1、呼和浩特地铁 1 号线长乐宫站深基坑降水方案编制： 复核： 批准： 中铁四局集团有限公司2015 年 9 月 3 日呼和浩特地铁 1 号线 深基坑降排水施工方案中国中铁北方投资公司 1目 录1 编制说明 .31.1 编 制 依 据 .31.2 编 制 范 围 .32 工程简介 .32.1 工 程 概 况 .32.2 周 边 环 境 及 管 线 分 布 .32.3 工 程 地 质 及 水 文 .42.3.1 地质情况 .42.3.2 水文情况 .53 降水及排水方案 .53.1 降 排 水 设 计 及 布 置 .53.2 降 水 计 算 .73.2.1 降水参数选取 .73.3 降 水 井 降
2、水 含 砂 率 的 要 求 .83.4 含 砂 量 的 控 制 .93.5 施 工 工 艺 及 措 施 .93.5.1 工艺流程 .93.5.2 施工准备 .103.5.3 施工技术措施 .104、施工保证措施 .134.1 工 期 保 证 的 组 织 措 施 .134.2 保 证 工 期 的 技 术 措 施 .144.3 资 源 保 证 措 施 .154.4 质 量 控 制 措 施 .154.5 安 全 及 环 境 保 护 措 施 .165 安全、文明施工及环境保护措施 .185.1 安 全 施 工 措 施 .185.1.1 钻机安全技术措施 .185.1.2 吊车安全技术措施 .18呼和浩
3、特地铁 1 号线 深基坑降排水施工方案中国中铁北方投资公司 25.1.3 施工现场安全用电技术措施 .195.2 文 明 施 工 .19呼和浩特地铁 1 号线 深基坑降排水施工方案中国中铁北方投资公司 31 编制说明1.1 编制依据1）呼和浩特地铁 1 号线 2015.7.6 工可方案2）国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准3）我 公 司 在 其 它 地 铁 施 工 中 积 累 的 经 验 及 对 地 铁 施 工 的 研 究 成果 和 技 术 储 备 。1.2 编制范围呼和浩特地铁 1 号线长乐宫站2 工程简介2.1 工程概况本站位于新华大街与东影路交叉口，车站沿路口中线布设，车站为
4、地下二层单柱双跨箱型框架结构，计划采用明挖法施工。车站设计总长度 200m，主体标准段宽 18.3m，基坑开挖深度 15.7m。2.2 周边环境及管线分布车站周边管线调查情况汇报如下：本车站管线共有 17 道管线。长度(m)序号类型 根数 材质 管径拆除 悬吊埋深(m)产权单位 备注1 给水 5 铸铁DN200/300/400684.7 201.7 1供排水公司2 雨水 4 铁DN300/500/600780 1-2.5供排水公司3 污水 4 铁DN300/5004062供排水公司4 热力 2 钢管 DN300 237 26 0.8-1 城发桥靠5天然气 2铸铁 DN200/300 259 1
5、.4中燃气公司6 电力 7铜芯或是 10kv/0.38kv 300 940.7-1供电局呼和浩特地铁 1 号线 深基坑降排水施工方案中国中铁北方投资公司 4铝7 移动 1 PVC 233 891-1.3移动公司8 联通 1 PVC 148 65.51.3-1.4联通公司9 电信 1 PVC 148 65.51.3-1.4电信公司10 网通 1 PVC 1130.7-1.1网通公司11城发管网 1 PVC 148 661.3-1.4城发桥靠12铁通 1 PVC 148 661.3-1.4铁通13专用网络管线1 PVC 930.7-0.8专用网络14有线电视 1 PVC 148 661.3-1.4
6、有线电视15路灯 2 PVC 1670.5-0.7市政管理局16信号灯 1 PVC 1300.4公安局交通警察支队17监控管线 1 PVC 540.6公安局交通警察支队2.3 工程地质及水文2.3.1 地质情况呼和浩特市城区地下水含水层为大青山山前冲洪积扇群组成的单一潜水含水层，北部大青山山前含水层岩性以上更新统及全新统砂砾石、粗砾砂层为主，主要为 层粗砾砂、 层砾砂及其粉细砂、中砂 4 6呼和浩特地铁 1 号线 深基坑降排水施工方案中国中铁北方投资公司 5亚层， 层粉质黏土层构成上覆含水层的相对隔水底板，构成统一的 7潜水含水体。含水层颗粒由扇群顶部向扇前缘由粗变细。在洪积扇的顶部，含水层多
7、由卵砂砾石组成，地下水位埋深较深，白塔一带地下水埋深大于 22m，洪积扇由东北向西南水位逐渐变浅，含水层厚度增加，至洪积扇前缘，由东向西地下水位由 22m 递减到 310m 左右，含水层岩性颗粒逐渐变细，以砂砾石为主，间加中粗砂层，水量中等，单位涌水量 100500m3/d.m。2.3.2 水文情况地下水位约 1112 米深。地下水类型属潜水，场地潜水补给主要靠北部山前侧向径流补给及大气降水入渗补给。3 降水及排水方案本车站结构所在场地地质主要为黏土，粗砂，砾砂，黏土，中粗砂，基坑开挖时，极易产生侧向变形导致开挖面变形，导致边坡失稳及基坑涌水等现象。因此降水是本工程的重点，也是难点，根据降水设
