山西省某县污水处理厂生产区降水及土方工程施工方案 9页

××县污水处理厂生产区一标段降水及土方工程施工方案一、工程概况××县县城污水处理厂生产区一标段工程包括五个单体工程：（1）进水井、粗格栅及污水提升泵房；（2）细格栅、旋流沉砂池、砂水分离间；（3）A2/O（生物反应）池（南座）；（4）A2/O（生物反应）池（北座）；（5）污泥浓缩脱水机房。设计采用的地基处理方法为基O础或池底板下换填0.8m厚的砂石垫层，沿基础或池底板外边外扩0.8m。各单体建（构）筑物的基础埋深及基坑挖深分别为：（1）进水井、N粗格栅及污水提升泵房下部池体埋深为9.43m和7.11m，上部砖混结构建筑基础为钢筋混凝土条形基础，埋深为1.41m，该单体工程的挖土深度为设计室外地坪下10.23m和7.91m；（2）细格栅、旋流沉砂池、砂水分离间池体埋深为2.56m，钢筋混凝土条形基础埋深为2.25m，该单体工程的挖土深度为设计室外地坪下3.36m和2.34m；（3）A2/O（生物反应）池池底埋深周圈为3.19m，中部为2.84m，池底挖土深度为设计室外地坪下4.09m和3.74m，两池相同；（4）污泥浓缩脱水机房基础埋深为2.14m，基坑挖深为设计室外地坪下2.94m。本标段工程拟建地点地形平坦，标高最大高差不足0.5m，在997.6～998.1m之间。根据山西省第六地质工程勘察院2005年4月对该场地的勘察结果报告，场地在1.7～2.5m之间开始出现明显地下水渗出，稳定水位基本在1.0～1.3m左右。地下水类型为潜水，水位以下以饱和的粉土和粉质粘土为主。各土层岩性及承载力特征值如下表：\n二、工程特点1、本标段工程场地地下水位较浅，基坑挖土深度超过1m的单体工程均考虑降水。2、本标段工程基础埋深不一，有深有浅，最深的挖深达10.23m，最浅的只有2.34m（均指设计室外地坪下）。3、本标段工程个体差异较大，进水井、粗格栅及污水提升泵房面积不大，但基础较深；A/O（生物反应）池面积较大，但基础不深，挖深仅有4.09m和3.74m（均指设计室外地坪下）。4、本标段工程场地土质不太好，挖土G放坡坡度应在1：0.5以上。三、施工方法的选择根据本标段工程场地特点，结合各单体工程的平面布局，遵循经济、合理、可行的原则，进水井、粗H格栅及污水提升泵房的降水均采用深井降水，挖土采用机械放坡大开挖。A/O（生物反应）池采用明排降水，细格栅、旋流沉砂池、砂水分离间和污泥浓缩脱水机房因基坑挖土深度较浅（不足1m），挖土深度范围内无地下水，不需考虑降水。回填土采用机械铺平，机械打夯，人工配合。各单体工程的降水深度如下：1、进水井、粗格栅及污水提升泵房降水深度约为自然地坪下9.26m；2、A2/O（生物反应）池周边降水深度约为自然地坪下3.06m，中部降水深度约为自然地坪下2.71m，按自然地坪下3.06m考虑；3、细格栅、旋流沉砂池、砂水分离间和污泥浓缩脱水机房不降水。根据上述降水要求深度，降水工程施工时可先对进水井、粗格栅及污水提升泵房进行打井降水，降水完成后，可观察其余单体工程附近水位变化，如水位下降明显，开挖深度内已无水，可以对其不采用降水处理，直接开挖基坑。四、施工方法的可行性论证1、深井降水排水量大，降水深（大于15m\n），不受吸程限制，排水效果好，井距大，对平面的干扰小，井点的制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单，施工速度快，单位降水费用低。为了保证降水效果，采用适当加大井深的办法，保证抽水量和降水速度。另外，深井井点降水适用于降水深度深、面积大的基坑。本标段工程中，进水井、粗格栅及污水提升泵房降水深度较深，根据地质报告在场地地下水的描述中说明的“基本在1.7～2.5m之间开始出现明显的地下水渗出”，可以看出，该场地适宜于用深井降水。深井降水深度可达50m以内，完全能够满足本标段工程的降水深度要求。2、A2/O（生物反应）池（两个）降水面积较大，但降水深度不深，基坑涌水量不大，采用集水明排法降水既简单又经济。