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1、主厂房深井井点降水方案 1 1.作业任务 1.1 工程概况 XX 项目位于安庆市老峰镇金星村，长江大堤堤外 400m 处。施工场地位于长江北岸的河漫滩上，地形较平坦，自然地面高程为 11.411.9m，主厂房位于古河道带上，上部地层为第四系冲积、淤积物，为粘土、粉细砂、中粗砂组成，厚度约46m，下伏白垩系紫红色泥质砂岩，地层自上而下概述如下：0 层素填土（Q4S）：由厂区整平回填引起，以粘性土为主，混有少量建筑垃圾，结构松散，层厚 0.32.9m，层底高程 10.308.00m，厂区整平回填完成后的地面高程为 11.5012.00m。层粘土（Q4al）：灰黄、褐黄色粘土，夹薄层粉土、粉砂，层厚
2、 1.52.8m。层粉砂夹粉质粘土（Q4al）:灰褐、青灰、灰绿、灰色等，夹薄层粉质粘土透镜体，厚度 1011.4m。层细砂（Q4al）：青灰色，含少量云母及腐植质，局部富集成厚 10 30cm 薄层，厚度 15.1。层粉质粘土夹薄层（Q4al）：主厂房西部有，东部没有该层。02.2m 层中粗砂（Q4al）：杂色、以灰色为主，夹薄层粉细砂，厚度 13.514.8m。层泥质砂岩（K2）：暗紫红色砂岩。长江水位平水期为 8.0m 左右，丰水期为 14.5m 左右。地下水与长江水有紧密的水力联系，地下水水位随长江水水位变化而变化。主厂房基础土方开挖平面尺寸为 160m*100m，开挖深度为-5.6-
3、9.3m，基底位于粉砂层中，土层中含水量丰富，不便于土方的大面积开挖、及零米以下结构施工，故要求从土方开挖至回填结束全过程持续降水，降水时间约 150 天，降水效果要能保证基坑、边坡无渗水和边坡稳定。基坑开挖时间在10 月 15 日，故地下水须在 10 月 15 日前降到基础底面下1.0m 处。由于基坑距长江大堤较近，整个主厂房基础坐在古河道带上，地下水异常丰富，主厂房土方大面积开挖前采用深井井点降水。1.2 施工范围 主厂房深井井点降水方案 2 本次施工范围为 1#、2#机组主厂房区域深井井点降水工程。1.3 主要工作量：基坑直接降水面积 13330m2，深井井点平面布置初步设计为 42口，
4、其中 36m 深管井 27 口，25m 深管井 15 口，深井数量可以根据实际降水效果进行调整，但至少不得少于40 口。1.4 施工进度 主厂房深井成井计划工期：10 月 1 日至 10 月 13 日。每台钻机每天施工 1 口井，准备用 4 台钻机，40 口井需天 10 天，进场准备 1天，中间可能出现其他问题处理 1 天，合计共需 12 天，抽水布置及调试 1 天，降水 1 天；10 月 1 日深井设备进场；10 月 12 日降水井施工完成；10 月 13 日安装水泵并调试水泵；10 月 14 日降水 1 天；10 月 15 日可满足开挖条件。持续降水工期：10 月 14 至次年 3 月 1
5、4 日。2.编制依据 主厂房基础开挖图 工程岩土工程勘测报告 建筑与市政降水工程技术规范 建筑基坑支护技术规范 3.作业准备和条件 3.1 人员配备 单项技术员 1 人 深井负责人 1 人 施工员 1 人 安全员 1 人 质检员 1 人 材料员 1 人 主厂房深井井点降水方案 3 电工 2人 机长 4人 专业作业人数 25人 深井施工负责人对深井井点施工质量、施工材料、以及施工人员调度进行统筹安排，并对施工中出现的棘手问题及时向总承包单位现场单项技术负责人反映，共同商讨解决的办法。技术负责人全面负责单项工程技术策划、施工质量监督及现场管理调度等。材料员负责施工用材料的采购及检验工作。机长应服从
