01-管井降水计算(潜水非完整井)

1、、场地岩土工程情况 本工程位于包头市友谊大街以南 ,劳动路以东 ,万青路以西，在地貌上属于大 青山山前冲洪积地貌。本场地地层结构和岩性如下： 第层杂填土，以粉土为主，混少量建筑垃圾和生活垃圾，呈稍湿、松散 状态。该层厚度在 0.33.2m之间，层底标高在1052.621057.02m之间。 第层粉砂，黄褐色，颗粒矿物成分为长石、石英石，均粒结构，天然状 态下呈稍湿，稍密状态。该层厚度在0.34.2m之间，层底标高在1052.02 1054.06m 之间。 第层粗砂，黄褐色，颗粒矿物成分为长石、石英石，颗粒级配较好，混 少量砾，局部分布有粉质粘士薄夹层。天然状态下呈稍湿饱和，中密状态。 该层厚度

2、在3.46.6m之间，渗透系数为K=1.66 X10-2cm/s。 第1 层细砂，黄褐色，颗粒矿物成分为长石、石英质，均粒结构，天然状 态下呈稍湿饱和，中密状态。该层以夹层或透镜体形式存在于第 3 层粗砂层 中，该层厚度在0.42.2m之间，层底标高在1047.911050.61m之间，渗透系 数为 K=5.64X 10-3cm/s。 第层粉砂，黄绿色，颗粒矿物成分为长石、石英质，均粒结构，局部分 布有粉土、粉质粘土薄夹层。天然状态下呈饱和，中密状态。该层厚度在 4.3 9.4m之间，层底标高1039.211041.58m之间，渗透系数为 K=2.24 X 10-3cm/s。 第层粉质粘土，灰

3、黑色，含云母，有光泽，略带腥臭味，含有机质，有 机质含量为 1 . 3 6 . 1 %,无摇振反应，切口光滑，干强度中等，韧性中等。天然 状态下呈可塑软塑状态。该层中分布有粉砂、细砂及粉土薄夹层，局部含有 薄层钙质胶结层。该层厚度在31.233.4m之间，层底标高在1006.571009.65m 之间，渗透系数为 K=3.89X10-6cm/s。 地下水埋藏于自然地表下 5.26.5m，标高在1049.641050.73m之间，属 潜水。由于临近场地正在进行降水施工，水位受其影响，现场水位偏低，根据 该区域的水文地质资料，该地下水年幅度变化在1.01.5米之间。 二、降水方案的选择 本工程地质

4、条件主要为粉土、砂土。现场基坑深度为7.0m，根据该场地附近地区的 已有降水经验，拟采用管井井点降水方案降低地下水位，即在基坑周围及坑内布设一定数 量的管井，由管井统一将地下水抽出，达到阻截基坑外围地下水流入基坑的目的，从而满 足基础施工对降水的要求。 三、降水模型选择及设计计算 1、降水模型的选择 假定：由于第五层粉质粘土的渗透系数远小于其它土层的渗透系数， 近似将 第五层视为不透水层。 （1）含水层厚度：H=第3层土层厚度+第四层土层厚度=16m， （2）管井深度：依据JGJ/T111-98建筑与市政降水工程技术规范，井点 管深度为：HW=HW1+HW2+HW3+HW4 + HW5+HW6

5、 式中：HW 降水井深度 HW1 基坑深度，取7m HW2降水水位距离基坑底要求的深度，取 1m Hw3 水力坡度作用基坑中心所需增加的深度。由于基坑等效半径 r=65m，按照降水井分布周围的水力坡度i为1/101/15,如降水井需影响到基 坑中心，所需的降水管井深度 Hw3=r*i=6.54.3,取Hw3=5.0m，原理如下图： r-基坑等效半径 R-降水影响半径S-降水深度H-水层厚度 Hw4降水期间地下水位幅度变化。根据地质资料，Hw2取1.5m Hw5降水井过滤器的工作长度，取 4.0m Hw6沉砂管长度，取1.5m 代入上式：Hw=20mv H+地下水位标高=16+6.5=22.5m

6、 降水模型按照潜水非完整井进行设计计算 2、降水设计计算 降水管井采用直径400mm的无砂混凝土管，布置在基坑上口1.5m处 (1) 基坑等效半径 r02= A/3.14，基坑底面积为 A=13323叭 r=57.7m，综合考虑r=65m (2) 加权平均渗透系数 k=刀 kh/刀 h= (6.6*16.6+2.24*(20-6.5-6.6) /(20-6.5) 10-3cm/s =9.261O3cm/s=8m/d (3) 降水影响半径 R 2S kH =63.35m，取 R=63m 其中 S=7+1-5.2=2.8m (4)总涌水量 Q 1.366k lg(1 -) r。 H2 h； h-l

