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1、汽車卸煤溝降水施工方案1. 序言12. 編制方案的目的及參考依據(jù)13項目概況24. 廠址區(qū)水文地質(zhì)條件24. 1區(qū)域水文地質(zhì)條件24. 2廠址區(qū)水文地質(zhì)條件34.3抽水試驗成果統(tǒng)計、分析計算45. 降水井施工方案65. 1降水施工方案主導思路75. 2降水施工方案85.3降水井和降水坑布置方案85.3.1降水井井深確定85.3.2降水井井距確定95.3.3降水坑95.4降水井單井設(shè)計105.5排水方法及措施11551方法選擇115.5.2明溝的施工方法116. 降水施工預(yù)算117. 結(jié)論與建議117. 1結(jié)論117.2建議121.序言新建電廠汽車卸煤溝基礎(chǔ)底而設(shè)計標高為0. 00以下-5. 02、0 -13.50m,受較高的地下水水位限制，基礎(chǔ)無法施工。為趕工期、趕 進度，保障汽車卸煤溝基礎(chǔ)順利施工，業(yè)主及施工總承包單位兵團建 工集團提出采用基坑降水方案。建工集團承擔新建電廠汽車卸煤溝基 坑降水方案編制工作，負責基坑降水施工任務(wù)。2.編制方案的目的及參考依據(jù)編制降水方案的冃的是通過對新建熱電廠所處地域的水文地質(zhì) 條件分析，判明廠區(qū)地層結(jié)構(gòu)、含水層分布情況及其富水性，明確指 岀需降水目的含水層，有針對性的制定出施工可操作性強，經(jīng)濟合理, 工期盡量短的降水施工方案，為業(yè)主及施工總承包單位最終決策提供 依據(jù)。降水施工編制方案參考的主要依據(jù)如下：(1) 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程；(2) 市政排水設(shè)3、計規(guī)范；(3) 供水管井技術(shù)規(guī)范；(4) 機井技術(shù)規(guī)范；(5) 水利水電工程鉆孔抽水試驗規(guī)程；(6) 本次施工的降水井鉆探資料；(7) 兵團地勘院做的降水井抽水試驗成果資料；(8) 新疆電力院做的電廠施工設(shè)計資料。3. 項目概況汽車卸煤溝基礎(chǔ)為矩形，長度178. 00m,基礎(chǔ)底面標高為0. 00 以下-5. 0013. 50m。根據(jù)施工設(shè)計方案，基礎(chǔ)施工采用大開挖方案, 基坑開挖臨時邊坡按I ： 1.0放坡，基坑開挖外輪廓線以建筑物紅線為 基線外擴，基坑開挖外輪廓線三次放坡。按照基坑降水相關(guān)規(guī)范要求, 經(jīng)過降水后的地下水水位應(yīng)低于建筑物基礎(chǔ)底面標高以下-15m,因 此，本次降水施工的地下水水位4、必須保證在0. 00以下-15. OOmo4. 廠址區(qū)水文地質(zhì)條件4. 1區(qū)域水文地質(zhì)條件整體地勢東南高，西北低，地形平緩，自然坡降58%。69%。 據(jù)現(xiàn)有水文地質(zhì)、物探資料及兵團地勘院資料，第四紀沉積物厚度超 過400m,地下水類型均屬于第四紀孔隙水。在300m深度內(nèi)，地層結(jié) 構(gòu)為粉土、沙礫石、粉質(zhì)粘土、中粗砂交互沉積。地下水類型上部為 潛水、下部為多層結(jié)構(gòu)的承壓水。潛水含水層底板埋深為1025m, 底板巖性為粉土、粉質(zhì)粘土等，分布不穩(wěn)定，含水層巖性主要為砂礫 石，中粗砂。越往北部下游地區(qū)，含水層巖性顆粒逐漸變細為細砂、 粉細砂層。承壓含水層位于潛水含水層之下，隔水層頂板埋深15 30mo承5、壓含水層單層厚度510m,由于最近幾年上游開發(fā)地下水力 度較大，引洪渠以南，承壓水已不能自流；引洪渠以北，由于地勢降 低和承壓水的壓力頂板變厚，承壓水自流，水頭在+1.00+3. OOiDo廠址所在區(qū)域地下水的補給源主要為來自上游含水層的側(cè)向徑 流補給，該補給量主要進入承壓水含水層壓；另外還接受少量的大氣 降雨（雪）的入滲補給。