3、本标段工程挖土全部是基坑挖土，且挖方量较大，适宜于用机械大开挖，因场地土质情况所限，基坑挖土深度不足1m的可采用地质报告中建议的放坡系数（1：0.5）进行开挖；1m＜挖土深度＜5m的采用1：0.75的坡度开挖；挖土深度＞5m的按1：1进行放坡开挖。现场场地空旷，可以采用机械开挖。回填土面积大时可用压道机压实，面积小的可用蛙式打夯机配合快速冲击夯进行夯实回填。4、深井降水计算H1=10.23mh=1mI=1/8L=22.834ml=1.5△l=1/2l=0.75H=H1+h+IL+l+△l=10.23+1+1/8×22.834+1.5+0.75=16.33m采用深井井点降水，井浅容易出现断水现象，断水还需进行回灌处理。为了尽量防止断水，同时考虑到进水井、粗格栅及污水提升泵房的降水对其厂前区变电室的影响，决定对部分深井做加深处理，具体详井点布置图。考虑该基坑放坡大，井点按6个布置，南侧井点距离太大，采用在两井距中心增加一口井的方法处理。具体布置见布置图。五、降水施工（一）施工顺序与降水井、集水井、明（盲）沟的布置根据开挖深度的不同，本标段工程遵循先深后浅的原则进行施工，首先进行进水井、粗格栅及污水提升泵房的降水，按其基础外边线确定出基坑尺寸，根据1：1的放坡系数确定基坑挖土上口尺寸，因进水井侧基坑挖深仅有6.14m，采用1：0.75的坡度进行两步台阶开挖，台阶宽为1.5m。在东西两侧距基坑1.5m的位置分别布井，每边三口，南部居中也布一口井，降水井共布7口。两个A2/O（生物反应）池同时进行降水施工，先把水位线以上的土(按1.5m考虑)挖除，沿坑底四周基坑0.4m以外，挖深1.5m宽0.4m的明沟，沟边距边坡坡脚0.3m，内填0.6m厚级配砂石，沿长度方向每边设三个Φ700mm集水坑，两端和中部各一个，集水坑深O1.8m，内填0.6m厚级配砂石，集水坑呈环状均匀布设，基坑内设置两道深1.2m宽0.4m的盲沟，沿长度方向均匀设置，最高处内填1.0m厚级配砂石，坡向周边明沟。两池降水方法相同。细格栅、旋流沉砂池、砂水分离间和污泥浓缩脱水机房在确定的基坑挖土H上口尺寸，按既定放坡坡度下挖，因开挖深度范围内没有地下水，故不采取降水措施。\nA2/O（生物反应）池挖土放坡及明沟排水示意图（二）深井降水1、降水井的成孔方法进水井、粗格栅及污水提升泵房降水井深有25m、20m和15m三种，井孔直径为700mm，成孔采用冲击钻钻孔。2、施工准备（1）材料无砂混凝土管（滤管）、滤网、3～8mm砂砾混合料（粗砂亦可）等。（2）机具潜水钻机、泥浆车，泥浆泵、清水泵、潜水泵等。3、工艺流程井点测量定位—→挖井口—H→安护筒钻机就位—→钻孔—→回填井底砂垫层—→吊放井管→回填井管与孔壁间的砾石过滤层—→洗井—→井管内下设水泵、安装抽水控制电路—→试抽水降水井正常工作—→降水完毕拔井管—→封井4、降水井的施工降水井成孔采用冲击钻钻孔（CZ－22或CZ－20型），用泥浆护壁，孔口设置护筒，以防孔口塌方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。孔径应较井管直径每边大150～250mm，采用直径为700mm的孔径。成孔后应立即安装井管，以防塌孔。深井井管沉放前应清孔，用压缩空气洗井或用吊筒反复上下取出泥渣洗井，或用压缩空气（压力为0.8Mpa、排气量为12m/min）与潜水泵联合洗井。采用无砂混凝土管作井管，井管下放时，将预先制作好的井管用三角架借卷扬机分段下设，分段焊接牢固，直下到井底。井管安放应力求垂直并位于深井井点构造\n井孔中间，管顶部比自然地面高500mm左右。在.成孔完孔后，逐节沉入无砂混凝土管，外壁绑长竹片导向，使接头对正。井管过滤部分应放置在含水层适当的范围内，井管下入后，及时在井管与土壁间填充砂砾滤料。因降水处土层为粘土，为了达到泥水过滤的目的，滤料采用粗砂与小砾石的混合料。砂砾滤料必须符合级配要求，将设计砂砾规格上、下限以外的颗粒筛除，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%；不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防分层不均匀和冲击井管，填滤料要一次连续完成，从底填到井口下1m左右，上部采用不含砂石的粘土封口。