地铁车站主体基坑降水施工方案

一、方案总说明

21.1工程概况

21.2周边建筑

21.3周边管线

31.4工程地质3水文地质条件5

二、降水设计方案

62.1降水方案概述

62.2降水目标

62.3基坑涌水量估算

72.4基坑降水井数目确定

72.5降水井设计

82.6水井施工

83.1降水井施工顺序

83.2降水井施工工艺流程

93.3降水井施工设备、机具配备

93.4施工技术

13.5排水网络布置

113.6降水井施工进度计划安排

113.7降水常见问题及处理对策

123.

7.1地下水位降不下去

123.

7.2地下水位降深不足

133.8降水井施工机械安全14

四、降水运行方案15抽水试验

154.2降水运行方案

164.

2.1基坑开挖方案

16、降水运行

174.3降水运行设备配备

194.4降水管理

194.

4.1组织机构

193.4施工技术

1、根据降水井布置图，准备测放出降水井、观测井井位

2、采用泥浆护壁冲击成孔，钻机就位后安装平稳、开孔正、

3、井管安装前检查成井顺度与深度，井身直径不小于设计值直，成井倾斜度不大于1%20mm孔底沉淀物采用潜水泵清洗，并稀释泥浆，减小泥浆比重

4、井管制作严格按设计要求制作，底部1m为沉淀管，中间为过滤管，上部为井管至井口井管采用250x4mm钢卷管与包网填砾过滤管，填砾规格为2-5mm

5、井管采用吊车分节焊接下放，井管道下放时应确保居中孔位

6、井管安装至设计标高后，填砾填筑滤料时应沿井管连续均匀入，并测量记录其位置与数量，发现中间卡塞时应及时处理并保证填筑密实

7、滤料填充到位后，采用粘土球封闭至井口，再用活塞洗井至流水通畅为止

8、最后安装潜水泵抽水至清水为止，同时检验出水含砂率，按设计要，前30min含砂率小于1/50000,保证长时间运行时含砂率小于l/100000o

1、在基坑西侧设置2根（p300钢管作为主供水管，供水管在基坑范围内布置，管道总长为200m

2、降水井至主排水管道间排水管道采用cp89x3mm焊管连接

3、主排水网路由场地西侧横穿场地，排至场地东南角两个雨水井内，主排水网路除基坑范围及横穿场地位置外，其他均采用明沟形式

3.6降水井施工进度计划安排开始时总计时间施工项目结束时间备注）（d间先期4口井成井4抽水试验318口井成井19排水管网安装8试抽水2—降水施工进度计划安排如下表所示:总计时间

331.

1.1常见问题及处理对策

1.

1.2地下水位降不下去井泵排水能力有余，但井实际出水量很少,地下水位降不下去

1、产生原因1洗井质量不良，砂滤层含泥量过高，孔壁泥皮在洗井过程中尚未破坏掉，孔壁附近土层在钻孔时遗留下泥浆没有除净，结果使地下水向井内渗透道路不畅，严重影响单井集水能力；2水文地质资料及实际情况不符，井点滤管实际埋设位置不在透水性好含水层中；3井深，井径与垂直度不符合要求，井内沉淀物过多，井孔堵塞1在井点管四周灌砂滤层后应立即洗井,•般在抽筒清理孔

2、预防措施及处理方法内泥浆后，用活塞洗井，或用泥浆泵冲清水及拉活塞相结合洗井，借以破坏深井孔壁泥皮，并把附近土层内遗留下来泥浆吸出，然后立即单井试抽，使附近土层内未吸净泥浆依靠地下水不断向井内流动而清洗出来;2需要疏干含水层均应设置滤管；滤网与砂滤料规格应根据含水层土颗粒分析选定;3在井孔内安装或调换水泵前，应测量井孔实际深度与井底沉淀物厚度如果井深不足或沉淀物过厚，须对井孔进行冲洗，排除沉施

1.

1.3地下水位降深不足地下水位降深不足，观测孔水位未降低到设计要求

1、产生原因1基坑局部地段井点跟数不足；2井泵型号选用不对，井点排水能力太低；3单井排水能力未能充分发挥；4水文地质资料不确切，基坑实际涌水量超过计算涌水量

2、预防措施及处理方法1按照实际水文地质资料计算降水范围总涌水量，管井单位降水能力、抽水时所需过滤部分总长度、井点根数、间距及单井出水量复核井点过滤部分长度、井点进出水量及特定点降深要求；2选择井泵时应考虑到满足不同降水阶段涌水量与降深要求；3改善与提高单井排水能力，根据含水层条件设置必要长度滤水管，增大滤层厚度；4在降水深度不够部分增设井点根数;5在单井最大集水能力许可范围内，更换排水能力较大井泵;6洗井不合格时应重新洗井，以提高单井滤管集水能力