特別在豐水年份，降雨和冰雪融化水對潛水 水位的抬升影響較大。地下水的排泄除部分潛水通過沖溝、泉溪和排 水渠排泄、潛水蒸發(fā)及通過下游斷面排泄外，人工開采已成為主要的 排泄方式。地下水流自東南向東北方向徑流，水平方向徑流較好，水力坡度 43%。58%。，垂直方向上徑流相對較6、弱，局部區(qū)域存在承壓水通過 天窗向潛水越流補給現(xiàn)象。潛水埋深自東南向西北變淺，一般13m。 據(jù)地下水動態(tài)長期觀測資料，主動態(tài)類型要屬開采一氣候型動態(tài)，冬、 春季水位較高，開采期水位逐漸降低。潛水水位年變幅為15叫 今 年春季受降雪量大的影響，潛水水位較往年有所上升。人工開采目的 含水層主耍為承壓水，近幾年隨著地下水開采量的加大，承壓水水頭 呈下降趨勢，年平均水頭下降0.250. 35mo4. 2廠址區(qū)水文地質(zhì)條件為查明新建熱電廠址水文地質(zhì)條件，獲取降水施工所需的水文地 質(zhì)參數(shù)，業(yè)主委托地勘院進行了主廠房場地的水文地質(zhì)勘察工作。我 公司負責施工降水試驗機井，協(xié)助地勘院技術(shù)人員進行抽水試驗工 作。7、勘察工作共施工了 4眼試驗井，設(shè)計深度均為30m,孔徑750mm, 井徑426咖。4眼機井分布位置情況是：主廠房東南角，酋南角各1 眼，主廠房北側(cè)中段1眼，靠近汽車卸煤溝部位1眼（見降水井分布 位置圖）。每個主井附近都施工了 13眼觀測孔。施工過程中，首先施工的是ZK1、ZK4號井，查明主廠房場地在30m深度內(nèi)地層結(jié)構(gòu)大 致分為5層：第一層為粉土（粉質(zhì)粘土），厚度1.85.0m；第二層 為砂礫石、含礫中粗砂，頂板埋深1850ni,厚度4.0& 2m；第 三層為粉土（粉質(zhì)粘土），局部與細砂互層，頂板埋深9.010m,厚 度5. 080m；第四層為砂礫石、含礫中粗砂，頂板埋深15. 018. 0m8、, 厚度6. 09. 0m；第五層為粉質(zhì)粘土，頂板埋深2224m,沒有完全 揭穿該層，施工至設(shè)計深度就終孔了（地層結(jié)構(gòu)見水文地質(zhì)剖面圖）。 成井完畢后進行了多孔抽水試驗。抽水試驗結(jié)果表明，ZK1、ZK4號 機井單井流量5694m7h,主井降深8. 410. 9m,觀測孔降深0. 43 0. 79m,單位涌水量182. 4L/s. m,屬于中等富水區(qū)。地勘院經(jīng)過對鉆探資料和抽水試驗結(jié)果初步分析認為30m勘探 深度內(nèi)分布2層含水層，上部為潛水含水層，含水層巖性為砂礫石、 含礫中粗砂，厚度4.0& 2m；下部為承壓水含水層，含水層巖性為 砂礫石、含礫屮粗砂，厚度6. 09. Om；抽水試驗是對潛水、9、承壓水 混合含水層進行的試驗，單井流量較大，鑒于此，地勘院調(diào)整工作方 案并出具了設(shè)計變更，ZK2、ZK3號井施工只針對潛水含水層進行降 水試驗，井深調(diào)整為1215叫 其它參數(shù)保持不變。通過對ZK2、ZK3 號井施工、試驗，查明潛水含水層水位埋深1. 113m,單井流量4 12 m7h,主井降深10.2-11. Im,觀測孔降深0. 200. 98m,單位涌 水量0. 33L/s. m,屬于一般富水區(qū)。4. 3抽水試驗成果統(tǒng)計.分析討=J抽試驗結(jié)果見表4-1。目試驗井類咆、鉆孔編號井深(m)流量 （m3/h）含水層 厚度(m)降深(m)觀測 孔1距 離(01)觀測 孔2距 離5)觀測 孔1降 深10、(m)觀測孔 2降深(m)潛水-承壓水完整井ZK130941510.920350. 790. 62ZK43056148.420350. 560. 43潛水完整井ZK3125411. 120350.20. 1ZK213124.510. 