北京地鐵深基坑降水設(shè)計及施工方案

PAGEPAGE13目錄TOC\o"1-4"\h\z\u第一部分基坑降水設(shè)計方案 21、設(shè)計依據(jù) 22、工程概況 23、工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件 34、工程特點和難點 55、基坑降水設(shè)計 55.1、地下水影響分析 55.2、降水方案 65.2.1、降水方案 65.2.2、輔助降水措施 65.2.3、降水井結(jié)構(gòu)設(shè)計 75.2.4、降水井設(shè)計參數(shù) 75.2.5、降水對周邊建筑的影響分析 76、設(shè)計圖紙 7第二部分基坑降水施工組織方案 81、施工準(zhǔn)備 82、施工流程 83、施工技術(shù) 84、保證施工質(zhì)量的主要技術(shù)措施 85、質(zhì)量保證措施 96、施工組織管理 97、工期進度計劃 108、冬施組織措施 109、安全文明施工 11第一部分基坑降水設(shè)計方案1、設(shè)計依據(jù)1.1、國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范序號規(guī)范、規(guī)程名稱編號1建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程DB11/489-20072建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范JGJ/T111—981.2、相關(guān)圖紙甲方提供的圖件。（1）主體圍護樁及第一道支撐平面布置圖；（2）北側(cè)樁縱剖面圖；（3）南側(cè)樁縱剖面圖；（4）西側(cè)樁縱剖面圖：（5）東側(cè)樁縱剖面圖；（6）A-A剖面圖1.3、xx航天勘察設(shè)計研究院提供的《xx地鐵十號線二期02合同段角門東（西馬場）站巖土工程勘察報告（詳勘）》（2008年11月）。1.4、甲方對降水的要求：本次僅對主站體進行降水設(shè)計及降水施工。2、工程概況本工程包含xx地鐵十號線二期06標(biāo)角門東車站工程。Xx站工程位于石榴莊路與馬家堡東路（太平街南延）交叉路口的西側(cè)，沿石榴莊路東西向布置。角門東站有效站臺中心里程為K34+517.869，主體總長度205.9m，標(biāo)準(zhǔn)段總寬度20.9m，基坑深度17.1m，覆土厚度3.7m。車站共設(shè)4個出入口，2組風(fēng)亭，其中，1號出入口及2號風(fēng)亭位于路口西南側(cè)，2號出入口位于路口東南側(cè)，3號出入口及1號風(fēng)亭位于路口東北側(cè)，4號出入口位于路口西北側(cè)。車站主體及附屬均采用明挖法施工。主體結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)全包防水層，與鉆孔樁一起組成復(fù)合墻體系。本工程業(yè)主：xx市軌道交通建設(shè)管理有限公司結(jié)構(gòu)設(shè)計單位：xx集團有限公司勘察單位：xx航天勘察設(shè)計研究院結(jié)構(gòu)底標(biāo)高、埋深統(tǒng)計表東西向分段西端（長15.8m）中段（長169.8m）東端（長15.8m）標(biāo)高19.790～19.821m21.760～22.040m20.179～19.579m埋深19.86～19.829m17.89～17.61m19.471～20.071m備注根據(jù)招標(biāo)文件，地面高程暫按39.65m考慮。3、工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件3.1、工程地質(zhì)條件本站施工范圍內(nèi)土層分布自上而下依次為人工堆積層、新近沉積層和第四紀(jì)晚更新世沖洪積層、第三紀(jì)基巖四大類，并按地層巖性及其物理力學(xué)性質(zhì)進一步分為5個大層及若干亞層。從上至下分別如下：（1）人工填土層雜填土①層：雜色，松散，稍濕，含磚渣，灰渣，不連續(xù)；砂質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土素填土①1層：黃褐色，松散，稍濕，以及砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土為主，含少量磚渣，不連續(xù)；卵石素填土①2層：雜色，松散，稍濕，亞圓形，一般粒徑2～4cm，細(xì)砂充填約55%，含磚塊，局部分布。