(wǎng)眼較大的尼龍絲網(wǎng)，每隔50?60mm用10號(hào)鉛絲綁扎一道，濾管另一端與井點(diǎn)管進(jìn)行連接。井點(diǎn)管：^38?55，壁厚為3.0mm的無(wú)縫鋼管或鍍鋅管。3） 連接管：透明管或膠皮管，與井點(diǎn)管和總管連接，采用8號(hào)鉛絲綁扎，應(yīng)扎緊以防漏氣。4） 總管：^75?102鋼管，壁厚為4.0mm，用法蘭盤加橡膠墊圈連接，防止漏氣、漏水。5） 抽水設(shè)備：根據(jù)設(shè)計(jì)配備離心泵、真空泵或射流泵，以及機(jī)組配件和水箱。6） 移動(dòng)機(jī)具：自制移動(dòng)式井架（采用舊設(shè)備振沖機(jī)架）、牽引力為6t的絞車。7） 鑿孔沖擊管：（p219X8的鋼管，其長(zhǎng)度為10m。8） 水槍：p50X5無(wú)縫鋼管，下端焊接一個(gè)p16的槍頭噴嘴，上端彎成大約直角，且伸出沖擊管外，與高壓膠管連接。9） 蛇形高壓膠管：壓力應(yīng)達(dá)到1.50MPa以上。10） 高壓水泵：100TSW-7高壓離心泵，配備一個(gè)壓力表，作下井管之用。2、 材料粗砂與豆石，不得采用中砂，嚴(yán)禁使用細(xì)砂，以防堵塞濾管網(wǎng)眼。3、 技術(shù)準(zhǔn)備1） 詳細(xì)查閱工程地質(zhì)勘察報(bào)告，了解工程地質(zhì)情況，分析降水過(guò)程中可能出現(xiàn)的技術(shù)問題及采取的措施。2） 鑿孔設(shè)備與抽水設(shè)備檢查。4、 平整場(chǎng)地為了節(jié)省機(jī)械施工費(fèi)用，不使用履帶式吊車，采用碎石樁振沖設(shè)備自制簡(jiǎn)易井架，因此場(chǎng)地平整度要高一些，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行場(chǎng)地平整，以便于井架在場(chǎng)地內(nèi)移動(dòng)。2.5.2、井點(diǎn)安裝1） 安裝程序井點(diǎn)放線定位一安裝高壓水泵一鑿孔安裝埋設(shè)井點(diǎn)管一布置安裝總管一井點(diǎn)管與總管連接一安裝抽水設(shè)備一試抽與檢查一正式投入降水程序。2） 井點(diǎn)管埋設(shè)a根據(jù)建設(shè)單位提供的測(cè)量控制點(diǎn)，測(cè)量放線確定井點(diǎn)位置，然后在井位先挖一個(gè)小土坑，深大約500mm，以便于沖擊孔時(shí)集水、埋管時(shí)灌砂，并用水溝將小坑與集水坑連接，以便排泄多余水。b用絞車將簡(jiǎn)易井架移到井點(diǎn)位置，將套管水槍對(duì)準(zhǔn)井點(diǎn)位置，啟動(dòng)高壓水泵，水壓控制在0.4?0.8MPa，在水槍高壓水射流沖擊下套管開始下沉，并不斷地升降套管與水槍。一般含砂的粘土，按經(jīng)驗(yàn)，套管落距在1000mm之內(nèi)，在射水與套管沖切作用下，大約在10?15min時(shí)間之內(nèi)，井點(diǎn)管可下沉10m左右，若遇到較厚的純粘土?xí)r，沉管時(shí)間要延長(zhǎng)，此時(shí)可增加高壓水泵的壓力，以達(dá)到加速沉管的速度。沖擊孔的成孔直徑應(yīng)達(dá)到300?350mm，保證管壁與井點(diǎn)管之間有一定間隙，以便于填充砂石，沖孔深度應(yīng)比濾管設(shè)計(jì)安置深度低500mm以上，以防止沖擊套管提升拔出時(shí)部分土塌落，并使濾管底部存有足夠的砂石。鑿孔沖擊管上下移動(dòng)時(shí)應(yīng)保持垂直，這樣才能使井點(diǎn)降水井壁保持垂直，若在鑿孔時(shí)遇到較大的石塊和磚塊，會(huì)出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，此時(shí)成孔的直徑也應(yīng)盡量保持上下一致。井孔沖擊成型后，應(yīng)拔出沖擊管，通過(guò)單滑輪，用繩索提起井點(diǎn)管插人井孔，井點(diǎn)管的上端應(yīng)用木塞塞住，以防砂石或其他雜物進(jìn)入，井在井點(diǎn)管與孔壁之間填灌砂石濾層。