成都地铁3号线二三期工程土建8标 三~锦明挖区间降水工程安全专项施工方案
井出水情况以及抽水时动水位变化情况现场调整。 3.3降水井运行管理 3.3.1试运行
(1)试运行之前,准确测定各井口和地面标高、静止水位,然后开始试运行,以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。
(2)降水井施工完成后,采用区域降水或整体降水方式,将基坑内地下水降到基坑底开挖面以下1.0m深度。水位降到设计深度后,即暂停抽水,观测井内的水位恢复情况,作好记录,为后期降水作业提供参考依据。 3.3.2降水运行
(1)基坑内的降水井应在基坑开挖前10~15天进行,做到能及时降低基坑中的地下水位。
(2)降水运行期间,现场实行24小时值班制,值班人员应认真做好各项质量记录,做到准确齐全。
(3)降水运行过程中,做好各井的水位观测工作,及时掌握地下水位的变化情况。 (4)降水运行过程中对降水运行的记录,应及时分析整理,绘制各种必要图表,以合理指导降水工作,提高降水运行的效果。降水运行记录每天提交一份,对停抽的井应及时测量水位,每天1~2次。
(5)降水运行从基坑开挖时开始,直至结构封顶,抗浮满足设计要求后后方可停止降水,中途不得无故停止降水作业。
(6)降水运行的注意事项
①当遇到地下不明构筑物时不要盲目破坏,先查明构筑物性质,然后探明是否含水;当确定地下构筑物含水时,先查明是否有补给水源,断其补给源(引排或封堵),然后将其中的水抽出排走,需在基坑内进行时,事先准备好临时支护设施和紧急排水设施后方可进行。
②降水的设备(主要是潜水泵与真空泵)在施工前以及降水过程中及时做好调试工作,确保降水设备在降水运行阶段运转正常。
③本方案在水泵选型及出水量技术的过程中有所储备,降水深度不能达到设计值时最先采取的方法就是增加降水井的出水量,延长降水井工作时间。
④降水井在正常使用时水泵深度为井底以上1m,可以在允许的条件下将水泵的深度再降低1m。通过增加水头落差来降低地下水位。
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⑤在都不能实现将地下水位降低到施工需要的水位深度时,可采取在最不利位置增加降水井的方案。增加降水井要重新进行降水深度的相关参数计算,更进一步的考虑各种影响因素,确保实施后的将海水效果满足施工要求。
⑥做好基坑内的明排水准备工作,以防基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内的积水抽干。
⑦电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中不被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏,因此,现场要在这些设备上进行标识。
⑧为确保工程降水作业正常进行,不能中断降水井的抽水用电,需考虑备用电源问题。采取如下措施:降水井配备两台150KW发电机作为应急备用电源并配有自动切换装置。如遇电网停电,有关单位须提前两个小时通知降水施工人员,以便及时采取措施,保证降水效果。
⑨降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段,为保证在开挖时及时将地下水降至开挖面以下,因此在洗井过程中,洗井完一口井即投入一口,尽可能提前抽水。 3.4降水监测 3.4.1水位观测孔施工
1)平面布置及构造
观测井主体结构布置4孔,具体见“三锦明挖区间主体工程降水井平面布置图”。观测孔采用Φ100mm的PVC管,下部虑管管壁沿径向四等分开Φ8mm孔,纵向100mm,孔眼呈梅花形分布,外包两层50目的尼龙网,过滤层采用不均匀的中粗砂填充,虑管长度10m。
2)钻孔成井
观测井采用地质钻机钻进成井,孔径Φ150mm。孔深:潜水观测井孔深15m,钻孔终孔后立即用清水冲孔,初步洗净孔内的泥浆和孔内的粘土、粉土。 3.4.2降水监测
1)水位监测
(1)抽水前应统一测一次各井静水位,抽水开始后,在水位未达到降水深度以前,每天观测三次水位,位到达设计降水深度以后,可每天观测一次。
(2)绘制水位降深值与时间的曲线图和水位下降趋势,预测设计降水深度所需的时间。水位降深与时间曲线图见下图示。
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图3.4-1 基坑水位降深-时间曲线图
(3)进行降水井施工时同步设置降水井水位观测孔,每日做好水位、水量观测记录,同时以便监测降水效果及查看过程中的不正常状况及其产生的原因,及时提出调整补充措施,以达到降水的深度。
2)地面沉降监测
地面沉降点采用与基坑开挖地表沉降点同点监测,另在降水井位置增加部分地表沉降点与地层分层沉降点。
