泰西轻型井点降水方案

大丰市大中镇泰西公寓（1#-5#楼）基坑降水施工方案编 制 人： 宋 剑 审 核 人： 还兆东 审 批 人： 李 勇 编制单位：盐城市兴达建设工程有限公司编制时间: 二零一五 年 三 月目 录一、编制依据.1二、工程概况.2三、降水设计计算.8四、安全保证措施.14五、文明施工.15六、应急措施.161第一章 编制依据1.1 技术文件大丰市大中镇泰西公寓现场总平面图大丰市大中镇泰西公寓岩土工程勘察报告大丰市大中镇泰西公寓 5#图纸1.2、编制依据1、根据岩土工程提供的本工程岩土工程勘察报告；2、设计要求及规划图纸；3、建设单位提供的本工程招标文件；4、 建筑基坑工程支护技术规程 （JGJ20-99） ；5、 建筑基坑工程技术规范 （YB9258-97） ；6、 供水水文地质手册 （第二册） ；7、 建筑与市政降水工程技术规范 （JGJ/T111-98）2第二章 工程概况2.1 场地位置该拟建场地位于大丰市大中镇细水路与康平路交汇处。本项目工程为框架结构，总建筑面积约为 33752.04，住宅建筑多层住宅、小高层住宅底部的地下车库。一期为住宅项目，总建筑面积约为33752.04。1#住宅为3个单元6F，2#住宅为3个单元6F，3#住宅为2个单元10F，4#住宅为2个单元11F，5#住宅为2个单元11F。合同总工期：300 天。本工程由大丰市大中镇政府投资建设；江苏凌翰工程设计有限公司设计，大丰市建筑设计院有限公司地质勘察，盐城市工程建设监理中心有限公司监理，盐城市兴达建筑工程有限公司组织施工；由 李勇 担任项目经理， 还兆东 担任技术负责人。2.2 工程地质条件（一）地形、地貌 拟建场地较平坦，交通便利，地貌上处于近海相沉积平原,地面高程在1.261.75m 之间（黄海高程） ，黄海高程引测自细水路与康平路路汇处钢钉，其高程为 2.93m，详见建筑物平面位置图 。 勘察期间对场地进行了螺纹钻普查，拟建场地无暗沟、暗塘等不良地质现象。 （二）场地土层分布 根据钻探所揭示，地基土层自上而下分述如下： 1,素填土:灰灰黄色,湿,主要成份为粉土,层顶部夹少量植物根茎 ,松散,土质不均匀，场区普遍分布。 2,粉土:灰黄色,湿很湿,稍密,夹少量铁锰质氧化物斑纹 ,摇震反应中等,无光泽反应,干强度及韧性低,土质欠均匀，场区普遍分布。 3,淤泥质粉质粘土:灰黄灰色,饱和,流塑,夹大量粉土团块或薄层 ,薄层厚510mm,无摇震反应,切面稍有光滑,干强度及韧性中等,土质较均匀，场区普遍分布。 4A,粉土:灰色,湿很湿,稍密,夹少量粘性土薄层,薄层厚 25mm,局部层理清晰,摇震反应中等,无光泽反应,干强度及韧性低,土质欠均匀,该层呈透镜体状分布,局部缺失。 34B,粉土 :灰色,湿很湿,中密,见少量云母碎屑,夹少量粘性土条带,摇震反应迅速,无光泽反应,干强度及韧性低,土质不均匀，场区普遍分布。 4C,粉土 :灰色,湿很湿,稍密,夹大量粘性土薄层,薄层厚 25mm,局部层理清晰,摇震反应中等,无光泽反应,干强度及韧性低,土质欠均匀，场区普遍分布。 5,淤泥质粉质粘土:灰色,饱和,流塑,夹少量粉土团块或薄层 ,薄层厚 25mm,无摇震反应,切面稍有光滑,干强度及韧性中等,土质较均匀，场区普遍分布。 6A,粉土:灰色,湿很湿,稍密,夹少量粘性土薄层,薄层厚 25mm,局部层理清晰,摇震反应中等,无光泽反应,干强度及韧性低,土质欠均匀,该层呈透镜体状分布,局部缺失。 6B,粉土 :灰色,湿很湿,中密,局部稍密，见少量云母碎屑,少量粘性土薄层,薄层厚 25mm,摇震反应迅速,无光泽反应,干强度及韧性低,土质不均匀,该层呈透镜体状分布,局部缺失。 6C,粉土 :灰色,湿很湿,稍密,夹少量粘性土薄层,薄层厚 25mm,局部层理清晰,摇震反应中等,无光泽反应,干强度及韧性低,土质欠均匀，场区普遍分布。 7,粉砂:灰色,饱和,密实，局部中密，见少量云母及贝壳碎屑 ,粘粒含量平均值约为 6%,土质不均匀,该层呈透镜体状分布,局部缺失。 7A,粉土:灰色,湿很湿,稍密,摇震反应中等,夹少量粘性土条带，无光泽反应,干强度及韧性低,土质欠均匀,该层呈透镜体状分布,局部缺失。 