2100.6表4-1抽水試驗結(jié)果表本次勘察工作分別對潛水含水層和潛水、承壓水混合含水層進行 了抽水試驗，降水井所需水文地質(zhì)參數(shù)主耍為滲透系數(shù)(K),單位涌 水量(q),影響半徑(R),依據(jù)主廠房場地水文地質(zhì)條件，參考水 文地質(zhì)手冊，水文地質(zhì)參數(shù)計算采用的計算公式如下：(1) 潛水完整井參數(shù)計算公式 潛水完整井穩(wěn)定流多孔求參公式：(一個觀測孑L)(二個觀測孑L)0711、33Q（lg打一lgB）（2H-S,-SJ&-SJK 二 0.7330(1 計2 jg) -(2H-Si-S2)(51-S2) 影響半徑的計算公式一： 潛水完整井影響半徑計算公式二:SH2HSjlg 人一S】（2HSJlgR(一個觀測孔)(二個觀測孔)=5（2H _ SJig 巧 _ S?（2H _ S?） lg 斤 （S廠 S2）（2H-S|-S2）(2)潛水承壓水完整井參數(shù)計算公式潛水-承壓水完整井穩(wěn)定流單孔求參公式:K 二 0.733Q(lg/?_lgN) _-h2影響半徑的計算公式R = 2S、*H K式中：H:潛水含水層厚度(m)；K:滲透系數(shù)(m/d)；Q：抽水井涌水量(m3/d)12、；S:抽水試驗井的降深(m)；SI、S2:觀測孔水位降深(m)；rl r2:抽水孔至觀測孔的距離(m)；M:承壓含水層厚度(m)；R：抽水井的影響半徑(m)；j：抽水井的井半徑(m)；水文地質(zhì)參數(shù)計算結(jié)果見表4-2o水文地質(zhì)參數(shù)計算結(jié)果統(tǒng)計表參數(shù)試驗井類痢、機井 編號井深(m)流量(m3/h)水厚In) 含層度降深(m)井半徑(m)滲透系數(shù) K (m/d)影響卜徑(m)單位涌水量 q(L/s m)潛水-承壓水完整井ZK130941510.90.21339. 28149. 61.8ZK4305614& 40.21312.5156.62.4潛水完整井ZK312L0411. 10.21324. 6613、27.90. 23ZK213124.510.20.21321.6222.40. 33備注：木成果依據(jù)兵團地勘院抽水試驗成果報告經(jīng)復(fù)核后確定的5. 降水井施工方案通過對4眼降水試驗井勘探、試驗結(jié)果分析對比，查明了 30m勘 探深度內(nèi)分布2層含水層，潛水含水層頂板埋深1.8-5. Om,底板埋 深9. 010. Om,潛水含水層厚度4. 0-8.加；承壓水含水層頂板埋深 15.0-18. Om,承壓水含水層厚度6.09.0m；兩層含水層之間由透 水性較弱的粉土、粉質(zhì)粘土層和隔，水力聯(lián)系微弱，承壓水含水層富 水性好于上部潛水含水層。依據(jù)設(shè)計資料，汽車卸煤溝基礎(chǔ)底面標高為-5. 013. 50m,埋 14、深較大，基坑最大降水深度達到了潛水含水層的底板以下，為滿足汽 車卸煤溝基礎(chǔ)施工要求，不但要把潛水含水砂礫石層中的水疏干，還 要把承壓水頂板的粉質(zhì)粘土層屮的水部分疏干，根據(jù)主廠房抽水試驗 結(jié)果，潛水含水層富水性一般，單井流量較小，承壓水含水層富水性 屬中等富水，單井流量較大。綜合上述分析，本次降水施工方案針對 潛水含水層和承壓水含水層兩層含水層。5.1降水施工方案主導思路本次降水施工的主導思路是依據(jù)水文地質(zhì)勘探、試驗資料首先確 定降水目的含水層。前文已分析得出結(jié)論，潛水含水層富水性一般， 埋藏淺，其補給水源主要為側(cè)向補給量、水庫滲漏補給量、河道滲漏 補給量。承壓水含水層富水性屬中等富水，其補給源15、主要為上游地下 水側(cè)向補給。由于汽車卸煤溝基坑挖深較大，為土0. 00m以下-13 50m, 基坑降水的關(guān)鍵是：不但要切斷汽車卸煤溝基坑周圍潛水含水層的補 給水源，還要截斷層壓含水層的補給源，將承壓水水位降低，以達到 把承壓水頂板的粉土或粉質(zhì)粘土層中的部分水疏干，因此，汽車卸煤 溝基坑降水方案采用井點降水。5.2降水施工方案方案選擇：本工程采用單井點降水，在汽車卸煤溝基礎(chǔ)外廓線四 周呈矩形布置2排降水井（具體見降水井布置圖）。