基坑降水方案深基坑降水基础降水施工方案

基坑降水方案（深基坑降水）基础降水施工方案目录1、工程概况...31.1场地地质条件概况...31.2场地水文地质条件概况...51.3降水工程的要求及任务...52、场地基坑降水工程设计方案计算书...52.1场地降水工程设计方案条件的分析...52.2基坑降水设计方案的确立...62.3渗水系数的选择...62.4确定井管的埋置深度...62.5井点影响半径的选择、影响半径范围内的流网图...72.6井点系统涌水量的计算...82.7单井出水能力、井数及井布局确定...92.8基坑内降深值验算...102.9达到设计降深时间预测...102.10成井方案...112.11排水方案...112.12降水运行、抽水试验及水位监测...113、基坑工程降水对周围环境影响及对策...133.1确保地基砂土不受扰动的防治技术措施...133.2井点降水影响范围内地面...143.3井点降水对周边地面沉降影响防范的技术措施...154、施工组织设计...164.1确保工程质量的技术措施...164.2井点的施工和使用...164.3应急预案措施及注意事项...174.4安全生产、文明施工措施...175.8工进度安排...205、基坑降水工程设计、施工参考文献...201、工程概况工程名称:****住宅项目一期总承包施工工程；工程地点:****新华路与延安路交叉口开发商:****房地产开发有限公司；设计单位：****土木建筑设计研究院有限公司；监理单位：大连方圆建筑监理有限公司；建筑面积：23.3万㎡；结构类型：框架结构；承包范围：施工图纸范围内的土建、装饰、电气、给排水、暖通、消防系统、弱电系统、涉密项目等。1.1场地地质条件概况根据我单位在该场区以往的地质资料中可知，该地区场地地层（揭露深度范围内）特征如下：1层素填土黄褐色，湿，松散，主要由片麻岩碎石、粉土等回填而成，硬质物含量约30％。均匀性差，压缩性高，为新近回填。该层场地内分布广泛。层厚0.5~7.5米，层顶标高1.63~5.67m。2层淤泥质粉质粘土灰褐色，湿-饱和，流塑-软塑，含少量粉细砂，局部有细砂夹层。该层场地内分布广泛。层厚0.5~7.5米，层顶标高-2.30~2.85。3层粗砂灰白色，饱和，松散-稍密，分选性较好，主要成分为石英、长石，上部少量淤泥。该层场地内分布广泛。层厚1.2~7.6m，层顶标高-6.39~0.47m。4层卵石灰白色，湿，稍密-中密，卵石成分为石英砂岩，粒径多在30-200mm，个别大者达300mm以上，呈亚圆状，含量约占50％-70％，余为中粗砂充填。该层场地内分布广泛。层厚0.7~6.2m，层顶标高-10.60~-4.36m。页岩：青白口系南芬组，钻探深度内呈全~中风化状态，主要矿物成分为粘土矿物，场地内分布较广泛。5层1全风化页岩层厚0.3~7.8m,层顶标高-16.14~-7.78m。5层2强风化页岩层厚0.4~12.2m，层顶标高-24.12~-7.98m。5层3中风化页岩最大揭露厚度15.00m，层顶标高-12.29~-9.12m。6层1全风化砾岩层厚6.5~12.7m，层顶标高-29.01~-9.98m。6层2强风化砾岩层厚0.5~20.6m，层顶标高-29.01~-9.98m。6层2中风化砾岩最大揭露厚度12.20m，层顶标高-33.11~-10.74m。1.2场地水文地质条件概况场地地貌属于****新华路与延安路交叉口，暖水河、庄河、鲍码河三河入海处，地下水为第四纪松散岩类孔隙潜水，主要为大气降水、地表水补给，以蒸发为主要排泄方式，地下水动态变化大，水量充足，分布稳定。地下水位埋深较浅，赋存于3层砂类土中，根据地质资料及现场实际勘察，地下水位埋深在3.5米（实际测得地下初见水位在自然地面下3.5米）。该场地临近松花江，场区地下水与暖水河、庄河、鲍码河水系密切联系，由于含水层的渗透系数和径流条件好，因此本场地与松花江形成了互补的补给和排泄条件。