7、g(1 0.2hm) =5987.1m3/d (hm H h) 2 ) H=16m h=2.5m r0=65m R=63m l=Hw5=4m hm=9.25m （5）单井出水量 根据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99），单井出水量为： 丁：=120*3.14*0.2*14.8*2=2230.656m 3/d 式中：q单井出水量（nVd ）; rs管井半径（m ; I淹没部 分的滤水管长度（m ; K含水层渗透系数（m/d） 按照按水泵抽水功率出水量计算 =65X 3.14 X 0.04 X 13.5 X 2=220nr/d 式中：q单井出水量（m/d ）; d拟采用水泵抽水管管径（m ；

8、 l 淹没部分的滤水管长度（m ; K含水层渗透系数（m/d）; 参照两种计算结果，取较小者，单井出水量为220 m3/d 考虑群井中每个井的出水量相互影响，根据以往施工经验，实际的单井出水 量只有设计计算的50%，故最终单井出水量为q=110m3/d （6）管井数量 管井数量为： n=Q/q=5987/110=55 口 考虑常规水泵的损坏时维修问题，取1.2的富余系数，管井数量为1.2*55=66 口。 （7）管井间距 基坑的周长为619m，管井间距为： 619m/66 口 =9.38m/口 该数值在管井间距8m15m的区间范围，符合要求。 综上所述，本工程降水管井为直径 400mm的无砂混

9、凝土管，管井深度为20 米，井间距为9.38米，抽水水泵采用功率1.8kw，扬程为26米，抽水管径为 40mm，排水主管径采用200mm钢管。 四、管井降水方案实施 1、施工工艺流程 测放井位一钻机就位钻进成孔一-清孔一-下井管 泥浆制备一1 降水洗井排浆填滤料 2、关键工序说明 (1) 钻机就位 吊移设备，必须由持有专业执照的起重人员作业，严禁无证操作，吊移钻 机时由专人指挥。 桩机安装时要做到三点一线，即钻杆中心、转盘中心、桩孔中心在同一铅 垂线上，以保证钻孔垂直度，转盘中心同桩孔中心位置偏差w 10mm钻机安装 必须平稳、牢固，钻进中不得有位移，底座应垫实，在钻进中经常检查。 设备安装就

10、位之后，应精心调平，安装牢固，作业之前应先试运转，以防 止成孔或灌注中途发生机械故障。 所有的机电设备接线要安全可靠，位于运输道路上的电缆应埋设管道保 护。 各项设备的安装、使用、搬迁、拆卸和维护保养应按其使用说明书正确 操作使用。 (2) 泥浆制备 泥浆制备选用高塑性膨润土，膨润土泥浆按下表所列的性能指标进行制 备。 制备泥浆的性能指标 项次 项目 性能指标 检验方法 1 比重 1.1 1.15 泥浆比重计 2 黏度 20 25s 漏斗法 3 含砂率 V 6% 4 pH值 79 pH试纸 泥浆护壁应符合下列规定：施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位，在 受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位

11、。 (3) 钻进成孔 循环系统设置：根据场地的实际情况，对循环系统的设置进行合理布局， 并要求冲洗液循环畅通，易于清除钻渣。循环池容量不宜小于12m，沉淀池容 量不宜小于8m,以确保冲洗液正常循环，循环槽的坡度以1:100为宜。开孔钻 进时应先轻压、慢钻并控制泵量，进入正常工作状态后，逐渐加大转速和钻压。 在正式施工前，先进行试成孔。 钻孔作业要连续进行，因故停钻时，必须将钻头提离孔底5m以上以防止 坍孔埋钻。 在钻进过程中， 要注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进方法。 在硬粘土中钻进时，用一档转速，放松起吊钢丝绳，自由进尺；在普通粘土、 砂粘土中钻进时，可用二档、三档转速，自由进尺；

12、遇地下水丰富容易坍孔的 粉砂土，宜用低档慢速钻进，减少钻头对粉砂土的搅动，同时要加大泥浆比重 和提高水头，以加强护壁防止塌孔。 钻孔时， 必须采取减压钻进， 即使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重 块重力之和扣除浮力后的 80%，这样可使钻杆维持竖直状态，使钻头竖直平稳 旋转，避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。 达到设计孔深后及时清孔提钻，清孔时先将钻头提离孔底15-20cm,输 入泥浆循环清孔，并应控制泥浆比重，调节泥浆性能。以所换新鲜泥浆达到孔 内泥浆含砂量逐渐减少至稳定不沉淀为度。 （4）下管：下管采用悬吊式托盘下管法， 管筒在砂层段必须用纱网包封严密， 以防涌砂。在下滤水管先下长 1.0

