1、汽车卸煤沟降水施工方案1. 序言12. 编制方案的目的及参考依据13项目概况24. 厂址区水文地质条件24. 1区域水文地质条件24. 2厂址区水文地质条件34.3抽水试验成果统计、分析计算45. 降水井施工方案65. 1降水施工方案主导思路75. 2降水施工方案85.3降水井和降水坑布置方案85.3.1降水井井深确定85.3.2降水井井距确定95.3.3降水坑95.4降水井单井设计105.5排水方法及措施11551方法选择115.5.2明沟的施工方法116. 降水施工预算117. 结论与建议117. 1结论117.2建议121.序言新建电厂汽车卸煤沟基础底而设计标高为0. 00以下-5. 02、0 -13.50m,受较高的地下水水位限制，基础无法施工。为赶工期、赶 进度，保障汽车卸煤沟基础顺利施工，业主及施工总承包单位兵团建 工集团提出采用基坑降水方案。建工集团承担新建电厂汽车卸煤沟基 坑降水方案编制工作，负责基坑降水施工任务。2.编制方案的目的及参考依据编制降水方案的冃的是通过对新建热电厂所处地域的水文地质 条件分析，判明厂区地层结构、含水层分布情况及其富水性，明确指 岀需降水目的含水层，有针对性的制定出施工可操作性强，经济合理, 工期尽量短的降水施工方案，为业主及施工总承包单位最终决策提供 依据。降水施工编制方案参考的主要依据如下：(1) 建筑基坑支护技术规程；(2) 市政排水设3、计规范；(3) 供水管井技术规范；(4) 机井技术规范；(5) 水利水电工程钻孔抽水试验规程；(6) 本次施工的降水井钻探资料；(7) 兵团地勘院做的降水井抽水试验成果资料；(8) 新疆电力院做的电厂施工设计资料。3. 项目概况汽车卸煤沟基础为矩形，长度178. 00m,基础底面标高为0. 00 以下-5. 0013. 50m。根据施工设计方案，基础施工采用大开挖方案, 基坑开挖临时边坡按I ： 1.0放坡，基坑开挖外轮廓线以建筑物红线为 基线外扩，基坑开挖外轮廓线三次放坡。按照基坑降水相关规范要求, 经过降水后的地下水水位应低于建筑物基础底面标高以下-15m,因 此，本次降水施工的地下水水位4、必须保证在0. 00以下-15. OOmo4. 厂址区水文地质条件4. 1区域水文地质条件整体地势东南高，西北低，地形平缓，自然坡降58%。69%。 据现有水文地质、物探资料及兵团地勘院资料，第四纪沉积物厚度超 过400m,地下水类型均属于第四纪孔隙水。在300m深度内，地层结 构为粉土、沙砾石、粉质粘土、中粗砂交互沉积。地下水类型上部为 潜水、下部为多层结构的承压水。潜水含水层底板埋深为1025m, 底板岩性为粉土、粉质粘土等，分布不稳定，含水层岩性主要为砂砾 石，中粗砂。越往北部下游地区，含水层岩性颗粒逐渐变细为细砂、 粉细砂层。承压含水层位于潜水含水层之下，隔水层顶板埋深15 30mo承5、压含水层单层厚度510m,由于最近几年上游开发地下水力 度较大，引洪渠以南，承压水已不能自流；引洪渠以北，由于地势降 低和承压水的压力顶板变厚，承压水自流，水头在+1.00+3. OOiDo厂址所在区域地下水的补给源主要为來自上游含水层的侧向径 流补给，该补给量主要进入承压水含水层压；另外还接受少量的大气 降雨（雪）的入渗补给。特别在丰水年份，降雨和冰雪融化水对潜水 水位的抬升影响较大。地下水的排泄除部分潜水通过冲沟、泉溪和排 水渠排泄、潜水蒸发及通过下游断面排泄外，人工开采已成为主要的 排泄方式。地下水流自东南向东北方向径流，水平方向径流较好，水力坡度 43%。