微山金源煤矿新建0.45Mt/a选煤厂项目
降水专项施工方案
编制单位：中煤建筑安装工程有限公司 编 制 人： 审 核 人: 审 批 人： 编制日期：
第一部分 概述
1.0编制依据
① 现场勘查周边环境情况 ② 该项目《岩土工程勘察报告》
③《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002
④《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002 ⑤《地基与基础工程施工技术规范》GBJ202-83 ⑥该工程基础平面图、基础详图等
⑦《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》【2009】87号文
错误!提供的其它降水资料
2.0工程概况
拟建场地位于微山县西外环金源煤矿院内，本期拟建工程有主厂房、原煤仓、精煤仓、浓缩池、循环水池、生产办公楼等配套项目，室内外高差0.3米。因单体工程较多，但工程基础埋深及地基处理方法较为相似，开挖坑底标高在-4.1~-6.0m之间，本次以基坑最深的主厂房为代表进行设
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计计算.其它单体工程均以此执行。
3.0场地工程地质条件及水文地质条件
3。1地形地貌条件
拟建工程场地区属河湖相冲洪积平原地貌类型，地形比较平坦。地面相对高程34。00~36。62m，相对高差2。62m.为暖温带半湿润季风区,大陆性气候,四季分明.历年平均气温13。7°C，冬季平均气温1。9°C，夏季平均气温27。2°C。历年平均降水量655.2mm，水量主要集中在7～8月。霜冻期一般在十月中旬至次年三月，无霜期200天左右.最大冻结深度0。48m。 3.2地层结构
勘探深度范围内揭露的地层均为第四系冲洪积物，其岩性主要为粘性土和砂土,自上而下共分8层以及2个分层，分述之：
1．杂填土（Q4ml）
灰黑色,以煤渣和煤矸石为主，多数被碾压结实，未完成自重固结。 该层场区普遍分布，厚度0.50~3。00m,平均1.31m，层底标高31。75~35。62m。平均34.21m.
2．素填土（Q4ml）
褐黄色～棕黄色，以粘土和粉质粘土为主，干强度及韧性高,可塑。 场区内大部发育，厚度0。40~3。40m，平均1.48m；层底标高32。22～34.09m，平均33.17m;层底埋深1.50～4。40m，平均2。72m.
3．粘土（Q4apl)
浅灰色，干强度中等，韧性高，光泽反应光滑,摇振反应无,含有机质，软塑～可塑.
该层在场地中局部发育,厚度0.20～1.00m，平均0.57m,层底标高32.77~33.67m，平均33。15m，层底埋深0。90～3。50m，平均2。41m。
4．粘土(Q3apl）
棕黄色夹浅灰色,干强度及韧性高，光泽反应光滑,摇振反应无,含铁锰质物及小径姜石,硬塑,局部可塑.
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场区内普遍分布，厚度0。70～2.80m，平均1.98m；层底标高29.88～31.65m,平均30.94m;层底埋深2.90～6。40m，平均4.58m。
经膨胀试验，该土层自由膨胀率62。0～71.0％,膨胀率1.40～1。90％，膨胀力17~25Kpa。
5、粉质粘土（Q3apl）
浅黄色～灰黄色,干强度及韧性中等，光泽反应稍有光滑,摇振反应无，含小径姜石，可塑.
场区内普遍分布，厚度1。30～2.30m，平均1。94m；层底标高28。42～29。58m，平均29。00m；层底埋深4。90～8.20m，平均6。52m.
6、粉质粘土（Q3apl)
浅黄色～褐黄色，干强度及韧性中等～高,光泽反应稍有光滑~光滑，摇振反应无，含铁锰质物,含姜石10～20%,粒径1~5cm,硬塑.
场区内稳定发育，厚度1.80～6。10m,平均3.51m；层底标高22。86～26.89m,平25。50m；层底埋深7.50～12.50m，平均10。03m。
7、中粗砂（Q3apl）
褐黄色，饱和,砂质较纯,级配一般～较好，成分以石英、长石为主，少量暗色矿物，中密～密实。该层底部一般发育厚约0。1~0.4m，胶结姜石层，质坚硬。
场区内普遍分布，厚度2。50~7.10m，平均4.69m，层底标高18。60~21.55m，平均19.81m；层底埋深15。00～17.50m，平均15。71m。
7-1、粉质粘土（Q3apl）
褐黄色，干强度及韧性中等，光泽反应稍有光滑,摇振反应无,含姜石10～20％，粒径1～5cm，硬塑。
场区内仅局部发育。厚度0。40～1。40m，平均0。77m；层底标高24。27～25.89m，平均25。15m；层底埋深9。30～11。60m，平均10。80m.