3)含沙量监测
(1)管井之间采用DN300焊接钢管作为集水总管,将地下水汇积通过沉淀池沉淀后排入市政管网,沉淀池经常进行清理统计,可以统计出抽水时间内总的含砂量大小,指导施工,以便采取相应的措施。
(2)含砂量的监测:现场设置一个可移动的沉淀箱,沉淀箱采用4mm厚钢板和角钢焊接而成,尺寸为长4×高1.5×宽1.5m,内部采用2块分别高1.4和1.3m的钢板隔离,顶部设置Φ100排水孔,每块钢板底部再设置Φ50泄水孔,具体详见图3.4-2所示。
排水孔排水孔一级沉淀二级沉淀三级沉淀泄水孔 泄水孔图3.4-2 沉砂箱大样图 泄水孔
将地下水抽入沉淀箱内,装满(或一定高度)沉淀箱,待沉淀2~3小时后,根据沉淀箱的净空尺寸计算出抽水量V(体积),打开底部阀门排净箱内水,清理底部沉砂,将砂的体积与水的体积相比,可以求出含砂率。正常抽水后,含砂率应小于1/100000。
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4)周边建筑物及管线监测
降水受影响的周边建筑物及地下管线监测具体结合本工程深基坑安全专项施工方案进行阐述,在此不做介绍。
5)监测方法及频率
降水施工监测方法及频率见表3.4-1”。
降水施工监测项目一览表 表3.4-1 序号 1 2 3 4 项目 流量观测 地下水位 地面沉降 含沙量 观测方法 流量表 水位计 水准仪 带刻度的沉淀箱 频率 1次/天 开始:1次/4~8h; 3天后:1~2次/天; 水位降至标高后:1次/3天 2次/天 开始:2次/天 水位降至标高后:1次/3天 3.5降水常见问题与处理方法
1)井内水位降不下,而水泵已达到额定流量,是水泵问题,需要更换大功率水泵; 2)井内水位降的深,而旁边水降的少,说明井的下部不通,是井的质量问题,需要处理井。
3)井内水位正常,旁边也降得下,而两井之间降水不到位,说明井数不够,是降水设计有问题,需要补井。
4)所有井水位都下降很深,而基坑内水位到一定位置不再下降,是地层问题,说明地层在此深度有隔水层,采用坑内降水方法处理。
3)含砂率过高处理方法
(1)停止该井降水,结合井位地质情况,井位附近无细砂层的井先降水,待井内水位下降至砂层以下后,再恢复该井降水。
(2)关停此降水井,如不影响降水效果,将不在做处理措施,如降水达不到要求,采取从新打井补救措施。 3.6 降水井后期处置
区间主体结构施工完成后并达到强度后,为防止降水井对周边环境的影响,须对降水井进行回填处理,回填时保证井内回填密实。
1)工艺流程:停止水井抽水→起泵→投入砂石混合料→水泥土夯填→粘土回填。 2)施工方法:开始封堵前,首先测量水井实际深度,井周围准备好回填用砂、石料、水泥土(按2%比例掺和)、粘土,并备足回填料,然后将井内的水位降至最低,利用汽车
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吊迅速吊出水泵,并将水井上部0.5m范围内井管用铁锤击破,露出外侧原状土层。然后开始进行封堵工作。水井回填过程中,井底至井口下2.5m范围处采用砂砾石料(采用砂、石级配粒料)回填;井口以下2.5m至井口下0.5m范围内回填2%水泥土,人工夯实;水井井口以下0.5m至井口,采用粘土回填平整。
3)注浆措施:在降水施工期间别降水井出沙量大或者地表沉降较大的区域,降水将回填后采取地面注浆措施进行地层补偿,注浆采用水泥砂浆在地面垂直钻孔进行。
4资源配置及劳动力计划
4.1机械设备配置
成孔施工机械设备选用冲击钻及其配套设备。主要施工机械设备如表4.1-1所示,根据施工进度及现场实际情况,可及时调整设备。
主要机械设备使用计划表 4.1-1
机械名称 冲击钻 空压机 风镐 潜水泵 发电机 用途 管井成孔 洗井、破路面 破硬化面 抽水 备用电源 计划数量 2台 2台 8台 30台 2台 备注 3台备用 150KW 4.2劳动力计划
(1)劳动力具体分工如表4.2-1所示。表中为每班组人员配置,在施工中应各司其职,认真负责,相互协作,互相监督。钻孔人员必须作好现场钻探施工描述记录,取得第一手地质资料。
劳动力组织表 4.2-1 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 工种 工长 机修工 钻工 杂工 值班工程师 值班施工员 专职质检员 专职安全员 人数(每班) 1 1 3 8 1 2 1 2 职责 做好施工管理工作,负责劳动力安排 负责排除机械故障和管路的清洗 负责钻机的操作及钻探施工描述记录 负责洗井、破硬化面、抽水 负责现场技术指导和管理 负责现场施工安排 负责工程质量检查验收 按标准的规定认真的对井点降水施工进行检验和评定。 备注 中铁三局集团有限公司 18