管周围填砂滤料后，安设水泵前应按规定先采用压缩空气洗井法清洗滤井，冲除沉渣。当井管内泥砂多时，可采用“憋气沸腾”的办法，即采取反复关闭、开启管上的气水土混合物的阀门，破坏井壁泥皮。在洗井开始30min左右及以后每60min左右，关闭一次管上的阀门，憋气2～3min，使井中水沸腾来破坏泥皮和泥砂与滤料的粘结力，直至井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。洗井在下完井管，填好滤料，封口后8h内进行，一气呵成，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果。\n5、潜水泵的安装潜水泵在安装前，对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。检验电动机的旋转方向，各部位螺栓是否拧紧，润滑油是否加足，电缆头的封口有无松动，电缆线有无破坏折断等情况，然后在地面上转3～5min，如无问题，方可放入井中使用。深井内安设潜水电泵，可用绳吊入滤水部位，带吸水钢管的的应用吊车放入，上部应与井管口固定。设置深井泵的电动机座位安设平稳，转向严禁逆转（宜有逆止阀），防止转动轴解体。潜水电动机、电缆及接头应有可靠的绝缘，每台泵应配置一个控制开关。主电源线路沿深井排水管路设置。6、降水与封井深井降水在水泵安装完毕应进行试抽水，满足要求后转入正常工作。降水过程中要认真观测井中地下水位变化，作好详细记录。降水达到规定水位后，开始挖土。基础、池体施工中，坑周土方回填之前，降水应连续进行，不应中途中断，直至回填完成，方可停止抽水。井管使用完毕，用三角架借助钢丝绳、倒链，将井管口套紧徐徐拔出，滤管拔出洗净后再用，拔出所留的孔洞用砂砾填充、捣实。7、质量要求（1）基坑周围井点应对称、同时抽水，使水位差控制在要求限度内。（2）井管安放应力求垂直井位于井孔中间，井管顶部应比自然地面高0.5m。（3）井管与土壁之间填充的滤料应一次完成，从井底填到井口下1.0m.左右，上部采用不含砂石的粘土封口。（4）每台水泵配置一个控制开关，主电源线路要沿深井排水管路设置。（5）降水井成孔直径，必须大于滤管外径30cm以上，确保滤管外围的过滤层厚度。（6）滤管在井孔中位置偏移不得大于滤管壁厚。8、安全注意事项\n（1）施工现场应采用两路供电线路或配备发电设备，正式抽水后干线不得停电停泵。（2）定期检查电缆密封的可靠性，以防磨损后水沿电缆芯渗入电机内，影响正常运转。（3）遵守安全用电规定，严禁带电作业。（4）降水期间，必须24小时有专职电工值班，持证操作。（5）潜水泵电缆不得有接头、破损，以防漏电。（6）加强水位观测，使各深井水位与附近深井M水位之差保持不大于1.0m，防止建（构）筑物出现不均匀沉降。9、环保措施（1）泥浆必须排入泥浆池或用泥浆车及时运出场外，严禁随地排放。（2）施工期间对噪声进行监测，不允许形成噪声污染。（3）泥浆车要随时进行清洗。（三）明排降水在A2/O（生物反应）池基坑内采有明排降水。坑内两道盲沟把水汇集到周圈的明沟中，再由明沟汇集到集水井，集水井内设置潜水泵进行抽水，抽入现场设置的排水管道排出场外。明排降水采用的明沟和集水井要适当进行支撑，防止塌陷。明排降水集水坑及明沟、盲沟布置见A2/O（生物反应）池挖土放坡及明沟排水示意图。六、土方工程（一）挖土1、开挖方法及施工顺序土方开挖采用机械大开挖，挖土采用斗容量为1m3的—100反铲挖掘机进行。为防止塌方，基坑挖土深度不足1m的可采用地质报告中建议的放坡系数（1：0.5）进行开挖；1m＜挖土深度＜5m的采用1：0.75的坡度开挖；挖土深度＞5m的按1：1进行放坡开挖（进水井、粗格栅、污水提升泵房北面台阶以上挖土6.14m深，采用先卸1200mm厚一层土，然后按1：0.75坡度放坡开挖）。土方开挖采用如下顺序进行开挖：2、土方开挖的施工准备U（1）按确定的放坡坡度及建（构）筑物的定位线进行基础挖土上口尺寸确定，基础较深或较大的要确定挖掘机下坑坡道位置，用白灰撒放坡开挖边线，办理预验手续。