58%。，垂直方向上径流相对较6、弱，局部区域存在承压水通过 天窗向潜水越流补给现象。潜水埋深自东南向西北变浅，一般13m。 据地下水动态长期观测资料，主动态类型要属开采一气候型动态，冬、 春季水位较高，开采期水位逐渐降低。潜水水位年变幅为15叫 今 年春季受降雪量大的影响，潜水水位较往年有所上升。人工开采目的 含水层主耍为承压水，近几年随着地下水开采量的加大，承压水水头 呈下降趋势，年平均水头下降0.250. 35mo4. 2厂址区水文地质条件为查明新建热电厂址水文地质条件，获取降水施工所需的水文地 质参数，业主委托地勘院进行了主厂房场地的水文地质勘察工作。我 公司负责施工降水试验机井，协助地勘院技术人员进行抽水试验工 作。7、勘察工作共施工了 4眼试验井，设计深度均为30m,孔径750mm, 井径426咖。4眼机井分布位置情况是：主厂房东南角，酋南角各1 眼，主厂房北侧中段1眼，靠近汽车卸煤沟部位1眼（见降水井分布 位置图）。每个主井附近都施工了 13眼观测孔。施工过程中，首先施工的是ZK1、ZK4号井，查明主厂房场地在30m深度内地层结构大 致分为5层：第一层为粉土（粉质粘土），厚度1.85.0m；第二层 为砂砾石、含砾中粗砂，顶板埋深1850ni,厚度4.0& 2m；第 三层为粉土（粉质粘土），局部与细砂互层，顶板埋深9.010m,厚 度5. 080m；第四层为砂砾石、含砾中粗砂，顶板埋深15. 018. 0m8、, 厚度6. 09. 0m；第五层为粉质粘土，顶板埋深2224m,没有完全 揭穿该层，施工至设计深度就终孔了（地层结构见水文地质剖面图）。 成井完毕后进行了多孔抽水试验。抽水试验结果表明，ZK1、ZK4号 机井单井流量5694m7h,主井降深8. 410. 9m,观测孔降深0. 43 0. 79m,单位涌水量182. 4L/s. m,属于中等富水区。地勘院经过对钻探资料和抽水试验结果初步分析认为30m勘探 深度内分布2层含水层，上部为潜水含水层，含水层岩性为砂砾石、 含砾中粗砂，厚度4.0& 2m；下部为承压水含水层，含水层岩性为 砂砾石、含砾屮粗砂，厚度6. 09. Om；抽水试验是对潜水、9、承压水 混合含水层进行的试验，单井流量较大，鉴于此，地勘院调整工作方 案并出具了设计变更，ZK2、ZK3号井施工只针对潜水含水层进行降 水试验，井深调整为1215叫 其它参数保持不变。通过对ZK2、ZK3 号井施工、试验，查明潜水含水层水位埋深1. 113m,单井流量4 12 m7h,主井降深10.2-11. Im,观测孔降深0. 200. 98m,单位涌 水量0. 33L/s. m,属于一般富水区。4. 3抽水试验成果统计.分析讨=J抽试验结果见表4-1。目试验井类咆、钻孔编号井深(m)流量 （m3/h）含水层 厚度(m)降深(m)观测 孔1距 离(01)观测 孔2距 离5)观测 孔1降 深10、(m)观测孔 2降深(m)潜水-承压水完整井ZK130941510.920350. 790. 62ZK43056148.420350. 560. 43潜水完整井ZK3125411. 120350.20. 1ZK213124.510. 