7-2、粉质粘土(Q3apl）
褐黄色，干强度及韧性中等,光泽反应稍有光滑，摇振反应无,含姜石
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10~20％,粒径1～5cm，硬塑～坚硬。
场区内大部发育，厚度0.70~2。40m，平均1.31m；层底标高21.16~23.45m，平均22。41m；层底埋深12.30~15。20m，平均13。54m.
8、粘土(Q3apl)
棕黄色夹褐黄色，干强度及韧性中等~高,光泽反应稍有光滑～光滑，摇振反应无，含铁锰质物，含姜石10～20％,粒径1~5cm,硬塑。
场区内普遍分布,未揭穿,最大揭露厚度为8.00m。 3。3场地水文地质条件
场区内地下水水位埋深0.90~3。55m，平均2.43m，水位标高33.01～33.19m，平均33。09m。地下水类型主要为第四系孔隙潜水，主要含水层为7层中粗砂.其补给途径主要为大气降水和地表水体入渗,排泄途径主要为人工抽水和地下迳流.预计水位年变化幅度约2～3m。建议抗浮设计水位按35m标高考虑。
3.4周边环境条件
该项目场地周边开阔,无需保护的建筑物及地下管线。 4.0本工程基坑支护与降水设计着重解决的问题
基坑开挖深度为3。6～5.5m，基坑采用放坡+支护开挖方式，根据开挖深度、工程地质于水文地质条件等，该基坑工程重点为：
(1）确保基坑四周安全稳定. （2）提出合理的支护与降水方案; （3）为后续的施工创造良好的条件.
第二部分 降水工程
1。0基坑降水方案
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1。1场地及周围环境分析：
根据区域地质资料以及现场勘察情况，场区内无岩溶、塌陷、滑坡、崩塌、泥石流、采空区等不良地质现象，无全新活动断裂构造，地层基本连续稳定,地基土强度总体较好。除2层素填土和4层粘土具弱~中等膨胀潜势外，无其它特殊性岩土发育.场地稳定性较好。因此本场地作为拟建场地适宜。 1.2降水方案选择
场地在勘探深度内地下水属于潜水类型，含水层为第四系冲洪积物粘性土和砂土层，勘探期间实测地下水初见水位在地表以下1。0米左右;地下水补给来源主要为大气降水及地表径流,地下水年变化幅度在2~3米间，场地历史最高水位在现地表以下0.9m,经现场勘察稳定水位在地表下1.0米左右，根据以上分析及现场实际情况采用管井进行降水。由于影响基坑降水的因素如开挖时间、开挖次序，工期安排及整体开挖基坑的规模无法确定,因此场地基坑降水无法取得合适的边界条件，因此该工程基坑降水方案的选择应根据具体条件进行降水设计。上部含水层为粘土、粉质粘土弱透水层组成，下部为中粗砂土含水层，中粗砂为强透水层,则整个含水层土的综合渗透系数取25m/d. 1。3基坑降水方案
根据提供的勘探报告，拟建场地在钻探深度范围内,地下水为潜水，勘察期间潜水地下水位埋深为1.0m左右。本基坑开挖深度在自然地面以下5.50m.在基坑开挖工程中,保证将基坑里的水位降至开挖面以下0.5m,同时保证降水在达到设计要求同时，控制水位降深和降水速率，减少降水对周边原有建筑物的影响。根据本工程场地环境、工程地质水文地质条件
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等情况.本项目参照本地区经验采用管井降水降水方案。沿基坑四周布设管井。勘测期间水位埋深1.0m左右，基坑开挖5.5m深，因此需要采取降水措施,拟采用大口径管井降水的方法将水位降到基坑底部0.5m以下。 1。3.1采用管井基坑降水管井施工
1．管井成井流程
钻机就位
放线钻孔 冲孔、换下 滤 管 包扎滤管 填 砾 填土稳管 洗 井 配套安装 抽 水 图6 管井成井流程图
2．管井施工方法 （1）管井定位
测量人员根据降水井的设计位置测设实际井位,并参阅基础施工图纸，适当调整井位.井位偏差小于50cm。
(2）挖井口、安装护筒
根据测设的降水井的位置，采用人工开挖井口，井口直径为550mm.
