软土地基深基坑支护结构降水的设计分析[权威资料]

软土地基深基坑支护结构降水的设计分析 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要：深基坑开挖及井点降水措施能够改变施工场地内天然地基的水土平衡体系，因此，在深基坑的施工开挖过程当中会采取地基加固、降止水及围支护等措施来维持和平衡天然体系的平衡状态。目前，基坑的降水设计是根据基坑内的水文地质条件和降水要求来选择合适的渗流参数及降水计算的公式，来进行降水的设计分析的。 关键词：深基坑支护结构；降水设计；分析 TV551 A 一、工程概况 某公司生产营业调度综合用房位于原始地貌第四纪松散沉积物组成的堆积平原地貌，现场地势平坦。该工程由主楼和裙楼两部分组成裙楼地下室深度 6.6m，降水面积达到5000m2；主楼地下室深度 10.4m，降水面积达到 6000m2。基坑采用三轴搅拌桩止水帷幕，三轴搅拌桩桩底标高进入 粉质粘土 1.5m。 二、基坑降水方案的设计 (一 )基坑降水方案的选择 根据该场地的环境条件和水文地质条件，通过分析比较，南侧有高层建筑物，考虑到降水对其产生的严重影响，确定采用帷幕墙截水 ，其余各侧采用管井与自渗井相结合的降水方案。前期抽水，后期自渗，以自渗为主，抽水为辅，抽渗结合。由于场区降水面积大，综合考虑本场区地层、含水层、周边环境和结构施工的条件及要求，由于基坑深度约15.5m，一般部位的降水深度应按 16.0m 考虑；局部电梯井、集水坑等的深度一般比基础深 1.5m2.0m，基坑最深开挖深度为 17.5m；因此，降水深度应按 18.3m，距基坑最深处 0.8m，满足规范中的降水要求。 (二 )基坑降水设计计算 根据工程的地质勘查设计报告，要降低的地下水的深度是 6m。按照 JGJ120-99建筑基坑支护技术规程的要求，只有设计成为一级的井点降水，才能够满足规范的要求。但是本次基坑降水工程场地的土体渗透系数比较低，和环境的渗入水相比较，渗入水的接受量很少，所以只要能够搞好坡面的彩条布保护，就可以不考虑土体当中渗透水对坡体的影响。 (1)基坑的涌水量计算 根据 JGJ120-99建筑基坑支护技术规程的均质含水层的非完整的计算公式： 公式中的相关参数与参考规范一致。其中 K 是施工场地土体渗透的系数，取 k=0.1m/d，这是根据施工场地土体的试验结果取值 得到的； H 是施工场地当中含水层的厚度（ m），和施工场地的前两个地层的渗透系数相比，下伏强风化斑状花岗岩层的渗透系数较小，因此本次设计当中假设强风化层是不透水层，顶高程是 -10.5m，本次计算取真空井点过滤器长度为 1.5m。 (2)降水井的数量和布置 在本次的工程计算分析当中，由于在山坡的坡脚处进行开挖时进行桩锚支护的保护，使用井点降水进行降止水。在其他的部位使用的放坡开挖的方法，挖明沟进行排水，这样可以对基坑的出水量进行适当折减，基坑下游的坡脚边界的长度是 65m。根据基坑降水工程当中 轻型井点降水的要求，井点按照 1.5m 的间距在基坑的下游曾 U 型布置。适当延长后，降水井的总数为 48。应当注意的是，降水井的间距还应当根据后期抽水试验的结果进行适当微调。 (3)基坑降水沉降验算 验算的方法采用分层总和法，本次基坑降水只涉及到一层潜水含水层，在该层因为水的排出，使土的自重压力增加，从而造成沉降，所以只对该层的沉降量进行验算。计算公式为 : 其中， S 为地面最终沉降量， mm； a 为土层压缩系数，取 a=0.15MPa-1； e0为土层初始孔隙比，取 e0=0.967； p 为土层因降 水产生的附加应力， kPa； h 为土层的厚度， m。计算得出 :S=11mm。 三、降水井的设计布置和施工 (一 )降水井的设计与布置 本次降水设计的降水井具体情况如下 :井深的设计长度为 20m，井底深入到潜水含水层以下的不透水层；将沉砂管设置在不透水层中，这样沉砂管不占用含水层的空间，可以增大井的出水量；滤水管安装在潜水含水层下部的 1/2 厚度上，长度约 1.5m，这样既有充足的进水空间，又不会造成滤水管的浪费；降水井孔径 600mm，井管直径为 400mm 的水泥砾石滤水管，井管外填入 3mm 的石 硝滤料。具体为 :本次降水共设计 65口井，分别以 8m的间距在距基坑边缘 1m2m 的位置上。 根据基坑降水工程中对集水总管的要求，选取直径 75mm 的钢管作为集水总管，法兰连接，间隔 1.5m 在管壁上设置一个和井点管相连接的接头。使用直径是 40mm 的螺纹胶管作为连接管。本次的基坑支护结构降水设计施工是为了保持基坑当中桩锚结构的稳定，有效地降低地下水的位置，所以没有对施工场地坡体的变形有很高的要求。不关注地下水的抽降对坡体的影响，只是根据试验井的抽排情况。并借鉴相关井的特点，适当调整抽排设备的控制和管理 方式。通过液位继电器来保证降水井中水位到预订位置时，水泵自动停止，本工程的降水井布置示意图见图 1。 图 1 降水井布置示意 (二 )实施的效果 本次的基坑降水设计当中，在基坑的顶部和底部分别设置有排水沟和截水沟，在坡面上设置有用于排水的孔洞，同时在基坑的支护结构后设有轻型的井点降水进行降水保护边坡。