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1、苏州轨道交通4号线土建工程-TS-01标苏虞张路站降水方案编制：审核：批准：中铁十九局集团有限公司苏州轨道交通-TS-01标项目经理部二一三年五月七日10目 录1 工程概况12 降水目的13 设计依据14 场区工程地质与水文地质条件14.1工程地质条件14.2 水文地质条件35 降水工程分析与计算45.1基坑底板稳定性计算45.2降水方案设计思路45. 3疏干井分析计算55.3 总工作量56 成井运行66.1 成井基本要求66.2 疏干井运行67 成井工艺67.1 工艺流程67.2 设备选型67.3 施工技术要求77.4 成井施工控制表88 降水保证措施98.1 技术保证措施98.2 质量保证
2、措施109 安全运行应急预案119.1 电源保证119.2 排水保证119.3 井管保护119.4 监测措施1110 附图121 工程概况苏州4号线1标段苏虞张路为地下二层车站。端头基坑深度18.1m，标准段基坑深度16.6m。场地标高为2.8m。2 降水目的根据本工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求，本次降水的目的：降低基坑内开挖土体的含水量，便于基坑开挖的顺利进行。3 设计依据1) 供水水文地质勘察规范(GB50027-2001)；2) 建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98)；3) 供水管井设计施工及验收规范(CJJ10-86)；4) 建筑地基基础设计规范(GB50007-
3、2002)；5) 建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001)；6) 设计方提供的基坑围护设计资料；7) 岩土工程勘察报告。4 场区工程地质与水文地质条件4.1工程地质条件开挖范围内主要土层为3素填土、1粘土层、2粉质粘土、3粉土、2粉土，基底处于1粉质粘土层和1粘土层，围护结构深入到2粉土夹粉质粘土层。根据江苏省苏州地质工程勘察院提供的苏州轨道交通4号线（主线）岩土工程初步勘察报告（勘察编号：2010K310）钻探结果显示，拟建轨道交通4号线的沿线70.3m以浅地基土土层为第四系全新世至早更新世沉积的疏松沉积物，以粘性土为主，间夹砂性土。根据地质资料，本站地层层序自上而下依次为：
4、1淤泥层：灰黑色，流塑，富含有机质，有腥臭味，有时含少量碎石及生活垃圾，主要分布在沿线各河道内，层厚0.300.50m，层底标高-0.250.05m，压缩性高，工程特性极差。3素填土层：褐黄灰灰黄色，松散松软，以粘性土为主，含植物根茎，夹少量碎石砖，局部勘探点表层含建筑垃圾及夹淤泥层，属第四纪全新世（Q44）近代人工堆积物，层厚1.008.10m，层底标高-4.791.77m。1粘土：褐黄灰黄色，可塑为主，局部硬塑，含铁锰质结核，夹灰色条纹。为第四纪晚更新世（Q32-3）冲湖积相沉积物，层厚1.904.20m，层顶标高-2.40-1.76m。2粉质粘土：灰黄青灰，可塑为主。含铁锰质斑点及灰色团
5、块，下部夹薄层粉土，局部粉土含量高。为第四纪晚更新世（Q32-3）冲湖积相沉积物，层厚1.006.30m，层顶标高-5.44-2.03m。3粉土：灰黄灰色，稍中密，饱和。夹少量薄层粉质粘土，含云母碎片，标贯击数平均值N16.0。为第四纪晚更新世（Q32-3）冲湖积相沉积物，层厚1.004.60m，层顶标高-8.91-4.40m。2粉砂或粉土：灰黄灰色，中密为主，饱和。夹薄层粉质粘土，局部为粉砂，含云母碎片，标贯击数平均值N16.6，为第四纪晚更新世（Q32-2）海陆交互相沉积物，层厚0.909.00m，层顶标高-10.55-6.24m，。1粉质粘土：灰色，软塑流塑。薄层理发育，夹少量粉土薄层。
6、为第四纪晚更新世（Q32-2）海陆交互相沉积物，层厚1.5018.80m，层顶标高-18.89-7.33m。1粘土：暗绿灰黄色，可塑硬塑。含灰色团块、条纹、铁锰质斑点，下部见铁锰质结核，偶夹薄层粉质粘土。为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物，层厚1.9010.80m，层顶标高-21.10-13.40m。2粉质粘土夹粘土：灰黄青灰，可塑为主，局部软塑。含铁锰质斑点，局部粉粒含量高，下部夹少量薄层粉土。为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物，层厚3.5015.40m，层顶标高-31.04-21.96m。1粉质粘土：青灰灰色，软塑流塑。薄层理发育，夹少量薄层粉土。为第四纪晚更新世（Q3
7、2-1）冲湖积相沉积物，层厚1.4013.50m，层顶标高-36.32-27.39m。2粉土或粉砂：灰色，密实为主，饱和。局部为粉砂，相城段以粉土夹粉质粘土为主，粉砂主要矿物成分为石英、长石，含云母碎片，为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物，层厚2.107.80m，层顶标高-38.37-27.90m。3粉质粘土：青灰灰色，软塑。薄层理发育，夹少量薄层粉土。为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物，层厚2.7011.40m，层顶标高-41.69-34.50m。4.2 水文地质条件根据地下水埋藏条件，可将本车站地下水分为孔隙潜水、微承压水、承压水。孔隙潜水含水层潜水含水层主要由全新统Q