6、技术人员和负责人的调度、安排，协助处理有关问题，负责钻机人员的调配、钻机施工工艺的质量事宜等。电工负责用电设备的维护和安全防护工作。工人严守操作工序，把好质量关，并遵守现场安全文明施工管理规定。3.2 机械配备 主厂房基坑深井降水成井施工投入设备状况表 设备名称 型号 数量 性能或用途 配备动力 钻机 SQZJ130 4 台 设计能力钻800mm 深 60m 11kw 电机或 1110柴油机 泥浆泵 4ZS12 4 台 4 吋吸砂泵，出水量 80m3/h 作泥浆泵及反循环泵用。1110 柴油机 潜水泵 QY25263 QY35264 4 台 4 台 额定出水量 25 m3/h，扬程 25m 额
7、定出水量 25 m3/h，扬程 35m 3kw 4kw 电动机 Y160114 2 台 钻机动力 11kw 拖拉机 4 台 工地倒运井管、滤料等 813kw 柴油机 长丰 1110 8 台 部分为备用钻机动力 13kw 供水软管 2.5 吋 1000m 施工供水 3.2.1 机械设备要求 机械设备进场前要进行全面检修，对某些部件予以更换，同时购置易损配件备主厂房深井井点降水方案 4 用。为保证设备的正常运行，出现故障要能及时解决，应作到：1）、钻机转动水龙头：40 分钟修好 2）、泥浆泵：30 分钟修好 3）、备用设备：柴油机、潜水泵等配备备用的，需要时可及时更换。主厂房基坑降水运行管理投入设
8、备及材料表 序号 名称 规格 数量 功率或性能 1 发电机 SPC75，SPC75 2 台 150KW 2 水泵 1 QY25-26-3 22 台 3KW 3 水泵 2 QY35-26-4 40 台 4KW 4 电缆线 4mm23 13 盘 每盘 100m 5 配电盘 40 套 6 水带 2.5 吋 80 盘100m 消防水带或硬质塑料管 7 钢丝绳 10.5mm 1400m 其中备用电源应在 30 分钟内切换到位。3.3 成井所需材料：序号 名称 规格 数量 备注 1 护桶 900mm L=900mm 45 只 2 井管 d=400mm D=500mm 1300m 多孔无砂砼管 3 滤料 1
9、4mm 700T 精制石英砂 4 连接材料：毛竹片、铁丝、土工布 毛竹片宽 45cm、12#铁丝、300g/m2土工布 根据施工需要 5 托盘 500mm，厚度 60-80mm 45 只 硬木 6 观测井 50mm 5-8 口 PVC 3.4 力能供应 主厂房深井井点降水方案 5 在基坑周围布置 6 个二级配电柜，每口井配备一个三级配电盘。为确保基坑降水安全，降水系统用电要单独配置，不与其他用电系统合用，另外配置备用发电机两台，在系统电源停电时启动备用发电机。发电机发电电源的接口可与系统电直接转换，并保证在 30 分钟切换到位。3.5 施工前的其它准备工作 3.5.1 选择泥浆处理场：打井过程
10、中产生的废浆，要排放到合适的场地，把砂和泥块沉淀下来，把清水排掉。沉淀下来的泥砂今后随土方开挖而运走，泥浆处理场初步选择在主厂房 2#锅炉房位置或靠近 2#锅炉房位置，以不防碍挖土及车俩行走为宜。泥浆处理场的周边要修筑围堰，不让泥浆漫流，围堰高度应达到在 1m。泥浆处理场，其长宽为 40m30m。3.5.2 挖泥浆池：泥浆池有两个，一个为沉淀池，一个为清水池，沉淀池长宽高=4m4m1m=16m3，清水池长宽高=3m2m1m=6m3。泥浆池要布置在开挖边线内侧离开挖边线 2m 以上，为加快施工速度，泥浆池要提前挖好，挖出的土要堆放有序，其中部分土要回填泥浆池，余土连同泥浆池在土方开挖时一并挖走。
