上海陆家嘴新鸿基项目深基坑降水方案

上海陆家嘴金融贸易区X2地块

基坑降水工程降水方案目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一工程概况 3\o"CurrentDocument"二、场区工程地质与水文地质概况 4\o"CurrentDocument"三、编写依据 4\o"CurrentDocument"四、 疏干井 5\o"CurrentDocument"五、基坑底板稳定性分析 5六、水文地质计算 7\o"CurrentDocument"七、降水工作量 8\o"CurrentDocument"八、降水井与观测井技术参数 8九、注水方案 9\o"CurrentDocument"十、降水井质量验收标准 9十一、施工工艺及技术措施 错误！未定义书签。十二、深井降水的技术要求 10十三、质量保证措施 错误！未定义书签。十四、降水井施工机械及降水材料设备 错误！未定义书签。十五、安全运行 错误！未定义书签。十六、降水井止水方案 13一工程概况拟建工程基坑位于上海浦东世纪大道与银城中路、花园石桥路、银城西路合围成的陆家嘴金融贸易区X2地块内。本工程场地面积约为57000M2,地下室4层，裙楼3层，与22层、55层及60层三座塔楼连接。基坑面积约为5.4万M2,共分成6区,外围采用厚度为1000MM的连续墙围护。其中一期工程为55层及60层塔楼及部分裙楼的基坑;二期工程为除一期工程之外的其他工程。场地相对标高约为一0.5M,其中1区开挖坑底标高为一23.95M--—19.75M（部分电梯井超深4.2M）;2区开挖坑底标高为一27.85M---19.75M。考虑二期4、5、6区基坑开挖作一期降水设计施工。本基坑开挖面积大，深度深，时间长，地质条件复杂，浅部第②0层粘质粉土层，结构松散，透水性好，在动水条件下易产生流砂等不良地质现象；基坑开挖层以下有高水头的承压含水层第⑦层（第一承压含水层）与第⑨层（第二承压含水层）缺失第⑧层相对隔水层，对基坑底板的稳定性产生不利影响。为确保基坑开挖施工顺利进行，须采用深层井点降水。降水目的：降低第⑦层第一承压含水层与第⑨层第二承压含水层的水头，确保基坑底板保持稳定；疏干基坑开挖层的地下水，使开挖层中含水量降低，确保基坑开挖出土时不对环境造成影响；控制降水引起的地面沉降不对周围环境造成不利影响。二、场区工程地质与水文地质概况地质条件情况详见我院勘察报告，拟建场地浅部地下水属潜水类型，主要补给来源为大气降水与地表迳流，其地下水埋深为0.5〜0.7m。上部基坑内降水采用加真空疏干井。第⑦1层砂质粉土层埋深较深且有起伏变化，层顶标高为-28.94〜-34.32m，其顶板埋深约为28.44〜33.82m,是上海地区的第一承压含水层。第⑥层粉质粘土为其相对隔水层顶板，第⑦层(第一承压含水层)与第⑨层(第二承压含水层)有直接的水力联系。根据钻孔资料，缺失第⑧层，应属上海市第I〜II含水层连通区。根据区域资料，第⑦层承压含水层的静止水头埋深约为8.00m左右。第⑩层埋深约88-90米，为承压含水层组底板。下部承压含水层采用降压井降水。三、编写依据本方案的编写依据：1、 基坑围护设计的有关资料和要求；2、 “陆家嘴金融贸易区X2地块岩土工程勘察报告”；3、 供水水文地质勘察规范(GB50027-2001)；4、 供水管井技术规范(GB50296-99)；5、 建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98)；6、 参考环球金融中心塔楼基坑降水工程。四、 疏干井以220m2布置1口疏干井为原则。根据开挖层土体的含水性和经验计算，在1、2区坑内布置100口井可满足基坑开挖，减少开挖层土体含水量，有利于施工和出土。坑内地坪标高为+4.0m左右，开终孔直径为少600，井管直径为少273mm。井深为25m，过滤器长15m。坑内疏干井布置避开支撑和已有桩基。（井点布设详见井点平面布置图）。五、 基坑底板稳定性分析本基坑开挖较深，场区承压含水层顶板与基坑底板之间土层厚度较小，故应对基坑底板进行稳定性分析，以防止产生高水头承压水从最不利点突涌的不良现象。F= >1.20rhww安全系数基坑底板至承压含水层顶板距离（m）――承压含水层顶板以上的水头高度值（m）基坑底板至承压含水层顶板之间的土的平均容重CkN/ma） 水的容重（kN/m3）第一承压含水层顶板埋深根据勘察报告，第⑦1层砂质粉土，为第一承压含水层，顶板起伏较大，顶板埋深为28.44〜33.82m。