8、计以及其他类似地铁工程的降水经验，采取基坑内深管井降水施工办法，为基坑土方开挖和结构施工创造良好的条件。3.1 降排水设计及布置基坑降水以管井井点降水为主，排水沟明排为辅。降水井直径为30cm，井深 30m，沿车站两侧纵向布置两排，单侧井距 20m，降水深度为不小于基坑底 100cm。在开挖基坑的四周设排水明沟，每隔20m 左右设一集水井，使基坑内渗水与施工废水汇入其中，再用水泵抽入地表沉淀池沉淀后排放，保持沟底低于基坑底不小于 0.5m，集水井低于沟底 0.5m。降水井平面布置见图 3-1 所示。呼和浩特地铁 1 号线 深基坑降排水施工方案中国中铁北方投资公司 6降 水 井 降 水 井 降
9、水 井降 水 井 降 水 井降 水 井图 3-1 降水井平面布置图井点井孔直径 0.7m，井管直径 0.3m，井深 20m，共 25 口。降水井成孔孔径为 70cm，井管均采用 40cm 带孔混凝土管，井管周边采用碎石填充，管井结构见下图 3-2 所示。图 3-2 管井大样图 单位：mm呼和浩特地铁 1 号线 深基坑降排水施工方案中国中铁北方投资公司 73.2 降水计算3.2.1 降水参数选取1）确定钻井深度H= Hw1+ Hw2+ Hw3+ Hw4+ Hw5+ Hw6H-井点管埋置深度。Hw1-基坑深度 15.7mHw2-降水水位距离基坑底要求的深度 1m。Hw3- i 0；i 为水力坡度，
10、在降水井分布范围内宜为1/101/15； 0为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2（m） 。=6048/3.14=43.88Hw4-降水期间的地下水位变幅 1.53m（工可显示）Hw5-降水井过滤器工作长度 2.5mHw6-沉砂管长度 2.5m。H=15.7+1+(0.1*43.88)+3+2.5+2.5=29.09 取 30m2）降水井影响半径R=2SwkHR-影响半径Sw-井水位降深 10.09mk-含水层的渗透系数 80m/d（工可车站结构显示）H-潜水含水层厚度 20m（工可车站结构显示）R=2*10.09*80*20=807.013）基坑涌水量计算Q=k（2H o-So）S
11、 o/ln（1+R/ 0）Q-基坑涌水量，m3/d呼和浩特地铁 1 号线 深基坑降排水施工方案中国中铁北方投资公司 8k-渗透系数，80m/dHo -潜水含水层厚度 20m S-设计水位降深，最大降深按 16.7m 考虑R-影响半径，R=2Swkh=807.01m所以:Q=3.142*80*（2*20-16.7）16.7/ln（1+807.01/43.88）=32983.88m3/d4）单井出水量计算q=120Rsl 3k=120*3.142*0.15*2.5 380=1584m3/dq-单井出水量，m3/dRs-井半径，0.15ml-滤管器进水部分长度，6mk-渗透系数，80m/d5）井点数
12、量确定n1.1Q/q=1.132983.88/1584=23（口）6）抽水量校核依据设计管井设计间距 20m，共设 25 口井，其降水量如下式计算nq=251584=39600m3/dQ=32983.88m3/d 满足要求3.3 降水井降水含砂率的要求1）含砂量的监测地下水位降低后在基坑附近形成较大的水力坡度，地层中的细小颗粒可能将随水流而流失，引起地面沉降变形等。因此必须对井水含沙量进行监测。现场设置一处沉淀箱，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 1.4m 和 1.3m 的钢板隔离，顶部设置 100 排水孔，每块钢板底部再设置
13、 50 泄水呼和浩特地铁 1 号线 深基坑降排水施工方案中国中铁北方投资公司 9孔，具体如下 3-3 图所示。将地下水抽入沉淀箱内，装满（或一定高度）沉淀箱，待沉淀23 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。同时井地下水通过沉淀池沉淀后，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。正常抽水后，每天监测三次井水含砂量。每次监测时间段分别选择在早、中、晚各一次。正常抽水后，含砂量满足下列要求：细砂含砂量小于 1/2 万；中砂含砂量小于 1/2 万；粗砂含砂量小于 1/5 万；图 3-3 沉淀箱大样图3.4 含砂量的控制（1）管井渗水管在下井前采用渗水土工布包裹，在潜水泵末端采用 0.5mm 钢丝网再次包裹，减少抽水含砂量。正常降水期间对抽水含砂量每天进行监测，确保抽水含砂量符合要求。（2）在降水井滤料中预埋滤料补充管，在抽水过程中不断补充滤料，让滤料及时补充砂粒被带走后留下的孔隙位置，从而有效的控制降水危害。（3）在可能的条件下，减少单井出水量，降低单井抽水强度，减小降水井影响范围；
