南充现代物流园保税中心工程建设项目基坑降水工程施工设计方案

1、现代物流园保税中心工程建设项目基坑降水施工方案1 工程概况1.1 工程位置及容现代物流园保税中心工程建设项目位于市高坪区小龙镇物流园， 地 势开阔，交通方便。建设用地面积为86316M2建筑面积为72056M2其中综合楼为 13795平方米， 1#仓库为 1 0358平方米 2# 仓库 为15932平方米，设计划分为A （综合楼）、B （1#仓库）、C （2#仓库） 三个施工区段 ;综合楼基坑开挖深度为 6米，基坑四周喷射砼护壁。本工程基坑的安全等级为一级。 本工程主体结构的基坑变形保护等 级为一级。1.2 地质条件1.2.1 工程地质本工程与南鑫建材市场相邻，地势整体北高南低，地面标高283

2、.08298.0米。相对高差14.92米，测得地下水位地表下 339.5 米。基坑开挖围各土层由上而下依次为：1-1 杂填土：灰渣和一般粘性土等混合构成，厚度0.52.3 米。1-2 素填土：灰褐黄褐色为主，稍湿 - 饱和、较松散，主要由粉质 粘土组成，分布于场区部分地段，厚度 1.04.9 米。1.2.2 水文地质 工程围的地下水主要表现为上层滞水、孔隙承压水和基岩裂隙水。上层滞水主要存于人工填土中，水位不连续，无统一的自由水面，主要 接受地表水与大气降水补给，水量一般较小。2 降水目的根据综合楼基坑开挖及基础底板结构施工的设计要求， 降水的目的 为：(1) 通过降水及时疏干开挖围土层的地下

3、水，使其得以压缩固结， 以提高土层的水平抗力，防止开挖面的土体隆起，改善土体开挖运输性 能。(2) 在基坑开挖施工时做到及时降低基坑中的地下水位，保证基坑 的开挖施工的顺利进行。(3) 及时降低下部承压含水层的承压水水头，防止基坑底部发生涌 水翻砂，以确保施工时基坑底板的稳定性。3降水设计3.1各土层的物理力学性质指标见表3.1-1层物 表3.1-1各土层物理力学指标(取自岩土工程勘察报告)标层号岩土名称平均层厚密实度或状态抗剪强度静侧压力系数kO渗透系数粘聚力c摩擦角(kpa)(0)(10 -7cm/s)(1-1)杂填土2.68松散稍密9182.8(1-2)淤泥2.24流塑1047.4(2)

4、粉质粘土3.24可塑27130.432.4(3)粘土8.16硬塑坚硬37160.331.45(4)粉质粘土夹粉砂5.73可塑硬塑松散稍密28120.381.67(5)粉细砂6.20中密03311.5m/d(6)粉细砂3.66密实03514.5 m/d(7)中砂夹角砾密实03918.8 m/d3.2降水设计要求根据设计图及地质资料情况，地下水埋深 11.2m,施工时水位降低 值达到7.636m,降水深度达到18.836m;孔隙承压水主要赋存于 Q3al+pl 层砂类土中，渗透系数达到11.5m/d 18.8m/d。根据这两个特征，决定 在基坑四周采用深井井点均匀降水的方法将施工中的水位降低至基底

5、下2m3.3降水井设计基坑的降水孔采用旋挖桩，用该工法施工桩垂直度好，桩与桩之间 搭接好，桩的深度达23米，已进入底板以下4米左右。降水采用降水 管井，根据地区的经验，采用均匀布井。水的涌水量与场地水文地质条 件、基坑的形状大小及补给水边界条件等有关。根据地勘资料本降水井 可按承压非完全井计算，综合楼工程 所以对三段进行分开计算。1、基坑排水量计算基坑排水量可依据下式进行计算：2.73KMSQ -R M LM、lg(1 )lg(1 0.2)r。Lr1) 渗透系数的确定K=E Khi/ 刀 hiK、hi-各土层的渗透系数(m/d)与厚度(m)A区、B区、C区三段分开施工,1-承压水位2-不透水层

6、3-承压水根据设计可求得K=16m/d2) 承压水层厚度M值确定M取值：M=18.9m,由地勘料得。3) 井点系统的影响半径 RR 由经验公式确定的影响半径环形降水围的假想半径(1) 影响半径R无观测孔，由经验公式 R=10x sk1/2=305m s=7.64m确定环形降水围的假想半径ro 因为基坑为长方形，且l/b 2.5;ro=n (l+b)/4式中n -系数(m2),查表得A B区：n =1.15 ; C区：n =1.12l-基坑长度(m)b-基坑宽度(m)得：A、B 区：r 0=22.7m ;(4) 基坑涌水量Q lg(1得:2.73KMsRMLM)lg(1 0.2)r。 LrA、B

