泵房降水方案

1 目 录 第一章 工程概况 2 第二章 工程地质与水文地质条件 2 2 1 工程地质条件 2 2 2 水文地质条件 3 第三章 设计依据与降水目的 3 3 1 设计依据 3 3 2 降水目的 3 第四章 降水设计方案 4 4 1 工程降水风险分析 4 4 2 降水设计思路 4 4 3 降水井深度 4 4 5 降水井布设 6 第五章 降水诱发沉降分析与控制 6 5 1 降水诱发附加沉降计算原理 6 5 2 沉降控制的技术措施 7 第六章 深井构造与设计要求 7 6 1 深井构造 7 6 2 设计要求 7 6 3 降水井质量验收标准 8 第七章 成井施工工艺 8 7 1 前期准备工作 8 7 2 成井施工 8 7 3 洗井 10 7 4 特殊过程质量控制要求 10 第八章 安全技术措施 11 第九章附图 11 2 第一章 工程概况第一章 工程概况 新建市政泵房位于河北省霸州市 106 国道西侧 霸州提香温泉小镇 25 楼南侧 东西长 11m 南北长 27m 本基坑地下一层 地上三层 本工程 0 000 相当于黄海 7 70m 自然地面平均标高 6 80m 其相对标高为 1 0m 地下室板底相对标高为 9 90m 基坑挖土深度为 8 90m 第二章 工程地质与水文地第二章 工程地质与水文地质质条件条件 2 12 1 工程地工程地质条件质条件 2 1 1 场地概况 拟建场地地形起伏平缓 未发现影响工程稳定的构造及不良地质作用 属于稳定 场地 场地类别为 类 拟建场地自然地坪绝对标高约为 6 8m 2 1 2 土层分布情况 2 2 场地工程地质与水文地质条件 场地属河流冲积平原 地势较平坦 地貌单一 土质以粘性土 粉土为主 表层为素 填土 其工程特性分层描述如下 层素填土 以黄色粉质粘土为主 夹粉土 含有少量石块 土质松散不均匀 埋深 0 8 3 4m 左右 层粘土 黄色 可塑 软塑 高压缩性 无摇振反应 断面光泽 干强度和韧性高 加薄层粉土 承载力特征值 fak 100kPa 层粉质粘土 黄色 黄灰色 可塑 局部软塑 中 高压缩性 无摇振反应 断面 稍有光泽 干强度和韧性反应中等 加粉土层 承载力特征值 fak 110kPa 1 层粉质粘土 灰色 湿 密实 摇振反应迅速 无光泽 干强度和韧性低 夹粉 质粘土薄层 承载力特征值 fak 120kPa 层粉质粘土 黄灰色 灰色 可塑 中压缩性 无摇振反应 断面稍有光泽 干强 度和韧性反应中等 夹粉土层 承载力特征值 fak 120kPa 1 层粉质粘土 灰黄色 湿 密实 摇振反应迅速 无光泽 干强度和韧性低 承 载力特征值 fak 130kPa 层粉质粘土 灰色 灰黄色 可塑 中压缩性 无摇振反应 断面稍有光泽 干强 度和韧性反应中等 夹粉土层 含少量僵石 承载力特征值 fak 140kPa 1 层粉质粘土 灰黄色 湿 密实 摇振反应迅速 无光泽 干强度和韧性低 承 3 载力特征值 fak 140kPa 层粉质粘土 黄灰色 灰色 可塑 中压缩性 无摇振反应 断面稍有光泽 干强 度和韧性反应中等 夹粉土层 承载力特征值 fak 160kPa 层粉质粘土 灰黄色 湿 密实 摇振反应迅速 无光泽 干强度和韧性低 承载 力特征值 fak 180kPa 层粉质粘土 黄灰色 灰色 可塑 中压缩性 无摇振反应 断面稍有光泽 干强 度和韧性反应中等 夹粉土层 承载力特征值 fak 180kPa 场区浅层地下水属第四系松散层孔隙潜水 勘察期间实测稳定水位埋深 3 0 1 8m 绝对标高 2 2 3 88m 水位收季节 周围场地施工降水等因素影响会有所升降 2 22 2 水文地质条件水文地质条件 场地地下水为第四系孔隙潜水 拟建场地环境类型为 类 干湿交替与长期浸水时 水质均对混凝土结构具弱腐蚀性 对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性 本工程采 取的防腐措施详见第九项说明 现在实测稳定水位埋深 5 0 7m 水位绝对高程 2 20 3 88m 近期年最高水位高程 5 8m 施工时需进行降水 在降低地下水位时 应 采取必要措施 以避免因降低地下水位而影响邻近建筑物 构筑物和有关地下设施的 正常使用和安全 第三章 设第三章 设计依据与降水计依据与降水目的目的 3 13 1 设计依据设计依据 1 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 2 供水水文地质勘察规范 GB50027 2001 3 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 