基坑降水设计及施工方案完整版.doc
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1、目录一、工程概况(2)二、地下水设计降水方案( 2)三、降水设计依据 (3)四、降水技术要求 (4)五、管井降水设计 (4)六、轻型井点降水设计七、管井降水施工方案八、轻型井点降水方案 (7) (9) (11)九、施工排水 (16)十、降水工程监测与维护要求 (17)十一、施工平面布置及说明(17)十二、劳动力、设备计划 (18)十三、施工进度计划 (21)(21)十五、附件 (26)十四、安全、文明环保控制措施及职业健康管理 基坑降水设计及施工方案一、工程概况安徽天章房地产开发有限公司投资开发的天章水岸国际项目工程,由北#京炎黄联合国际工程设计有限公司设计。天章水岸国际项目一期1、2、5、#
2、6、9楼及地下室和商业等工程: 1#、2为地上 18层,每栋住宅建筑面积约#11617.66、商业建筑面积约 1593.5;5、6楼地上 18层,每栋住宅建筑#面积约 13330.92、商业建筑面积约 773.66;9楼地上 18层,住宅建筑#面积约 12767.12、商业建筑面积约 2649.01,以上为框剪结构; S-1、#S-2楼商业建筑面积 1121.8、962.66;以上为框架结构。地下室建筑面积约 24000多。总建筑面积约 96000多。本工程地处阜阳市南京路大桥东侧,四至范围:东至城泉路、南至窦棚沟北路、西至南京路、北至河滨路,环境适宜,交通便利,区位优势明显。场地地形整体较平
3、坦,孔口距自然地面高约为 0.5m。场地属长江中游平原,为级地,容水量大,受降水影响地下水位波动变幅大。该项目工程地下室埋置较深,基坑开挖施工前需做降水处理,根据勘测部门建议基坑降水可采用管井加坑内集水明排方法。二、地下水设计降水方案勘察报告揭露的土层:自上而下可分 12层,即(1)层粘土、(2)层粘土、(3)层粉土、(4)层粉质粘土、(5)层粉土、(6)层粉质粘土、(7)层粉土、(8)层粉质粘土、(9)层粉土、(10)层粘土、(11)层粉土、(12)层粘土。其中上部( 1)层为第四纪新近冲积层,其下部各层均为第四纪晚更新世沉积层。地下水类型为潜水和承压水。潜水分布于( 2)、(3)层粉质粘土
4、裂隙中, 主要由大气降水和地表径流补给 ,排泄以大气蒸发为主 ,水量较小,随季节性变化,变化幅度在 3 m左右(25.028.0 m),勘察期间稳定水位在地表下 2.30m,高程为 25.85 m。承压水赋存于( 3)、(5)、(7)、(9)、(11)层粉土中,主要为侧向径流补给,水量较大,水位稳定,季节性变化较小。其中(3)层粉土中的承压水为第一含水层,经分层观测,该层水位高程为24.5 m,承压水头 3.0 m左右。(5)、(7)、(9)、(11)层中承压水未做分层观测,经对钻控综合水位观测分析,判定以上两层承压水位低于第一含水层水位。勘察揭露的地层中,粉土一般为中透水层,其余的粘性土为微
5、透水层或弱透水层。根据地下水分布特点及附近场地的观测设资料分析,建议该场地抗浮设计水位可采用地面下 1.0 m(高程 27.0 m)。根据建设单位提供的地勘资料和图纸设计情况、及上述条件和开挖要求,考虑到基坑水位比较高、占地范围广,结合本工程基础施工主要周期较长的特点,为了基坑更好、更快的施工,经过经济技术比较并考虑施工时间、减少施工费用,土方开挖前,先采用管井井点降水。土方开挖结束后,决定基坑外围继续采用管井井点降水;基坑内采用沿东西方向后浇带位置布轻型井点降水,并用 C25素砼封闭影响施工质量建筑物内的管井;同时基坑拐角等设明排沟集水井,配合集水箱潜水泵排除明水的方法最为适合本工程。具有技
