地基降水系统.doc

*地税局综合楼基础降水施 工 方 案一、 工程概况1、概况本工程位于*地税局办公楼东侧，综合楼基础平面尺寸13.633.6m2，主体十六层，框架结构、筏板基础，基础开挖最大深度5.1m。该工程地处*冲洪积扇区，由冲积洪积物构成，属第四纪冲洪积层，地层岩性为亚粘土，含淤泥亚粘土，下部为含姜石地层，地下水位标高-1.0m-2.0m（自然地坪以+/-0.00m计），水位受季节变化及地表径流影响较大。该地段东部紧邻新河，地下水极为丰富，地下水流自东北向西南方向。本工程交通便利，施工现场基本满足施工要求，三通工程已完成。2、地质资料据地质勘察资料中所揭示的具有代表性的土层分布情况，在进行降水系统设计计算时，经归纳简化作如下假设：土层为均灰粉 粘土和粘土，其含水层厚度为3.54.0m，底层为不透水层，渗透系数K值很小，原有地下稳定水位为-1.5m，抽水有效水位按设计槽底相对标高取室为-5.6m。3、设计要求（1）将地下水位从埋深1.5m，降至埋深5.50m，且水位稳定至主体施工设计进度后完毕。（2）场地东侧营业楼和北侧民房等原有建筑物无沉降不均及沉降过大现象发生，原有建筑物结构不准破坏。（3）施工期间保证边坡稳，做好护坡工作。（4）降水时必须避免发生流沙。二、 降水方案选定在*地税局综合楼工程施工时，降水是工程施工的一大难题及重要因素，降水的连续性及效果将直接影响到该工程的进度及质量。本工程具备以下特点：（1）占地面积较大，地下水位高，需降水深度大；（2）地下水非常丰富，亚粘土渗透性差；（3）西侧紧邻营业楼（4.5m间距）。根据以上特点及设计技术要求，同时结合现有设备和施工手段、现场水文地质特征，为保证工程质量，提高工程进度，实现安全文明生产，本工程采用轻型点降水和管井降水相结合的施工工艺。如果单纯采用轻型井点，不能满足降水要求；如果完全采用管井则费用增加，造成浪费，工期要延长，且对原有营业楼的稳定性影响较大。轻型井点降水对周围原有建筑物的影响较小，且能将地下水水位降至某一稳定标高，管井降水为轻型井点降水的有力补充，保证了地下水位的稳定和持久。管井与轻型井点结合降水，既能保证降水效果而又节省费用，缩短工期。三、 设计计算（一） 轻型井点降水设计计算井点系统的设计计算是以恰当的数学模型，运用井群干扰理论（叠加原理）来进行的，由于实践中进界条件与理论计算差别较大，井点系统的排水过程有时是稳定的，有时是非稳定的，且井点大多是非完整类型的，在实际中为节省工程投资采用单排周边井点布置方案。1、1轻型井点降水原理轻型井点是人工降低地下水位的一种方法，它是沿基坑四周或一侧将直径较细的井管沉入深于基底的含水层内，井管上部与总管连接，通过总管利用抽水设备将地下水从井管内不断抽出，使原有地下水位降低到基底以下。 1、2轻型井点布置及主要设备根据工程地质特性和平面尺寸，井点布置成环形，如图1所示。轻型井点系统由井点管、集水总管及抽水设备等组成。本工程集水总管为直径100mm的钢管，长1400m，井点管为直径42mm钢管，连接管采用直径50mm的胶皮管。抽水设备选用离心泵和射流泵，本工程采用6套抽水设备联合运用，水位抽降后4台运行，2台备用。 1、3 井点管的埋置深度HHH1hiLl（1）式中H 井点管的埋置深度（m）H1 井点管埋设面至基坑底面的距离（m）h 降水后地下水位至基坑底面的安全距离（m）L 井点管中心至基坑中心的水平距离（m）i 降水曲线坡度l 滤管长度（m）根据本工程地形及开挖深度等情况，井点布置场地高程为12m，上式中H1=4.0m，h=0.5m，L=10.0m，i=110，l=1m，代入计算得出，H6.5m。选定埋管深6.5m，加上外露长度0.3m，井点管全长为6.8m。 