11、4.作业方法及工艺要求 4.1 作业方案 根据基坑涌水量计算，采用深井降水施工，总计 42 口井；选择降水井内径400mm，外径 500mm，泥孔径 800mm，井深 2536m；井管为混凝土管，其中花管为混凝土无砂管；滤料为直径0.152.5mm的沙砾混合滤料，详见“降水井结构图”；井点管间距 15m，井点在基坑周围呈环形布置计 34 口井，井点管距基坑边坡上缘边线为 2m，井点深度从自然地坪下 25m、36m，在基坑内布置 8 口井；井点管周围设 600*500mm 的砖砌排水明沟。深井井点及排水明沟布置见附图主厂房基坑井点降水平面布置示意图。42 施工工艺流程 深井井点降水施工工工艺流程
12、图 主厂房深井井点降水方案 6 4.3 成井、运行作业方法 4.3.1 井点测量定位：测量人员根据主厂房基坑井点降水平面布置示意图，确定井点点位坐标；将基坑周边布置的 34 口井和基坑内布置的 8 口，依据井点的坐标，利用经纬仪、钢卷尺定位并作好标识。井点测量定位 钻机就位 钻探成孔 吊放井管 回填滤料 放置水泵 洗井 单井抽水试验 群井抽水调试 降水运行 排水管网设置 配电调试 采购井管 滤料筛选 水泵检查 降水完毕设备拆除、封井 主厂房深井井点降水方案 7 4.3.2 钻机就位：根据井点位置，使卧钻机就位并用水平尺校正钻机底座水平，并用铁丝把钻机固定在枕木上。4.3.3 钻探成孔：因地层含
13、水层颗粒较细，选用正循环钻机钻凿，钻孔到设计深度后，要清孔换浆，把泥浆调整到 1.05 左右。4.3.4 吊放井管：采用托盘钢丝绳下管法下井管，井管与井管之间接口用 300mm 宽的土工布封口并用 12#铁丝捆扎，以保证井管接口封闭，滤料不会从接口进入井内。井管外用 45cm 宽的毛竹片和铁丝捆扎连接。4.3.5 回填滤料、封口：井管下好后，立即回填滤料至距地面 2m 处，2m 以上部分采用粘土进行回填封口。4.3.6 放泵洗井：滤料回填后，立即放置潜水泵并抽水反复洗井，直至井水洗清达到规范要求为止。洗井时若出现井水中含有滤料，应停止洗井，检查原因，进行处理，必要时要报废掉，并按封井要求进行封
14、井。4.3.7 单井抽水试验 4.3.8 降水运行：排水管线布置 在基坑开挖边线的外侧离基坑边线 5m 布置一圈排水沟，沟宽 0.6m，深 0.51.2m,坡度 1/1000，用砖砌并用水泥砂浆抹面，排水沟位置及作法详见主厂房基坑井点降水平面布置示意图。水井中水泵排水管直接派到排水沟中，排水管用硬质塑料管。水位控制 基坑内布置 58 口直径 75mmPVC 管观测井，每天早 7：00 点、晚 7：00 点各观测一次；初期每天观测 56 次，在抽水调试期间，若水位降深不能满足开挖要求，要增加井中水泵数量，必要时要增补降水井。设备维护及检查 每天每个班要对降水系统进行检查，主要检查抽水含砂量、水泵
15、运行状况、管线状况等，尤其水井出水含砂量应控制在 1/万之下，若水井含砂量过大，应立即停止抽水处理，必要时从新成井。每天要填写看管、检查日志。主厂房深井井点降水方案 8 修筑井台 为保护水井不被汽车等碰坏，对每口井都要修筑井台，用 C15 混凝土修筑，井台长宽高分别为 1.5m1.5m0.3m 4.3.9 降水完毕设备拆除、封井 基坑土建施工完成后，应立即拆除降水系统，并对所有降水井、观测井进行封填，封井要尽可能恢复到地层的原始状态，具体操作如下：井中投砂 先投中粗砂，后细砂，至含水层顶板，即细砂投到离地面 2m 左右。粘土夯实 在离地面 2m 左右，滤料连同井管一并拆除，再用粘土每 30cm