4 建筑与市政降水工程技术规范 JGJ T111 98 5 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300 2001 6 相关勘察报告及相应图纸 3 23 2 降水目的降水目的 根据本工程基坑开挖特点 本方案设计降水的目的为降低基坑开挖范围内的潜水 水位 确保基坑施工时开挖的稳定性 4 第四章 降水设计方案第四章 降水设计方案 根据本工程围护结构特征和拟建场地的地质水文地质特征 本基坑工程的正常施工 极大程度上依赖于基坑降水的成功与否 这使得降水设计的可靠性更加重要 4 14 1 工程降水风险分析工程降水风险分析 根据本工程场地条件 工程地质条件与水文地质条件分析 我们认为在本工程施 工过程中 存在着以下工程降水风险 1 潜水水位差影响基坑开挖 场地潜水含水层土层颗粒粗大 渗透性好 重力水含量高 基坑底板位于潜水含水层中 在开挖过程中 由于未开挖部位潜水位高于已开挖 部位 产生潜水动水压力 导致产生流砂现象 影响开挖时放坡的稳定性 同时 由 于地下水的存在 影响坑内结构的施工 如底板的浇筑等 对此应采用合理的降水措 施 控制潜水的水位低于基坑开挖面 保障基坑开挖的安全 2 场地用电 为了保障降水的安全 需要配备满足基坑降水所需的用电 4 24 2 降水设计思路降水设计思路 根据工程降水的风险以及基坑施工的工况 拟考虑在基坑内布设降水井将潜水水 位降至基坑开挖面以下 1 00m 保障基坑开挖的稳定性 同时在基坑四周布设观测井 随时观测降水效果 为了便于坑内施工管理 采用额度流量较小 便于施工管理的抽 水设备 4 4 3 3 降水井降水井深度深度 1 基坑总涌水量计算 基坑总涌水量计算 根据基坑边界条件选用以下公式计算 5 基坑降水示意图 Q 为基坑涌水量 k 为渗透系数 m d H 为含水层厚度 m R 为降水井影响半径 m r0为基坑等效半径 m S 为基坑水位降深 m D 为基坑开挖深度 m dw为地下静水位埋深 m sw 为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离 m 通过以上计算可得基坑总涌水量为 5402 6m3 2 降水井数量确定 降水井数量确定 单井出水量计算 降水井数量计算 q 为单井允许最大进水量 m3 d rs为过滤器半径 m l 为过滤器进水部分长度 m k 为含水层渗透系数 m d 通过计算得井点管数量为 9 个 3 过滤器长度计算 过滤器长度计算 6 群井抽水时 各井点单井过滤器进水长度按下式验算 l 为过滤器进水长度 r0为基坑等效半径 rw为管井半径 H 为潜水含水层厚度 R0为基坑等效半径与降水井影响半径之和 R 为降水井影响半径 通过以上计算 取过滤器长度为 16m 4 基坑中心水位降深计算 基坑中心水位降深计算 S1为基坑中心处地下水位降深 ri为各井距离基坑中心的距离 根据计算得 S1 16 084m S 5m 故该井点布置方案满足施工降水要求 4 54 5 降水井布设降水井布设 根据计算的降水井数量 在基坑内布设输疏干井 在基坑外设观测井 井间距约 8m 依照基坑实际情况四周降水井约共布设约 9 口 基坑内降水井根据实际情况增加 观测井布设 3 口 观测井深度 10 m 详细的降水井平面位置及剖面结构见附图 第五章 降水诱发沉降第五章 降水诱发沉降分析与控制分析与控制 5 15 1 降水诱发附加沉降计算降水诱发附加沉降计算原理原理 地下水位下降引起的土层附加荷载 可按下式计算 21 hhP w 5 1 式中 P 为降水引起的土层附加荷载 KPa 1 h为降水前土层的水位 m 2 h为水 位下降后的水位 m w 为水的重度 KN m3 7 降水引起的地面附加沉降量 可采用分层总和法 按下式计算 n i i i i n i i H E P SUS 11 5 2 式中 S为降水引起的地面总附加沉降量 m U为该层土的固结度 i S为第 I 计 算土层的附加沉降量 m i P 为第 i 计算土层降水引起的附加荷载 KPa i E为第 i 计 算土层的压缩模量 KPa i H为第 i 计算土层的土层厚度 m 以上公式中的 i E 对于 砂土 应为压缩模量 根据勘察报告 计算得出周边 5m 20m 内的沉降量约 2 4cm 2 0cm 5 25 2 沉降控制的技术措施沉降控制的技术措施 1 通过基坑外的监测点 及时监测坑外水位和沉降量的变化 发现沉降量达到报 警值时 应及时实施措施 2 采用回水阀严格控制降水井出水量 做到流量与观测井水位精确控制 3 