該砂石濾層的填充質(zhì)量直接影響輕型井點(diǎn)降水的效果，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：砂石必須采用粗砂，以防止堵塞濾管的網(wǎng)眼。濾管應(yīng)放置在井孔的中間，砂石濾層的厚度應(yīng)在60?100mm之間，以提高透水性，并防止土粒滲入濾管堵塞濾管的網(wǎng)眼。填砂厚度要均勻，速度要快，填砂中途不得中斷，以防孔壁塌土。3、 砂石濾層的填充高度，至少要超過(guò)濾管頂以上1000?1800mm廠-般應(yīng)填至原地下水位線以上，以保證土層水流上下暢通。4、 井點(diǎn)填砂后，井口以下1.0?1.5m用粘土封口壓實(shí)，防止漏氣而降低降水效果。沖洗井管將cp15?30mm的膠管插入井點(diǎn)管底部進(jìn)行注水清洗，直到流出清水為止。應(yīng)逐根進(jìn)行清洗，避免出現(xiàn)“死井”。管路安裝首先沿井點(diǎn)管線外側(cè)，鋪設(shè)集水毛管，并用膠墊螺栓把干管連接起來(lái)，主干管連接水箱水泵，然后拔掉井點(diǎn)管上端的木塞，用膠管與主管連接好，再用10#鉛絲綁好，防止管路不嚴(yán)漏氣而降低整個(gè)管路的真空度。主管路的流水坡度按坡向泵房5%。的坡度并用磚將主干管墊好。并做好冬季降水防凍保溫。檢查管路檢查集水-下管與井點(diǎn)管連接的膠管的各個(gè)接頭在試抽水時(shí)是否有漏氣現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這種情況應(yīng)重新連接或用油膩?zhàn)佣氯?，重新擰緊法蘭盤螺栓和膠管的鉛絲，直至不漏氣為止。在正式運(yùn)轉(zhuǎn)抽水之前必須進(jìn)行試抽，以檢查抽水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，管路是否存在漏氣現(xiàn)象。在水泵進(jìn)水管上安裝一個(gè)真空表，在水泵的出水管上安裝一個(gè)壓力表。為了觀測(cè)降水深度，是否達(dá)到施工組織設(shè)計(jì)所要求的降水深度，在基坑中心設(shè)置一個(gè)觀測(cè)井點(diǎn)，以便于通過(guò)觀測(cè)井點(diǎn)測(cè)量水位，并描繪出降水曲線。在試抽時(shí)，應(yīng)檢查整個(gè)管網(wǎng)的真空度，應(yīng)達(dá)到550mmHg(73.33kPa)，方可正式投入抽水2?5?3、抽水輕型井點(diǎn)管網(wǎng)全部安裝完畢后進(jìn)行試抽。當(dāng)抽水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)一切正常后，整個(gè)抽水管路無(wú)漏氣現(xiàn)象，可以投入正常抽水作業(yè)。開機(jī)7d后將形成地下降水漏斗，井趨向穩(wěn)定，土方工程可在降水10d后開挖。三、注意事項(xiàng)：1、 土方挖掘運(yùn)輸車道不設(shè)置井點(diǎn)，這不影響整體降水效果。2、 在正式開工前，由電工及時(shí)辦理用電手續(xù)，保證在抽水期間不停電。抽水應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，特別是開始抽水階段，時(shí)停時(shí)抽，會(huì)導(dǎo)致井點(diǎn)管的濾網(wǎng)阻塞。同時(shí)由于中途長(zhǎng)時(shí)間停止抽水，造成地下水位上升，會(huì)引起土方邊坡塌方等事故。3、 輕型井點(diǎn)降水應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查，其出水規(guī)律應(yīng)“先大后小，先渾后清”。若出現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查。4、 在抽水過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常檢查和調(diào)節(jié)離心泵的出水閥門以控制流水量，當(dāng)?shù)叵滤唤档剿蟮乃缓?