通过对后期施工场地的地下水位进行监测，可以看出施工场地内的地下水位始终在预期的范围当中，本次的基坑支护结构降水设计和施工圆满的完成了预期的目标。 四、降水井施工 成孔施 工机械选用 GPS-10型工程钻机及其配套设备。采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺，其主要工艺流程如下 : 1)测放井位、埋设护口管 :根据降水井点平面布置图测放井位；护口管底口插入原状土层中，管外用粘性土和草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管高出地面 0.20m 左右； 2)安装钻机 :机台安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线； 3)钻孔下井管 :疏干井开孔，孔径为 500mm，降压井开孔，孔径为 600mm。钻进开孔时吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻进的垂直 度，成孔采用自然造浆，泥浆密度控制在 1.10 1.15，孔内必须注满泥浆，以防孔壁坍塌；下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径 5cm 的扶正器 (找正器 )，以保证滤水管能居中； 4)填滤料 (中粗砂 ):填滤料前在井管内下钻杆至孔底0.40m 位置，井管上口加闷头密封，从钻杆内泵送泥浆，边冲孔边逐步稀释泥浆，使孔内的泥浆密度逐步稀释到 1.05，然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入滤料，并随填随测填滤料的高度，直至滤料下入预定位置为止； 5)井口填粘性土封闭 :为防止泥浆及地表污水从管外流入井内 ，在地表以下回填 2.00m 厚粘性土封孔； 6)洗井 :当降水井出水后用活塞洗井，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口。当活塞拉出的水基本不含泥砂后，再用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含泥砂为止； 7)安泵试抽 :成井施工结束后，在疏干井内及时下入潜水泵，并与真空管、排设排水管道、地面真空泵安装、电缆等连接；抽水与排水系统安装完毕，开始试抽水。先采用真空泵与潜水泵交替抽水，真空抽水时真空度不宜小于 -0.06MPa，以确保真空抽水效果； 8)排水 :洗井及降水运行时应用管道 将水排至场地四周的明渠内，通过排水渠将水排入场外市政管道中。 五、降水井封孔施工 封孔采取在井管内先填瓜子片然后注浆再灌注混凝土的封堵方法，施工工艺如下 : 1)降水运行结束封孔前，先预搅拌 2m3 左右的水泥浆，水灰比 0.4 0.5； 2)井管内填入瓜子片，瓜子片的回填高度应在滤水管顶端以上 2m左右，且在管井内下入注浆管，在井管内设置一个压板，压板放置深度为瓜子片回填高度位置； 3)正式注浆前，在井管口用钢筋固定注浆管，然后开始注浆；注浆完毕，水泥浆达到初凝后， 抽出井管内压板以上残留水，并及时观测井管内水位变化情况，当井管内水位无明显升高时，说明注浆效果较好； 4)达到注浆效果后，即向井管内灌入混凝土，灌入高度略低于地坪面 50cm，混凝土灌注后，及时观测井管内水位变化情况，以判断封堵的实际效果；待井管内混凝土初凝，并达到实际封堵效果后，即可割去外露井管； 5)井管割去后，在低于地面下 50cm 左右的管口用铁板焊封，之后用一般填土填入孔洞夯实，封井完毕。 在基坑降水设计当中，应当先分析工程场地的水文地质条件，认真了解工程降水的目的，对各种 降水方案进行技术、节能和经济性能比较，最后确定合适的基坑降水设计方案。在进行基坑降水方案的设计时，使用信息化的管理方式能够有效的优化基坑降水的设计方案，提高效率，降低工程的成本。 参考文献 1张志强 .苏州地铁车站深基坑降水的设计与施工 J.山西建筑， 2013， 15:51-53. 2周志芳，郭耿新，钟建驰，吉林，冯兆祥 .深基坑降水设计中几个问题的讨论 J.勘察科学技术， 2004，05:16-20. 3贾瑞晨 .基坑降水引起地面沉降的有限元分析 D.南华大 学， 2008. 文档资料：软土地基深基坑支护结构降水的设计分析 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :如何提升企业人力资源培训水平 浅议公路桥梁中的施工质量管理 浅议园林绿化的生态设计与可持续发展 浅议建设项目工程造价管理的影响因素及控制措施 浅议变电站施工中混凝土结构裂缝的控制措施 浅析如何做好公路工程施工技术控制与管理工作 浅析小断面引水隧洞开挖及支护设计 浅析水土保持措施对水资源与水环境的影响 某海岛封场垃圾填埋场土地整理和利用 浅析水泥混凝 土路面的病害及防治 浅析市政道桥工程施