陽泉市地下管道工程降水施工專項方案一、工程概況本工程位于陽泉市城區(qū)，為雨污水合流管道改造項目，管道全長1850米，管徑范圍800-1500mm，采用明挖與頂管結合的施工方式。其中明挖段長度920米，埋深5.8-9.2米；頂管施工段930米，設置工作井17座，接收井17座，井深8.5-12.3米。根據(jù)施工組織設計，需對所有開挖作業(yè)面進行系統(tǒng)性降水，確保地下水位降至槽底以下0.5米，保障管道基礎施工及結構安全。工程區(qū)域北臨桃河支流，東接城市主干道，周邊分布有多層居民建筑及商業(yè)設施。施工期間需保證周邊道路正常通行及地下管線（燃氣、電力、通信）安全，降水作業(yè)需滿足陽泉市環(huán)保局關于地下水排放的專項要求，處理后水質需達到《污水綜合排放標準》三級標準。二、場地工程地質與水文條件2.1地形地貌施工場地位于陽泉市中部山間盆地，地形西北高東南低，地面標高785.6-793.2米，相對高差7.6米。場地原為城市建成區(qū)，地表覆蓋0.5-1.2米厚的人工填土層，主要由建筑垃圾及黏性土組成。2.2地層巖性根據(jù)地質勘察資料，場地土層分布自上而下依次為：①素填土層：雜色，松散，主要成分為砂質頁巖碎塊及黏性土，層厚0.8-1.5米，滲透系數(shù)0.3-0.5m/d②粉質黏土層：褐黃色，可塑狀態(tài)，含氧化鐵結核，層厚2.3-4.1米，滲透系數(shù)0.12-0.25m/d③砂質頁巖層：灰黑色，強風化，節(jié)理發(fā)育，層厚3.5-6.8米，滲透系數(shù)1.2-3.5m/d④石灰?guī)r：灰白色，中厚層狀，局部含溶洞，揭露厚度5.2-8.7米，滲透系數(shù)5.8-12.6m/d2.3水文地質特征場地地下水主要有兩種類型：上層滯水：主要賦存于①層填土中，受大氣降水及地表徑流補給，水位埋深1.2-2.5米，水位年變幅1.8米，單井涌水量15-25m3/d巖溶裂隙水：賦存于④層石灰?guī)r中，為區(qū)域主要含水層，水位埋深6.8-10.3米，受桃河及地下水側向徑流補給，滲透系數(shù)具有顯著各向異性，單井涌水量80-150m3/d地下水流向總體由西北向東南，水力坡度1.2‰。根據(jù)水質分析報告，地下水對混凝土結構具弱腐蝕性，對鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性，降水井管材需采取防腐處理。三、降水設計方案3.1降水方案選擇綜合地質條件及施工需求，采用"管井+輕型井點"聯(lián)合降水體系：明挖段：采用雙排管井降水，井間距15米，配合基坑內(nèi)設排水溝及集水井頂管工作井：采用環(huán)狀管井布置，每個工作井周邊布設4口降水井淺層滯水處理：在明挖段溝槽兩側設置輕型井點，間距1.2米，深度4.5米3.2管井設計參數(shù)項目明挖段管井工作井管井井徑Φ600mmΦ800mm井深15.0m20.0m濾管長度3.0m5.0m井管材質Φ300mm無砂混凝土管Φ400mm鋼筋混凝土管濾料規(guī)格3-5mm石英砂5-8mm礫石水泵型號150QJ20-26/4200QJ50-32/5單井出水量25-35m3/h45-60m3/h3.3排水系統(tǒng)設計排水管網(wǎng)：采用Φ200mm焊接鋼管作為主干管，支管采用Φ150mmUPVC管，管網(wǎng)坡度2‰沉淀池：每個降水分區(qū)設置三級沉淀池，尺寸3m×2m×1.5m，采用C15混凝土澆筑排水路徑：經(jīng)處理后的降水分別排入東側市政雨水管網(wǎng)（明挖段）及桃河支流（頂管段），設置在線水質監(jiān)測儀3.4降水計算以最長明挖段（210米）為例進行涌水量計算：基坑等效半徑r0=√(F/π)=√(210×6/3.14)=20.1m影響半徑R=2S√(HK)=2×8×√(12×8.5)=2×8×10.1=161.6m總涌水量Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgr0)=1.366×8.5×(2×12-8)×8/(lg161.6-lg20.1)=1.366×8.5×16×8/(2.208-1.303)=1.366×8.5×16×8/0.905≈1685m3/d根據(jù)計算結果，明挖段共布設管井32口，單井負擔面積約596m2，滿足降水需求。