，要減少出水閥門的出水量，盡量使抽吸與排水保持均勻，達(dá)到細(xì)水長(zhǎng)流。5、 真空度是輕型井點(diǎn)降水能否順利進(jìn)行降水的主要技術(shù)指數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人經(jīng)常觀測(cè)若抽水過(guò)程中發(fā)現(xiàn)真生度不足，應(yīng)立即檢查整個(gè)抽水系統(tǒng)有無(wú)漏氣環(huán)節(jié)，并應(yīng)及時(shí)排除。6、 在抽水過(guò)程中，特別是開始抽水時(shí)，應(yīng)檢查有無(wú)井點(diǎn)管淤塞的死井，可通過(guò)管內(nèi)水流聲、管子表面是否潮濕等方法進(jìn)行檢查。如“死井”數(shù)量超過(guò)10%，則嚴(yán)重影響降水效果，應(yīng)及時(shí)采取措施，采用高壓水反復(fù)沖洗處理。7、 在打井點(diǎn)之前應(yīng)勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，采用洛陽(yáng)鏟鑿孔，若發(fā)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)有舊基礎(chǔ)、隱性墓地等應(yīng)及早上報(bào)。8、 如粘土層較厚，沉管速度會(huì)較慢，如超過(guò)常規(guī)沉管時(shí)間時(shí)，可增大水泵壓力，但不要超過(guò)1?5MPa。9、 主干管流水坡度流向水泵方向。10、 如在冬季施工，應(yīng)做好主干管保溫，防止受凍。11、 基坑周圍上部應(yīng)挖好水溝，防止雨水流入基坑。12、 井點(diǎn)位置應(yīng)距坑邊2~2.5m，以防止井點(diǎn)設(shè)置影響坑邊土坡的穩(wěn)定性。水泵抽出的水應(yīng)按施工方案設(shè)置的明溝排出，離基坑越遠(yuǎn)越好，以防止?jié)B下回流，影響降水效果。13、 如場(chǎng)地粘土層較厚，這將影響降水效果，因?yàn)檎惩恋耐杆阅懿?，上層水不易滲透下去采取套管和水槍在井點(diǎn)軸線范圍之外打孔，用埋設(shè)井點(diǎn)管相同成孔作業(yè)方法，井內(nèi)填滿粗砂，形成二至三排砂樁，使地層中上下水貫通。在抽水過(guò)程中，由于下部抽水，上層水由于重力作用和抽水產(chǎn)生的負(fù)壓，上層水系很容易漏下去，將水抽走。3質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量保證措施3?1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)檢查項(xiàng)目允許偏差檢查方法1過(guò)濾器骨架管孔隙率(%)N15用鋼尺檢查2濾料規(guī)格，D50=砂(d50)石(d20)土料含水層倍數(shù)6~8取土樣做篩分試驗(yàn)3井管插入深度(mm)W200水準(zhǔn)儀4過(guò)濾砂礫料填灌（％）W5檢查回填料用量5井點(diǎn)真空度（kPa）>60真空度表6井管間距（mm）W150用鋼尺檢查7抽排水含砂量（體積比）<1/10000取水樣做試驗(yàn)8井管垂直度（%）1插管時(shí)目測(cè)9降水深度?層中等風(fēng)化玄武巖面穩(wěn)定24h3.2質(zhì)量保證措施（1） 、輕型井點(diǎn)、總排水管坐標(biāo)及高程控制點(diǎn)經(jīng)基準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)，檢查驗(yàn)收合格后進(jìn)行布點(diǎn)接管，保證井點(diǎn)坐標(biāo)位置，及每條排水總管的排水坡度。（2） 、為了保證達(dá)到有效降水，機(jī)械型號(hào)、功率須達(dá)到方案要求。并現(xiàn)場(chǎng)配有備用泵。（3） 、在施工區(qū)域設(shè)有降水觀察孔，掌握了解降水情況，保證降水效果。（4） 、井點(diǎn)降水設(shè)備正常工作后，應(yīng)設(shè)置專人24小時(shí)不間隔值班，以防出現(xiàn)