7、 区：Q a = Q b =4478m3/d;2、降水井数计算n個 qq为单井管涌水量，计算每根井点最大出水量q=120rLk1/3=302nVd ,本 工程取300 m3/d，得：A、B区：nA = nB =16个；C区：n c=10个；考虑 到开挖顺序，在施工B区时可与A、C区共用8个井，故本工程共需降水 井26个，降水离基坑边的距离为4米其布置见图1。综合楼及海关卡口100. 8米长，58米宽施工A区降水井布置图3、井点管长度L=D-h+s+r o/1O=24.4m,其中滤管长 4m。4、校核水位的实际降低数值井点数量确定后，根据根据下式确定所采用的布置方式是否能将地下水位降低到规定的标

8、高，hT_3Q6K(lgR lgxo) =29.2m实际可降水位 s=H-h=39.1-29.2=9.9m, 超出需要降低水位数值 7.64 m，满足降深要 求，故布置可行。3. 4主要机具、设备1) 井管井管由滤水管、吸水管、沉砂管三部分 组成，共长24.5m,为直径 500mn无缝钢管, 具体见图。深井点构造图滤水管：长4m,在钢管上分三段开孔， 在开孔的管壁上焊 6mm垫筋，要求顺直， 与管壁点焊牢固，外包41孔/cm2镀锌钢丝 网各两层或尼龙网，上下管之间用对焊连接。 吸水管：采用与滤水管同直径钢管制成。 沉砂管：采用与滤水管同直径钢管，下端用钢板封底2）水泵 根据单井涌水量、管井长度

9、选定抽水机具为潜水泵，型号： QY-25， 流量：15mVh，扬程25m电机功率2.2kW。3）排水管用巾500mm混凝土管，并设0.3%的坡度，与附近下水道接通。4）成孔设备 600井点管孔采用ZO300型反循环钻机成孔，泥浆护壁。4、降水施工工艺4.1 工艺流程井点测量定位t挖井口、安护筒t钻机就位t钻孔t回填井底砂垫 层t吊放井管t回填井管与孔壁间的砂砾过滤层t洗井t井管下设水 泵、安装抽水控制电路t试抽水t降水井正常工作t降水完毕拔井管t 封井34抽水试验3 41 试验目的为了评定含水层的为了进一步确定该场地水文地质参数，根据设计要求，抽水试验必须在井群正式施工前进行，试验选用井位图上

10、降水井作为抽水井，另一降 水井暂作为观测井，采用深井潜水泵，井打好后，先各抽 12 天或更 长时间，以确保抽水时流量稳定，待水位恢复，抽水开始前应测定孔和 潮水水位变化情况，则抽水试验应选择井水位波动相对平稳的时段。开 始进行抽水试验， 观测前，测量两口井的初始水位。 观测水位时间间隔： 抽水开始 010分钟，每分钟观测 1次共 10次；1030分钟，每 2分 钟观测 1 次；，30100 分钟每 5 分钟观测 1次； 100分钟以后每 50 分 钟观测一次。如 48 小时仍无法大致完整绘出 S lgt 和 lgs-lgt 曲线， 时间还可能继续延长， 根据抽水试验得到参数， 分析第 5-2

11、层与第 5-3 、 6-2 、6-2 层土可能存在的水力联系情况， 选用合适公式确定相关水文地 质参数，根据测得的水文地质参数，再重新进行井群计算，优化降水方 案，选配适当流量的抽水泵，制定相应的降水运行方案。341 试验目的抽水需要每天 24 小时派人现场值班，并做好抽水记录，每天报水 位、流量。记录容包括降水井涌水量 Q和水位降深S,并在现场绘制S-T, Q-T, SQ曲线与基坑开挖深度附近监测资料绘于同一图上，了解其相 关关系，以掌握抽水动态，指导降水运行达到最优。选择有代表性的井 及时抽干井的水观测恢复水位,以准备掌握水位降深,又不过大影响降 水正常运行。抽水运行期间还必须注意观测沉井

12、进展情况,记录沉井标 高,注意收集沉井监测资料变化情况。、在基坑开挖前 20 天开始进行预降水,降水深度为底板下2m主体结构施工完成后停止抽水。6 降水的运行(1) 试运行 : 首先准确测定各井口和地面标高、静止水位,然后开 始试运行,以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。在降水井的成井施工阶段要边施工边抽水, 即完成一口投入运行一口，力争在基坑开挖前，将基坑地下水降到基坑底开挖面以下 2.00m深水位降到设计深度后，即暂停抽水，观测井的水位恢复情况。(2) 降水运行1、降水运行中的水位和出水量的控制降水井在基坑开挖前二十天进行，以便提前疏干地层滞水，降低地 下水位，提高土层自稳能力