16、 夯实一次，层层夯实到地面。4.4 工艺要求 4.4.1 钻凿成井孔时井孔用泥浆护壁，洞口设置护筒以防止孔口坍方，护筒需露出地面 500mm，并设置泥浆池，供应泥浆；设置泥浆处理场，以供沉淀泥砂。4.4.2 深井井管下放前应反复用吊筒捞取泥渣洗井，井管下放时应力求垂直并位于井孔中间；井管采用带有阴阳口的、多孔混凝土无砂管,其滤管孔隙率在 15左右，井管内径 400mm，外径 500mm，无砂砼管，逐节沉管时，井管外壁绑长竹片导向，使节头对正。4.4.3 井管下入后及时在井管与土壁间填砂砾滤料，滤料采用精制的石英砂，砾径14mm 合格率应大于 90%，杂质含量不大于 3%；填料时应用铁锹下料，不
17、得用反铲直接下料，以防分层不均和冲出井管，下料应一次连续完成，从底部填至离井口 2m 处，上部采用粘土封口。4.4.5 潜水泵安装前应对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查；设置深井泵的电动机座应安设平稳，转向严禁逆转，防止转动轴解体。4.4.6 井点使用时基坑周围井点对称抽水，使水位差控制在要求限度内；井点供电主厂房深井井点降水方案 9 系统采用双线路，防止中途停电或发生故障，影响排水，同时设置两台备用发电机，以防止突然停电，造成不淹基坑；潜水泵在运行时应经常观测水位变化情况，检查电缆线是否和井壁相碰，以防磨损后水沿电缆芯渗入电动机，同时定期检查密封的可靠性，以保证正常运转。5.作业质量标
18、准及检验要求 5.1 认真做好地层记录，确保地层记录的准确。5.2 严格控制泥浆比重，确保水井有足够的出水量。从地质资料上看，地下水是非常丰富的，如果水井出水量达不到要求，就要从施工质量上找原因。5.3 严格控制水井抽水含砂量，对于出水量达不到规范要求的水井要及时处理。如发现井点失效，应采取措施使其恢复正常，不能恢复的，应在其旁边另外补深井井点。5.4 井管捆扎要牢固，捆扎井管一律用双股铁丝，禁止用梢部毛竹破片，毛竹片的宽度要达到 45cm。5.5 检查成井数量、质量，出水附合设计要求。5.6 降水过程中，安排专人负责水位及沉降观测，尽可能地减少对周边环境的影响，尤其应注意团结四路处砼搅拌站的
19、沉降观测工作，发现异常，应及时汇报并妥善处理解决。5.7 深井井点作业质量控制W 点和 H 点：井点布置定位 W 点；泥浆处理池、沉淀池开挖H 点；施工用材料（砼涵管）W 点；钻机成孔下涵管前 H 点；深井井点调试 W 点。6.技术记录 施工原始记录及降水系统图。地下水水位观测记录。附近建筑物或构筑物沉降观测记录。单井验收表、降水系统整体验收表。降水工程施工报告 7.职业安全健康、环境管理措施及安全文明施工 主厂房深井井点降水方案 1 0 7.1 职业安全健康、环境保护措施 7.1.1 工人上岗前要进行职业安全健康、环境保护教育。7.1.2 成孔、运行期间所产生的泥浆砂石排入指定的泥浆池和沉泥
20、场，以免泥水四溢，对周围环境造成污染。7.1.3 运行期间，运行人员日常所产生的生活垃圾应集中放置于指定场所，以防污染环境。7.1.4 坚决树立“安全第一、预防为主”的思想意识，定期召开安全工作会议，严禁违章作业，杜绝各类事故发生。7.1.5 施工前进行安全技术交底，认真填写安全日记。7.1.6 进入施工现场必须戴安全帽,遵守公司所制定的各项规章制度，严禁违章。7.1.7 开好每天的站班会，做到“三查三交”，责任落实到人。7.1.8施工的每一步都必须遵守安全规程的要求，规范操作。7.2.9施工用电应由专业人员接线、检查、维修，所有带电作业必须有绝缘手套等防护措施；尤其雨天和潮湿处更应作好防护工