1、4涌水量计算根据地质剖面图，按无压不完整井计算涌水量，公式为：Q=1.366K（2HS）SlgRlgX（2）式中Q 井点系统总涌水量（m3d）K 渗透系数（md）H含水层有效深度（m）R 抽水影响半径（m）S 水位降低值（m）X基坑假想半径（m）经计算，边长为4020m的矩形区域涌水量为550m3d，井点间距为0.7m，共需172根井点管。 1、5泵型选择射流泵选用QJD45型，排水量为1080m3d，大于涌水量550m3d；配套离心泵选IS8065160型，流量50m3h，扬程32m。 （二） 管井降水设计计算据构前期轻型井点降水的效果和作用，在施工中尽可能考虑少布井的情况下就可满足总降水要求，且管井井点具有降水深度大，效果好，设备简单，运行可靠等优点。1、管井井点参数计算采用的参数：（1） 群井假想基坑涌水量（m3d）Q1.366K（2HS）SlgRlgX（2） 单井出水量q（m3d）（3） 抽水影响半径R（m）（4） 管井平面井间距离d（m）考虑各管井抽水量相差不多，且能满足要求，井间距离（m）d50cm）视图布置定。（7） 管井滤水管外径（m）DQ*L * n *Vg上述式中： q单井出水量（m3d） n过滤管表层进水面有效孔隙率，一般按50考虑 L过滤管工作部分长度 Vg允许入管流速根据上述计算公式及实际参数结果得知，在整个施工场地布设降水井8口，单井半径600 mm，深10.0m，则 N井* q Q，计算的总涌水量与实际总涌水量大致相符，可保证本基础工程施工在无水的状态下安全、顺利进行。2、根据上述计算结果，管井实际布置如图2所示：四、 施工组织（一）施工准备（1）为保证本工程顺利进行，施工现场三通工作要达到。（2）依据放线，测量记录及图纸建立现场，控制点和降水点，并将点按要求安置，保护。（3）计算工程量，进行计划，预算等的编制。（4）做好工艺试排水工作。（5）组织人员，机械设备进场，安装调试。（6）材料进场。（二）设备安装与运用1 轻型井点1、1准备工作在基坑围堰及导流完成后，进行基坑明排水，开挖排水沟，平整井点施工场地，测放井点管的平面位置，准备井点设备及其材料。 12井点系统安装轻型井点系统的安装程序是：先放总管，再埋设井点管，用弯管将井点管与总管接通，然后进行抽水设备的安装与调试。 33井点管埋设井点管埋设采用水冲法，它分为冲孔与埋管两个过程。冲孔时，先用起重设备将直径70mm的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，冲孔时将冲管垂直插入土中，并作上下左右摆动，以加剧土体松动，边冲边沉。冲孔深度大于井点管埋深05m，以防止冲管拨出后部分土砂粒沉于孔底而影响井点管的埋深。井孔冲孔后，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，以防孔壁坍塌，填砂至滤管顶15m以上，以保证水流畅通。井点填砂后，用粘土封口，以防漏气。 2 管井根据前述要求和计算，先在管井位人工挖700 mm深，900 mm900 mm坑，放入木板钉制的护套，护套外用土填密实。管井成孔使用螺旋钻机钻进成孔，钻机定位钻到要求深度后，注入清水一段时间把井内泥浆冲出，以排出水不浑浊为宜。孔径600mm，成孔后下入内径340mm，外径400mm的混凝土井管，其中滤水管为尼龙缠丝混凝土管，上部护壁管长为3.0m，下部滤水管长为7.0m，管孔间填入半径为1.02.0cm的砾石，形成井孔间过滤层，以便渗径畅通，达到最好的降水目的，采用空压机活塞反复交替洗井的方法洗井。洗井的最终目的是将护壁泥沙杂物排出，使井壁恢复自然地层状态，保持渗径畅通。施工顺序如下：钻井下滤水管滤水管外填反滤料上部井管封闭洗井抽水试验。（三）施工进度计划本工程工期计划安排六个月，抓紧未至夏初雨水较少的间隔段，精心组织、合理安排、作一切不利因素，以确保工程目