8、4填土层组成，勘察期间苏州测得潜水稳定水位为地面下1.01.50m左右，标高1.461.48m，据区域水文资料，苏州市历史最高潜水位为2.63m，近35年最高潜水位2.50m（1985国家高程基准），最低潜水位标高为0.21m，潜水位年变幅一般为12m。该层水对基坑开挖有直接影响。微承压水微承压水含水层由晚更新世沉积成因的3、3粉土、2粉土或粉砂层组成，其隔水顶板为1、2粘性土层，隔水层底板为1、2粘性土层，具微承压性。据实测结果，微承压水水头标高在-0.201.90m，该层为对车站基坑开挖有直接影响的含水层。富水性主要受含水介质厚度制约。该含水层的补给来源主要为潜水和地表水。据区域资料，苏州
9、市历年最高微承压水头标高为1.74m，近35年最高微承压水水位为1.60m左右，年变幅1m左右。本车站所处地层含有微承压水的为3粉土与2粉砂或粉土层，围护结构已将含有微承压水的土层截断。承压水根据钻探结果，承压水含水层由晚更新世沉积成因的土层组成，主要为2、4粉土或粉砂层，具承压性，属于本区第I承压水。据4号线实测资料，其水头标高在-0.225-2.92m之间。该含水层的补给来源主要为承压水的越流补给及地下迳流补给，以地下迳流及人工抽吸为主要排汇方式。据区域资料，承压水水头标高在-2.70m左右，年变幅1m左右。 苏虞张路站承压水埋藏较深对基底稳定性无影响。5 降水工程分析与计算5.1基坑底板
10、稳定性计算基坑底面设计标高以下存在承压含水层，开挖过程中，必须有效控制承压水水头埋深，防止基坑发生突涌事故，因此，必须进行基坑突涌稳定性分析。基坑底板抗突涌稳定条件：在基坑底板至承压含水层顶板之间，土的自重压力应大于承压水含水层顶板处的承压水顶托力，可按下式进行承压水位控制：式中： F -安全系数（取1.05）hs -基坑开挖深度（m）D -安全承压水头埋深值（m）H -承压含水层顶板埋深值（m）s -基坑底板至承压含水层顶板间的土层重度的层厚加权平均值（取18.00kN/m3）w -地下水的重度（10.00kN/m3）端头基坑深度18.1m，标准段基坑深度16.6m.根据勘察资料，承压含水层
11、初始水头埋深按较为不利考虑为5.5m。基坑标准段及端头井段，2层承压含水层顶板最浅埋深按30.7m考虑；则临界开挖深度为17.0m，则标准段及端头井段不需减压降水。 5.2降水方案设计思路针对本工程特点，充分利用我公司的降水设计及地下水控制经验，采用以下措施解决降水工程中的难点： 对于坑内浅层潜水，采用深井降水措施，对坑内浅层土体进行疏干降水。 由于本基坑围护结构深入到2粉土夹粉质粘土层，未进入含水层，对2层承压含水层不需考虑。5. 3疏干井分析计算为确保基坑顺利开挖，需降低基坑开挖深度范围内的土体含水量。开挖范围内主要土层为3素填土、1粘土层、2粉质粘土、3粉土、2粉土，基底处于1粉质粘土层
12、和1粘土层，围护结构深入到2粉土夹粉质粘土层。坑内疏干井数量按下式确定： n = A / a井 式中：n 井数(口)； A 基坑需疏干面积 (m2)；a井 单井有效疏干面积 (m2)；基坑降水面积约为9300m2，综合考虑按每200m2布设，拟布置47口疏干井，端头井井深25m，标准段井深23m。为了检查降水效果及信息化施工，按照20%的标准另设置10口备用观测井。坑外按照间距120m,设置10口观测井，井深与端头井相同，当坑外水位大幅度下降时，可考虑维护渗漏，及时上报。4个出入口各布置两口井，井深18m。5.3 总工作量工作量详见下表：降水工作量表区域井号孔径(mm)管径（mm）井深(m)数
13、量滤管(m)端头井S1-S4，S44-S475502732584-18标准段S5-S4355027323394-16坑内备用观测井BG1-BG1055027323104-16出入口S48-S5755027318104-10坑外观测井G1-G1055027325104-186 成井运行6.1 成井基本要求 必须在围护结构及止水帷幕全封闭后才能进行坑内成井施工。 地基加固（如旋喷桩加固）施工结束后，方可进行成井施工，否则地基加固会影响成井质量。 疏干井的成孔必须严格按照设计深度施工。6.2 疏干井运行 疏干井降水应在基坑开挖前15-30天或更早进行，以保证有效降低开挖土体中的含水量，确保基坑开挖施
14、工的顺利进行。 根据开挖进度，井内水位应控制在基坑开挖面以下一定深度内。基础底板施工完成后，包括养护阶段和地下室及上部结构施工阶段，应由设计单位提供基础及上部结构的抗浮力，在确保承压水水头压力不大于抗浮力的情况下，逐步减少疏干井的开启数量，直至静止水位情况下水头压力不大于抗浮力，降水全部结束。应由总包单位出具“停止降水通知书”后，才能终止降水工作。7 成井工艺7.1 工艺流程准备工作钻机进场定位安装开孔下护口管钻进终孔后冲孔换浆下井管稀释泥浆填砂止水封孔洗井下泵试抽合理安排排水管路及电缆电路试验正式抽水记录。7.2 设备选型 本工程降水井孔径为钢管650mm，本工程钻井设备选用GPS-10型钻机，成孔采用正循环自然泥浆造浆，泥浆护壁回转钻进成孔，钻头选用带保径圈的三翼钻头，钻头直径按设计及规范要求选用钢管630mm。根据施工经验，使用这些钻头施工稳定性好，能确保成孔质量，能有效控制成孔中的缩径现象，为确保工程质量奠定基础。7.3 施工技术要求7.3.1准备工作合同签订后，即开始施工部署，首先组建项目经理部，落实材料和人员，合理安排人财物，与