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开挖深度为0。8m，安装高0.8m的钢护筒，护筒的安装位置必须准确.
(3）钻机成孔
采用正循环钻机成孔，一钻到底，井孔要求圆、直,垂直度＜1％.钻机就位必须准确，钻杆必须要垂直，钻机底座必须牢固。在钻至设计深度以后停钻.用清水置换井内泥水即洗井,并测定孔深，满足孔深要求之后，撤机。
（4）下井管
井管采用无砂混凝土滤水管，水位以下包缠尼龙网，缓缓下放,当井管与井口相差200mm时，接上节井管，接头处用尼龙网裹严，以免挤入泥砂淤塞井管,竖向用竹条和铁丝固定井管。为防止上下节错位，在下管前将井管以井方向立直.吊放井管要垂直，并保持在井孔中心,为防止雨污水、泥砂或异物落入井中，井管要高出地面不小于200mm,并加盖或捆绑防水雨布临时保护。
(5）填滤料
井管下部2米为沉渣段，其与孔壁之间用粘土封填；上部井管为滤管，滤管与孔壁之间用滤料填充,填砾料时，滤料沿井管外四周均匀填入，保持连续.要避免填料速度过快或不均造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象，洗井后滤料下沉及时补充滤料,要求实际填料量不小于95%理论计算量,填料至自然地面，经洗井之后，密实后及时填补滤料.降水井运行时，随水位下降，滤料会产生一定沉陷,及时采用粘土封闭。
（6）洗井
下管、填料完成后立即进行洗井。采用潜水泵反复进行抽洗，直至水
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清砂净.
(7）设置水泵
水泵规格4。0kw离心式水泵，共计准备8台，扬程24m，流量10～30m3/h，在安装前,必须对水泵本身和控制系统做一次全面细致的检查，在地面试转3min～5min后，若无问题,方可进行安设。安装完毕应进行试抽水，满足要求方可转入正常工作。
3．管井布井参数及质量要求
（1)采用机械成井，参见降水井点平面布置图（具体位置由现场而定），管井定位偏差小于200mm。
（2）降水井孔径为Φ550,滤管外径为Φ450的无砂水泥管，周围滤料填充，滤料选用颗粒均匀、无泥砂污染的、粒径为3－5mm的米石。井深为18m。
（3)降水自井口以下全部设为滤水管.
（4)抽出的水含砂量不超过1/5万，长期运行期间不超过1/10万。 （5）钻孔时一径到底不留沉渣,井孔要求正、圆、直、孔斜率＜1％,下管时井管居中，不偏不斜。
（6）严格控制水位,定期观测,使水位平稳,缓慢下降,防止过快造成不均匀沉降，影响周边稳定.
4．水位观测井
观测井设置要求:基坑中心设计1眼,井深18m，井的其他设计参数与降水井相同；观测井周边要用砌砖围起来，封盖好，防止落入杂物堵塞。
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（1)观测要求：①记录观测水位，每天观测一次并记录数据.②标尺要垂直放在孔中，读数时视线与标尺刻度垂直。
（2）注意事项：①超前设置观测井,及时观测水位变化情况是否影响土方开挖；②水位观测，每天记录观测数据，观察排水井水量，含砂量大小,如有异常，及时反馈信息，加以调整；③注意观察基坑边坡动态，及时反馈信息，修正方案,确保基础施工顺利进行。④定期检修抽水设备，保障降水正常进行。 1.4基坑降水方案设计计算书
由于基坑较深、面积较大，本次按照主厂房考虑基坑降水方案，其余基坑可参照主厂房管井间距布置。 一、管井计算
管井井深16m，因主要含水层为第7层饱和中粗砂层，平均厚度4。69 m,下部滤水长定为6 m，井底进入渗透系数较小的第8层粘土（Q3apl）层，则按潜水型完整井计算，,管井外径0。45m，内径0.3m，四周布置在距离基坑边缘2m处。
根据勘察报告提供的资料,综合考虑土层渗透系数取K= 25m/d,降水至基坑中心坑底下0.5m处，其水位降低值S=5.0m。
1．计算基坑等效半径x0。
根据平面布置可知，基坑在长度方向的最大尺寸是53.1m，宽度方向 尺寸为27.1m,基坑长宽比不大于5,可按基坑面积大小的等效圆计算基 坑等效半径.经计算，管井布置所围基坑面积为1820.16m2 ，故由公式得基坑的等效半径为：
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式中:x0——基坑等效半径；