13、，顺利进行无水作业。降水井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自短至长，降水井的每次抽 水后，应立即停泵，对于出水量较大的井每天开泵抽水的次数应适当增 多。降水运行过程中，做好各井的水位观测工作，及时掌握承压含水层 水头的变化情况。降水运行期间，现场实行 24小时值班制，值班人员要认真做好各 项质量记录，做到准确齐全。降水运行过程中对降水运行的记录，及时分析整理，绘制各种必要 图表，以合理指导降水工作，提高降水运行的效果。降水运行记录每天 提交一份，对停抽的井及时测量水位，每天 12次。(3)降水运行的注意事项做好基坑的排水准备工作，保证基坑 雨水及其它渗漏积水能及时抽干。降水运行阶段要经常检查泵的工

14、作状 态，一旦发现不正常及时调换或修复。降水运行阶段保证电源供给，如遇电灌入C15素混凝土20地面硬化层网停电，及时起动备用发电机，保证降水 效果。7封井方案因为本工程降水井布置在基坑外，且4-井管圭寸井示意图地下水为弱承压层， 以后对车站结构的危害较小， 故采用一般封井方法。 降水结束以后提出水泵，向井填充黏土，距地面 2米围灌人素C15混凝 土，具体见图 2。1 ）准备工作 （1）项目经理部组建后，即开始施工部署，落实材料和人员，合理 安排人财物，与业主及工地上各单位保持密切协作。（2）专人负责进料，工程师核定，确保井壁管、过滤管（外包 尼龙网）、围填砂、粘土等材料的质量。（3）进出场、定

15、位、埋设护孔管，由甲方提供“三通一平”，钻 机进场。钻井井位双方按设计方案校核井位，保证钻机移到位，基础牢 固平稳，磨盘水平“三点一线”， （孔位、磨盘、大钩成一垂线） ，各项 准备工作就绪，井管、砂料到位，埋设护孔管要求垂直，护孔管尽可能 进入原状土层20- 50cm外围用粘土填实，保证泥浆返出孔外，孔斜误 差不超过 1%。管井钻孔2） 钻进清孔，钻进前测量好钻具总长，精确计算机上余尺，控 制钻进深度， 钻进中保持泥浆比重在 1.15 - 1.25 ，钻进中对地层要分层 描述，确定降水含水层的确切层位和岩性。 终孔深度达到后， 即可清孔， 调浆宜慢，清孔后泥浆比重1.10左右，孔底岩粉w 1

16、0cm下井管，按设计井深事先将井管排列、组合，下管时所 有深井的底部按标高严格控制，并且保持井口标高一致。井管应平稳入 孔、焊接垂直，完整无隙，确保焊接强度，以免脱落，为了保证井管不 靠在井壁上和井管外有一定的填砾厚度，在滤水管上下各加两组扶正 器，保证环状填砾间隙厚度大于150mm过滤器应刷洗干净，缝隙清楚， 桥式过滤器缝隙均匀。下管要准确到位。自然落下，稍转动落到位，不 可强力压下，以免损坏过滤结构，下好井管后，把井管居中固定。526填砾冲孔，下入钻杆至离沉淀管底 50cm井口加上补心 进行换浆，逐步调稀泥浆到比重 1.08 左右时边填边测，一边填一边开 小泵量泥浆循环。填砾达到要求深度后

17、停止。5.2.7 止水封孔，为了防止上部泥浆及降水直接渗入砾料影响 成井质量，等填砾结束 20 分钟后，上部填粘土。5.2.8 洗井洗井要求采用活塞和空压机联合洗井方法，缺一不可。要求洗 井台班至少 2 个台班，确保洗井质量，直至井出清水，基本不含砂，出 水量大，井底沉砂不大于 20cm。5.2.9 下泵试抽洗井结束后，待水位恢复可按设计下泵，下入深度宜在滤水管 下半部分即 16-18m 深的位置，以保证足够的降深。排水管道及电源线 路一定要先连接好，试抽 3 个小时，测定井水位及观测孔水位变化，安 装水表测流量，预估降水试验运行途径，等水位恢复后，积极配合抽水 试验。5.2.10 合理安排排

18、水及电缆电路 原则上各井排水管和电缆一齐铺设，排水要畅通无阻，就近往南边随塘河排放，连接合理，电缆应绝缘有一定抗拉、抗压强度。c、深井井管沉放前要清孔，清除孔泥渣。d、井管下设时，将预先制作好的井管用吊车或三木搭借卷扬机分段下设，分段焊接牢固，直下到井度。井管安放应力求垂直，并位于井 孔中间；管顶部比自然地面高500mn左右。井管下入后，及时在井管与 土壁间用铁锹分层填充砂砾滤料。粒径选用38mm细砾石。填滤料要一次连续完成，从底填到井口下 1m 左右，上部采用不含砂石的粘土封 口。管周围填砂滤料后，安设水泵前应按规先清洗滤井，冲除沉渣。采 用压缩空气洗井，洗井应在下完井管、填好滤料、封口后 8h进行，一 气呵成，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果。e、潜水泵在安装前，对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检 查。如无问题，始可放入井中使用。深井安设潜水电泵，