四、施工準備與資源配置4.1技術準備編制詳細的降水施工專項方案，組織專家論證通過后實施進行現(xiàn)場交樁復測，建立施工控制網(wǎng)，井位放樣誤差控制在±50mm內(nèi)對施工人員進行技術交底，重點培訓管井施工工藝及質量控制要點編制降水應急預案，針對停電、管井失效等情況制定響應措施4.2設備配置設備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途反循環(huán)鉆機GPS-154臺管井成孔泥漿泵BW-2504臺泥漿循環(huán)空壓機VY-9/72臺洗井作業(yè)潛水泵150QJ20-26/485臺降水作業(yè)（含備用17臺）柴油發(fā)電機200kW3臺應急供電水位監(jiān)測儀SWJ-8012臺地下水位實時監(jiān)測全站儀TS061臺測量放樣泥漿比重計NB-14套泥漿性能檢測4.3材料準備濾水管：Φ300mm無砂混凝土管（孔隙率25%），Φ400mm鋼筋混凝土管濾料：石英砂（含泥量＜3%），礫石（級配良好）管材：焊接鋼管（Q235B），UPVC管（PN1.0MPa）井口裝置：鑄鐵井蓋（承重等級D400），防水電纜（YJV22-4×6）4.4現(xiàn)場準備場地平整：清除地表障礙物，碾壓處理鉆機作業(yè)面，鋪設200mm厚級配砂石臨時設施：搭建材料倉庫（30m2）、值班室（15m2）、配電房（20m2）水電接入：從市政電網(wǎng)引入380V電源，設置總配電箱2臺，分配電箱8臺排水系統(tǒng)：提前施工沉淀池及排水主管道，確保降水前投入使用五、主要施工工藝5.1管井施工流程測量放線→護筒埋設→鉆機就位→成孔施工→清孔換漿→井管安裝→濾料回填→洗井→水泵安裝→試抽5.2關鍵施工技術5.2.1成孔作業(yè)護筒采用Φ700mm鋼護筒，埋深1.2米，周邊用黏土夯實鉆進參數(shù)：鉆壓15-20kN，轉速60-80r/min，泥漿比重1.05-1.10g/cm3終孔驗收：孔深偏差≤±50mm，垂直度偏差≤1%，孔底沉渣＜300mm5.2.2井管安裝井管連接采用承插式接口，接縫處纏繞雙層尼龍網(wǎng)濾水管段包扎60目尼龍網(wǎng)，上下端設置扶正器井管安裝垂直度偏差≤0.5%，居中安放，井口固定牢固5.2.3濾料回填采用連續(xù)回填法，從井管四周均勻填入，避免產(chǎn)生橋堵填礫至井口以下1.5米處，上部用黏土封孔，分層夯實濾料回填量不小于計算體積的95%5.2.4洗井作業(yè)采用空壓機聯(lián)合水泵洗井，洗井時間不少于8小時空壓機洗井參數(shù)：風量6m3/min，風壓0.6MPa洗井質量標準：出水量達到設計值，含砂量＜1/100005.3輕型井點施工采用高壓水沖法成孔，孔徑150mm，孔深4.8米井點管采用Φ38mm鋼管，長6米，濾管長度1.2米井點間距1.2米，梅花形布置，總管采用Φ100mm鋼管真空度維持在0.06-0.08MPa，連續(xù)運行時間不少于72小時5.4降水運行管理試運行階段：全面啟動降水系統(tǒng)，連續(xù)觀測72小時，繪制水位降深曲線正常運行階段：明挖段提前10天降水，頂管井提前15天降水水位監(jiān)測：每2小時記錄一次水位，每天提交監(jiān)測報告水泵維護：每臺水泵運行300小時進行保養(yǎng)，備用泵每月試運行一次六、質量保證措施6.1成井質量控制原材料進場檢驗：濾管抗壓強度≥3MPa，濾料含泥量＜3%成孔質量：孔徑、孔深、垂直度按每5口井一組進行檢測洗井質量：采用標準漏斗法測定含砂量，每井檢測不少于3次6.2降水效果控制水位控制：明挖段水位降至槽底以下0.5米，頂管井降至井底以下1.0米不均勻沉降控制：周邊建筑物沉降監(jiān)測頻率1次/天，預警值15mm水質控制：排水口設置pH值、懸浮物在線監(jiān)測，超標時啟動應急處理6.3施工過程檢驗檢驗項目檢驗頻率質量標準井位偏差全數(shù)檢查≤50mm井管垂直度每5口井≤1%濾料回填密實度每10口井灌砂法檢測≥95%單井出水量全數(shù)檢查不小于設計值90%水位降深每天達到設計降水深度6.4質量記錄管井施工記錄：成孔鉆進記錄、井管安裝記錄、洗井測試記錄降水運行記錄：水位觀測記錄、水泵運行臺賬、水質檢測報告隱蔽工程驗收：井管安裝、濾料回填等關鍵工序留存影像資料七、安全生產(chǎn)管理7.1安全目標實現(xiàn)"五杜絕"：杜絕死亡事故、杜絕重傷事故、杜絕火災事故、杜絕中毒事故、杜絕重大設備事故，輕傷頻率控制在3‰以內(nèi)。