該層層底標(biāo)高：角門東站為35.09～37.62m，（2）新近沉積層砂質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土②層：黃褐色，稍密～中密，稍濕～中濕，土質(zhì)不均，夾薄層粘性土，不連續(xù)；粉細(xì)砂②1層：黃褐色，稍密～中密，濕，不連續(xù)；粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土②2層：黃褐色，中密，濕，夾薄層粉土，透鏡體分布；該層層底標(biāo)高：角門東站為30.69～33.49m。卵石、圓礫③層：雜色，中密，濕，亞圓形為主，一般粒徑2～5cm，最大粒徑大于10cm，細(xì)砂充填約35～40%，連續(xù)分布；粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土③1層：灰色，濕，含少量氧化鐵，局部夾粉土、細(xì)砂，透鏡體分布；細(xì)中砂③2層：黃褐色，中密，濕，局部夾粘性土薄層，透鏡體分布；該層層底標(biāo)高：角門東站為24.04～25.46m。（3）第四紀(jì)晚更新世沖洪積層卵石④層：雜色，密實，濕，亞圓形，級配連續(xù)，磨圓度中等，一般粒徑2～6cm，最大粒徑約13cm，細(xì)中砂充填30～40%，連續(xù)分布；粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土④1層：黃褐色，中密，濕，局部夾粘土，不連續(xù)；細(xì)中砂④2層：黃褐色，密實，濕，含少量卵石層，透鏡體分布；該層層底標(biāo)高：角門東站為10.35～12.39m。卵石⑤層：雜色，密實，濕～飽和，亞圓形，級配連續(xù)，磨圓度中等，一般粒徑4～8cm，最大粒徑大于15cm，細(xì)中砂充填約30%，連續(xù)分布；粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土⑤1層：黃褐色，密實，濕，局部夾粘土，透鏡體分布；細(xì)中砂⑤2層：黃褐色，密實，飽和，含個別礫石，透鏡體分布；本次鉆孔未穿透此層。3.2、水文地質(zhì)條件根據(jù)地勘報告，埋深40m范圍內(nèi)含兩層地下水。地下水類型為潛水，該層水補給來源主要大氣降水和側(cè)向徑流補給，以側(cè)向徑流和向下越流方式排泄。本次勘察未發(fā)現(xiàn)上層滯水。地下水特征如下表所示：角門東站地區(qū)地下水特征表地下水性質(zhì)水位埋深（m）水位標(biāo)高（m）含水層及其特征巖性特征滲透系數(shù)（m/d）影響半徑（m）潛水（一）10.7028.59卵石、圓礫③層80潛水（二）22.10～22.8016.25～16.76卵石④層130～15092.02（10t/h）備注1、本次勘察的外業(yè)時間：2008.4.19～2008.6.26；2、表中滲透系數(shù)、影響半徑根據(jù)xx地鐵10號線二期02合同段工程水文地質(zhì)試驗報告（勘察報告：勘032007-DTSW）的試驗結(jié)果并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗進行取值。該場區(qū)地下水的腐蝕性評價結(jié)果如下：潛水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性；在干濕交替環(huán)境下對鋼筋混凝土中的鋼筋具有弱腐蝕性，在長期浸水的環(huán)境下對鋼筋混凝土中的鋼筋無腐蝕性，地下水對鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。角門東站的抗浮設(shè)防水位38.0m（地面高程39.65m）。4、工程特點和難點（1）、本站位于石榴莊路與馬家堡東路（太平街南延）交叉路口的西側(cè)，沿石榴莊路東西向布置。周邊建筑物較多，地下管線密布。對基坑降水設(shè)計、施工要求較高，基坑降水的有效性及控制降水引起的沉降是本工程的重點。