地下水动态变化规律为：7～9月份为丰水期，水位上升，3～5月份为枯水期，水位下降。本工程基础施工跨越暖水河、庄河、鲍码河三河丰水期，因此在考虑降水方案时还要考虑暖水河、庄河、鲍码河三河水位上涨的因素。1.3降水工程的要求及任务拟建工程基底埋深（建筑物自然地面算起）-7.75米。地下静止水位埋深约在-3.5米（估算数值），为确保基础施工的顺利进行，考虑降水液面与基础最低点其安全距离0.5米，地下水位应降至-8.25米，故其地下水位降深为4.75米。因本工程地理环境特殊，采用明沟降水。降水工程的设计施工及有关技术要求按《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111—98）执行。2、场地基坑降水工程设计方案计算书2.1场地降水工程设计方案条件的分析根据已掌握的场地水文地质、工程地质资料，根据场地的地质特性及水文地质情况的分析，场地地下水类型为松散岩类孔隙潜水，上部为粉细砂、中砂、粗砂为含水层，下部以细砂、中砂、粗砂为主的承压含水层，按区域水文地质工作资料，松花江漫滩区粉质粘土夹层大面积以透镜体分布，各含水层水力联系密切，即为统一含水层。场地含水层厚度大，水量较丰富，降水井深范围内含水层综合渗透系数取K=20m/d。2.2基坑降水设计方案的确立根据《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111—98）并根据场地的地质条件，主要对上部粉细砂、中砂、粗砂，含水层进行降水，其渗透性好，含水量丰富，为保证正常施工，采用明沟降水。2.3渗水系数的选择根据地质报告建筑物基础所需无水施工深度要求，明沟降水面大部分座落在粉细砂、细砂、中砂层上，降水深度在基准零点以下至8.25米标高位置处，所以按经验确定渗水系数K值取20m/d。根据以往降水工程经验，渗水系数K值的变化非常大,实际施工时K值要按实际抽水确定,以满足降水深度的要求。2.4确定井管的埋置深度H=h1+h2+△H+IL1+l=5.2-4.1+0.5+0.1×40+6.0=10.6米式中H—井点管埋置深度（m）；h1—地下水位至基坑底面的距离（m）；h2—井点管埋设面至地下水位的距离（m）；△H—降水后地下水位至基坑底面的安全距离（m）；I—降水曲线坡度，一般可取1/10；L1—井点管中心至基坑中心的水平距离（m）；l—过滤器进水部分长度（m），过滤管的长度可按6.0米计算。但在工程实践中，由于实际各层的地质情况与地质报告的情况有所区别，为了能够抽取上层的滞水层内淤泥夹带层的水面、及控制单井的进水流速，往往过滤管的长度要长于计算长度，这时过滤管一般在h2管段上面也会有过滤管段，实际滤水管长度为9.5米。根据深基坑设计手册降水设计部分，故本工程确定井管埋深深度为9.5米（建筑物基准零点）。2.5井点影响半径的选择、影响半径范围内的流网图2.5.1因为本工程为潜水含水层，根据公式R=计算出降水影响半径。式中：R—降水影响半（米）S—原地下水位到井内水位的距离（降深）（米）S=4.75米H—井管含水层厚度（米）H=7米K—上层的渗透系数K=20m/d本工程降水影响半径：R=100米粉细砂、细砂、中砂经验降水影响半径为大于50~400米，根据以往经验由于本工程地下水位土层可能含有粉质粘土层，中、粗砂层内含有大量淤泥层，渗透细数小根据以往经验故降水影响半径选择都大于计算值故影响半径选择为100米。2.5.2降水影响半径范围内抽水时的流网图流线在剖面上为一系列的曲线，由上至下逐渐变缓，等势线也是一条曲线，在影响半径以内的任一过水断面，应为等势线。可按下列公式计算：同时水利坡降仍为在工程实践中，水利坡降曲线值一般按1/10～1/15取值，本设计按1/10取值。降水曲线坡度对周围建筑物的关系的剖面图详见附图。2.5.3根据降水曲线坡度的剖面图及降水井点的影响半径初步判定浅基坑因降水深度不深，故不考虑浅基坑降水而只考虑深基坑的降水。