内蒙古民族剧院基础工程降水施工方案

鄂尔多斯民族剧院工程基础降水施工方案鄂尔多斯市民族剧院基础施工降水方案设计和组织措施目录1、序言2、工程地质及水文地质条件3、水文地质参数确定4、降水方案设计5、降水施工组织6、降水施工计划工期7、降水施工质量保证体系及管理措施8、安全保证体系及管理措施9、竣工附图：降水井布置平面示意图鄂尔多斯市民族剧院基坑降水1.任务要求：建筑物为直径116m的圆形基坑，基坑深度一般为14.8m，局部最大为17.8m。基础施工要求降低地下水位，保证施工顺利进行。根据上述要求，基础施工需要采取降水措施，并保证施工时不扰动地基土，需将拟建建筑物基础地下水位降低至基坑底-0.5m以下才能保证基础施工。设计依据：勘察设计有关文件文本；a)《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111—98）；b)《供水管井技术规范》（GB50296—99）；c)《建筑与基础工程技术规程》（YB9258—97）；d)《鄂尔多斯市民族剧院岩土工程勘察报告（详勘阶段）》；e)建筑物总平面布置图。2工程地质及水文地质条件2.1场地条件及地形、地貌拟建场地地位区域属侵蚀堆积河谷河间地块，微地貌属高台地，地势相对较高，原始地表均被风积沙覆盖，形成风积砂丘及平沙地地貌特征，局部地段因人工取土和堆弃土及风积沙梁影响，地形略有起伏，地面高程1296.15~1298.60m，相对高差0.5~3.4m，局部可达3.90m,地面坡度6‰～８‰。后期进行了人工场坪，现地形较平坦，地面高程1295.216～1296.717m，相对高差0.03～1.49m，地面坡度0.9‰～11.0‰。2.2岩土地层构成及特征2.2.1地基岩土单元分层场地地基岩土单元分层按整个场地进行。根据勘察资料，将场主单元亚单元岩性时代成因符号eq\o\acc(○,1)eq\o\acc(○,1)1素填土新近人工eq\o\acc(○,2)eq\o\acc(○,2)2细砂第四系全新统风积Ｑ1eo1eq\o\acc(○,2)2.11粉砂～细砂第四系上更新统萨萨拉乌素组河湖积Ｑ3seq\o\acc(○,2)2.22细砂第四系上更新统萨萨拉乌素组河湖积Ｑ3seq\o\acc(○,2)2.33粉质粘土第四系上更新统萨萨拉乌素组河湖积Ｑ3seq\o\acc(○,2)3.11中砂～粗砂第四系上更新统冲洪积Ｑ3ai-pleq\o\acc(○,2)3.22砾石第四系上更新统冲洪积Ｑ3ai-pleq\o\acc(○,3)eq\o\acc(○,3)1.11全～强风化细砂岩岩白垩系下统志丹群群第二岩段碎屑沉积K1zh2eq\o\acc(○,3)1.22中等风化细砂岩白垩系下统志丹群群第二岩段碎屑沉积K1zh22.2.2岩土地层构成及工程特征单元层eq\o\ac(○,1)1-素填土：人工堆积，土黄色，松散，干燥，以风成细砂堆积为主，含植物残根，该层仅在东南部地形低洼处零星分布，其余地段未见发育，地层厚度较小，变化较小，地层厚度一般0.8～0.9m，层顶标高1295.64m。单元eq\o\ac(○,2)1-细砂:风积,土黄色,松散,干燥,矿物成份以长石、石英为主，含云母类暗色矿物，颗粒形状为次棱角状及针片状，磨圆较差，级配一般，其余粒径大于2.83%，地层最大厚度1.8米。地层最小厚度0.9米，平均厚度1.56米，层顶标高1294.74～1296.72米，埋深0.0～0.9米。