（2）、本站體南側(cè)另一工程正在進行施工，東段為基坑，深度約15m,與本站體相距約4m，西段地面施工臨建密布。南側(cè)場地現(xiàn)狀對本站體在南側(cè)降水井的正常布設(shè)造成極大影響。5、基坑降水設(shè)計5.1、地下水影響分析根據(jù)本站詳勘報告，2008年4月~6月，在本場地勘察深度范圍內(nèi)實測2層地下水。第一層地下水為潛水，主要含水層為③層卵石圓礫，外業(yè)勘察時靜止水位埋深為10.70m，靜止水位標(biāo)高為28.59m。主站體中段基底底標(biāo)高為21.760～22.040m，東西兩端最底標(biāo)高為20.179m。顯然，主站體處于第一層潛水之中；第二層地下水為潛水，外業(yè)勘察時靜止水位埋深為22.10～22.80m，靜止水位標(biāo)高為16.25～16.76m，主要含水層為卵石④層，含水層厚度約10.0m左右，第二層潛水水面距中段結(jié)構(gòu)底板最小距離為5.24m，距東西兩端結(jié)構(gòu)底板最小距離為3.419m。根據(jù)豐臺區(qū)年內(nèi)水位變化統(tǒng)計結(jié)果，區(qū)內(nèi)年度水位升幅0.4～3.5m，且1～2m之間的變化概率很大。本次勘察外業(yè)期間正直一年中的枯水期，水位最低，9～11月份達到當(dāng)年最高水位。根據(jù)豐臺區(qū)近年來地下水位埋深動態(tài)變化曲線，水位埋深自1990年的約17m逐漸下降至2008年的約26m，且受年份降雨量增大和官廳水庫向永定河放水的影響，致使1996年～1997年地下水位上升至近10年的最高水位，水位埋深約12m。本站主站體施工工期約1.5～2.0年，從造價及安全性方面，降水設(shè)計不宜按1996年～1997年地下水位特殊情況考慮，本次降水設(shè)計按年內(nèi)地下水最高變幅考慮。綜上所述，第一層潛水按年內(nèi)最高水位考慮時，即，靜止水位埋深為10.70m-3.5m=7.2m，靜止水位標(biāo)高為28.59m+3.5m=32.09m。含水層卵石圓礫③層底標(biāo)高24.04～25.46m，平均值約24.82m，卵石圓礫③層的有效水體厚度為7.27m。主站體結(jié)構(gòu)基底標(biāo)高19.579m～22.040m。顯然，主站體處于第一層地下潛水之中，含水層底標(biāo)高高于主站體結(jié)構(gòu)底板，需要對第一層潛水進行疏干。第二層地下潛水按年內(nèi)最高水位考慮時，其水位標(biāo)高為19.75～20.26m。主站體基底東西兩端最低標(biāo)高數(shù)值為20.179～19.579m，水位與基底標(biāo)高數(shù)值基本相同，水位沒有處于基底標(biāo)高以下1m，顯然，在主站體地下施工過程中需要嚴(yán)密監(jiān)測第二層潛水水位，并須將其水位控制在主站體基底以下1m。5.2、降水方案5.2.1、降水方案根據(jù)本場地需降水的含水層地下水類型、場區(qū)水文地質(zhì)條件及降水經(jīng)驗，我公司認(rèn)為本工程采用抽滲結(jié)合的降水方案較經(jīng)濟、合理，以管井為主，南側(cè)場地條件有限，采用小徑密布引滲井的降水方案。管井與主站體圍護樁凈距按1.5～2.0m控制，相鄰井中心距一般為8米，南側(cè)的小徑引滲井與主站體圍護樁凈距按1.5～2.0m控制，相鄰井中心距一般為2米?；又車芫?dāng)?shù)45眼（其中抽水管井23眼，引滲管井22眼），小徑引滲井井?dāng)?shù)73眼。本工程必須疏干第一層地下潛水，在主站體地下結(jié)構(gòu)施工過程中需要嚴(yán)密監(jiān)測第二層潛水水位，并須將其水位控制在主站體基底以下1m。5.2.2、輔助降水措施場區(qū)內(nèi)因管道漏水等原因，局部可能存在上層滯水；同時第一層地下潛水的層底隔水層在基坑底標(biāo)高以上，由于隔水層層面起伏的原因，管井降水會存在層面殘留水現(xiàn)象，需要采取措施處理層面殘留水，保證干槽作業(yè)。具體措施如下：（1）在槽底四周設(shè)排水溝和集水井，槽底有明水時進行明排，排水溝寬度400mm，深度300mm，坡度1‰，集水井每30m一個，集水井深度1米，集水井內(nèi)下入水泵排水?？紤]雨季基底排水，需要配備15~20m3/h的潛水泵。