能源小区(电力设计院)降水施工方案

1 一 建筑场地概况一 建筑场地概况 我院对拟建的银川能源小区地下停车场及综合楼 电力设计院以南部分 开挖基础降水工程提出施工方案 拟建建筑物场区位于银川市兴庆区长城东路电力设计院南侧及东侧 依 据委托方提供的有关资料 能源小区地下停车场为地下一层 车库底板埋深 6m 在电力设计院东侧部分停车场上部拟建一栋三层综合楼 该地下停车场 长度约 185m 在电力设计院南侧部分宽度约 27m 东侧部分宽度约 51m 为方便计算将南侧划为 A 区 面积 2997 m2 东侧部分划为 B 区 面积 3774 m2 开挖基础深度从地平面算起 6 0m 经推算所要降水面积为 6771m2 基础开挖和预测设计降水布井方案见 基础开挖降水施工布置图 开挖区的地下水位埋深一般为 3m 为不影响正常开挖施工的进行 自然地 面算起底层开挖深度可达 6m 开挖区内的水位降深必需在 3 5 4 0m 依据 岩土工程勘察报告 需对基础开挖时水位降深进行预测 最终调控到开挖深 度以下 以保证开挖工作顺利进行 并不能影响周边建筑物的稳定性 二 水文地质条件二 水文地质条件 根据前人水文地质成果资料 建筑场区地处银川冲湖积平原中段的西部 在地貌上属黄河冲湖积二级阶地 地貌类型单一 第四系松散堆积物厚度大 在成因类型上为沉积类型 含水层主要由第四系冲湖积细砂 粉细砂组成 地下水以上覆潜水的形式存在 水位埋深在 3m 左右 由于地表分布有 3 5m 的粘性土层 具微承压性质 埋藏于第 含水岩组 第一承压含水层 之上 在区域水文地质条件上称之为第 含水岩组 是本次降水的目的层 从区域上考虑含水层厚度多为 61 0m 下部有较为稳定的隔水层 单井涌水 量在 600 1000m3 d 左右 渗透系数 3 01 5 18m d 导压系数 780 996m2 d 地下水位埋深丰水期 1 2 2m 之间 枯水期水位 2 3 5m 根据本次岩土工程 勘察报告 4 2 13 75m 15 45 20 45m 处多为细砂层 褐色或深灰色 中密 2 密实 矿物成份以石英 长石 云母为主 其他均为暗色矿物 透水性较强 下部含水层并略带有承压性 据多年不同勘探项目的水文地质地面调查资料 分析 水质非常复杂 在隔水底板较厚部位 矿化度可在 3 0g l 以上 地下 水水化学类型同样复杂 年水位变幅可在 1 1 5m 左右 三 地层概况三 地层概况 1 杂填土 灰褐色 不均匀 松散 稍密 稍湿 主要成分为粉质粘 土 包含混凝土 植物根 角砾 碎砖 层厚 1 00 2 70m 2 素填土 褐色 不均匀 稍密 稍湿 湿 可塑 硬塑 以粉质粘土 为主 部分地段含较多粉土和细砂 包含植物根 少量角砾和有机质 层厚 1 20 3 90m 局部缺失 3 粉土 黄褐色 均匀 中密和密实为主 稍湿 饱和 层厚 1 10 2 80m 4 粉质粘土 褐色 不均匀 湿 可塑或硬塑 层厚 1 50m 局部发育 5 细砂 褐色或深灰色 均匀 中密 密实 饱和 层厚大于 30m 成分主要为石英 长石和云母 四 水位降深要求四 水位降深要求 依据建筑物地基开挖要求 场地地层的水文地质特征及场地周围建筑物 状况 降水方案设计应满足以下要求 1 首先应考虑到降水工作实施后对周围建筑物的影响 由于降水系统 开始工作后 将形成一个以施工场地为中心的地下水降落漏斗 其范围将 随着水位的下降而不断扩大 这样原有建筑物地基的受荷及荷载传导方式 必定改变 且随地下水位的下降 地基土的可压缩性增大 建筑物的稳定 性将受到影响 因此 地下水降落漏斗的范围应受到控制 2 以节约投资为宗旨 投入最少工作量 合理的井距 适宜的井深和 井径 达到水位降深 3 5m 地面以下 6 5m 的目标值 3 3 为确保降水工程不受基坑开挖工作干扰 以保证水位降深的持续稳 定 因此 降水井的布设应在地基开挖线外扩 2m 处成井 4 排水井布置在开挖区上边沿以外 并保留有一定的放坡位置 利用 非稳定流理论计算排水井同步开采时需要几天才能达到开挖的目的深度 