2.6井点系统涌水量的计算井点系统涌水量的计算Q基=R0—井群的等效半径（m）；R0=0.29（a+b）=0.29×(80+80)=46.4mR—有效的影响半径，取经验值R=170mH—含水层有效厚度H=40mS—基坑中心水位降深S=4.75m计算得Q=1000m3/d即基坑日排水量至少为1000m3才能满足设计水位降深的要求。2.7单井出水能力、井数及井布局确定2.7.1按场地的水文地质条件，结合前面的降水工程条件分析，拟采用深井点降水，单井出水量、单井内水位降及基坑涌水量应满足如下条件：（1）考虑地下水渗流对基坑地基土的影响，单井出水量不宜过大，即不超过40m3/h，单井内降深应以稍大于基坑内最大水位降为且宜。（2）基坑降水运行时总排水量应大于计算的基坑排水量Q总=nQ单>Q基（3）井点数量n=Q基÷Q单×1.1降水管井的出水能力应选择群井抽水中水位干扰影响最大的井，可按下式确定：Q单=式中：Q单：单井出水量（m3/d）l：过滤器掩埋长度（m）l=4md：过滤器外径（mm）d=500mmａ：与含水层渗透系数有关经验系数ａ=50经计算当n=5眼时，Q单=10m3/h；Q总=nQ单=5×10m3/h×24h=1200m3/d即nQ总>Q基=1000m3/d，满足上面1、2、3条件。经以上验算，初步确定；降水井井数为5眼，单井水量10m3/h，总排水量为1200m3/d。即选用额定出水量10m3/h扬程大于12m电机功率2.5KW的配套潜水泵。本工程降水井点施工暂定为5眼。2.7.2井点间距的确定：A=B÷(n－1)=320÷(5－1)=80.0米2.8基坑内降深值验算采用上式验算S=H-式中：rn：验算点至井点距离m；S：验算点水位降深m其他符号意义同于上式。经计算，由边部到中心水位降依次为SA=4.84m;SB=4.91m;SC=4.95m;满足设计要求。2.9达到设计降深时间预测采用下式预测S=H-式中：S：计算点时间水位降m；Ws（ui）为第I眼井的泰斯井函数；其他符号意义同上式。经验算中心水位降达设计水位降，时间为10天。考虑场地有粉质粘土夹层，将减缓降水速度，达设计水位降时间要延迟一些。2.10成井方案根据场地岩性组成，含水层特性及单井出水量，确定井深为9.5m（从建筑物基准零点算起）。井管的管径Φ30mm。开终孔孔径Φ550mm，井管与井壁之间采用5～10mm级配圆细砾料充填。2.11排水方案采用塑料分管方式进行排水或总集管方式排水。连接潜水泵管道的管道采用DN80的塑料管连接。本设计采用DN80塑料给水管PE型管材单井单排方式进行排水。2.12降水运行、抽水试验及水位监测2.13.1降水运行期间做好观测工作，以便随进获得水位降落信息。应布设观测井点，已便测得水位下降情况（观测井点布置详见平面布置图）。2.13.2为获得准确可靠的水文地质参数和确定单井出水量，以便合理调整降水设计方案，应首先施工两个以上井点，进行抽水试验，利用取得的参数、参量调整方案，再施工其它井点。同时在基坑内定期观测地下水位变化幅度，以便指导抽水井的水量降速。2.13.2.1抽水试验可选定试验井点，在井点施工前先施工试验井点。2.13.2.2抽水试验进行三个过程，每次降深的差值大于1米。稳定延续时间为16小时，抽水量用阀门水表控制，逐渐由单井设计出水量最大值10m3/h及控制出水量90m3/h、80m3/h、70m3/h、5m3/h来完成Q、s-t过程曲线、Q=ƒ(s)曲线、q=ƒ(s)曲线的绘制并检验渗透系数K值是否与设计值相匹配，并进行必要的方案调整。2.13.2.3抽水试验过程中，当水位稳定时，进行水样采集并送检实验室，化验水的含砂量，以进行必要的井底防砂过滤布目数的调整。2.13.3降水井点施工完毕，应及时铺设排水管。在接到建设单位井点启动通知后，由远离周边建筑物的降水井点先启动为序逐一启动降水井点。切不可同时启动。降水井点可按下列顺序启动：J1、J2、J3、J4、J5。