2100.6表4-1抽水试验结果表本次勘察工作分别对潜水含水层和潜水、承压水混合含水层进行 了抽水试验，降水井所需水文地质参数主耍为渗透系数(K),单位涌 水量(q),影响半径(R),依据主厂房场地水文地质条件，参考水 文地质手册，水文地质参数计算采用的计算公式如下：(1) 潜水完整井参数计算公式 潜水完整井稳定流多孔求参公式：(一个观测孑L)(二个观测孑L)0711、33Q（lg打一lgB）（2H-S,-SJ&-SJK 二 0.7330(1 計2 jg) -(2H-Si-S2)(51-S2) 影响半径的计算公式一： 潜水完整井影响半径计算公式二:SH2HSjlg 人一S】（2HSJlgR(一个观测孔)(二个观测孔)=5（2H _ SJig 巧 _ S?（2H _ S?） lg 斤 （S厂 S2）（2H-S|-S2）(2)潜水承压水完整井参数计算公式潜水-承压水完整井稳定流单孔求参公式:K 二 0.733Q(lg/?_lgN) _-h2影响半径的计算公式R = 2S、*H K式中：H:潜水含水层厚度(m)；K:渗透系数(m/d)；Q：抽水井涌水量(m3/d)12、；S:抽水试验井的降深(m)；SI、S2:观测孔水位降深(m)；rl r2:抽水孔至观测孔的距离(m)；M:承压含水层厚度(m)；R：抽水井的影响半径(m)；j：抽水井的井半径(m)；水文地质参数计算结果见表4-2o水文地质参数计算结果统计表参数试验井类痢、机井 编号井深(m)流量(m3/h)水厚In) 含层度降深(m)井半径(m)渗透系数 K (m/d)影响卜径(m)单位涌水量 q(L/s m)潜水-承压水完整井ZK130941510.90.21339. 28149. 61.8ZK4305614& 40.21312.5156.62.4潜水完整井ZK312L0411. 10.21324. 6613、27.90. 23ZK213124.510.20.21321.6222.40. 33备注：木成果依据兵团地勘院抽水试验成果报告经复核后确定的5. 降水井施工方案通过对4眼降水试验井勘探、试验结果分析对比，查明了 30m勘 探深度内分布2层含水层，潜水含水层顶板埋深1.8-5. Om,底板埋 深9. 010. Om,潜水含水层厚度4. 0-8.加；承压水含水层顶板埋深 15.0-18. Om,承压水含水层厚度6.09.0m；两层含水层之间由透 水性较弱的粉土、粉质粘土层和隔，水力联系微弱，承压水含水层富 水性好于上部潜水含水层。依据设计资料，汽车卸煤沟基础底面标高为-5. 013. 50m,埋 14、深较大，基坑最大降水深度达到了潜水含水层的底板以下，为满足汽 车卸煤沟基础施工要求，不但要把潜水含水砂砾石层中的水疏干，还 要把承压水顶板的粉质粘土层屮的水部分疏干，根据主厂房抽水试验 结果，潜水含水层富水性一般，单井流量较小，承压水含水层富水性 属中等富水，单井流量较大。综合上述分析，本次降水施工方案针对 潜水含水层和承压水含水层两层含水层。5.1降水施工方案主导思路本次降水施工的主导思路是依据水文地质勘探、试验资料首先确 定降水目的含水层。前文已分析得出结论，潜水含水层富水性一般， 埋藏浅，其补给水源主要为侧向补给量、水库渗漏补给量、河道渗漏 补给量。承压水含水层富水性属中等富水，其补给源15、主要为上游地下 水侧向补给。由于汽车卸煤沟基坑挖深较大，为土0. 00m以下-13 50m, 基坑降水的关键是：不但要切断汽车卸煤沟基坑周围潜水含水层的补 给水源，还要截断层压含水层的补给源，将承压水水位降低，以达到 把承压水顶板的粉土或粉质粘土层中的部分水疏干，因此，汽车卸煤 沟基坑降水方案采用井点降水。5.2降水施工方案方案选择：本工程采用单井点降水，在汽车卸煤沟基础外廓线四 周呈矩形布置2排降水井（具体见降水井布置图）。通过井群抽水将汽车卸煤沟基坑外围补给水源排走，逐渐形成降 落漏斗，阻止水源进入基坑，从而达到降低地下水水位的口的。