6、术可靠、经济合理、施工快速、建筑物内因降水管井范围内在施工中处理渗水困难带来的缺陷等诸多优点。三、降水设计依据3.1、建筑与市政降水工程技术规范( JGJ/T111-98)3.2、供水管井技术规范( GB50296-99) 3.3、建筑基坑工程技术规范( YB9258-97)3.4、天章水岸国际一期岩土工程勘测报告3.5、天章水岸国际总平面布置图四、降水技术要求基坑降水设计应满足基础开挖施工的要求,主要有以下几个方面:4.1、降水建筑面积:约 30000 ;4.2、地下水位埋深:自然地面以下约 1.0 m ;4.3、基础开挖深度:自然地面以下最少 4.4 m;4.5、建筑基础埋深:自然地面以下
7、最少 4.4m ;4.5、要求水位下降深度:基础底面以下 0.5 m ;4.6、水位下降值: S=3.7 m;4.7、抽水含砂量: 0.05 .五、管井降水设计5.1、参数选择根据工程地质勘察报告,参数取值如下:渗透系数导压系数导水系数K=35m/dA= 90000/dA=850/d5.2、基坑等值园半径( R)计算:OR=(L+B)/4 (1)O式中 :L、B-分别为降水的长度与宽度。-系数、取=1.18 5.3、基坑涌水量计算:用非稳定流方法Q=2.T(2H -s).s/H.W() (2)OU= R /4atoO式中: Q-基坑涌水量( /d)W()-井函数H -含水层厚度( m)取, 5
8、0.0 mOS-基坑设计水位下降值( m)T-导水系数( /d)a-导压系数( /d)to-预期的基坑中心点水位到达设计水位下降值的抽水时间( d)Ro-基坑等园半径( m)5.4、过滤器比排水性能计算:3=120rK (3)式中:过滤器比排水性能r-井的半径( m)K-含水层渗透系数( m/d)5.5、井点数目计算:用非稳定流方法:2Yo=Ui=Ho-) (4)nYo Q/ (n -1)Yo 式中: Yo井点处的水柱高度( m)n井点数W(ui)井函数Xi各井点中心至某一井点外壁处的距离( m)根据勘测报告上建议 :基坑降水可采用管井加坑内集水明排方法。管井可在基坑周围外 6米处布置,井距
9、30米(东边和南边因距河道较近,地下水丰富,井距约 20米左右),井深 22米左右,每栋房屋施工 8个降水井,经计算满足要求。地下室部分布井参考以上数据实施5.6、降水井深度计算:HS=Hw+Ho式中: Hs降水井深度( m)Hw从地面到自然水位的深度( m)Ho含水层揭露厚度( m)将有关数据计算得:开孔钻头直径: 800,终孔钻头直径: 750,降水井采用内经为 400的钢筋混凝土井管,井结构设计为: 22.0 m深井每口井上部 2根井壁管,下部 21根缠丝间距 3过滤管(注:每根井管长度均为 0.9 m),底部 2根沉砂管,管口距自然地坪 0.5m;设计过滤器为填砾过滤器,填砾规格 81
10、0砾石,填砾厚度大于 100;砾石填至距地面 1.50 m时,用粘土封孔。成井时要求井孔应园整垂直,井管焊接牢固,安装垂直。洗井采用活塞和空压机联合洗井,确保洗井质量,达到正常抽水时含砂率小于保证抽水设备正常运行。5/10000,以 5.7、抽水设备选择根据计算结果和设计深度,选择 QY型潜水泵流量为 40m/小时。扬程不小于 30.0 m.35.8、排水系统设计降水井排水采用管道内排水系统,并在现场设沉砂池 5个(具体位置现场施工时确定,规格长 4.0 m宽 2.0 m高 1.5 m)。井内排水由泵管就近接入连接管后流入沉砂池,最终排入市政雨水管道。沉砂池采用C20素砼或钢筋砼底板(板厚 1