13、m沉淀管（砼实壁管），然后再下砼滤水管， 上下管之间用竹皮（细竹子）铁丝绑扎连接。下管时，必须把管中心对准钻孔 中心，严禁管壁与孔壁靠在一起。下泵宜用麻（或棕）绳吊装在井内，下到设 计深度，并在井口绑牢。 （ 5）填滤料：下管结束后，应立即在管壁与孔壁之间进行填滤料，围填时应 慢慢用铁铣从四周填入，并用钢筋捣实，防止中间出现漏空现象。 （ 6）洗井：采用排污泵或清水泵洗井，洗井标准以井内抽出的水清沏为准， 并洗井时间不得小于 4 小时。 （7）基坑周边铺设主干集水管（二200mm），将各井抽出的水汇入排水指 定地点。主干集水管的坡度（坡向指定地点）为 5%。左右，管道连结牢固、严 密，防止漏水

14、，以免影响边坡稳定性。 3、监测、维护 （1）利用降水井进行地下水位观测，降水初期每天观测12次，。 （2）降水期间必须保证降水井点的完好，对降水井进行定期检查和维护，发 现问题及时处理，确保基坑施工安全。 （3）降水期间，禁止向管井内投放异物，避免影响抽水效果，并将管井口进 行绑扎封闭，保证地面人员安全。 （4）降水工作结束后，对全部降水井采用碎石进行回填。 4、质量保证措施 （1）基坑降水各工序设专职负责人，工程施工前进行技术交底 （2）严格控制井管、滤料质量，不合格的一律不许使用 （3）在各井点应设置单独用开关箱，做到一机一闸一保护，以期达到安全用 电和停泵与开泵的用电的要求，并在主干集

15、水管与降水井硬塑管连接处设置球 型阀或将硬塑管上弯止点高于主干集水管 50cm。以防某井需要停泵时，主干 集水管内的水倒流到该井内。 （4）电源：为确保降水井作业的连续性，还需准备一台60KW 的发电机， 以备停电时使用。 5、安全保证措施 （1）健全组织，项目经理是安全生产第一责任人，施工现场要设立专职安全 员负责工地安全工作，各班组、工种设兼职安全员。形成以项目经理为主的施 工现场安全管理体系，做到“安全第一、预防为主” , 形成横向到边、纵向到底 安全管理框架。 （2）建立安全管理制度，根据灌注桩工程的项目特点，建立健全行之有效 的安全生产管理制度。如安全生产岗位职责，安全生产检查制度，

16、安全生产教 育制度，安全奖励制度等，并在施工中认真执行。 （3）安全教育和培训， 对新上岗人员， 上岗前进行 “三级”安全教育和培训， 未经培训或考核不合格者不得上岗作业。特殊工种必须持证上岗。 （4）执行规程 , 施工中要严格执行各种安全操作规程，作业人员有权拒绝执 行违章指令，杜绝声音指挥和声音作业。 （5）安全防护措施 : 现场人员必须做好劳动保护工作，进入现场必须穿工作服、劳保鞋、戴 安全帽。 机械设备要有安全防护措施。 高空作业要系安全带，雨、大风天气禁止高空作业。 夜间施工要有充足的照明设施，做到整个工地照明无死角。 做好“夏季五防”工作。 （6）安全用电，灌注桩工程施工中严格执行

17、 施工现场临时用电安全技术规 范JGJ46-2005,做好供电管理，安全用电，配备专业电工；施工现场的一切 电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须接地、接零和使用漏 电保护器。用电必须分闸，严禁一闸多用。 6、环保措施 （1）现场要设场地管理员负责现场的环境保护和清洁卫生。 （2）施工场地要保持清洁，材料、物品摆放整齐、美观，物流有序。严禁随 地乱扔乱放杂物。 （3）制笼场地、灌注导管工具、电焊机要及时清理保养。 （4）设备进出场和车辆进出工地时，场地管理员要负责监督检查，保持路 面清洁，严禁污泥抛洒污染环境。 （5）施工中废浆及碴土要及时外运和有序堆放。严禁废浆排入地下管道、 河流、农田。 （6）施工时要严格控制现场各种粉尘、废气、废水及噪音，振动对环境的 污染和危害，特别是夜间施工要采取措施，以防对外界的干扰和影响。 （7）施工场地办公室、 宿舍、