该方 案的优点是：降水井施工工期短，无需大型机械设备，施16、工力量容易 组织；在抽水期间可与基础施工同步进行，边降水，边开挖基坑，降 水水位至基础底面标高以下-1.50m即可进行基础土建施工。基础施 工至地下水位以上即可终止降水，对工期不会造成延误。利用降水井抽水降低潜水位和承压水位，抽水57天，基坑内 地下水位开始下降，首先排走潜水含水层砂砾石中蕴含的地下水，随 后随着承压水位的降低，在重力作用下逐步疏干承压含水层顶板粉土 和粉质粘土层中的重力水，待地下水水位下降至-15. 00m后，即可开 展基坑开挖工作，此时基坑粉土层中会有部分重力饱和水未能完全疏 干，解决办法是在基坑地势相对较低的北侧开挖集水井（坑），用污 水泵将积水排走，该项工作结合基坑开挖17、深度逐步开展，明水用水泵 排走，土层中的部分饱和水通过晾晒蒸发排走。集水井（坑）的深度、 位置可依据基坑内积水情况随时增减数量和调整位置。5.3降水井和降水坑布置方案5.3.1降水井井深确定由于汽车卸煤沟基础最大埋深为-13. 50m,部分基坑深度为 -5. 00m,因此降水方案是针对潜水含水层和承压水含水层两层含水 层，为截断汽车卸煤沟基坑外围的地下水补给水源，包括潜水來源和 承压水补给源，阻止水源进入基坑，由于承压水富水性较好，补给源 较丰富，因此必须在整个基坑周围形成一个完整的降水漏斗，从而达 到降低地下水水位的目的。根据卸煤沟的基础埋置深度不同，在基础 埋深较人的部位中部和西部布置潜水18、-承圧水降水井（32眼），深度 为27. 00-30. 00m；在卸煤沟东头基础埋深较小部位布置少量的潜水 完整井降水井（4眼），深度为15. OOmo5.3.2降水井井距确定根据抽水试验结果，潜水完整井单井流量12m7h,渗透系数（k） 24. 66m/d,影响半径（R） 27. 92m；潜水-承压水完整井单井流量60 90m3/h,渗透系数（k） 1340m/d,影响半径（R）60140m,降水井 之间的井距依据降水井抽水试验成果取得的水文地质参数确定。降水井围绕汽车卸煤沟基坑四周布设。第一排降水井之间的井距 为15. 7m19. 4m,在卸煤沟基础西部紧贴基坑边布置，井距为15. 7m,19、 在卸煤沟基础东部降水井距基础外边线3. 008. 00m,井距为19. 4m。第二排降水井之间的井距为30. 0m,降水井距卸煤沟西部基础外 边线15. 75m （见降水井布置方案图）o潜水-承压水降水井32眼，井深2730m；潜水完整井降水井4 眼，井深131-5. 0m；共需布置36眼降水井，排水量约3600m3/ho 5.3.3降水坑现场降水主要采用井点降水外，汽车卸煤沟基础在土方开挖过程 中，由于粉土透水性差，粉土中的重力水降水过程较慢，计划在汽车 卸煤沟基础开挖外廓线和降水井之间的北侧设置2个5X5m的降水 坑，将汽车卸煤沟基坑中的明水排入降水坑利用水泵抽水进行降水。5. 4降水井20、单井设计潜水-承压水降水井依据承压水含水层底板埋深确定井深，设计 井深2730m,井深应穿透层压含水层，进入承压含水层底板的粉土、 粉质粘土层23m,水泵泵头放置在承压含水层以下23m,确保井 内水位降深达到-15. 00mo受场地内地层厚度分布不均的限制，在施 工时井深应灵活掌握,其原则是不能穿透承压水含水层底板的粉土、 粉质粘土层。潜水完整井降水井依据潜水含水层底板埋深确定井深，设计井深 1315n）。