3.7降水井施工机械安全

1、钻机、钻具与吊钻头钢丝绳均应符合规范要求，使用时有专人检查维修

2、工作平台及钻机平台上应满铺脚手板及设置栏杆、走道、并应及时清除杂物

3、凡未施工孔口均应设置防护盖

4、钻机钢丝绳在卷筒上应排列整齐卷绕钢丝绳时，严禁工作人员在其上跨越卷筒上钢丝绳不得放完，应至少保留三圈，严禁人为钢丝绳卷绕

5、电动卷筒在工作中，如遇停电或停机检查保养时，应将电源关闭工作停止后，亦应将电源关闭，锁好开工箱

6、钻机钻进时，卷扬机变速器换档应事先停车，挂上档后方可开车

7、当滑移钻机台车时，应防止挤压电缆及风水管

8、安装水泵时人工及机械配合，需注意防止机械伤害、降水运行方案抽水试验在标准段南端降水井先期4口井J13-J16施工完毕后，立即安装简易排水管网，进行为期3天群井试抽

1、抽水试验目1核实设计时取用水文地质参数，包括承压含水层渗透系数K、导水系数T、储水系数与越流因数B;2确定单井出水量与单井最大水位降深；3检验降水效果，为降水设计方案设计提供依据；4预测出水量、时间、降深等之间关系，指导降水运行

2、试验过程1抽水开始后，观测出水量Q与水位降深Sw,其观测次数及时间间隔按表水位水量观测时间间隔表观测内容观测次数及时间间隔出水量及水位降深观测次数55533*3值时段min135103060表4-14-1所示水泵200QJ80-33水泵配件流量计、回流管、闸阀等3套2降水试验设备水位计3套测水位管3套3三个井位作为试验井，一口井作为观测井位，按以上间隔时间进行观测至抽水结束，抽水时间为2d抽水停泵后观测恢复水位，各井恢复水位观测时间o间隔及抽水试验观测时间间隔相同，至24h停止观测

3、抽水试验结果处理根据观测数据，绘制各抽水井抽水时水位降深度S及时间tS-lgt曲线，利用直线图解法与水位恢复法计算各含水层平均水力参数渗透系数K,导水系数T,贮水系数S及压力传导系数Q,修正降水设计方案降水运行方案基坑开挖方案标准段基坑设置三道钢支撑，十方开挖分四层，基坑开挖采用竖向分层，水平分段，逐层开挖方式开挖施工方法、阶段如下1第一阶段开挖:

①基坑周边开挖沟槽，破除地下连续墙顶软弱碎，浇注冠梁、安装预埋钢板

②冠梁施工结束后，由南向北开挖第一层土方第一道钢支撑以上部分以及第二层土方上部，第一次土方开挖至路面以下约4m深,逐段架设第一道钢支撑2第二阶段开挖:第二层土方上部分开挖后，基坑内吊放小挖机，放坡逐段开挖第二层剩余土体4m高、架设第二层钢支撑，由基坑东侧便道上配置长臂挖掘机取土3第三阶段开挖第三层土方开挖，第三层土方厚度为4m,两层台阶开挖，伸缩臂挖机取土4第四阶段开挖第四层土方厚度为4m,采用两层台阶开挖，下层台阶开挖时人工配合，严禁超挖，开挖进度应及接地、反滤层、垫层碎施工进度相匹配，分块开挖，开挖后快速封闭，防止基底隆起

4.

2.

2、降水运行

1、第一阶段开挖土方土质为粘土、淤泥质粘土，为不透水层，该阶段累计开挖深度为4，绝对高程相当于~此阶段不启动降水井,〜采用提前开挖集水坑，明排水疏干方式并配以撒水泥灰或石灰粉硬化土体，达到加快开挖进度目

2、二阶段开挖土方土质为淤泥质粘土，累计开挖深度为

7.5m,绝对高程相当于在此阶段需要根据抽水试验确定承压水水头高度，进行抗突涌计算，确定降水井开启位置突涌计算简图及计算公式如下HyKhywH——透水层顶板距开挖底面高度；K——安全系数，取