及时整理基坑开挖和降水时的水位资料 位移监测资料必须及时 结合施工工 况对异常变化进行分析 必要时绘制相关的图表 曲线 指导降水及基坑挖土施工 4 建议在后期挖土施工的过程中 尽量提高效率 缩短挖土时间 相应得减少抽 水时间 同时减少降水对周边环境的影响 5 采用信息化施工 对周边地面 邻近建 构 物进行位移监测 发现问题及时 处理 调整抽水井及抽水流量 指导降水运行和开挖施工 第六章 深井构造与设计要求第六章 深井构造与设计要求 6 16 1 深井构造深井构造 1 井壁管 降水井采用水泥无沙管 井壁管内径 400mm 2 过滤器 滤水管 降压井所有滤水管外均包一层铁丝网 然后再包一层 40 目 60 目的尼龙网 6 26 2 设计要求设计要求 1 井口 井口应高于地面以上 0 20m 以防止地表污水渗入井内 2 填滤料 中粗砂 按照设计图纸围填滤料 3 粘土封孔 按照设计图纸采用粘土封孔 8 6 36 3 降水井质量验收标准降水井质量验收标准 1 井身偏差 井身应圆正 井的顶角及方位角不能突变 井身顶角倾斜度不能超 过 1 度 2 井管安装误差 井管应安装在井的中心 上口保持水平 井管与井深的尺寸偏 差不得超过全长的正负千分之二 3 井水含砂量抽水稳定后 井水含砂量不得超过 2 万分之一 体积比 第七章 成井施工工艺第七章 成井施工工艺 7 17 1 前期准备工作前期准备工作 7 1 1 测放井位 根据降水管井平面布置图测放井位 井位测放完毕后应做好井位标记 方便后面 施工 7 1 2 埋设护口管 埋设护口管时 护口管底口应插入原状土层中 管外应用粘性土或草辫子封严 防止施工时管外返浆 护口管上部应高出地面 0 10m 0 30m 对于场地遇到有障碍物的孔位 应根据清障后的孔深适度考虑采用长护筒 确保 护筒能够满足降水井施工的要求 7 1 3 安装钻机 安装钻机时 为了保证孔的垂直度 机台应安装稳固水平 大钩对准孔中心 大 钩 转盘与孔的中心三点成一线 严把开孔关 钻头与钻杆连接处带两根钻铤 并且 弯曲的钻杆不得下入孔内 7 27 2 成井施工成井施工 施工机械设备选用 CZ 150 型工程钻机及其配套设备 成孔时采用反循环回转钻进 泥浆护壁的成孔工艺 7 2 1 钻进成孔 开孔孔径为 550mm 成孔时均一径到底 钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳 轻压 慢转 以保证开孔钻进的垂直度 成孔施工采用孔内自然造浆 钻进过程中泥浆密度控制在 1 15 1 20 当提升钻 具或停工时 孔内必须压满泥浆 以防止孔壁坍塌 7 2 2 清孔换浆 9 钻孔钻进至设计标高后 在提钻前将钻杆提至离孔底 0 50m 进行冲孔清除孔内 杂物 同时将孔内的泥浆密度逐步调至 1 10 孔底沉淤小于 30cm 返出的泥浆内不含 泥块为止 7 2 3 下井管 对于降压井 井管进场后 应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求 首先必须测 量孔深 并对井管滤水管逐根丈量 记录 封堵沉淀管底部 为保证沉淀管底部封堵 牢靠 7 2 4 埋填滤料 填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底 0 30m 0 50m 井管上口应加闷头密封后 从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁 的环状间隙内返浆 使孔内的泥浆密度逐步调到 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 施工工艺流程示意图见图 10 成井施工工艺流程图 7 37 3 洗井洗井 下井管 回填滤料及粘土分孔后 对降压井进行活塞洗井 待洗通滤料后 提出 活塞 再利用空压机进行洗井 洗井完毕后 可以下泵试抽 试抽成功 代表该井成井完毕 可以投入使用 7 47 4 特殊过程质量控制要求特殊过程质量控制要求 针对本工程降水施工过程中的特殊过程 应按表 8 1 中所列进行质量控制 表 8 1 特殊过程质量控制要求 序号检查项目技术要求检查数量 1成孔直径 mm 井管外径 400mm 降压井 全数 2井管沉设深度 m 偏差 0 15m 降压井 全数 11 3井管间距 m 偏差 1 00m 50 井数 4滤料规格D50 6 12 倍 d50全数 5滤料围填 高出滤管顶 2m 以上 滤料体积 95 全数 6孔口段粘土封填不得使用粉性土 厚度 1 5m 50 井数 第八章 安全技术措施第八章 安全