F——基坑面积,m2. 2．抽水影响半径R
基坑中心处水位降低值为5.0m，含水层厚根据提供资料I含最大为15。50m,则抽水影响半径为：
式中：R-—抽水影响半径； S—-水位降低值， m； H0——含水层厚度； K——渗透系数，25m/d。 3．基坑系统总涌水量
整个管井降水系统的总涌水量按非承压完整井计算，总涌水量为： =4926。37m3/d=0。0570 m3/s 4．管井单位长度进水量 5．管井滤水器总长度计算
管井滤水器总长度L= Q管/q管=53。40m 6．管井数量计算
群井抽水单个管井过滤器浸水部分长度按下式试算确定: 式中，Q——管井系统总涌水量（m3/d）； H-—抽水影响半径为R的一点水位（m）； -—管井个数（根）； -—假想半径（m); -—管井半径(m)；
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取基坑中心处的H=15。5—5=10.5m，当管井数量为7时， 此数值符合＞Q管/q管=53.4m的要求。
由于本地土层不均质，综合渗透系数取定有一定的偏差，根据经验，当井距超过15m时，在排水时虽能满足总排水量要求，但为了降水均匀。故管井应在整个基坑范围内均匀布设8眼井，根据此计算理论，原煤仓、精煤仓、浓缩池、循环水池、生产办公楼等其他单体工程相应布设井点，平面布置详见附图
7、水泵的选择
单井出水量q= Q总/n=4926。73/8=615。84 m3/d/24=25。66 m3/h 查表得，采用2B-31型离心式水泵满足要求 1。5现场排水总管的选择与布设
根据本项目情况，现场降水时间较长，必须将水泵抽出的地下水，源源不断有组织地排出施工现场，应建设单位的要求,所有抽出的地下水必须进入煤厂院内的污水处理池内，因现场单体工程较多，避免影响施工现场的交通,采用Φ800的砖砌检查井作为地下水收集点，排水总管选用DN400砼管埋设于地面以下布设于基坑周围，将地下水排出，具体布设见附图二。
1。6施工安全及文明施工措施 1.6.1施工安全
工地施工应遵照国家颁发的《建筑安装工程技术规程》，确保安全，并注意以下安全事项：
①施工现场要平整，脚手架搭设要牢靠。防止钻机及其它机械设备工作
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时发生倾斜、滑动等现象。
②进入工地须戴好安全帽、穿劳保鞋，高空作业还须系好安全带。 ③机器设备须有专人负责,非操作人员禁止上机操作。
④工地拆接电必须由电工操作。机械设备必须接地线避免发生漏电伤人现象。
⑤拆卸钻杆人员必须带手套工作，且绝对听从钻机操作工的指挥. ⑥注浆过程中，孔口操作人员必须带好防水镜，头部戴好防护罩、穿好工作衣，以免注浆管爆裂时浆体伤人。
⑦安检人员随时检查工地文明施工情况，并及时反馈到项目经理。 ⑧施工人员都必须服从命令听指挥，加强纪律,按操作规程作业.出现违章事故者,必须追查责任，赏罚严明。 1.6.2文明施工
①工地材料堆放要明确标示，严禁不同材料混放。 ②材料与半成品要严格区分。
③交叉作业时要协调好，严禁从高空乱扔乱掷。
④遵守机械设备的操作程序和安全操作规则，严禁野蛮操作。 ⑤遵守业主单位的各项规章制度，服从甲方和监理单位的管理。
第三部分 施工配合及进度
1。0基坑降水、挖土、支护施工总体部署
本工程基坑降水、挖土、支护三者紧密相关，施工时要密切配合，根据基坑深度及支护和降水的施工工艺,先进行管井的施工,超前降水，待地下水位降至基底0.5m以下且水位稳定，土方固结后，再进行挖土、
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支护工作。
2.0工期进度 2.1施工工期
降水净工期90天，不含其他不可抗拒因素，否则工期顺延。 2.2 施工组织管理机构(详见附图一) 投入本工程项目主要管理人员
序号 职务 人数 职称 专业 1 项目经理 1 工程师 工民建 2 技术总负责 1 工程师 工民建 3 质检员 1 助工 工民建 4 安全员 1 助工 工民建 5 材料员 1 工程师 工民建 6 施工队长 1 工程师 工民建 项目组织机构管理架构图
中煤建筑安装工程有限公司 0.45Mt/a选煤厂工程项目部 项 目 经 理 13
附 图 一
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