7B,粉土 :灰色,湿,中密,见少量云母碎屑,夹少量粘性土条带,摇震反应迅速,无光泽反应,干强度及韧性低,土质不均匀,该层呈透镜体状分布,局部缺失。 8,粉土:灰色,很湿,稍密,含少量铁锰质氧化物斑纹,夹少量粘性土薄层 ,薄层厚25mm,局部层理清晰,摇震反应中等,无光泽反应,干强度及韧性低,土质欠均匀，场区普遍分布。 9,粉质粘土:灰黄色,饱和,可塑，夹少量粉土薄层，薄层厚 25mm,无摇震反应,切面稍有光滑,干强度及韧性中等,土质较均匀，场区普遍分布。 10A,粉土:灰黄灰色,湿,中密,局部密实，见少量云母碎屑,夹少量粘性土条带,摇震反应迅速,无光泽反应,干强度及韧性低,土质不均匀，场区普遍分布。 10B,粉土 :灰色,湿很湿,中密，见少量云母碎屑,夹大量粘性土薄层，薄层厚25mm,摇震反应迅速,无光泽反应,干强度及韧性低,土质不均匀，场区普遍分布。11,粉土:灰色,湿很湿,稍密,夹少量铁锰质氧化物斑纹 ,摇震反应中等,无光泽反4应,干强度及韧性低,土质欠均匀，场区普遍分布。 12,粉土:灰色,湿很湿,中密,局部稍密，见少量云母碎屑 ,夹大量粘性土薄层，薄层厚 25mm,摇震反应迅速,无光泽反应,干强度及韧性低,土质不均匀，场区普遍分布。 13,粉土:灰色,湿很湿,稍密,夹少量铁锰质氧化物斑纹 ,摇震反应中等,无光泽反应,干强度及韧性低,土质欠均匀，该层钻至自然地面以下 60.00m 未钻透。 2、地基评价 从钻探所揭示土质情况分析，拟建场地第 2 层粉土，稍密，厚度较小,垂直方向上强度表现为上硬下软, 层面埋深及层厚较稳定，场区普遍分布，该层土可作为荷载较小的轻型建筑的天然地基持力层；第 3、5 层淤泥质粉质粘土，流塑，为高压缩性、低强度地基土，场区普遍分布，层面埋深及层厚有一定起伏，强度欠均匀；第 4A、4C、6A、6B、6C、7A、8、11、12、13 层粉土为中压缩性、一般强度地基土，层面埋深及层厚起伏较大，强度不均匀，其中第4A、6A、6B、7A 层土局部缺失；第 4B、7B、9、10B 层土为中压缩性、中等强度地基土，层面埋深及层厚起伏较大，强度不均匀，其中第 7B 层土局部缺失，第 4B 层土可作为 5、7#楼、社区服务用房及配套商业（无地下室部分）的桩基持力层；第 7、10A 层土为中压缩性、较高强度地基土，第 7 层土局部缺失，强度不均匀，第 10A 层土层面埋深及层厚有一定起伏，强度不均匀，该层土可作为 1、2、3、4、6、8、9#楼的桩基持力层。 3、特殊性岩土 填土 表层土为素填土，场地普遍分布，松散,主要成份为粉土, 层顶部夹少量植物根茎,松散,土质不均匀，基坑开挖时易产生坍塌与渗水现象。 软土 第 3、5 层淤泥质粉质粘土，场地普遍分布，孔隙比大于 1，天然含水量大于液限，液性指数大于 1，压缩系数大于 0.5Mpa-1，具有高压缩性、低强度以及触变性、流变性等特点，基坑开挖时第 3 层土极易产生坍塌或塑性挤出。四、场地地下水及地震效应 1、地下水 场地地下水类型主要为孔隙潜水，其次为承压水。孔隙潜水主要赋存于第 5 层以上土层中，其补给来源主要为大气降水及地表水,其排泄方式主要为自然蒸发和侧向径流，水位呈季节性变化；承压水赋存于第 5 层之下各砂性土层中，其5补给来源主要为同一含水层的侧向补给，其排泄方式主要为侧向径流，根据当地工程经验，5 层之下第 6A8 层中承压水水头黄海高程约 0.6m 左右，对基坑坑底无渗流影响，故未详测其承压水水头，地下水径流缓慢，处于相对停滞状态。 对本工程有影响的地下水类型主要为孔隙潜水,勘察期间测得场地内孔隙潜水初见水位标高为 0.720.83m，稳定水位标高为 0.820.93m （黄海高程） 。拟建场地近 35 年内最高地下水位为 1.23m(黄海高程，历史最高地下水位为 1.25m，最低地下水位为 0.05m，年变化幅度为 1.10m。本场地位于温带湿润区，近35 年内地下水位变化趋势较平缓，根据岩土工程勘察规范GB50021-2001 附录 G，场地环境类型为类。据调查，场地内及其四周无环境污染源存在，区内亦无工业污染史，场地地下水未受到污染。 