井深应穿透潜水含水层，进入含水层下部的粉土层23m, 水泵泵头放置在含水层底板以下23m,其原则是不能进入承压水含 水层。施工机械为CZ-22或CZ-30冲击钻。开孔及终孔直径不小于 60021、mm, 一径到底。井管为直径325X5 mm的钢卷管或螺旋钢管。花 管放置在含水层部位，采用缠丝过滤器，丝距11. 5mm,空隙率23 25%o潜水含水层中的滤水管长度68叫 承压水含水层中的滤水管长 度610m,滤水管总长度为1218m,可根据含水层实际厚度适当调 整滤水管长度。滤水管下部设置与井管同径的沉淀管，其长度为2 3m。洗井吋间不少于2个台班。潜水-承压水降水井水泵配泵型号为200QJ80-40,滤料规格为46mm的河床砂，每眼井数量不少于10m3o潜水完整井水泵，水泵 配泵型号为QY25-17-2.2,滤料规格为46nnn的河床砂，每眼井数 量不少于5n?。洗井时间不少于2个台班22、。5. 5排水方法及措施5.5.1方法选择本工程排水主要采用明沟排水，将抽出的地下水和汽乍卸煤沟基 坑内的水汇入排水沟排走。在排水沟穿过道路处埋设600mm管径的钢 管。5.5.2明沟的施工方法排水沟采用上口宽800mm, F 口宽500mm,先用挖掘机在降水井外 围2ni外开挖排水渠，然后人工修整，沟底和沟壁用1:3水泥砂浆抹 而，最后在整个排水沟内铺设一层防渗膜。6降水施工预算降水施工预算包括降水井施工费、排渠开挖土方费、材料费、降 水运行费四大部分。7.结论与建议7. 1结论（1）通过降水井施工及抽水试验基本查明场地地层结构为：第 层粉土（粉质粘土），厚度l850m；第层砂砾石、含砾中粗23、 砂，埠深1850叫 厚度4. 0-8.加；第层粉土（粉质粘土），局 部与细砂互层，埋深9.010m,厚度5. 08. 0m；第层砂砾石、含 砾中粗砂，埋深15. 018. Om,厚度6. 09. Om；第层为粉质粘土, 埋深2224叫未揭穿该层。(2) 场地30m深度内地下水类型上部为潜水，下部为承压水。 潜水含水层顶板埋深1. 85. Om,厚度4. 08.加；承压水含水层顶 板埋深15. 018. Om,厚度6. 09. Om；承压水含水层富水性好于潜 水含水层。潜水含水层水文地质参数为：单井流量12m7h；渗透系数(k) 24. 66m/d;影响半径(R) 27. 92m；潜水-承压水24、完整井单井流量 6090m7h,渗透系数(k) 1340m/d,影响半径(R)60140m。本 次降水方案针对的目的含水层为潜水含水层和承压水含水层。(3) 汽车卸煤沟基础深度为-5. 0013. 50m,降水后要求地下 水位降至-1500m。依据场地水文地质条件确定的降水方案为井点降 水，拟布置双排降水井，共布置36眼降水井，井距15.7-30. Om； 其屮潜水-承压水降水32眼，井深2730m；潜水完整井降水井4眼, 井深1315. 0m,利用自然坡降向场地北部排水。(4) 降水施工预算包括降水井施工费、排渠开挖土方费、材料 费、降水运行费，预算总费用约为400万元7.2建议(1) 我公司制定的井点降水方案侧重于抽水、降水，排水通道和 出路需征得水利局主管部门的许可方能实施，建议业主和施工总承包 单位提前做好沟通、协调工作。(2) 土方开挖及土石方运输通道、排水通道、应避免与降水井 发生冲突，应提前进行设计。（3）降水井一旦启动运行，必须做好运行期间的管理维护工作, 在基坑开挖期间不能出现停电、停泵现象，否则会前功尽弄，从头再 来，对施工工期造成严重影响。建议配备12台柴油发电机组，作 为备用电源。