11、50200,沉砂池位置距最外边建筑基础不小于 2.0 m时底板需配筋,采用 ?8200200), M10水泥砂浆、砖砌池壁,池壁内外两层用防水砂浆抹灰一遍,水池内侧采用防水处理。六、轻型井点降水设计2.4.1、1#、2#楼井点管的埋设深度H H1hiLl式中 H井点管的埋设深度 (m)H1井点埋设面至基坑底面距离 (m)取 1.2mh基坑中央最深挖掘面至降水曲线点的安全距离 (m)取 1.0mL井点管中心至基坑中心的短边距离 (m)取 25i 降水曲线坡度取 1/10l 滤管长度 (m)取 1.2H 1.21.0251/101.2=5.9m取 6m2.4.2、1#、2#楼涌水量计算(2H-S)
12、SQ=1.366KLgR-LgXO 3Q井点系统总涌水量( m/d)K渗透系数( m/d)取 35H含水层厚度( m)计算暂取 10mR抽水影响半径( m)计算取 60S水位降低值( m)取 1.2,地下水位取 4.8mX基坑设想半径( m)计算取 25O本工程以无压非完整井计算(210-1.2) 1.2Q=1.36635Q=1.36635Lg60-Lg25(210-1.2) 1.21.7781-1.39793=2836.91m/d2.4.3、1#、2#楼计算井点管数量和间距3单井出水量 q=40d l K3=403.140.051.2 35=403.140.051.23.273=24.64m
13、 /d1#、2#楼需井点管数量 :n=1.1Q/q=127根,基坑沉降缝位置采用的井点管数量为 127根。井点管间距平均为 D=140/126=1.11m,取 1.2m。因此实际 1#、2#、5#、6#楼及地下室需要轻型井点管数量为 :n= 127+470/1.2+233/1.2+448/1.2+7=127+236+56+40+7=466 2.4.4、校核水位降低数值 :2h= 10 -2260.73/(1.36635) (Lg 60- Lg25)=7.5m实际降低水位 S=9-7.5=1.5m此值与需要降低水位数值 1.2m相符,故布置可行。2.4.5、根据地质勘察报告的水位情况,正常水位在
14、建筑物 0.00以下2.70米左右,本工程轻型井点管深度在 -6.0 m(从-5.0m处向下埋管)间完全能保障降水要求。降水井点布置见房基础降水井点、轻型井点管埋深剖面图和平面布置图。七、管井降水施工方案7.1管井降水井施工工艺采用 CZ-22型钻机钻进,泥浆护壁工艺成孔,其工艺流程如下:测放井位、钻机就位、埋护壁管、钻进成孔、排渣換浆、下井管、填砾、洗井(活塞与空压机联合洗机)、交验、放置水泵、所有降水井施工完毕后降水。7.2施工过程控制措施成孔直径控制 :检查成孔直径是否达到 650以上,主要控制钻头直径是否达到 650。钻头直径为 650就能保证成孔直径达到 650以上。如果钻头直径达不
15、到 650,就应更换焊钻头,保证钻头直径为 650.成孔深度控制 :成孔后,施工人员应现场测量成孔深度,成孔深度达到设计深度后,停止钻进。否则,必须继续钻进,以保证设计深度。 井管质量控制 :检查每孔井壁管和缠丝管焊接成井。缠丝管在下,光壁管在上,管与管之间应连接牢固,保证垂直度。井管结构及填砾 :(0.01.8)m为井壁管(井管均为 ?50050水泥管,每根长 0.9 m),(1.820.7)m为缠丝虑水管,( 20.722.5)m为沉砂管。井底在下井管时用底木板封底,填虑料: 810砾石。洗井 :用活塞结合空压机洗井,洗至井管通畅水清,含砂量小于5/10000,以保证降水质量。降水井施工