根据本场地地下水质分析资料，可评定拟建场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中钢筋在干湿交替时具弱腐蚀性，在长期浸水时具微腐蚀性。根据本场地地基土易溶盐试验报告可评定本场地地下水位以上地基土对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。 2、地震效应 根据建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）附录 A，场地地震设防烈度为 7度，设计基本地震加速度值为 0.10g，设计地震分组为第二组。 拟建场地 20 米深度范围内饱和粉土和饱和砂土为第 2、4A 、4B 、4C、6A 层土。因第 2、4A、4C、6A 层粉土粘粒含量均大于 10%，根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）第 4.3.3 条初判第 2、4A、4C、6A 层土不液化。根据建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）第 4.3.4 条及软土地区岩土工程勘察规程 （JGJ83-2011）第 6.3.2 条，采用标准贯入试验对第 4B 层土进行液化判别，计算过程如下（N0=7，=0.95）:故拟建场地等效剪切波速平均值为 134.9m/s。 根据江苏省 1：50000 区域地质调查报告，场地覆盖层厚度大于 80m，按建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）第 4.1.6 条判定，该建筑场地类别为 IV 类，根据建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）第 5.1.4 条，场地特征周期为0.75s。 拟建场地分布有第 3、5 层淤泥质软土，射阳市区抗震设防烈度为 7 度，根据岩土工程勘察规范 （GB50021-2001（2009 版） ）第 5.7.11 条条文说明，7 度区地基承载力特征值大于 80 kPa 或等效剪切波速大于 90m/s 时，可不考虑震陷6影响，本工程实测剪切波速均大于 90m/s，故本工程可不考虑软土震陷影响。 拟建场地地表下分布有淤泥质软土，因此，场地属抗震不利地段。 3、场地稳定性评价拟建场地处于地震活动相对稳定区域，建筑场地类别为类，属抗震不利地段,根据区域地震地质资料，拟建场地位于长江中下游南黄海地震带内，地震活动具有海强陆弱的特点和成团成片分布的丛集性特征，拟建场地自全新世以来，未受新构造运动影响，不存在浅层的全新世活动断裂，历史上未见大的破坏性地震发生，属地震构造相对稳定区，对地基稳定性无不良影响，拟建场地无滑坡、泥石流、地下采空区等不良地质作用，场地土不液化，无软土震陷等地震效应，适合本工程建设。 第三章 降水设计计算3.1 降水选型5#挖土深度统计表75#楼0.00 相当于黄海高程 4.7m，场地平均自然标高约 1.4 m，相对标高为-2.1 m，基坑底板埋深最大为-3.5 m，电梯埋深最大为-4.65 m，集水坑埋深最大为-5.65 m，除电梯、集水坑外最大挖土深度约 3m，根据岩土工程勘察报告 ，地下水主要为潜水。而影响基坑开挖的场地地下水类型主要为孔隙潜水，其次为承压水。孔隙潜水主要赋存于第 5 层以上土层中，其补给来源主要为大气降水及地表水,其排泄方式主要为自然蒸发和侧向径流，水位呈季节性变化；承压水赋存于第 5 层之下各砂性土层中，其补给来源主要为同一含水层的侧向补给，其排泄方式主要为侧向径流，根据当地工程经验，5 层之下第 6A8 层中承压水水头黄海高程约 0.6m 左右，对基坑坑底无渗流影响，地下水径流缓慢，处于相对停滞状态。 从渗透系数来看，如下表表 2 含水层渗透系数一览表渗透系数K(CM/S)序号 土层名称KY KH(1) 杂填土 2.0*10- 3.0*10-(2) 粉土 5.970*10-5 8.32*10-7(3) 淤泥粉质粘土 8.32.