2.13.3.1降水井的启动顺序的原则：要按远离基坑周边的建筑物井点先为开启，并形成对称点井位同时开启，观察观测井点的水位变化，降水曲线是否满足设计要求。2.13.4在土建施工时，用调整泵的运行量来调整控制降水深度和强度，以使水位缓缓平稳下降，即可满足土建施工要求，又能有效控制地基土不被扰动及周边建筑物安全。2.13.5井点开动后即对地下水位进行全面的观测记录，以便随时获得水位降落信息。降水运行时，做好水位观测记录。基坑内下降水位深度数据，可采用基坑内观测挖坑进行测量。3、基坑工程降水对周围环境影响及对策3.1确保地基砂土不受扰动的防治技术措施3.1.1控制抽水井附近含水层不发生扰动，是保证地基砂土不受破坏的关键，故选择抽水井单井水量Q、最大允许进水流速V、滤水管长度L很重要。3.1.1.1最大允许进水流速V的确定最大允许进水流速V是计算滤水管直径、长度不可缺少的参数。超过V值时，则使含水层发生扰动，破坏地基稳定性。V值用下式计算。V=65m/dK—含水层渗透系数20m/d；经计算V=176m/d3.1.1.2滤水管长度的确定L≥式中：L—滤水管长度mQ—含水层涌水量（960m3/d）D—滤水管外径（0.55m）V—最大允许进水流速（176m/d）经计算L=3.95米。综上分析，降水工程中单井涌水量选用40m3/h，滤水管长度选为15m（大于3.16m），使含水层地下水流速V小于176m/d，是安全的，能够确保含水层地基土不受扰动破坏。3.1.2滤水管下置位置及水量的确定3.1.2.1成井时，滤水管下置在3m以下，3m以上采用粘土进行封井，保持地下水垂直下渗，进而使地下水流不产生水平运动，防止粉砂土地基受到地下水水平流动而产生的破坏。3.1.2.2单泵出水量限定在10m3/时以内，流速控制在176m/d之内，防止因出水量过大，地下水流速过急，带动粉砂涌入井内，造成地基土破坏。3.2井点降水影响范围内地面3.2.1降水对环境影响的范围，也就是降水影响半径R=90米。（经过前面的计算）3.2.2降水造成地面沉降的估算：3.2.2.1假设在井点降水无大量细颗粒随地下水被带走的情况下，当设置有护壁桩，降水砂层上边有一层渗透系数很小的粘土、粉质粘土层，这层土具有中高压缩性，深井井点降水对环境的影响程度是非常小的，此时，降水砂层对周围地面所产生的沉降量也可用分层总和法进行计算：S=△P·△H/E1-2式中：S—降水对周围地面沉降量（mm）△H—降水深度，为降水面和原地下水位面的深度差（水砂层厚度）取最不利点△H=2.25米△P—降水产生的土层面自重附加应力，△P=5.5kPaE1-2—降水深度范围内土层的压缩模量E1-2=5.80MPa（地质报告当中未给定，地质手册中粉砂层的平均压缩模量）经计算预计最大开挖降深处其沉降量为：S=0.213cm3.2.2.2假设在井点降水无大量细颗粒随地下水被带走的情况下，当设置有护壁桩此时，降水砂层对周围建筑物所产生的沉降量可用分层总和法进行计算：S=△P·△H/E1-2式中：S—降水对周围建筑物沉降量（mm）△H—降水深度，为降水面和原地下水位面的深度差（水砂层厚度）取最不利点△H=2.00米△P—降水产生的建筑物及水的自重附加应力，△P=25kPaE1-2—降水深度范围内各土层的压缩模量平均值E1-2=12.90MPa经计算预计建筑物最大降深处其沉降量为：S=0.388cm根据上述原理应编制了降水影响范围内水位变化曲线对地面、建筑物沉降影响的分布图（见附图），在此还考虑了建筑物的自身应力的影响。3.2.3说明：上述沉降量为估算值，只提供参考，最终以实际沉降观测值为准。3.3井点降水对周边地面沉降影响防范的技术措施3.3.1为了不使基坑内降水对基坑外建筑物受到影响，除了基坑周边设置了护壁桩，还应设置回灌井点，以防止因地下水位下降带来的地面沉降对住宅楼的危害。此处的回灌井点还可因降水可能导致基底流砂涌动的不利影响。