7.2安全防護措施井口防護：成井后未安裝水泵前設置Φ800mm防護蓋板，高度1.2米防護欄桿用電安全：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，配電箱安裝剩余電流保護器（30mA/0.1s）高空作業(yè)：工作井周邊設置1.5米高防護欄桿，配備防墜器及安全繩機械安全：鉆機操作區(qū)設置警戒線，傳動部位安裝防護罩7.3專項安全技術有限空間作業(yè)：井下作業(yè)前進行氣體檢測（O2≥19.5%，CO＜24ppm），強制通風30分鐘吊裝作業(yè)：井管安裝采用雙吊點起吊，專人指揮，吊裝半徑內(nèi)嚴禁站人夜間施工：作業(yè)區(qū)照明亮度≥50lux，設置紅色警示燈防火措施：配電房配備4kg干粉滅火器4具，現(xiàn)場嚴禁吸煙7.4應急管理編制觸電、坍塌、管涌等專項應急預案，每季度組織一次演練現(xiàn)場配備應急物資：急救箱、擔架、應急照明、抽水設備建立應急通訊網(wǎng)絡，明確應急響應流程及責任人與就近醫(yī)院建立聯(lián)動機制，確保傷員45分鐘內(nèi)得到救治八、施工進度計劃8.1施工總進度總工期68天，其中：準備階段：7天（含方案審批、設備進場）管井施工：28天（平均每天完成3口井）降水運行：45天（含明挖段及頂管段）設備拆除：5天8.2關鍵線路井位測量→管井施工→洗井調(diào)試→降水運行→結構施工→降水停止8.3進度保證措施資源保障：投入4臺鉆機并行作業(yè)，高峰期施工人員達65人技術保障：采用成熟的反循環(huán)鉆進工藝，提高成孔效率設備保障：備用鉆機1臺，備用水泵17臺，確保連續(xù)施工管理保障：實行周進度考核，延誤時采取增加班組、夜間施工等措施九、文明施工與環(huán)境保護9.1現(xiàn)場文明施工場地硬化：施工便道采用200mm厚C20混凝土澆筑，設置排水溝材料堆放：濾料、管材分類堆放，設置標識牌，高度不超過1.5米場地綠化：臨時用地周邊種植速生綠植，設置圍擋高度2.5米標牌設置：在出入口設置五牌一圖，夜間亮燈顯示9.2環(huán)境保護措施噪聲控制：鉆機作業(yè)時間限制在6:00-22:00，超標時設置聲屏障揚塵控制：施工便道每天灑水4次，材料堆場覆蓋防塵網(wǎng)廢水處理：沉淀池定期清淤（每月1次），淤泥晾曬后外運處理水土保持：棄土場設置擋土壩及截水溝，防止水土流失9.3地下水保護降水期間對周邊12口民井進行水位監(jiān)測，預警值50cm/天在桃河支流設置地下水回灌系統(tǒng)，回灌量不小于抽水量的30%施工結束后對所有降水井進行封井處理，采用級配砂石回填至地面十、監(jiān)測與應急措施10.1監(jiān)測體系水位監(jiān)測：布設32個觀測孔，監(jiān)測頻率1次/2小時，采用自動記錄儀沉降監(jiān)測：周邊建筑物布設68個監(jiān)測點，道路布設42個監(jiān)測點管線監(jiān)測：對距離基坑5米內(nèi)的地下管線設置28個監(jiān)測斷面數(shù)據(jù)處理：建立監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，采用GIS系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析10.2應急處置水位降深不足：啟用備用井，增加降水強度，必要時采用化學注漿堵水周邊建筑沉降超標：立即停止降水，啟動回灌系統(tǒng)，調(diào)整降水井運行數(shù)量管井出砂量過大：更換濾管，調(diào)整洗井參數(shù)，加密濾料回填停電應急：15分鐘內(nèi)啟動柴油發(fā)電機，保障關鍵區(qū)域降水10.3后期處理管道施工完成后，采用分級停泵方式，每天停泵數(shù)量不超過總數(shù)的20%停泵后觀測水位恢復情況，持續(xù)監(jiān)測30天降水井封井采用"砂石+水泥漿"復合封井工藝，分段回填密實十一、結論與建議