*10-6 9.390*10-6(4) 粉土 6.065*10-5 7.930*10-5(5) 粉土 6.0*10-4 7.880*10-4(6) 粉土 6.140*10-5 8.240*10-5(7) 淤泥粉质粘土 5.2*10-6 6.840*10-6而且本地区水量较大，势必给基坑和基础结构施工带来影响，需要采取降水措施。楼号 底板 电梯 集水坑1# -0.62# -0.63# -3.5 -4.65 -5.654# -3.5 -4.65 -5.655# -3.5 -4.65 -5.658本工程场地大，基坑范围内水量大，地层渗透系数小，再加上工期较紧，综合考虑，采取 轻型井点加管井降水效果更好。基坑开挖尽量赶在枯水期，遇雨季和丰水时，应结合基坑内集水井排水做如下处理： 1.基坑上部四周设排水沟，阻断地面水流向坑内并排走。2.在基坑开挖时增加坑内明沟排水，即边挖基坑、边排水的方法。3.在基坑底部四周开挖排水沟，并在坑底四角及后浇带二侧设集水井，是使坑内的水经排水沟流向集水井，然后用水泵抽出坑外并排走。3.2 降水设计1、拟建 5#楼开挖约 2.5 米，集水坑开挖深度 3.65 m，基坑为 68.7*14.3 m，基坑按一级降水设计降水方案，电梯井、集水坑局部二级降水。2、井点降水的平面布置：在基坑四周环行布置井点，由此工程包围面积及跨度较大，加之渗透系数较小，降水影响半径不足，需要在局部挖深处（如集水坑）适当增加井点以满足施工需要。3.3 降水井点降水计算一、水文地质资料土层编号 土层名称 厚度hi(m) 渗透系数ki(m/d)2 粉土 0.47 0.073 淤泥质二 2.68 0.0084A 粉土 1.79 0.074B 粉土 3.26 0.684C 粉土 1.7 0.075 淤泥质二 9.44 0.006二、计算依据及参考资料该计算书计算主要依据为国家行业标准建筑基坑支护技术规范(JGJ 120-99)，同时参阅了 建筑施工手册(第四版) 和姚天强等编写的基坑降水手册。三、计算过程降水井类型 均质含水层潜水完整井边界条件 基坑远离边界9井点管露出地面高度h(m) 0.2 降水曲线坡度i 0.1过滤器工作长度l(m) 1 过滤器半径r s(m) 0.01单井出水量q(m 3/d) 2.234 降水影响半径R(m) 9.811基坑形状 矩形基坑 基坑长度A(m) 68.7基坑宽度B(m) 14.3 基坑开挖深度H1(m) 3基坑底面至降低后的地下水位距离s w(m)0.5 水位埋深d w(m) 0.4含水层厚度H(m) 12.038 平均渗透系数k(m/d) 0.208计算简图如下：示意图1、基坑等效半径矩形基坑：r o=0.29(A+B)=0.29(68.7+14.3)=24.07m2、平均渗透系数k=(kihi )/hi=(0.070.07+0.0082.68+0.071.79+0.683.26+0.071.7+0.0062.538)/(0.07+2.68+1.79+3.26+1.7+2.538)=0.208m3/d3、井点系统的影响半径R 0S= H1+sw-dw=3+0.5-0.4=3.1m潜水含水层：R=2S(kH) 0.5=23.1(0.20812.038)0.5=9.811mR0=R+ro=9.811+24.07=33.881m4、井点管的长度HdH1+sw+roi+h+l=3+0.5+24.070.1+0.2+1=7.1m105、基坑涌水量计算基坑远离边界：Q=1.366k(2H-S)S/lg(R 0/ro)=1.3660.208(212.038-3.1)3.1/lg(33.881/24.07)=124.431m3/d6、单井出水量q=120rslk1/3=1200.0110.2081/3=2.234m3/d7、井点管数量n=1.1Q/q=1.1124.431/2.234=628、集水管总长矩形基坑：La=2(A+B)=2(68.7+14.3)=166m9、井点的间距Ld=La/(n-1)=166/(62-1)=2.721m10、校核水位降低数值Sj=H-(H2-Q/(1.366k)lg(R0/ro)0.5=12.038-(12.0382-124.431/(1.3660.208)lg(33.881/24.07)0.5=3.1mS=3.1m满足要求！