沟槽井点降水施工方案
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施工降水方案
一、工程概况
二、水文、地质概况
再生水利用处于永定河、潮白两河冲积、洪积扇末端,表层普遍为第四系松散沉积物所覆盖,土质以黄土、两合土、砂壤土为主。
地下水为第四纪孔隙潜水,埋深8~10m,岩性以中细砂、粗砂为主,局部地区夹有少量砾石,含水层厚度一般为30~50m,单井出水量40~60m3/h。
地下水水质较好,矿化度小于1g/L,符合国家灌溉用水标准。
本次工程位于河南(北)岸,地质情况描述:0~-1米为杂填土;—1~-4米为粉质粘土;-4米以下为粉细砂。
三、降水方案的设计与施工
3.1降水设计
3.1.1方案的选择
根据现场实际情况,为保证降水效果的可靠性,防止涌水现象的发生。
决定沿基坑上口周边设计管井,形成坑外管井降水,坑内集水井排水的方法进行降水,保证降水的可靠性和安全性。
3.1.2基本参数
根据勘察报告提供,降水深度范围内土层综合渗透系数为k=2.30*10-2cm/s=2.30*10-4m/s=19.872m/d。
基坑设计水位降深s=8.495m(基坑设计水位计算式:为确保降水效果取最大水位高程值与槽底最低高程值之差:49.889-44.394=5.495m,考虑到此里程段槽底为淤泥地质,地基承载力不足,地下水降至基坑底以下值取3m),含水层厚度H=12.686m(52.186-39.5=12.686m,根据
HD40+420-HD41+000段纵断面图得出相关参数),影响半
径
3.1.3基坑的涌水量(Q )的计算
根据等代大井法估算了该基坑的涌水量,估算时采用下式:
式中 0r —— 基坑口等效半径
0r 的计算为:0.29*(a+b)=0.29*(8*2+13.1+580)=176.6 m
计算结果:9168=Q (d m /3)
3.1.4单井出水量(q )及降水井个数(n )的计算
按照水泵抽水功率出水量计算
式中 q ——管井单井出水量(d m /3)
l ——管井进水部分长度,取5(m )
d ——水泵抽水管半径(m ),4寸泵抽水,取13cm
k ——含水层渗透系数,k=2.30*10-4
m/s=19.872m/d
计算结果:d m
q /3593=。
影响,富余系数取1.3,考虑管井间距、水泵的功率及水泵坏时维修问题,取40口井。
3.1.5点间距及降水井布置
经以上计算,在沟槽每侧共布设降水井20口,井点平均间距约25m ,HD40+420里程段及HD41+000里程段不设降水井,布设集水坑,具体做法见3.5,降水井的凿井深度为12m ,降深能达到基坑最大降
深要求。
降水井井径为600mm;成孔直径为Φ400水泥砾石管,井底为不透水的混凝土底座封闭井底,井四周用混凝土封闭,防止地面水流入井内。
Φ400水泥砾石管周边填充滤料,采用1~3mm干净细石。
降水井的平面位置详见图。
说明:
1、沟槽左侧上游方向至下游方向降水井的编号为1-20,集水井的编号为1-2;沟槽右侧上游方向至下游方向降水井的编号为21-40,集水井的编号为3-4。
2、降水井的排水由沉淀池通过水管排向附近的排水渠道。
3.2降水井的施工流程
3.3降水井的施工工艺
1、降水井定位:定位放线由专人负责,根据降水井的平面布置图布设每口降水井。
2、成孔:采用CZ-22型冲击钻机,泥浆护壁,冲击钻进成孔,孔径φ600mm,采用套管护壁。
3、成井:本工程井管采用直径Φ400的水泥无砂管。
采用托盘法沉放井管。
为防止泥沙进入井管内,井管开始沉放时在井底放砼托盘,砼托盘与井管接触的地方用钢筋插结。
每节井管相联处接口周围裹一层滤砂布。
在井管下方接口周围附3道竹片,且用8#铁丝扎牢,以防井管下放时发生错节现象。
为保证井管下放在井孔中不偏不斜,每隔5m在井管外围设导正圈。
井管下放时缓慢下放,严禁快放。
若在下放时发生卡管、塌孔等异常现象需将井管拔出,下钻扫孔后再次安放。
抽水管接头连接一定要牢固、严密、防止漏水,以免影响边坡的稳定性。
4、从井管四周同时均匀填入,不得用铲车填料,应用铁锹下料。
填料时将井口暂时封盖以防滤料填入其中,滤料采用1~3mm干净细石,从井底连续填至距管井井口4m左右处。
管井顶部4m左右井管与钻
孔孔壁间的环状间隙,用优质粘土球封堵。
5、洗井:洗井采用污水泵洗井法。
洗井在填好滤料8小时内进行,采用空压机、活塞、潜水泵反复洗井,以排出护壁泥浆,使井壁恢复自然地层状态,水流畅通,洗井的标准以井内抽出的水清澈为准,并洗井时间不得小于4小时。
6、降水:降水井各井由于渗透系数较大,水流较快,可采用泵量偏大同时不停抽水法,下入4寸深井潜水泵实施抽降水。
水泵安放前检查潜水泵转向、连接电缆、排水胶管、吊泵绳索,安全下放。
泵体下放及起吊采用人工手摇辘轳,吊泵绳索采用6mm2的钢丝绳。
安装完毕后放水泵至水面以下3m开始试抽水。
抽水过程中定时测定抽水量、水位等值,做好记录。
试抽水满足要求后转入正常抽水。