从最不利的角度考虑，选取承压含水层顶板埋深为28.50m(位于基坑最深处A9勘探孔第⑦1层砂质粉土顶板深28.50米，绝对标高-24.27米)。第一承压含水层水头埋深根据区域情况，第一承压含水层水头埋深约8.00m左右，承压含水层顶板以上的水头高度值为20.50m。底板稳定性分析(1)2区2区开挖坑底标高为一27.85M---19.75M,基坑开挖最大深度为27.35m，基坑底板至承压含水层顶板的土层厚度h=28.50-27.35=1.15ms=18kN/mas若要满足F21.2，承压水头高度值hW1.725m，即需降低承压w水头18.775m,才能满足底板稳定性要求。承压水静止水头埋深在8m左右，故在端头井处基坑开挖施工时承压水头须在地面26.775m以下以保证施工的顺利进行。(2)1区1区开挖坑底标高为一23.95M---19.75M。基坑最深开挖深度为23.95M，位于本处CPT32勘探孔第⑦1层砂质粉土顶板深29.10米，绝对标高-25.07米，从最不利的角度考虑，选取承压含水层顶板埋深为28.50m，基坑底板至承压含水层顶板厚度h=28.50-23.95=4.55ms=18kN/ma若要满足F21.2,承压水头高度值hW6.825m,即承压水头w需降低13.675m以下，才能满足底板稳定性要求。承压水静止水头埋深8.00m，故在基坑开挖施工时承压水头须在地面21.675m以下才能保证施工的顺利进行。六、水文地质计算为了降低承压含水层水头,确保基坑开挖施工顺利进行，须进行水文地质计算。本次计算以承压水水头埋深8.00m作为条件，减压井过滤器位于第⑦层承压含水层，过滤器长度约25m。考虑连续墙的阻水作用，选用三维流MODFLOW软件计算，结果如下图：图1X2地块1期基坑降水承压水等水位线图上海陆家嘴金融贸易区X2地块基坑降水工程降水方案井群布置原则为：1区和2区外共布置16口井，其降水能力可以将水头降到二个基坑中各自最深处。但在实际运行中，1、2区外的井开启的数量保证将水头在2区降到深23.55米，在1区降到20米以下，其他井作为备用。在开挖电梯井时启动坑内井，使局部承压水头加深，以保证电梯井小基坑开挖的安全，同时可减小周围承压水头的下降，以保护环境，但在1、2区内的二口井发生故障时仍可依靠1、2区外的备用井将坑内水头降到安全的深度。通过计算，得出如下表。因减压井抽水需持续到地下构筑物的重量足以满足基坑底板稳定性要求后才能停止抽水封井，为减小降水对周围环境影响，将减压井布置在1、2区基坑内外，井数18口，井深60米，过滤器长25米，其中备用井2口。区号疏干井数减压井数总数1532区号疏干井数减压井数总数153247总计10018118疏干井及减压井分布表以上计算是采用现有的水文地质资料及我院在环球金融中心塔楼降水工程的抽水试验参数估算的，在实际施工中，须在完成3口减压井（一口井抽水，另二口井作观测井）后，进行抽水试验，求得本场地的承压含水层的水文地质参数后复核和优化井群布置，调整原来的设计并用以指导降水运行。八、降水井与观测井技术参数疏干井坑内布设100口疏干井，单井控制面积220m2/口。井深为25m,过滤器长15m,在0〜2M深处填粘土封孔以避免上部大气降水漏入井内。减压井坑内外共布设18口减压井，并考虑到第二期基坑降水，布置坑外11口降压井，坑内7口降压井，其中备用井2口。井深为60m，过滤器长25m,在24〜29M深处填粘土球封孔以避免上部潜水漏入井内，尽可能控制降水引起的地面沉降。疏干井和减压井开终孔直径为屮600mm，疏干井开终孔直径为屮600mm，井管直径为（p273mm。坑内降水井应避开支撑，各井点具体位置根据现场情况进行适当调整，井点布设详见降水井点平面布置图和剖面图。九、注水方案（对环境影响的控制）近二十多年来上海深层（针对第⑦］层及其以下层）降水实践特别在环球金融中心塔楼降水经验证明，深层降水对地面沉降的影响是较小的，成井和降水运行管理控制得好，抽水结束后大部分可以回弹，由于降水引起的承压水头降落漏斗的坡度不大，对建、构筑物及二号线地铁产生的差异沉降可以忽略不计，不会影响其安全性。本次不作注水（回灌）方案设计。降水引起沉降控制措施：1、 减压井尽量远离受保护的对象，且临近保护对象的减压井抽水时间尽量缩短。