地铁车站施工降水排水方案

本工程场地地下水埋深8.4～9.5m，。车站开挖深度17.75～20.39m。降水幅度10.89～11.99m。

1)降水水量估算

由于工程场地的水文地质条件较复杂，对降排水水量暂时只能估算，工程实施时降水参数通过现场勘察或试验加以修正。

（1）潜水井排水量 计算公式：

Q11.366K(2MS)S（m3/d）lgR0/r0

式中：Q1-基坑潜水涌水量（m3/d） K—含水层渗透系数（m/d） M—含水层厚度（m） S—降深（m） R—影响半径R2SHK（m）

r0—基坑换算半径（m），r0＝0.29×（基坑长＋基坑宽）

R0—引用影响半径R0Rr0（m） （2）基坑总排水量2)降水井数量

单井出水量按下述经验公式计算： q＝120πrsl（K）1/3

3QQ1Q2Q（3m/d）

式中：q—单井出水量（m3/d） rs—过滤器半径（0.15m） l—过滤器长度（m） K—渗透系数（m/d） n＝1.1Q/q 3)降水井深度 H≥H1+ H2＋+iL＋l 式中：H—降水井深度（m） H1—基坑开挖深度（m）

H2—基坑开挖深度距离降水后水位（m） i—降水曲线坡度，取1/4

L—管井中心至基坑中心的短边距离（m） l—滤管长度（m）

取降水井深度为底板以下1.0m。车站降水井深度约

24m。

4)降水井位布置

布置上采取抽水管井封闭降水。

降水采用管井对车站进行封闭降水，相邻降水井间距按20ｍ控制，降水井中心与围护桩间距一般按3m控制。 车站降水井布置图。 5）降水井结构

井径500mm无砂管。井孔12～28m的滤水管外包一层土

工布，全孔回填Φ3～7mm滤料。井管构造见图。

2~3m

地表粘土封口Φ600钻孔井管

中粗砂回填

1.0m3~4m

抽水限位线沉淀管井管构造图

6）抽水水泵

抽水井采用流量为20～25m3/小时、扬程不小于30m的潜水泵。

7）人井及排水管路

设计排水管主管（集水管）采用Ф300mm钢管，支管采用Ф89mm钢管。排水采用暗排。每个暗排井点做一个工作井，暗排主管线和支管线均埋置于地面以下300mm。出水管、支管和主管用单向阀连接，防止停泵时水倒流，然后恢复路面。水从支管流经主管汇到雨水井，雨水井要做一工作井，采取暗排形式。

排水口选择雨水检查井口，如直接接入雨水管线，应设

置排水口检查井，在保证排水畅通和含砂量满足要求的情况下，排水口位置经市政统一认可确定。选定排水口的数量和雨管线满足降水最大排水量的要求，安排水口管径大小合理疏排地下水及雨水，施工时根据现场实际情况具体确定。 1.3.5.1.1降水施工

1）降水井施工 （1）放样井位

①降水井井位放样时必须详细调查核实场区地下管线分布情况，当无法确定时可采用人工挖探孔的方法，确认地下无各种管线后方可施工。

②为避开各种障碍物，降水井间距可作局部调整，降水井中心距围护桩外皮≥1.5m，相邻管井间距最大不得超过25m，且降水井总量不得减少。

（2）降水井成孔

为确保降水效果，减小洗井难度，尤其在既有路面上施工时的成孔速度,所有管井采用旋挖钻机成孔。井身结构误差要求：井径误差±20mm；垂直度误差≤1%；井深应满足设计井深。

（3）替浆及下管

下管前注入清水置换全井孔内泥浆，砂石泵抽出沉渣并测定孔深。替浆过程中，安排好泥浆及渣土的清运工作。

井管采用钢筋骨架滤水管，在预制混凝土管鞋上放置井

管，同时水位以下包缠1层60目尼龙网，缓缓下放，当管口与井口相差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3-4条30mm宽、长2～3m的竹条用2道铅丝固定井管。为防止上下节错位，在下管前将井管依井方向立直。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。

（4）填滤料

井管下入后立即填入滤料。滤料应具有一定的磨圆度，滤料含泥量（包括含石粉）≤3%，粒径2～4mm。填砾料时，滤料沿井管外四周均匀填入，宜保持连续。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。

（5）洗井

下管、填料完成后立即进行洗井，特殊情况如上路施工，成井-洗井间隔时间不能超过24小时；由于是反循环钻机施工的降水井，可采用下泵试抽洗井，用潜水泵反复进行抽洗，直至水清砂净，上下含水层水串通，否则改用空压机由上而下分段洗井。洗井过程中应观测水位及出水量变化情况。

（6）抽水

潜水泵及泵管安装吊放，置于距井底以上1.5m～2.0m

处，开槽前的超前抽水时间根据施工安排在20-30天左右。

开始抽水时，因出水量大，为防止排水管网排水能力不足，可以间隔的逐一启动水泵。抽水开始后，逐一检查单井出水量、出水含砂量。

抽水含砂量控制：为防止因抽地下水带出地层细颗粒物质造成地面沉降，抽出的水含砂量必须保证：粗砂含量<1/50000；中砂含量<1/20000；细砂含量<1/10000。当含砂量过大，可将水泵上提，如含砂量仍然较大，重新洗井。