21、作；夜间施工应有足够的照明，使用碘钨灯必须用木杆与钢筋等金属物隔离。7.1.10 严禁乱拉电源，电线不得在钢筋等金属结构上托拉，缠绕。7.1.11 施工用电应符合甲方规定采用三项五芯电源线。7.1.12 带电作业人员必须做好防护措施、防止触电事故发生。7.1.13 深井井点降水可能影响搅拌站水泥、粉煤灰罐基础及搅拌机基础地基，降水过程中应对其加强观测，发现问题及时处理；可采用回灌法，保持搅拌站区域地下水平衡，确保地基稳定。7.1.14 每台真空泵接线都要使用漏电保护器，电源线不能顺地拖拉，应埋入地下或架空；每台真空泵应编号挂牌运行。7.1.15 电动机解体修理到维护间，防地面或附近水源的污染。
22、7.1.16 现场不准搭设简易值班棚。7.1.17 工作面临边陡坎、斜坡，操作人员应防滑、防跌。7.1.18 冬季设备防冻，人员防滑，不准生明火取暖等。7.1.19 达到以下安全目标 主厂房深井井点降水方案 1 1 安全事故零目标。实现违章零目标。竣工移交施工基建痕迹零目标。7.2 文明施工 7.2.1 施工现场要保持干净、整洁，挖沟排浆，不让泥浆漫流。7.2.2 施工机械、材料归类明确、堆放整齐有序。7.2.3 做到“非文明施工零目标”。7.2.4 做到“工完、料尽、场地清”。8.有关计算及其分析 降水技术方案设计 81 模型的建立 据地质资料，将 46m 以上松散地层概化为潜水含水层，其下
23、伏白垩系紫红色泥质砂岩为不透水层，含水层厚度为 44m；渗透系数为各层渗透系数加权平均值，K=12.0 m/d，地下水水位在接近地表，基坑开挖范围 160m*100m，深度 5.5m，平均开挖深度按 7m 计算，地下水位须降到基础开挖底面下 1m，因此，地下水水位降深为 8m。为简化计算，把地层概化为均质、各向同性、无限隔水边界含水层，概念模型见附图一。82 大井法计算基坑涌水量 根据建筑与市政基坑降水规范，采用潜水完整场稳定流公式计算。1、基坑引用半径 r0=F/=160*100/=71.38m 2、抽水影响半径 根据经验，抽水影响半径 R=120m R0=R+r0=120+71.38m=1
24、91.38m 3、计算基坑涌水量 Q=1.366K(2H-S)S/(R0/r0)=25713.16m3/d 8.3 布井方案 主厂房深井井点降水方案 1 2 8.3.1 单井出水能力 q q1=Ld/*24=8*500/70*24=1300m3/d q2=Ld/*24=12*500/70*24=2057m3/d L为过滤器长度(m)d过滤器外径(mm)与含水层厚度及渗透系数有关的经验数据 8.3.2 干扰出水量 群井抽水单井干扰抽水量要远小于单井抽水能力，经验上小于单井出水能 的二分之一，即单井干扰抽水量小于6501000m3/d。8.3.3 降水井的数量及井距 n=1.1Q/q=1.1*25
25、713.16/650=43.5(口)Q基坑总涌水量（m3/d）q单井干扰抽水量（m3/d）n降水井数量（口）即约需要布置 44 口井，若施工质量比较好，可取消 1.1 的安全系数，降水井数量为 n=Q/q=39.640(口)为增大、增快降水效果，在基坑内布置 4 口，基坑外围布置 36 口。基坑外降水井布置在沿距基坑开挖边线外 2m 处，水井布置周长 L=（164+104）*2=536m，故降水井间距 a:a=536/36=14.89m15m 井位布置见“深井计算平面简图”，实际施工中可根据情况进行调整。8.4 降水井的深度 井深依据下式决定：HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW
26、6 HW降水井深度(m)HW1基坑深度(m)基坑深 5.5m9.3m，取 7m。HW2降水水位距离基坑底要求的深度(m)，本次取 1m 主厂房深井井点降水方案 1 3 HW3ir0；i 为水力坡度，在降水井分布范围内宜为 1/101/15；r0为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的 1/2(m)，r0为 50m，故 HW3=5.03.3m，取5.0m。HW4降水期间的地下水水位变幅(m)，取 2 米。HW5降水井过滤器工作长度(m)，根据水井出水能力设计水井过滤器工作长度，取 8m。HW6沉淀管长度(m)，设计 1m。故 HW=7+1+5+2+8+1=24m。从地层资料分析，上部含水层岩性
27、颗粒细，下部粗，从上到下依次为粉沙、细砂、中粗砂，为加快降水速度，井管过滤器应尽可能深入到下部中粗砂含水层中，中粗砂含水层顶板埋深 31 米左右，故部分降水井深度加深至 36m，具体 25 口 36m，15 口 25m。8.5 降水井结构选择 降水井内径 400mm，外径 500mm，泥孔径 800mm，井深 2536m；井管为混凝土管，其中花管为混凝土无砂管；滤料为直径 0.152.5mm 的沙砾混合滤料，见“降水井结构图”。8.6 基坑水位预测 基坑水位预测可用完整井稳定流公式进行计算：S=H-H2-Q/(1.366K)*(R-1/n*(r1*r2*r3*rn)式中：S基坑水位降深（m）H
28、潜水含水层厚度（m）Q基坑总涌水量（m3/d）K含水层渗透系数（m/d）R影响半径（m）r1、r2、r3rn降水井至任意计算点的距离（m）n计算井点个数 主厂房深井井点降水方案 1 4 在基坑内选取 2 个特征点，即基坑中心点、及基坑的短轴线上距基坑北边线 15m处，现按两种布井方式对基坑地下水位进行预测(K=12m/d)：（一）周边布置 36 口井，基坑内在长轴线均匀布置 4 口井，其特征点水位见下表：（二）周边布置 36 口井，基坑内在距离北开挖边线 15m 平行于北开挖边线上均匀布置 4 口井，其特征点水位见下表：基坑地下水水位特征点降深预测表 计算参数 含水层厚度为 H=46m 含水层
29、厚度 H=30m(一)布井方式特征点水位降深（m）(二)布井方式特征点水位降深(m)(二)布井方式特征点水位降深(m)Q(m3/d)R(m)中心点 A B 点 中心点 A B 点 中心点 A B 点 25713 120 3.51 3.18 3.08 3.61 4.97 5.91 30000 150 6.30 5.88 5.76 6.43 9.91 11.29 35000 150 7.45 6.95 6.80 7.62 40000 150 8.64 8.05 7.87 8.82 45000 150 9.86 9.18 8.89 10.70 50000 150 11.13 10.34 10.11 11.37 由此可见，场地地下水异常丰富，基坑降水要达到设计降深排水量要达到4000045000m3/d，单井出水量要达到 1000m3/d，事实上，初期水量很大，后期要小些，所以初期要加大排水力度。基坑大水量的主要原因是，主厂房及烟窗等整个厂区位于巨厚的古河道上，其中中粗砂含水层厚度达 15m 以上，细砂含水层在 16m以上，特别是下部中粗砂含水层补给充分，故大部分井应进入下部中粗砂含水层中，即成井深度在 36m 的井 25 口，25m 的井 15 口，根据现场实际降水情况，可增设2 口。9.附录 主厂房深井井点降水方案 1 5 主厂房深井井点降水方案 1 6