五 参数的选取五 参数的选取 1 水文地质参数的选取和确定水文地质参数的选取和确定 如前所述 该工程施工场地为规则形状 经计算 面积为 6771m2 由于 场地较规则 因而降水井的布设需均匀布在开挖区的周边 根据区域水文地质条件和现有水文地质资料 渗透系数 K 5 0m d 降水 井半径 d 0 3m 水位降为 S 3 5m 由静水位算起 含水层有效厚度 Ha 10 6m 2 降水方案计算降水方案计算 根据基坑所处地理位置和基坑平面形状 将计算区概化为矩形基坑远离 边界均质含水层潜水完整井条件下 1 基坑等效半径的确定 r0 0 29 a b 式中 r0 基坑等效半径 m a b 分别为基坑的长 短边 经计算 A 区 r0 40 06m B 区 r0 36 25m 2 影响半径的确定 R 2S HaK 式中 R 降水井影响半径 m S 基坑水位降深 m Ha 含水层有效厚度 m K 渗透系数 m d 4 经计算降水影响半径 R 50 96m 3 开挖基坑总涌水量计算 1lg S a2 366 1 0 r R SHK Q 式中 Q 基坑总涌水量 m3 d 其它符号意义同上 经计算 A 区基坑总涌水量 Q 1387m3 d B 区基坑总涌水量 Q 1908m3 d 4 试算法求布井数 1n 0w0 0 rnrlg n 1 Rlg S S aH2 K37 1 nQQ 式中 n 布井数 眼 R0 基坑等效半径和降水井影响半径之和 m rw 管井半径 m 其它符号意义同上 经试算 A 区基坑需布降水井 16 眼 B 区基坑需布降水井 22 眼 5 单井允许出水量为 5m3 h 实际采用的井点数和单井出水量 nQ0应大于基坑总出水量 Q 3 降水系统方案 降水系统方案 本着经济 合理 切实可行的原则 根据理论计算及在本地区的降水经 验 共布设降水井 38 眼 见附图 井距 13 15m 井径 d 0 60m 井深 17m 由于基坑为长宽度很大的面状基坑 为确保基坑中心水位降深值满足 设计要求加快降水速度 降水井除沿周边布设外 在基坑内也布设降水井 并随基坑开挖而逐渐失效 由于场地跨度较大 具体位置视集水坑位置作 适当调整 单井涌水量 120m3 d 即 5m3 h 潜水泵 5 六 基坑中心点水位降深预测六 基坑中心点水位降深预测 利用潜水完整井稳定流井群理论 分别对开挖降水区三个不同计算点进 行试算抽水时间和水位预测 S lg 1 lg 366 1 210 2 n rrr n R k Q HH 式中 S 降水场区内任意点的水位降深 m R0 基坑等效半径和降水井影响半径之和 m rn 计算的降深点到各个井点中心的距离 m Q 基坑总涌水量 m3 d H 潜水含水层有效厚度 m K 渗透系数 m d 通过以上计算可知 降水系统运行后基坑中心 s1 s2 s3 计算点的水位 降深将分别达到 4 973 4 365m 4 152m 均大于工程要求最小降深值 可满足基坑开挖的要求 七 排水工程技术要求与排水管长度七 排水工程技术要求与排水管长度 1 降水井采用直径 600mm 水泥管 设计井深均为 17m 地面 5 以下 应 为滤水管 2 成井工作完成后 降水 6 8 天即可达到最终地基开挖深度的要求 3 单井成井后可下入 120m3 d 5m3 h 潜水泵抽水数小时进行洗井 依 据水位降深和出水量检查成井质量 4 降水系统布设的排水管道 易采用塑料管 具有灵活方便 经济实 6 用的特点 八 降水系统的安全要求八 降水系统的安全要求 1 为了保证已有建筑物基础的安全 在降水前或降水过程中发现问题 及时处理 达到安全施工 2 降水系统运行 6 8 天后水位降到设计要求 如果排水量不变持续抽 水 地下水位将持续不断的下降 已有建筑物的安全将受到影响 也是不经济的 因此 在降水的过程中应持续观测 记录地下水位的变化 适当调整排水总 量 以达到既经济又安全的效果 3 对于整个降水系统而言 如果发现降速太慢或达不到开挖深度时 应及时调节泵量 加大排水量