1.2;Y----土容重；yw------水容重；

3、降水采用分层降水、跟踪水位方法进行根据抽水试验确定出水量、降）深、时间等相互关系，各阶段土方开挖前开启基坑内全部降水井（除J

7、J10或部分降水井，并随时监测降水井水位降低情况，确保水位始终低于各层开挖面下1〜2m具体水泵开启程序根据抽水试验结果，再进行细化，以补充方案实行上报

4、降水端头井段、废水池开挖时，启动端头井围护结构外降水井

5、基坑底板全封闭后，逐步关闭基坑内降水井，使地下水位升高至结构底板下

6、结构施工全部结束后，压顶梁强度满足设计要求并顶板覆土后全部封闭降水井

7、降水过程应加强降水水位监测，防止承压水水位降低到地下连续墙底

4.3降水运行设备配备

1、潜水泵选择扬程不小于33m,最大流量为80T/h,泵体最大夕卜径不大于250mm200QJ80-33型，22台

2、潜水泵单机功率为U-13KW,为保证设备供电不中断，若中断必须在lOmin内恢复，因此现场将配备300KW发电机一台

4.3降水管理组织机构在降水运行维持期间，设置专门组织机构，人员各司其职，巡回检查设置现场专职降水副经理一名、降水技术负责人一名，降水观测员三名，机修工、电工、焊工各一名

4.

3.2管理制度

1、严格执行三班倒作休制度，工作人员必须监守工作岗位，按规定内容做好交接班，做到交不清不接班

2、各井点每日运行期间出水情况、设备工作状况做到一井一泵

4.

3.2管理制度

194.

3.3设备检修

204.

3.4降水维持期降水监测和维护

204.4降水运行应急措施21

五、降水对环境影响预测及应对措施

215.1环境影响分析

215.2实际沉降量不确定性

225.3周边环境应急预案22范湖站主体基坑降水施工方案

1.1工程概况

一、方案总说明范湖站位于汉口青年路及常青路道口南侧，本站为地下两层、十米岛式站台车站，车站外包尺寸为184XX（长义宽X高），车站顶部覆土约3m,车站采用明挖法施工XX

18.5m现状路面顶面高程

21.1m〜

21.5m,标准段基坑基底高程为

4.8m~

5.2m,挖深约16m;端头井主体基坑基底高程为

3.7m~

4.0m,挖深为约

17.5m周边建筑范湖站主体结构周边建筑物特征一览表1-1表基础现状距基坑距名称楼层结构）离（m类型深度车站东侧商用楼1~4砖混条基不明11~14m完好一档案

3、按规定做好水位量测，准确无误做好记录，每天一汇总

4.

3.3设备检修

1、为降水工程可靠，现场各井点必须全部安装水泵并有20%~30%备用泵

2、井用泵要求做到一般性故障能在现场修复以利设备周转

3、坑内降水工程基坑开挖过程中必须加强监护，防止挖机挖坏井管，同时随土方开挖逐步将降水井井管道就近及钢支撑连接加固o

4、做好基坑内明排水工作，不允许雨天基坑明水向井内排放4降水维持期降水监测与维护

1、降水开始后，在分层降水水位未达到设计降水深度以前，每天观测三次水位、水量、出砂情况

2、当水位已达到设计降水深度，且趋于稳定时，可每天观测一次

3、在雨季时，观测次数应每天2~3次

4、分层降水水位、水量监测记录在各层开挖时及时整理，绘制出水量Q及时间t与水位降深S及时间t过程曲线图，分析水位数量下降趋势，预测设计降水设计度要求所需时间；

5、降水维持期应对抽水设备与运行状态进行维护检查，每天检查不应少于3次，使抽水设备始终处于在正常运行状态

6、抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽降水运行应急措施

1、降水用电采用双回路电源，备用一台300KW发电机，防止网电中断

2、对出现水泵故障或降水井废弃情况下，紧急启动备用降水井J

7、J10号降水井替换，也可采用加大降水井潜水泵功率提高出水量办法

五、降水对环境影响预测及应对措施

5.1环境影响分析由于局部地下水水位降低，必然会引起土体固结沉降根据降水井全部开启,并使地下水降低到结构底板以下2m时工况进行了计算机模拟分析图5-1所示是开挖到标准段基坑底时承压水水头降低曲线（绝对高程）;图5-2所示是开挖到盾构井底时承压水水头降低曲线（绝对高程）；图5-3所示是承压水水头最低时，地面沉降分析等值线路图；根据5-3图所示，距离基坑外40m范围内，（绝对高程），由此可能引起地面附加最大沉降量为30mm〜40mm,不均匀沉降差在其他范围内沉降情况见，地面沉降预测等值线图

5.2实际沉降量不确定性

1、虽连续墙未贯穿含水层，由于承压水未降低到地下连续墙底以下，故抽水期间基坑以外渗流必然受到围护结构阻挡，而5-3图预测未考虑地下连续墙围幕作用，故此基坑以外实际地面沉降必然小于预测数值））

