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1、某某警备区某某住宅二期地下车库基坑降水施工方案某某工程地质勘察院年二月十八日某某警备区某某住宅二期地下车库基坑降水施工方案院 长: 王 逊总 工: 张 俊主管院长: 周鹏宇技术负责: 石义强编 写 人: 王新星审 定: 于吉增某某工程地质勘察院二O一一年二月十八日目 录第一节、编制依据1第二节、工程概况1一、工程基本概况1二、场区地质条件1三、场地水文地质条件2四、基坑降水工程的目的和任务3第三节、基坑降水设计3一、基坑开挖及受地下水影响情况3二、降水方法的选择4三、降水计算各项水文参数的确定4第四节、基坑降水对周边环境的影响及对策7一、受场地降水影响的周边建筑物7二、周边建筑物受降水影响程度
2、计算7三、降水对周边建筑物及街道影响分析9四、防治对策及措施建议9第五节、基坑降水施工方案总结11第六节、基坑降水施工组织设计方案11一、施工质量技术保证措施11二、施工组织部署与协调管理12三、施工技术措施12四、成井方案13五、排水方案14第七节、主要机械配备及施工进度14一、基坑降水主要施工机械14二、工期安排14第八节、质量安全要求14一、质量要求14二、安全要求15第九节、施工准备工作15第十节、应急措施16一、成井预案16二、降水运行期间供电预案16三、信息预案16附: 降水井平面布置示意图 降水井构造图第一节、编制依据1、岩土工程勘察报告2、施工设计图3、建筑与市政降水工程技术规
3、范(JGJ/T111-98)4、供水水文地质勘察规范(GB50027-2001)5、供水管井技术规范(GB50296-99)6、水文地质手册7、建筑基坑支护技术规程8、建筑地基基础设计规范化第二节、工程概况一、工程基本概况1、拟建工程位于某某市友谊路与通江街交口东北侧。降水区面积约9431.2平方米,地形较为平坦。2、基坑开挖深度为-6.8m,为了保证正常施工,根据降水规范地下水位应降至基坑下0.5-1.0 m要求。水位应降至-7.3m。根据场地勘察报告显示,现场实际水位-3.3m,水位降深-4.0m。3、基坑东侧有一栋原有建筑,为桩基础。二、场区地质条件场址为松花江漫滩区,根据工程建设方提供
4、的工勘资料,场区地层结构见表:地层编号岩土名称岩性描述底板埋深第一层杂填土杂色,成分混杂,结构松散,主要由建筑垃圾组成。2.7m第二层粉质粘土灰色,湿饱和,颗粒均匀,松散稍密,分选好,含少量的粘粒,长石石英质组成,层位连续。5.8m第三层细砂黄色,局部灰色,主要由石英,长石等矿物组成,颗粒均匀,颗粒级配不良,颗粒呈亚圆状,粘粒含量约占5%,稍湿饱和,稍密11.3m第四层中砂灰色,饱和,含少量砾石,稍密中密,颗粒较均匀,磨圆中等,多为浑圆状,长石石英质组成,层位连续。18.0m第五层粉质粘土灰色,可塑硬可塑,湿,含细砂薄层,层位连续,无光泽,摇振无反映,干强度一般,韧性中等,为中压缩性土。25.