（2）要按既定的开挖顺序进行开挖，要准备防止边坡塌陷的支挡工具，以各应急制定专门的应急预案，要确定卸弃土地点。（3）清除施工区域的障碍物，观察降水井水位要稳定低于挖土深度以下50cm以上。\n（4）夜间施工，准备好碘钨灯等照明设施。（5）完成技术交底，开口后要打出标高控制平桩。3、土方开挖（1）进水井、粗格栅及污水提升泵房的池底埋深较深，其挖土深度为8.76m，在水位降到地表下9.26m，即挖土深度下50cm，即可进行开挖，挖土由北向南进行，在北边设下坑坡道，坡道采用30度左右的坡。开挖分两步，采用台阶式挖土，第一步台阶与第二步台阶均按1：0.75坡度放坡开挖，两步台阶间平台宽1.5m。机械挖土挖至基坑挖深以上30cm时，人工配合清底修坡，防止基坑塌方和基底原土被扰动。（2）A/O（生物反应）池挖深较浅，周圈C仅为2.5mO左右，中部为2.2m左右，在其进行明排降水后，水位稳定低于开挖深度以下50cm时，可进行开挖。A/O（生物反应）池的开挖采用二池同时进行的方法，挖土放坡按1：0.75进行，开挖顺序由北向南，在北侧设挖掘机下坑坡道，坡度为30度左右。基坑底留30cmH土人工挖除，以防基底土被扰动。基坑上口尺寸要放坡并加上明沟及前述构造间距确定。（3）细格栅、旋流W沉砂池、砂水分离间和污泥浓缩脱水机房两个单体工程可以同时开挖，其基坑开挖可从东面切入，因其开挖深度不深，面积不大，挖掘机不用考虑下坑，在进水井、粗格栅及污水提升泵房和A2/O（生物反应）池施工到地坪以上，进行土方回填时，即可开挖。基坑底留30cm土人工挖除，以防基底土被扰动。因土方量不大，也可采用人工开挖。（4）开挖过程中，严格控制开挖尺寸，基坑底部的开挖宽度要考虑地基处理的增加宽度，避免大面积的二次开挖。（5）开挖基坑时，现场如有场地条件，一次留足回填需要的好土，多余土方运到甲方指定弃土处，避免二次搬运。（6）土方开挖时，要注意保护标准定位桩、轴线桩、标准高程桩。要防止邻近建筑物的下沉，应预先采取防护措施，并在施工过程中进行沉降和位移观测。挖土时已进入雨季，开挖后要加强对边坡的保护。要在坑周设挡水围堰，防止地面水流入基坑。同时要根据现场实际情况，适当设置支撑，并在坑外侧做好现场排水设计。现场要做好雨季施工准备工作，备好塑料布准备下雨时覆盖基坑边坡。（7）基坑开挖前，坑边须设防护拦杆，坑周围做30cm挡水砖墙，防止雨水流入基坑。挖土完成后，请建设单位组织监理、设计、勘察单位五方验槽后，做好记录，方可进行下道工序施工。（二）回填土1、地基处理（砂石垫层回填）.挖土完成后，砂石垫层用一台12T的压道机分四步进行分层铺填碾压，每步铺设200mm～300mmW厚，要求每填一层，均要做实际干密度试验，采用“灌水法”按规定组数取样测定，压实系数不小于0.95，承载力特征值大于150KPa。2、坑周回填土坑周回填土施工应掌握的原则是能早尽早，在结构出地坪后及时进行，其他工序要尽量为回填创造条件，以缩短降水工期，节约降水费用，降低工程造价。土方回填时必须先清除虚土及基坑中杂物，然后进行回填。回填土选用含水率在10%左右的干净粘性土，回填土采用原基坑挖出土，回填土要进行过筛处理，采用坑周整体回填，用蛙式打夯机配合快速冲击夯进行分层夯实，每层夯实至少三遍，要求一夯压半夯，铺土时每层虚铺厚度≯\n250mm。填土实际干密度，采用环刀法按填土步数取样测定，每步50～100m2取一个点。雨季施工土方工程，尽量及早回填，防止地面水流人坑内，使基坑被浸泡，产生不均匀沉降。3、注意事项(1)施工时，基础（池壁）墙体达到—定强度后，才能进行回填土的施工，以免回填过早对基础、结构墙体（池壁）造成损坏。(2)基坑回填土，必须清理到基础底面标高，才能逐层回填。严禁用水浇使土下沉的“水夯法”。(3)土虚铺过厚、夯实不够会造成回填土下沉而导致地面、散水裂缝、下沉，施工中应注意避免此类问题。(4)施工中还应注意对周围环境的影响，特别注意扬尘污染。在条件允许的情况下，尽早组织回填作业。(5)夜间施工应有足够的照明，加强临时用电管理，经常对相关机具进行检查，防止发生触电和机械伤害事故。