2、由于地层上部（3-1层、（3-3层均为不透水、弱透水层,该地层承压水基本采用明排水，由于地连墙阻挡，降水期间围护结构以外该层土体固结沉降量将微乎其微

3、本工程降水是采用分层、跟踪降水法，最大限度降低抽水量根据以上信息，实际地面沉降值将比预测值小，施工中将加强地面沉降监测

1、针对周边建筑物及管线施工前不采取加措施，降水过程中

5.3周边环境应急预案加强沉降监测，监测见监测方案

2、对地下连续墙施工过程中可能存在质量缺陷进行整改，防止地下连续墙出现过大渗漏，造成基坑地面出现沉降

3、相关应急预案见基坑开挖施工方案

4、施工过程中将采取措施加快开挖、结构施工进度，缩短降水周期，减小降水对周边环境不良影响插入图5-1插入图5-2插入图5-3东侧住宅楼4砖混不明不明20m完好西侧商用楼1-4砖混不明不明50m完好

1.3周边管线地下管线分布情况主要如表1-2所示管线状况一览表表1・2序号型号用途埋深位置备注1铸铁，cp600给水

1.0南北向，距东侧7m2硅cp500排水

0.6南北向，距东侧4m3碎（p500排水南北向，距西侧20m

1.4工程地质根据钻探资料及土工实验成果，场区地层自上而下划分为第一））单元层为填土层（Qml;第三单元层为第四系全新统冲积（Q4al一般粘性土及砂土、））粉土、粘性土互层；第四单元层为第四系全新统冲积（Q4al砂土层，下伏基岩（

15、）））（20单元分别为白垩下第三系（DNK-E与志留系（S岩层其工程地质特征及〜空间分布情况如下:（））1-1层杂填土（Qml松散，由碎石、砖渣、煤渣及少许粘性土组成该层连续分布，层厚约.9，高程m〜（））3-1层粘土（Q4al:黄褐色灰褐色，可塑，中压缩性，含铁〜镒氧化物该层连续分布，层厚.5，高程m〜3-3层淤泥质粉质粘土Q4al:黄褐灰色，软流塑，高压缩性，含少许有机质〜〜及粉粒该层连续分布，层厚

3.3，高程

19.3-ll.4mo〜3-4层淤泥质粉质粘土夹粉土Q4al:灰色，软流塑，中压缩性，夹少许有机质〜土，中部多夹粉土及粉砂薄层该层连续分布，层厚

2.4，高程m〜3-5层粉质粘土、粉土、粉砂互层Q4al:灰色，中压缩性，以粉质粘土、粉土为主，粉质粘土呈软塑状态，粉砂呈松散状态含云母、石英等、腐植物该层分布不连续，层厚

0.5，高程

9.5m〜4-1层粉砂夹粉土Q4al灰色，稍中密，中压缩性，层中多夹粉土、粉质粘土〜薄层，含长石、石英、云母等该层分布不连续,层厚

0.9，高程

7.2-

1.4m〜4-2层粉砂灰色，中密，少夹粉质粘土薄层含长石、石英、云母等该层连续分布，层旱

6.4，高程~-

6.2m〜4-2a层粉质粘土Q4al:灰褐色，可塑，夹粉土薄层该层分布不连续，层厚6〜

2.onio该层分布不连续，层厚

0.7〜4-3层粉砂Q4al:灰色，中密，中下部夹有粘性土薄层含长石、石英、云母等该层连续分布，层厚

7.1-

4.126--

16.00〜4-3a层粉质粘土夹粉土Q4al:灰色，流塑，层面上夹有粉土、粉砂薄层该层分布不连续，层厚.6〜4-3b层粉砂Q4al:灰色，中密，中压缩性，含长石、石英、云母等该层分布不连续，层厚4-4层粉细砂Q4al:灰色，中密密实，由上往下砂土颗粒逐渐增大，底部少数〜孔有粒径多在2〜8cm,呈次圆状砾卵石该层分布不连续，层厚L5〜4-4a层粉质粘土褐灰，可缩，层中夹有粉砂、粉上薄层该层分布小连续，层厚方〜15b-l层强风化含细砂岩DNK-E灰绿，坚硬，砂质结构,块状构造，为半成岩该层分布不连续，层厚