5、2m第六层中砂灰色,饱和,局部含较多的砾石,中密状态,分选一般,磨圆较好,多为浑圆状,长石石英质组成,层位连续。30.5m三、场地水文地质条件场地地下水类型为松散岩类孔隙潜水,含水层呈多层分布,故各含水层水力联系密切,即为统一含水层。场地区主要含水层累计厚度约为25m,水量较丰富,含水层综合渗透系数K=25m/d,有效影响半径R=2SHK=200m。场区最高水位出现在丰水期,其变幅在2.0-2.5m之间,目前水位埋深为-3.3m。四、基坑降水工程的目的和任务本工程基坑开挖深度-6.8米,为保证基础工程正常施工,根据建筑与市政降水工程技术规范地下水应降至基坑开挖底板下0.5-1.0米的要求,本设
6、计取0.5米,即地下水位降至-7.3米。根据基坑开挖和基础底板结构施工要求,本工程降水目的和任务为:1、降低基坑边坡地下水位,减少基坑侧翼压力,增加基坑的稳定性。2、最大限度的减少因基坑开挖和降水对基坑周边环境产生的不良影响,保证周边建筑物的安全。3、把基坑内地下水位降至-7.3米。疏干基坑内地下水,便于基坑开挖和基础施工坑内作业。第三节、基坑降水设计一、基坑开挖及受地下水影响情况该工程为在松散砂类地层进行的深基坑工程,基坑开挖深度-6.8米,地下水位为-3.3m。地下水位高出基底3.5米。地下水将对基坑产生涌水影响,使基坑开挖和基础施工无法正常进行,降低地下水位是保证基坑开挖和基础土建施工必
7、须采取的手段。二、降水方法的选择1、降水方法的确定本工程为在松散砂类地层进行的深基坑工程,必须降低地下水位,方能正常开挖基坑和进行基础施工。根据场地降水时间集中、降水深度及排水量大的特点,明排和轻型井点方法,都不能满足基坑开挖干作业的要求,依据建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98)只有采用深井点降水方法,才能达到正常开挖基坑与基础正常施工的要求,不发生涌水涌砂,保证底板的稳定性,减少对周边环境的影响。2、井位布置降水区域共布置15眼降水井,眼井布置在基坑周边,降水井间距16.69m。三、降水计算各项水文参数的确定选择适当的水文地质参数,进行合理的降水井点布置,结合场地周边建(构)
8、筑物基础情况和分布情况,设计合理可行的保护措施。既要满足降水施工的要求,又要保证降水对周边建筑物的影响最小,并采取必要措施保证其安全。1、影响半径的计算根据岩土工程勘察报告所提供的地层资料,含水层厚度H=30米。基坑降水井大部分座落在细砂,中砂层中,设计降水水位在静水位以下4.0米。结合细砂和中砂理论渗透系数和多年降水经验,取经验值渗透系数K=25m/d。地下水为孔隙潜水,降水井为非完整潜水井。采用库萨金公式: R=2S 式中:R -降水井影响半径(m)S -设计降水深度(m)H -含水层有效厚度(m)K -含水层渗透系数(m)R =24.0=216m。(取经验值200)2、基坑涌水量计算采用
9、下式计算式中:K:含水层综合渗透系数,取经验值K=25m/dR:有效影响半径R=200mH:含水层有效厚度H=30mS:基坑中心水位降深,设计值S=4.0mR0:大井概化半径R0=36.31m计算得Q基=9403.21m3/h,即两基坑日排水量至少为9403.21m3/h才能满足设计水位降深的要求。3、确定降水井数按场地的水文地质条件,结合前面的降水工程条件分析,采用深井点降水。单井出水量、单井内水位降及基坑涌水量应满足如下条件:1)、考虑地下水渗流对基坑地基土的影响,单井出水量不宜过大,即不超过30 m3/h,单井内降深应以稍大于基坑内最大水位降为宜。2)、基坑降水运行时总排水量应大于计算的