通過井群抽水將汽車卸煤溝基坑外圍補給水源排走，逐漸形成降 落漏斗，阻止水源進入基坑，從而達到降低地下水水位的口的。該方 案的優(yōu)點是：降水井施工工期短，無需大型機械設(shè)備，施16、工力量容易 組織；在抽水期間可與基礎(chǔ)施工同步進行，邊降水，邊開挖基坑，降 水水位至基礎(chǔ)底面標高以下-1.50m即可進行基礎(chǔ)土建施工?；A(chǔ)施 工至地下水位以上即可終止降水，對工期不會造成延誤。利用降水井抽水降低潛水位和承壓水位，抽水57天，基坑內(nèi) 地下水位開始下降，首先排走潛水含水層砂礫石中蘊含的地下水，隨 后隨著承壓水位的降低，在重力作用下逐步疏干承壓含水層頂板粉土 和粉質(zhì)粘土層中的重力水，待地下水水位下降至-15. 00m后，即可開 展基坑開挖工作，此時基坑粉土層中會有部分重力飽和水未能完全疏 干，解決辦法是在基坑地勢相對較低的北側(cè)開挖集水井（坑），用污 水泵將積水排走，該項工作結(jié)合基坑開挖17、深度逐步開展，明水用水泵 排走，土層中的部分飽和水通過晾曬蒸發(fā)排走。集水井（坑）的深度、 位置可依據(jù)基坑內(nèi)積水情況隨時增減數(shù)量和調(diào)整位置。5.3降水井和降水坑布置方案5.3.1降水井井深確定由于汽車卸煤溝基礎(chǔ)最大埋深為-13. 50m,部分基坑深度為 -5. 00m,因此降水方案是針對潛水含水層和承壓水含水層兩層含水 層，為截斷汽車卸煤溝基坑外圍的地下水補給水源，包括潛水來源和 承壓水補給源，阻止水源進入基坑，由于承壓水富水性較好，補給源 較豐富，因此必須在整個基坑周圍形成一個完整的降水漏斗，從而達 到降低地下水水位的目的。根據(jù)卸煤溝的基礎(chǔ)埋置深度不同，在基礎(chǔ) 埋深較人的部位中部和西部布置潛水18、-承圧水降水井（32眼），深度 為27. 00-30. 00m；在卸煤溝東頭基礎(chǔ)埋深較小部位布置少量的潛水 完整井降水井（4眼），深度為15. OOmo5.3.2降水井井距確定根據(jù)抽水試驗結(jié)果，潛水完整井單井流量12m7h,滲透系數(shù)（k） 24. 66m/d,影響半徑（R） 27. 92m；潛水-承壓水完整井單井流量60 90m3/h,滲透系數(shù)（k） 1340m/d,影響半徑（R）60140m,降水井 之間的井距依據(jù)降水井抽水試驗成果取得的水文地質(zhì)參數(shù)確定。降水井圍繞汽車卸煤溝基坑四周布設(shè)。第一排降水井之間的井距 為15. 7m19. 4m,在卸煤溝基礎(chǔ)西部緊貼基坑邊布置，井距為15. 7m,19、 在卸煤溝基礎(chǔ)東部降水井距基礎(chǔ)外邊線3. 008. 00m,井距為19. 4m。第二排降水井之間的井距為30. 0m,降水井距卸煤溝西部基礎(chǔ)外 邊線15. 75m （見降水井布置方案圖）o潛水-承壓水降水井32眼，井深2730m；潛水完整井降水井4 眼，井深131-5. 0m；共需布置36眼降水井，排水量約3600m3/ho 5.3.3降水坑現(xiàn)場降水主要采用井點降水外，汽車卸煤溝基礎(chǔ)在土方開挖過程 中，由于粉土透水性差，粉土中的重力水降水過程較慢，計劃在汽車 卸煤溝基礎(chǔ)開挖外廓線和降水井之間的北側(cè)設(shè)置2個5X5m的降水 坑，將汽車卸煤溝基坑中的明水排入降水坑利用水泵抽水進行降水。5. 4降水井20、單井設(shè)計潛水-承壓水降水井依據(jù)承壓水含水層底板埋深確定井深，設(shè)計 井深2730m,井深應(yīng)穿透層壓含水層，進入承壓含水層底板的粉土、 粉質(zhì)粘土層23m,水泵泵頭放置在承壓含水層以下23m,確保井 內(nèi)水位降深達到-15. 00mo受場地內(nèi)地層厚度分布不均的限制，在施 工時井深應(yīng)靈活掌握,其原則是不能穿透承壓水含水層底板的粉土、 粉質(zhì)粘土層。