0.7〜15b-2层中风化细中砂岩DNK-E:灰绿，坚硬，砂质结构，块状构造，岩石较〜完整该层分布不连续，层厚

2.6〜

1.5水文地质条件场地地下水可分为上层滞水与孔隙承压水两种类型上层滞水赋存于近地表杂填土层中，其主要补给来源为大气降水、生活用水等，上层滞水对车站施工不会构成严重威胁孔隙承压水主要赋承于粘土层及基岩之间砂、砾石层中，为场地内主要承压含水层，含水层厚度约达30m该含水层及长江水体具水力联系本场地孔隙承压水将对车站施工构成严重威胁降水设计主要是针对场地下孔隙承压水根据区域水文地质资料，该地段承压水水头年变化幅度约为3mo降水设计时场地承压水水位标高按m考虑

二、降水设计方案降水方案概述地下赋存承压水顶板埋深相对较浅，而场地承压水水头高根据水位计算，在车站施工时将出现突涌，为确保施工期间安全，应对场地地下水危害采取有效措施进行处理经各种技术、经济对比分析及根据武汉市地下水处理成功经验，该场地最经济可行承压水处理方案为采用深井降水方案对于上层滞水采用采用帷幕隔渗，因本场地支护结构采用地下连续墙，可有效隔段上层滞水，基坑内明水可采用明沟抽排

2.2降水目标（废水池）

3.7m（北、南两端井），

5.0米（标准明挖段）基坑降水设计时场〜地承压水水头降低设计时先按标准段设计,为安全起见，当端头井开挖时可启用预留降水井将南北两端承压水水头降低至坑底制定这样降水目标能保证既安全又能达到最经济降水设计时场区承压水位标高按

20.0米考虑，为使基坑开挖到设计基底高程时干燥，拟设计在正常降水时能将场地承压水头标高降至

3.0，特殊情况时能将场地承压水头标〜高降至

0.实际运行时可根据工况及实〜时情况将场地承压水头标高降至合理标高

2.3基坑涌水量估算本场地降水设计时，承压含水层水文地质参数取值如下:K=/d,R=160m据此采用经验公式估算涌水量经计算欲达到所制定降水设计目标，本工程正常降水时基坑涌水量约为33000T/Do

2.4基坑降水井数目确定由于降水井所抽取地下水主要为砂层中地下水，根据该层颗粒特征、含水层渗透性能及经济分析,降水井单井抽水量可设计为80T/h,由此可知所需降水井数目为33000T/Dn=-------------------------------七］8口80T/hx24h/d考虑降水安全系数，将降水井设置2口为便于降水井施工，且使降落漏斗平缓，降水井需优化布置20口降水井经优化布置后，模拟计算结果表明优化布井方案不但能够很好地达到所制定基坑降水设计目标，而且施工方便具体见基坑降水承压水水头标高预测等值线图（见降水对周边环境影响预测部分）考虑到本工程特殊性，在基坑内设置2口备用降水井（7号、10号降水井为备用降水），在特殊情况下启用（如个别降水井临时故障;端头井废水池开挖）备用降水井兼作观测孔,具体降水井平面布置情况见降水井平面布置图2-1插入降水井布置图2-

12.5降水井设计降水井孔径为550mm,管径250mm，孔深3（降水井孔口标高为根据现场情况高于现地面

0.30），单井出水量要求均能达到80T/H具体设计见降水井结构设计图2-2〜降水井结构图图2-2为保证成井质量，降水井要求采用冲击成孔为尽可能减少基坑降水对周边环境影响，要求降水井抽水含砂量在规范要求之内（正常运行时要求小于1/1万）

三、降水井施工

3.1降水井施工顺序根据降水井布置以及搅拌桩施工进度，本工程降水井施工顺序确定为先行施工标准段南端基坑内降水井4口——降水井群井抽水试验——反馈信息调整设计一一施工其他降水井一一排水管网安装一一降水井试运行——基坑降水维持——降水井拆除、封填部分降水井位于搅拌桩加区域，施工时应根据搅拌桩施工进度，降水井位置搅拌桩施工后立即腾出场地及降水井施工

3.2降水井施工工艺流程孔一一回填井底砂垫层吊放井管回填井及孔壁间砂砾过滤井点测量定位——井口路面破除、安装护筒——钻机就位——钻层——洗井——井管内下设水泵、安装抽水控制电路降水井施工设备、机具配备根据施工工艺要求，主要设备配备如表3-1所示:主要设备、机具一览表表3-1序号名称型号或规格单位数量备注1钻机丰收150台套2成孔2钻头cp300-cp600个63深井潜水泵200QJ80-33台22抽水试验用泵4潜水泵台2成井供水井管制安、其他5电焊机BX-500-2台2焊接6吊车16t辆1吊放井管7汽车8t辆1施工运输。