（2）槽壁設(shè)導(dǎo)流管，導(dǎo)流管設(shè)在坡面含水層底部，導(dǎo)流管插入槽壁深度不小于50cm，導(dǎo)流管采用PVC塑料管，插入槽壁內(nèi)的部分打成花管，花管外面包裹80目尼龍紗網(wǎng)，坡面的滲水導(dǎo)流到槽底排水溝內(nèi)，然后明排處理。5.2.3、降水井結(jié)構(gòu)設(shè)計管井：孔徑600mm，井管為直徑400mm的水泥礫石濾水管，井管外包裹80目尼龍紗網(wǎng)，井管外填入直徑為2mm～4mm礫料(含泥量<3%)，井口地面以下2m之內(nèi)的井管外采用粘性土封填。井管要高出地面0.5m。井深23.0m（主站體中段）～25.0m（主站體東西兩端）。小徑引滲井：孔徑130mm，井管為直徑50mm的PVC管，井管外包裹80目尼龍紗網(wǎng)，井管外回填水洗粗砂，井口地面以下0.5m之內(nèi)的井管外采用粘性土封填。井管要高出地面0.2m。井深20.0m5.2.4、降水井設(shè)計參數(shù)降水井設(shè)計參數(shù)如下：位置井類型井徑（mm）管徑（mm）井管類型井深（m）井間距（m）濾料（mm）井?dāng)?shù)主站體抽水管井600400／50無砂水泥管中段23兩端25約8回填2-4mm礫料；23引滲管井600400／50無砂水泥管約822小徑引滲井1301φ50/3PVC管20約2回填水洗粗砂73注：①管徑為：外徑／壁厚；②抽水管井采用10m3/h潛水泵。5.2.5、降水排水設(shè)計方案設(shè)計排水管主管（集水管）采用Φ219×4mm鋼管，支管采用Φ89mm鋼管。排水采用明排。水從支管流經(jīng)主管流入到雨水井（雨水篦）、污水井中。5.2.6、降水配電系統(tǒng)設(shè)計本站降水設(shè)計共布設(shè)抽水管井23眼。根據(jù)計算，采用QD10-45/3-3型潛水泵抽水，降水用電總功率為50KW。考慮到降水井較多且距離較遠(yuǎn)，總電源由站體兩側(cè)分別提供，引入后進入一級配電箱構(gòu)成降水用電源的總控制系統(tǒng)，并均衡地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)埋深不得小于750mm。所用兩級配電箱均采用正規(guī)廠家生產(chǎn)并帶有漏電保護裝置，線路全部采用TN━C━S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，加安全護欄，懸掛警示牌，并做防雨措施。明敷線路需架空。5.2.7、降水對周邊建筑的影響分析本工程基坑降水主要是疏干第一層地下潛水，含水層巖性為卵石圓礫，中密，厚度有限，小于7.27m，因地下水疏干而引起的顆粒間再次固結(jié)很小，可以忽略不計。根據(jù)降水沉降監(jiān)測經(jīng)驗，本工降水引起的沉降不會大于1mm，降水不會引起周圍建筑破壞。6、設(shè)計圖紙本工程設(shè)計文件共計2張圖紙（圖號：附圖-01～附圖-02）。（1）、角門東站主站體基坑降水平面布置圖（附圖-01）（2）、角門東站主站體基坑降水井井結(jié)構(gòu)圖（附圖-02）（3）、角門東站降水配電系統(tǒng)圖(附圖-03)第二部分基坑降水施工組織方案1、施工準(zhǔn)備1.1、平整場地，清理障礙物，定位放線。1.2、根據(jù)方案組織機械進場，備料入庫。1.3、接通水、電源。1.4、組織施工人員進場，并做好施工前的各項技術(shù)交底工作和施工前檢查。2、施工流程管井：成孔→清孔→下管→投料→洗井→下泵→抽水→管井運營小徑引滲井：成孔→下管PVC花管→投水洗砂→上部填粘性土3、施工技術(shù)管井采用泵吸反循環(huán)鉆機施工，小徑引滲井采用SH-30鉆機施工。3.1、成孔：采用反循環(huán)鉆進成孔；反循環(huán)鉆進過程中，孔內(nèi)水位必須高于地下水靜止水位，保證孔壁不坍塌。3.2、清孔：成孔后應(yīng)反復(fù)清孔，保證孔底沉渣厚度小于300mm。3.3、下管：利用鉆機副卷揚、采用托盤法下入無砂砼管至設(shè)計深度。3.4、投料：下入井管后，在井管外周均勻填入含泥量小于5%的濾料至地面下2.00m處，用粘性土填至孔口。3.5、洗井：成井后采用空壓機和潛水泵聯(lián)合抽水洗井，至水清砂凈。