4、施工组织设计4.1确保工程质量的技术措施4.1.1降水井根据《建筑市政降水工程技术规范》（JGJ/T111—98）、《供水管井技术规范》（GB50296—99）以及降水工程设计方案进行施工。4.1.2材料的购置，需用材质优良的国标材料，运输及进，做好验收记录。4.1.3开工前对全体工程及技术人员进行技术质量交底，确保工程质量。4.1.4严格按设计要求布置井点，埋设井管、回填砾料，井口封闭。4.1.5降水运行中，不得任意停抽，定时对降水井、水位、水量和水质（含砂量不大于万分之一）进行检测。对出现的异常现象及时查明，找出原因，及时对抽水设备和运行状况进行维护和检修，确保运行正常进行。4.1.6在降水时要随时注意抽水的地下水是否有浑浊现象。如果有检查水的含砂量，如超出规范对含砂量的容许范围要求，此井点为废井并重新凿出新井。4.1.7对含砂量的控制应选用60目化纤方织井底布两层包过滤管道，外面包裹10目的铁制滤料漏网进行保护化纤方织井底布，防止井底布在填滤料时不被破坏。4.2井点的施工和使用首先设置观察井（见井点平面布置图），检查水位降低情况，降水抛物线顶距承台底1m，降至标高后，开始挖土，施工承台及底板，当底板砼施工完且砼强度达到30%以上时或地下墙体防水施工完毕后可进行封井。施工程序如下：确定井位→挖井口→按护壁筒→钻孔→回填井底砾石→安装井管→回填井管周围的砂砾石→洗井→下水泵→接电源→试泵→降水起动→降水完成后→封井。4.3应急预案措施及注意事项4.3.1拟井点使用时，基坑周围井点应对称、同时抽水，使水位差控制在要求的限度内。当水位达到预期降水深度时，应及时对称关停部分降水井点，保持降水液面要求。4.3.2为了防止停电水井停泵使水位上升带来场地淹没事故，现场应备用电源并随时启动备用电源，保证其能正常运转。4.3.3如雨季施工，防止降雨过大致使地下水位上升过快，场地降水井抽水量不能满足水位降要求时，应根据实际情况，采取增加降水井等方法加以解决。4.3.4若出现其它不可预见或不可抗力因素，应根据实际情况采取相应补救措施，以减少工程建设不必要的支出。4.3.5潜水泵在运行时应经常观测水位变化情况，检查电缆线是否和井壁相碰，以防磨轴后水沿电缆芯的掺入电动机内。同时，还需定期检查密封的可靠性，以保证正常运转。4.4安全生产、文明施工措施4.4.1安全要求4.4.1.1参加该工程施工的全体职工积极努力，克服各方面困难，建立健全施工现场安全管理体系，由项目经理负责，现场负责人具体负责，现场设专职安全员一名，负责监督施工现场和施工过程中的安全，发现安全问题，及时处理解决，杜绝各种隐患。严格执行国家制定的有关施工安全技术操作规程，按时保质保量完成水井施工任务。4.4.1.2施工机械安全防护4.4.1.2.1各种机械设备的操作人员，都必须经过专业与安全技术培训，经有关部门考核合格方准上岗，严禁无证人员操作。4.4.1.2.2各种机械操作人员，必须懂得所操作机械的性能、安全装置。熟悉安全操作规程，能排除一般故障和日常维护保养。4.4.1.2.3工作时，操作人员必须穿戴好防护用品，集中思想、服从指挥、谨慎操作，不得擅离职守或将机械随意交给他人操作。4.4.1.2.4交付现场使用的机械设备，必须性能良好，防护装置齐全，生产及安全所需备品配套，并经设备部门和现场负责人认可，方能使用。4.4.1.2.5机械设备进入作业点，单位工程负责人应向操作人员进行作业任务和安全技术措施的详细交底。4.4.1.3现场用电一般规定：4.4.1.3.1必须建立健全电气安全管理制度和各级岗位责任制，应加强施工现场的各类电气设备和线路管理。技术部门和安全部门负责监督检查。现场的值班与维修电工应负责管辖电气设备及线路的正常运行。4.4.1.3.2照明灯的相线应经开关控制，不得将相线直接引入。4.4.1.3.3施工现场临时用电输电干线，采用电缆埋地或局部架设。4.4.1.3.4发生电气事故，必须认真查处，并立即采取有效的防范措施，及时按事故报告规程上报。4.4.1.4配电