连网统一抽降后连续抽水，不应中途间断，需要维修更换水泵时，逐一进行。

（7）降水观测

降水期对地下水动态进行观测，并对地下水动态变化进行及时分析；当地下水位急剧变化及时分析原因（如水泵损坏、地下含水构筑物突然破裂漏水或区域地下水位上升等），采取相应的处理措施。

2）质量检验 施工质量检验如表：

管井施工质量检验标准

序号 1 允许值或允许偏差 检查项目 单位 排水沟坡度 ‰ % 数值 1～2 1 目测：坑内不插管时目测 检查方法 2 井管（点）垂直度 3 井管（点）间距 4 井管（点）插入深5 过滤砂砾料填灌 粗砂含水层出水含砂量 6 中砂含水层出水含砂量 细砂含水层出水含砂量 % mm % ≤15 ≤200 ≤5 ≤1/50000 用钢尺量 测绳测量 检查回填砾 ≤1/20000 ≤1/10000 实验测定砂水重量比 1.3.5.1.2 排水管路施工 1）施工方法

（1）管沟底部开挖宽度，除管道结构宽度外，还要增加工作面宽度，工作面宽度按规范确定执行。

（2）挖沟时将挖出来的土堆放在沟边一侧，土堆底边距沟边保持0.6～1m的距离，管沟的开挖及回填连续进行，尽快完成。如不能及时回填，管沟两侧需采取防护措施，防止雨水流入管沟内，以免边坡塌方或基土遭到破坏。

施工准备 排水管线施工工艺流程图 测量放线 （3）槽内下入Φ100塑料管2～4束，与2～4眼抽水管沟开挖 井相接。 （4）抽水井以及机动车道上的引渗井井室用机制红砖施做与雨污水检查井相接的排水口工作井 试水试压 混凝土基础，上部井和水泥砂浆衬砌，底部做110mm厚C10合槽埋设电缆 分步回填夯实 排水管下入沟内 圈浇筑C20混凝土，盖承重井盖，与路面平齐。绿地及人行便道上的引渗井用700×700×250mm的钢筋混凝土块保护井口，井口底部做110mm厚C10混凝土基础，周边砌砖。

（5）供电电缆敷设及配电系统安装

①抽水井的供电电缆，在排水管沟回填土之前置于排水管的一侧，与排水管合槽敷设。电缆周围填充细砂，厚度为0.2m。电缆经由线路，地面上每隔20m左右设露出0.5m高的标志桩。

②由动力配电箱引出的电缆到潜水泵之间电缆长度除留有适量的长度外，其它剩余量一律剪除，并排列整齐。电缆两端，配统一编号的标志环各一环。

③电缆敷设路径如遇过路或穿越其它建筑物时，穿厚度为2mm以上的护电套管加以保护。

④供、配电系统用的电力开关柜、动力配电箱安放要牢固稳妥。

⑤为保证降水工程连续运行，需备足25%用电设备备件，以便及时换修用电设备。

⑥电力开关柜及动力配电箱要上锁，应做好防雨、防砸等防护工作，并须安装围栏，并在围栏不同方向悬挂警示标志，其放置地点要安全、平整，周围无杂物堆放。

⑦供、配电系统设有三级保护装置。电力开关柜中设有过流、短路、过热保护的自动开关。动力配电箱中设有过流、

漏电保护的自动开关。所用电缆设计为三相五线制双“O”线。用电器具作好接“O”保护。 1.3.5.1.3 降水井的后期处理

施工降水为结构工程施工的辅助工程，属临时工程范畴，降水工程结束（竣工）后，予以拆除或采取适当处理措施。本工程临时供电线路、临时建筑设施等，在工程竣工或完成其使用目的后立即拆除，降水井和其它地下临时工程按有关规定进行处理，恢复地面原貌。

1）降水井管井后期处理

施工降水结束后，需对所有降水井进行回填，其目的是使原有井身空间与地层连成一体，保证井室与路面、井身与周围地层的整体性和稳定性。

降水管井在完成其使用目的后，首先切断抽水用电源，拆除井下水泵、电缆、泵管。含水层段采用石屑填入成井管内，利用井孔内存水使之饱和，依靠自重压实，当井孔内存水不能使回填石屑饱和时，应边回填边注水。隔水层段采用粘性土回填。管井回填处理高度至井口2.0m，距井口2.0m以上应采用C15素混凝土回填，并人工捣实。近地表部分按原地貌恢复。混凝土应在回填石屑后间隔3天再回填。降水井的回填方法根据降水井所处的位置而定。