根据计算井点管长为 7.1 m，而实际管长为 6 m，为此在基坑上口先开挖 1.1 m深 1m 宽台阶后布管。井点设备布置：井点设备根据面积，周长理论计算，降水管间距为 6m，考虑到土的渗透系数小，且分布不均，影响半径不足等情况因素，基坑开挖后，若局部出部土体稳定性不足，则实际按间距 5 m 布置，以确保基底有效疏干，得到干燥稳定，固结，便于施工。3.4、降水施工1、轻型井点的作用采用集水坑降低地下水时，坑下的土有时会形成流动状态而随着地下水流入基坑，形成流砂。因此，采用井点降水法防止流砂的产生。应持续到基础施工完毕方可停止降水。2、轻型井点结构轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总管。示意布置见图 3-111图 3-1 轻型井点设备示意图1 地面；2水泵；3总管；4共 2 排井点管；5滤管；6降落后的水位；7原地下水位；8基坑底滤管井点管为内直径 2cm、长 6 m 的 PVC 管。井点管的上端用弯联管与总管相连。集水总管为上端有井点管联结的短接头，间距 1 m 或 1.5 m。3、轻型井点施工工艺轻型井点的施工程序为：排放总管埋设井点管用弯联管将井点管与总管接通安装抽水设备试运行正式抽水井点管的埋设一般用水冲法进行，并分为冲孔与埋管（图 3-2）两个过程。a) 冲孔； b)埋管图 3-2 井点管的埋设121冲管； 2冲嘴； 3胶管； 4高压水泵； 5压力表；6起重机吊钩； 7井点管； 8滤管； 9填砂； 10粘土封口冲孔时，先用起重机设备将冲管吊起并插在井点的位置上，然后开动高压水泵，将土冲松，冲管则边冲边沉。冲孔直径一般为 200mm，以保证井管四周有一定厚度的砂滤层，冲孔深度宜比滤管底深 0.5m 左右，以防冲管拔出时，部分土颗粒沉于底部而触及滤管底部。井孔冲成后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层，以防孔壁塌土。砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利抽水的关键。一般宜选用干净粗砂，填灌均匀，并填至滤管顶上 11.5m，以保证水流畅通。井点填砂后，须用粘土封口，以防漏气。井点系统全部安装完毕后，需进行试抽，以检查有无漏气现象。开始抽水后不希望停抽。时抽时停，滤网易堵塞，也容易抽出土粒，使水混浊，并引起附近建筑物由于土粒流失而沉降开裂。正常的排水是细水长流，出水澄清。试运转，如发现井管失效，应采取措施使其恢复正常，如无可能恢复则应报废，另行设置新的井管。抽水时需要经常检查井点系统工作是否正常，以及检查观测井中水位下降情况，如果有较多井点管发生堵塞，影响降水效果时，应拔出重埋。井点系统的拆除必须在地下室或地下结构物竣工后并将基坑进行回填土后进行，拔出井点管通常借助于倒链等。拔管后所留的孔洞应用砂或土填塞，对有防渗要求的地基，地面以下 2m 范围可用粘土填塞密实。另外，井点的拔除应在基础及已施工部分的自重大于浮力的情况下进行，且底板混凝土必须要有一定的强度，防止因水浮力引起地下结构浮动或破坏底板。3.5、环境保护降水对周围环境的影响根据施工总平面图及地质勘察资料，施工场地距离市政道路将较远，井点管埋深 7.1 米，所以市政道路不在降水影响半径内，对周围环境基本没有影响。第四章、安全保证措施1、装设符合施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005的用电系统，13以防止触电等事故；2、选用质量合格的水泵，安全性可靠，扬程和功率等性能满足要求；3、降水施工过程中改变降水设计方案，应具有设计人员与施工人员的洽商处理意见书，必要时尚应具有审批手续；4、抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽；当发生停电时，应及时更新电源，保持正常降水；5、发现基坑（槽）出水，涌砂，应立即查明原因，组织处理；6、降水过程中，特别是基坑开挖时，应随时观