潛水完整井降水井依據(jù)潛水含水層底板埋深確定井深，設(shè)計井深 1315n）。井深應(yīng)穿透潛水含水層，進入含水層下部的粉土層23m, 水泵泵頭放置在含水層底板以下23m,其原則是不能進入承壓水含 水層。施工機械為CZ-22或CZ-30沖擊鉆。開孔及終孔直徑不小于 60021、mm, 一徑到底。井管為直徑325X5 mm的鋼卷管或螺旋鋼管。花 管放置在含水層部位，采用纏絲過濾器，絲距11. 5mm,空隙率23 25%o潛水含水層中的濾水管長度68叫 承壓水含水層中的濾水管長 度610m,濾水管總長度為1218m,可根據(jù)含水層實際厚度適當調(diào) 整濾水管長度。濾水管下部設(shè)置與井管同徑的沉淀管，其長度為2 3m。洗井吋間不少于2個臺班。潛水-承壓水降水井水泵配泵型號為200QJ80-40,濾料規(guī)格為46mm的河床砂，每眼井數(shù)量不少于10m3o潛水完整井水泵，水泵 配泵型號為QY25-17-2.2,濾料規(guī)格為46nnn的河床砂，每眼井數(shù) 量不少于5n?。洗井時間不少于2個臺班22、。5. 5排水方法及措施5.5.1方法選擇本工程排水主要采用明溝排水，將抽出的地下水和汽乍卸煤溝基 坑內(nèi)的水匯入排水溝排走。在排水溝穿過道路處埋設(shè)600mm管徑的鋼 管。5.5.2明溝的施工方法排水溝采用上口寬800mm, F 口寬500mm,先用挖掘機在降水井外 圍2ni外開挖排水渠，然后人工修整，溝底和溝壁用1:3水泥砂漿抹 而，最后在整個排水溝內(nèi)鋪設(shè)一層防滲膜。6降水施工預(yù)算降水施工預(yù)算包括降水井施工費、排渠開挖土方費、材料費、降 水運行費四大部分。7.結(jié)論與建議7. 1結(jié)論（1）通過降水井施工及抽水試驗基本查明場地地層結(jié)構(gòu)為：第 層粉土（粉質(zhì)粘土），厚度l850m；第層砂礫石、含礫中粗23、 砂，埠深1850叫 厚度4. 0-8.加；第層粉土（粉質(zhì)粘土），局 部與細砂互層，埋深9.010m,厚度5. 08. 0m；第層砂礫石、含 礫中粗砂，埋深15. 018. Om,厚度6. 09. Om；第層為粉質(zhì)粘土, 埋深2224叫未揭穿該層。(2) 場地30m深度內(nèi)地下水類型上部為潛水，下部為承壓水。 潛水含水層頂板埋深1. 85. Om,厚度4. 08.加；承壓水含水層頂 板埋深15. 018. Om,厚度6. 09. Om；承壓水含水層富水性好于潛 水含水層。潛水含水層水文地質(zhì)參數(shù)為：單井流量12m7h；滲透系數(shù)(k) 24. 66m/d;影響半徑(R) 27. 92m；潛水-承壓水24、完整井單井流量 6090m7h,滲透系數(shù)(k) 1340m/d,影響半徑(R)60140m。本 次降水方案針對的目的含水層為潛水含水層和承壓水含水層。(3) 汽車卸煤溝基礎(chǔ)深度為-5. 0013. 50m,降水后要求地下 水位降至-1500m。依據(jù)場地水文地質(zhì)條件確定的降水方案為井點降 水，擬布置雙排降水井，共布置36眼降水井，井距15.7-30. Om； 其屮潛水-承壓水降水32眼，井深2730m；潛水完整井降水井4眼, 井深1315. 0m,利用自然坡降向場地北部排水。(4) 降水施工預(yù)算包括降水井施工費、排渠開挖土方費、材料 費、降水運行費，預(yù)算總費用約為400萬元7.2建議(1) 我公司制定的井點降水方案側(cè)重于抽水、降水，排水通道和 出路需征得水利局主管部門的許可方能實施，建議業(yè)主和施工總承包 單位提前做好溝通、協(xié)調(diào)工作。(2) 土方開挖及土石方運輸通道、排水通道、應(yīng)避免與降水井 發(fā)生沖突，應(yīng)提前進行設(shè)計。（3）降水井一旦啟動運行，必須做好運行期間的管理維護工作, 在基坑開挖期間不能出現(xiàn)停電、停泵現(xiàn)象，否則會前功盡弄，從頭再 來，對施工工期造成嚴重影響。建議配備12臺柴油發(fā)電機組，作 為備用電源。