（1）沥青路面上的降水井 每眼井需分三步回填。

①卵砾石回填

井深范围内4m以下回填卵砾石，卵砾石粒径5～30mm。 ②级配砂石回填

井深范围1.5～4m内用级配砂石回填。 ③混凝土回填

地面下1.5m内（包括人井井室）用C10混凝土回填。 （2）土路及绿化带内降排水井 每眼井需分三步回填。 ①卵砾石回填

井深范围内2m以下回填卵砾石，卵砾石粒径5～30mm。 ②级配砂石回填

地面下0.5～2m内用级配砂石回填。

③地面下0.5m内回填粘性土，以便植被生长。 （3）方砖路面上降排水井 每眼井需分三步回填。 ①卵砾石回填

井深范围内4m以下回填卵砾石，卵砾石粒径5～30mm。 ②级配砂石回填

井深范围0.5～4m内用级配砂石回填。 ③混凝土回填

地面下0.5m内用C10混凝土回填，表面恢复原有方砖路面，并保持平整一致。

2）暗埋排水管线、电缆的后期处理

当降水工程结束后，按市政管理的有关规定，将暗埋的排水管、电缆等挖出之后，分层回填级配砂石，并分层夯实到规定的高度后，填300mm厚的无机料，然后铺沥青混凝土。 1.3.5.1.4 降水辅助措施

1）建立地下动态监测网及措施

由于降水期较长，降水使场区地下水均衡关系发生较大变化，必然对周边环境产生影响。为了较准确地掌握场区地下水动态变化，及时采取必要的处理措施，在降水工程实施的同时，建立地下动态监测网。

（1）监测点布设

在抽水影响半径内呈放射状布设观测孔；抽水影响半径以内的高大建筑物、危改类建筑与抽水系统之间布设观测孔；不同含水层位布分层观测孔，取水样孔。

地下水动态监测网提供的资料为：地下水位监测数据、地下水质月监测数据、排水量数据、排水含砂量数据。

（2）降水沉降控制措施

降水井施工工艺：采用悬挖钻进行施工，当自造泥浆不能保证井壁稳定时，添加膨润土人工制浆，严格控制泥浆稠度，保证井壁稳定。

抽排水含砂量控制：防止因抽取地下水带出地层细颗粒物质造成地面沉陷，抽出的水含砂量必须保证符合规定的要

求。

2）残留水处理

由于水文地质条件变化较大，很多地段受多层地下水影响。无论在降水施工期间还是在降排水维护阶段，都有可能出现局部少量涌水情况，还需采取一些有针对性的处理措施，施工才能在无水条件下进行。

（1）异常水处理

由于地下上、下水管道漏水，这些水赋存于杂填土和很多已废弃的地下构筑物中，由于具体位置不明，水量大小亦不明，靠降水井难以得到控制，往往造成基坑壁或隧道顶部失稳，给地下工程施工带来很大困难。为了有效预防这种异常水给工程带来损失，应及时采取措施。

①当隧道或基坑开挖遇到突然出现的不明来水时，立即停止开挖，做引流回填，控制因出水带出地层颗粒形成地层扰动坍塌，并及时查明水源情况，采取寻源断流措施。

②对出水范围的基坑壁或隧道顶部，必须采用特殊加固措施，比如局部土钉补强、小导管注浆等方法，稳定后再继续下步开挖。

（2）潜水残留水处理

由于本工程降水可能会涉及疏干潜水的问题，而潜水含水层底板凹凸不平，完全疏干不容易做到，在局部粘性土夹层或潜水含水层底板处会有潜水残留水渗出。这部分水若处

理不好将带出地层中细颗粒物质，使开挖面地层土扰动，严重时会发生坍塌。出现这种情况时，应放慢挖土速度，及时在坑壁做盲管导流，并在槽边挖盲沟集水，再将集水排走。按设计要求的做法是：导流盲管采用长0.5m的Ф25mm塑料管做成花管，缠80目尼龙纱网。盲沟一般贴坑壁挖，宽300mm，深300mm。为了防止水流将基坑底细颗粒物质带走造成基底土扰动，应在盲沟中填Ф4-6mm砾石。

3）备用电源措施

为了保证降水期间抽水持续作业，防止长时间停电造成水位回升，影响地下结构施工，需考虑备用电源问题，拟采取如下措施：

（1）在原有供电系统上，还要采取作为第二路供电系统应急备用电源，并配有自动切换装置。

（2）如因现场无法实施第二路供电系统，则必须配备发电机作为应急备用电源，并配有自动切换装置。

4） 降水维护管理

降排水工程施工结束后，是较长时间的维持降水阶段，抽降水管理要点是：

（1）定时巡视降排水系统的运行情况，及时发现和处理系统运行的故障和隐患，如水泵抽水出水情况，是否需要检修换泵；供电线路是否正常；排放水的含砂情况及排水联络管道是否畅通。

（2）按要求观测水位，观测频次：降水前期一个月内2天1测，之后5天1测，及时分析、了解降水过程中的水位变化情况，并根据水位变化情况调整开泵地段和开泵数量，以减少地下水资源无谓排放。