2、 在降水运行过程中随开挖深度逐步降低承压水头，没有抽水的井可作为观测井，控制承压水头与上覆压力足以满足开挖基坑稳定性要求，这将使降水对环境的影响进一步降低，尤其是临近保护区域的减压井需待基坑开挖接近底板时才运行。3、 采用信息化施工，对周围环境进行监测，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。4、 加强基坑开挖和降水时的环境监测，建设单位所有的监测资料必须及时送交我现场项目部，绘制相关的图表、曲线，以调控降水运行。5、 降水井施工完后进行一次群孔抽水，根据抽水结果制订运行方案。十、降水井质量验收标准1、井深的弯曲度：井身应圆正，井的顶角及方位角不能突变，井斜不超过1度。2、井管的安装误差：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土2%。，过滤管安装上下偏差不得超过30mm。3、 井的含砂量：抽水稳定后，井水含砂量不得超过一万分之一（体积比）。4、 井出水量：单井出水量基本稳定，计算井损失小于4m。十一、深井降水的技术要求降水试运行在开始降水运行之前，准确测定各井口和地面标高，测定静止水位，安排好抽水设备、电缆及排水管道作试运行，以保证抽水系统完好。抽出来的水应排入场外市政管道中，以免抽出的水就地回渗，影响降水效果，坑内的降雨积水应立即排出坑外，尽量减少大气降水和坑内积水的入渗。正式运行（1）减压井抽水井个数和抽水量大小应根据基坑开挖深度和承压水头埋深要求进行控制。随开挖逐步降低承压水头，以减少对周围环境的影响。抽水需要24小时派人值班，并做好抽水记录，记录内容包括降水井涌水量Q和水头降S,并在现场绘制S〜T曲线，以掌握抽不动态，指导降水运行达到最优。选择有代表性的井做抽水试验，以准确修正设计工作量，掌握水位降深，又不过大影响构筑物沉降。应急措施：若水头降深不能完全满足要求，可增大单井的出水量，原来没有抽水作为观测井的也可作为备用井，进行抽水。整个降水过程中应备有双电源，以确保降水连续进行。如电源供电无法保证会造成井底突水，后果不堪设想。降水工作应在地下构筑物施工至上覆压力和地下水头的顶托力平衡后才能停止降水。停止降水应由甲方根据设计院的书面通知，书面通知我院后才能停止降水降水结束提泵后，井移交甲方，由甲方进行封井。封井可采用压密注浆或充填砼。2）疏干井降水运行应与基坑开挖施工互相配合，在降水井施工阶段应边施工边疏干，必要时加真空，每台真空泵连接3口真空井点，真空度保持在一0.05Mpa以下；每层土开挖前地下水位宜在开挖面以下3m,开挖后水位宜在0.5m；水位降到要求深度后，如水位上升缓慢可不加真空，井内水位上升后就应开泵抽水；抽水间隙由短至长，每只井抽干后即应停泵，以免电机烧坏。水位上升后应立即开泵，对于出水量较大的井每天开泵抽水次数也应增多；在开挖过程中，真空抽水的井要在井管周围及时用粘性土封闭或用塑料薄膜包扎，以防止真空漏气，确保真空泵工作时能发挥正常的功能，以保证降水效果；在开挖前尽可能提前抽水，开挖前须保证二周的预抽水时间，开挖阶段的降雨积水应及时抽干；降水运行阶段对坏掉的泵应及时调泵并修整；降水阶段尽可能安排在±0.000平台上，如与施工冲突，须将井管割到坑底进行抽水；逆作法施工时各层楼板按每3口井留一个出水口，电缆及出水管从出水口通到地面；降水运行过程中应切实做好水量/水位记录，轮流选取1〜2口井作为观测井，以其稳定水位为准。对停抽的井应测量水位，及时分析整理资料，绘制各种必要图表，以指导和调整降水运行。每天一次上报降水资料。排水保证措施排水是否正常将直接影响降水运行，根据降水最高峰估算，每天大约排水15000吨左右，要求在施工区域内合理布置排水沟，排水沟断面为400mmx500mm以上，并且有一定坡度，能够迅速将大量地下水排入城市管道中，要求市政管道入口比排水沟低1m以上。井管保护基坑开挖时注意保护降水井管，应将所有降压井及管道布置在路面以下300mm左右，以防被碰坏或压坏，同时坑内井必须保证在挖土时不被破坏。监测措施因基坑开挖深度比较深以及降水深度比较大，必须委托专业监测单位对基坑围护结构和周边环境进行监测，加强信息化施工。十二、降水井止水方案（封井）降压井封闭前将会同设计单位验算基础及结构抗浮力，降水结束前将向设计、监理及业主递交封井止水报告和申请。1、封井范围裙房基坑降水井有两种类型：即承压水减