工程降水控制排水量由小渐大,水泵随水位降低逐渐下移,以确保施工面无水。
降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查,发现问题及时处理,使抽水设备始终处于正常运行状态,严禁降水期间随意停抽。
降水全部采用发电机抽水,为了确保降水作业的连续性,还需准备2台200KW的发电机及10台7.5KW的4寸深井潜水泵,以备用。
3.4降水路径、电路设计
抽水路径及外排水线路的布设根据施工现场的实际情况合理布置。
降水采用管井降水,水泵下置深度在11m左右。
在沟槽两侧紧邻管井,平均约1.5m左右,砌筑浆砌水沟,浆砌水沟上开口宽1.5m,高0.5m,下底宽0.5m,两侧1:1放坡的梯形。
坡度的方向为管道的小里程到大里程,坡度为1.5‰。
约100m左右布设沉淀池,沉淀池的尺寸为:6.0m*4.0m*3.0m(浆砌水沟及沉淀池的平面位置详见图)。
在各井点应设置单独用开关箱,做到一机一闸一保护,以期达到安全用电和停泵与开泵的用电的要求。
配电柜和每个操作箱都配有漏电保护。
电缆走向沿井位和排水管方向布设。
每台泵配置一个控制开关,控制开关分组装箱,必要时在电路内连接水位自动控制器,以防止泵体空转烧坏电机。
严格按照配电原则进行铺设。
3.5 观测孔施工
井径150mm,井深15m,安装直径48mm塑料花管,打眼、包网、缠丝,环状间隙内填入1—3mm石英砂砾料。
成孔后要求换浆彻底,对水位下降反应灵敏。
3.6沟槽内集水坑降水
根据现场实际情况,为保证降水效果的可靠性,阻断沟槽上、下游水的渗透,在中心里程HD40+420及HD41+000沟槽两侧分别设置一集水坑,综合此两段沟槽的原始地表高程、水位高程、沟槽高程及上、下游的水量考虑,集水坑的尺寸设计为:下开口尺寸为:2m*2m,深度为12m,坡度为1:1。
每集水坑安排3台4寸深井潜水泵实施抽降水。
抽水管接头连接一定要牢固、严密、防止漏水,以免影响边坡的稳定性。
在集水坑应设置单独用开关箱,做到一机一闸一保护,以期达到安全用电和停泵与开泵的用电的要求。
集水坑的排水途径与管井排水途径相同。
3.7 降水对周围环境的影响及其防范措施
基坑降水对环境的主要影响主要表现为降水引起的地面沉降问题。
由于本工程场地周围目前无建筑物,无人居住,基坑降水对环境的影响很小。
四、降水监测与管理
1、降排水之前观测一次自然水位,在抽水开始的5~l0天内,要求每早晚各观测一次水位、流量;以后改为每天观测一次,并作好记录。
进入雨季或出现新的补给源时,应增加观测次数。
2、对观测记录应及时整理,绘制Q~t(抽水量与时间)与S~t(水位下降值与时间)关系曲线图,分析水位下降的趋势与流量变化,预测水位下降达到设计要求的时间;根据实际抽水情况,研究降水设计的可靠程度或提出调整措施:查明抽水过程中的不正常状况及其产生的原因,及时组织排除。
3、对抽水设备应建立定期检修保养制度,保持设备的正常运行。
降水期间不得停泵。
4、抽出的水应排至降水区以外,不应产生回渗。
遇有大雨或暴雨,应及时排除地面和基坑积水,以减少下渗,保证降水。
五、项目部管理人员的组成
项目经理:
技术总负责:
质检负责:
测量主管:
各个岗位均选派责任心强、技术水平高、有工作经验的,近年来有突出业绩的管理和技术人员上岗。
现场主要工序负责人及劳动力安排。
主要工序负责人及劳动力安排计划表
表1
六、施工机械
根据本工程工作量、工期要求及施工现场的实际情况,本着精心组织、科学管理,进行人机优化,既能保证工期的需要又能发挥各施工机械的施工效率,避免交叉作业相互影响,科学合理地组织流水施工作业。
进场前组织人员对机械和配套设备进行检修和维护,并进行试运行和验收;提前购买一定数量的各种机械设备易损件,以备施工中换用。
主要施工机械配备表
表2
七、施工计划
7.1进度计划
降水井施工计划工期5天,设备、机械进场调试安装试,材料进场送检等前期准备工作1天;
集水井开挖3天,与降水井施工交叉进行;
共计6天。
7.2保证工期的措施
7.2.1 组织措施
(1)由实践经验丰富的项目经理管理生产,协调各工序、各专业的工作关系。
(2)人力资源按三班轮换作业配置,昼夜不停施工,充分利用
有效工作时间。
(3)加强设备的维修和保养,保证设备100%的完好率。
(4)切实落实施工材料计划,责任到人,确保施工材料满足施工要求。
(5)加强安全检查,消除事故稳患,以免影响工程进度。
7.2.2 技术措施
(1)制定出切实可行的加快施工进度计划,根据施工进展情况总结经验,调整计划,提高工作效率。
(2)用针对性强的钻孔设备,简便的成孔工艺。
(3)加强质量管理,杜绝不合格品。
(4)定期检查,收集信息进行统计总结,找出影响进度原因并加以改进完善。
7.2.3 经济措施
(1)强工程财务管理,制定严格的进度计划和资金保证措施,确保资金按时到位。
(2)确所有人员岗位责任,严格奖罚制度,内部实行竞争机制,提高员工责任心,调动其劳动积极性。