10、基坑排水量,Q总=NQ单Q基降水井数可按下式确定:N=1.1Q基/ Q单:式中:N:降水井点数Q基:基坑涌水量Q单:单井出水量Q单=30m3/h;降水井数确定:经计算当N=15时,Q总=1530m3/h24h =10800.00m3/d,即Q总Q基=9403.21m3/d,满足上面1、2条件。经以上验算,初步确定:降水井井数为15眼,单井水量30m3/h。降水井布置在基坑周边,井间距16.69m.,基坑总排水量为10800.00m3/d。 4、降水井埋藏深度的确定降水井深度的确定按公式:Hw =Hw1+ Hw2+ Hw3+ Hw4+ Hw5+ Hw6式中:Hw -降水井深度(m)Hw1-基坑深
11、度(m)Hw2-降水水位距离基坑底要求的深度(m)Hw3-ir0;i水力坡度1/10-1/15:r0降水井排间距的或大井概化半径的1/2(m)Hw4-降水期间地下水位变幅(m)Hw5-降水井过滤器工作长度(m)Hw6-沉砂管长度(m)经计算得:Hw =16.1(m)5、达到设计降深时间预测采用下式预测式中:S:计算点时间水位降m;WS(ui)为第i眼井的泰斯井函数;其他符号意义同上式。经验算中心点水位降达设计水位降,时间为5天。考虑场地上部粉质粘土与粉细砂互层,将减缓降水速度,达设计水位降时间要延迟一些。第四节、基坑降水对周边环境的影响及对策一、受场地降水影响的周边建筑物场地位于某某市友谊路与
12、通江街交口东北侧,在影响半径范围内各建筑物均受降水影响,距降水场地距离不同等,受影响程度也不相同。周围建筑物与降水场地相对位置、基础形式和建筑时间如下:基坑东侧有一栋原有建筑,距基坑最近点12m,距基坑最远点42m,为桩基础。二、周边建筑物受降水影响程度计算降水对周边建筑物的影响,主要是基坑抽水时周边地下水产生联动,土层失水后,土的结构发生变化,重新固结产生的沉降。估算周边建筑物附近的地下水位变化是估算沉降量的必要数据。1、水位降及沉降量计算1)、基坑降水后周边建筑物最近、最远点的水位下降值的确定采用公式:采用不完整潜水井公式:式中:y断面不同点水位下降值(m)Q降水井涌水量(m3/d)X降水
13、井边界至任意距离(m)r降水井半径(m)k含水层渗透系数(m/d)2)、沉降量计算采用公式:按规范法计算:S=m0式中:H计算点未降水前水位埋深与最大降深时水位深降差(m)P水位变化施加于土层上的平均荷载(即附加应力差KPa)ES降水影响土体压缩模量,取不利土体粉质粘土 ES=4MPa。M0综合分层法修正系数,是根据我国多年沉降监测资料(高压缩综合分层法计算的沉降量偏小,而低压缩土又偏大的结果,而提出的修正值)。本设计m0取1.0修正沉降值。2、降水后个建筑物水位降、沉降量估算允许沉降差(倾斜)计算1)、南侧原有建筑:取两点计算沉降量,分别为A、BAB两点间距L=40m=4000cm水位将计算
14、:用公式:计算得:A点为3.26m,B点为2.1m沉降量:用公式:S=m0计算得:A点为2.65cm,B点为1.1cmAB亮点斜率:用公式:S=计算得:0.38三、降水对周边建筑物影响分析通过上述计算,在基坑(大井)降水时,位于其影响半径200米范围内的建筑物均受不同程度影响,由于建筑物基础形式、基础埋深和土体物理力学性质及各建筑物状态不同,影响程度存在一定差别。通过计算得出的结果看,降水对建筑物影响不是很大,在降水过程中要注意做好保护措施。四、防治对策及措施建议1、本工程降水工程面较大,降水工程水位下降4.0m以下,抽水量较大,影响范围广(以基坑为界向四周影响达200m以上),为保证地下工程安全顺利实施,防止对周边建(构)筑物倾斜、开裂、毁坏、倒塌不利影响。故在开挖基坑边坡稳定的前提下,采取如下对策:1)、控制地下水流速控制抽水井附近含水层不发生扰动,是保证地基砂土不受破坏的关键,进水流速超过最大允许值时,则含水层砂土发生扰动,对地基的稳定构成威胁,预防的关键为确定滤水管最小长度,控制地下水的进水流速。地下水最大允许进水流速采用公式:V=6