3.6、下泵抽水：洗井后，下泵進行抽水試驗，確定泵型及出水管組合方式。根據(jù)本場區(qū)的降水經(jīng)驗，水泵以10m3為主，接力方式排水并設(shè)沉淀池（箱）。3.7、現(xiàn)場管理：由專人負(fù)責(zé)作好水位觀測、管井維護及現(xiàn)場排水工作?；坶_挖前每天觀測水位一次，水位穩(wěn)定后視情況延長觀測周期，根據(jù)現(xiàn)場情況，排水管路的排水點設(shè)在基槽附近的污水井。4、保證施工質(zhì)量的主要技術(shù)措施4.1、鉆機安裝應(yīng)周正平穩(wěn)，操作應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程執(zhí)行,保證鉆孔垂直度誤差小于1%，孔深誤差小于1%。4.2、在提鉆、下鉆具時，要輕提慢放，避免產(chǎn)生抽吸作用而造成塌孔。4.3、清孔后應(yīng)保證孔底沉渣厚度小于300mm，漿液含砂率小于4%。4.4、下管時砼管接頭處要用竹片夾好綁牢，防止在下入過程中發(fā)生位移；下管時應(yīng)輕提慢放，遇阻時應(yīng)查明原因后再下，嚴(yán)禁強行墩放，以防損壞井管；下至設(shè)計位置后，要保證井管口高出地面300～500mm，并用蓋板蓋好，防止掉入雜物；井管要安放在鉆孔中央位置，以保證濾料填入均勻。4.5、填入濾料時，要仔細(xì)檢查濾料質(zhì)量，控制其含泥量不超過5%；填入過程中要用鐵鍬沿井管四周均勻慢慢填入，防止投料不均或中途架橋；在抽水過程中，如濾料下沉，應(yīng)及時補充。4.6、使用空壓機洗井時，洗井管應(yīng)下到預(yù)定位置，并隨時檢查水中砂量，直至水清砂凈。5、質(zhì)量保證措施5.1、建立一套完整的質(zhì)量保證體系,健全質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)。實行三級質(zhì)量管理體制，即各工序班組自檢，交接互檢；現(xiàn)場質(zhì)檢員復(fù)檢；項目部技術(shù)負(fù)責(zé)抽檢，層層把關(guān)，責(zé)任到人。5.2、全體施工人員進行質(zhì)量意識教育，定期開展質(zhì)量活動。5.3、嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。每一工序開工前由技術(shù)人員做好技術(shù)交底，施工中進行督促、檢查，并自覺接受各級質(zhì)檢部門的監(jiān)督。5.4、施工中，做好各類原始資料的收集、整理工作，建立施工技術(shù)檔案。5.5、各工序施工結(jié)束，均須經(jīng)質(zhì)檢員檢查，合格后方可轉(zhuǎn)入下道工序施工，并做好施工記錄和檢查記錄。6、施工組織管理為了保質(zhì)保量順利完成本工程施工任務(wù)，設(shè)置項目經(jīng)理部，由項目經(jīng)理統(tǒng)一指揮，明確崗位職責(zé)，實行全面質(zhì)量管理。6.1、管理網(wǎng)絡(luò)6.2、工程管理人員、勞動力及設(shè)備材料需求計劃6.2.1、工程管理人員項目經(jīng)理：1人主任工程師：1人施工員：1人質(zhì)檢員：1人安全員：1人材料員：1人6.2.2、勞動力需求計劃降水施工30人。6.2.3、要施工設(shè)備序號設(shè)備名稱設(shè)備型號數(shù)量單位備注1反循環(huán)鉆機GJC-40HF4臺管井施工2SH-30鉆機SH-304臺小徑引滲降水井施工3潛水泵10m3/h26臺降水4空壓機W9/71臺洗井5配電箱自制4個降水7、工期進度計劃總施工工期為40天。具體施工進度見附后施工進度表。8、冬施組織措施8.1、進入冬季施工之前，要制定冬施措施，組織有關(guān)人員學(xué)習(xí)，并向作業(yè)班組進行交底；8.2、根據(jù)實物工作量提前組織冬施防凍和保溫材料（如：草簾、荊芭等）進場；8.3、冬施期間應(yīng)與氣象部門保持密切聯(lián)系，隨時掌握天氣預(yù)報和寒潮、大風(fēng)警報，以便及時采取防護措施；9、安全文明施工9.1、施工前組織全體施工人員，認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)安全規(guī)章制度及