16、降水井的施工应进行严格的质量控制,保证井壁不垮塌。井管连接 :保证井管的连接可靠。降水过程控制 :结合井位地质情况,井位附近无细砂层的井先降水,井位处有细砂时,待井内水位下降至砂层下面后,再开始降水,控制出砂量,以保证降水不改变基坑的持力层原状土结构,确保基础施工质量,符合设计要求。7.3钻井施工中主要注意事项钻孔速度均匀,掌握好井内泥浆浓度,保持井孔中浆液水位高度,防止井壁垮塌。井管连接牢固,下放井管要求垂直、正居中。滤料采用 810干净砾石均匀填实。洗井彻底,直至水清砂净达规范要求为止。砂层位置地段的井壁管用缠丝管,如果砂层较厚,井壁管外用纱布进行二次缠丝,防止滤层损坏。 严格以上各个环
17、节的过程控制,以满足施工用的降水深度,确保建筑物基础和地下室的顺利施工。八、轻型井点降水方案轻型井点系在基坑外围或一侧、二侧埋设井点管深入含水层内,井点管的上端通过连接弯管与集水总管连接,集水总管再与真空泵和离心水泵相连,启动抽水设备,地下水便在真空泵吸力的作用下,经滤水管进入井点管和集水总管,排出空气后,由离心水泵的排水管排出,使地下水位降低到基坑底以下。本法具有机具设备简单,使用灵活,装拆方便,降水效果好。可避免大面积地下室施工因降水管井处难以处理基础的地下水渗漏,及降水费用较低等优点。因本工程基坑面积较大,故采用沿建筑物外围四周管井降水,建筑物内沿东西方向的后浇带中布置轻型井点降水。井点
18、管布置在东西方向上的后浇带位置,井点管的间距为 1.2-1.3m。为了充分利用泵的抽空能力。集水总管标高尽量接近地下水位线,并沿抽水水流方向有 0.5%的上仰坡度,水泵轴心与总管齐平,因渗透系数为 35 m/d,井点管埋置深度比基坑深度至少深 5m。8.1、材料要求8.1.1、井点管:用直径 38-55mm钢管,带管箍,下端为长 1.2m的同直径钻有10mm梅花形孔( 6排)的滤管,外缠 8号铁丝、间距 20mm,外包尼龙窗纱二层,棕皮三层,缠 20号铁丝、间距 40mm。8.1.2、连接管:用塑料透明管、胶皮管,直径 38-55cm;顶部装铸铁头。8.1.3、集水总管:用直径 75-100m
19、m钢管带接头。8.1.4、滤料“粒径 0.5-3.0cm石子,含泥量小于 1%。 8.2、施工操作工艺8.2.1、井点布置根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。射流泵轻型井点降水井点为 466根,总管长度按实际发生计算,并配用循环水箱( 1200120015004mm)8个(井点具体见平面布置图)。822、井点管施工工艺程序是:放线定位铺设总管冲孔安装井点管、填砂砾滤料、上部填粘土密封用弯联管将井点管与总管接通安装集水箱和排水箱开动真空泵排气,再开动离心水泵抽水测量观测井中地下水位变化。8.2.3、井点管埋设,成孔用冲击式或回转式钻机成孔,孔径为300mm,3井深比
20、井点设计深 50cm;洗井用 0.6m空压机或水泵将井内泥浆抽出;井点用机架吊起徐徐插入井孔中央,使露出地面 200mm,然后倒入粒径 5-30mm石子,使管底有 500mm高,再沿井点管四周均匀投放 2-4mm粒径粗砂,上部 1.0m深度内,用粘土填实以防漏气。本工程井点管采用直径 40mm的钢管,长度为 4.8m,管下端配有与井点管同径的滤管和管尖,滤管长度为1.2m,外缠 8号铁丝、间距 20mm,外包尼龙窗纱二层,棕皮三层,缠 20号铁丝、间距 40mm。滤管壁上钻有呈梅花状的直径为10的滤孔。滤孔面积一般为滤管表面积的15%-20%,井点管的上端用弯管与总管相连。82.4、连接管与集
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