单元eq\o\ac(○,2)2-1—粉砂～细砂：河湖积，褐黄色、褐灰色，稍湿，稍密，矿物成分为长石、石英及云母，颗粒形状多呈次圆粒状，少为次棱角状及针片状，磨圆较好，级配较好，其中粒径大于0.075mm的颗粒含量为74%～86%，小于0.005mm的粘粒含量为2.8%～4.7%。该层中上部局部夹粉土薄层一～二层，夹层厚0.15～0.35m，夹层呈稍湿、稍密状态。中下部普遍夹粗砂薄层一层，夹层厚0.2～0.3m，夹层呈稍湿、稍密状态。该层在场区均有分布，地层厚度较大，变化较小。地层最大厚度3.1m。地层最小厚度2.5m，平均厚度2.76m。单元层eq\o\ac(○,2)2-2-细砂：河湖积，褐黄色、灰绿色、红黄色，中密，湿～饱和，矿物成分为长石、石英为主，颗粒形状多呈次圆粒状，少为次棱角状及针片状，磨圆较好，级配较好，其中粒径大于0.075mm的颗粒含量为87.9%，小于0.005m的粘粒含量为2.65%。该层中下部普遍夹粗砂薄层二～三层，夹层厚0.2～0.3m，夹层呈中密、饱和状态。偶含砾。该层在场区均有分布，地层厚度较大，变化较小，地层最大厚度5.3m，地层最小厚度4.0m，平均厚度4.37m。单元层eq\o\ac(○,2)2-3-粉质粘土：河湖积，青灰色、褐灰色、可塑，局部硬塑，摇震反应较慢，光泽反应较光滑，干强度较高，韧性较好，结构较致密，。该层在场区均有分布，地层厚度较小，变化较大，地层最大厚度1.2m，地层最小厚度0.6m，平均厚度0.82m。单元层eq\o\ac(○,2)3-1-中砂～粗砂：冲洪积，褐黄色、褐灰色、青灰色，中密～密实，饱和，矿物成分为长石、石英为主，颗粒形状呈次圆粒状，磨圆较好，级配较好，其中粒径小于0.005mm的颗粒含量为0.00%。该层在场区均有分布，地层厚度一般较大，局部较小，变化较大，地层最大厚度10.5m，地层最小厚度2.4m，平均厚度6.46m。单元层eq\o\ac(○,2)3-2-砾石：冲洪积，灰白、灰黄、青灰等杂色，中密～密实，饱和，砾石成分为石英岩及石英砂岩，颗粒形状呈次圆粒状，磨圆较好，级配较好，其中粒径大于2.0mm的颗粒含量为56.4%，小于0.005m的粘粒含量为0.00%。颗粒风化作用强烈，排序杂乱，粒间充填物多为细砂，含卵石，卵石直径一般为30～50mm，最大可达125mm，成分多为石英岩及石英砂岩，磨圆较好，该层在场区均有分布，但地层厚度一般较小，局部较大，变化较大，地层最大厚度3.80m,地层最小厚度0.80m，平均厚度1.98m。单元层eq\o\ac(○,3)1-1-细砂岩：全～强分化，棕红色、褐红色，稍湿，顶部湿，主要矿物成分为长石、石英及高岭土，泥质胶结，胶结较差～差，极破碎～破碎，散体状～碎裂状结构，矿物风化蚀变显著，风化裂隙发育，裂隙多为张裂隙，裂隙面多为粘性土充填，岩心多呈散粒状～碎块状，采取率85%～8９%，RQD较差～差，该层在场区均有分布，层顶埋深差异较大，场地西半部埋深相对较大，埋深20.6～23.6m，而场地东半部埋深相对较小，埋深13.4～16.9m，场地中部区段层顶起伏呈陡倾状，坡度21.0～26.0%，以外区段起伏相对较平缓，坡度3.0～8.0%，二者相对高差7.4～11.0m，地层厚度大，变化小，钻孔均予以揭穿，揭穿厚8.3～8.7m，层顶标高1271.48～1282.40m，埋深13.2～24.3m。单元层eq\o\ac(○,3)1-2-细砂岩：中等分化，棕红色、褐红色，稍湿，主要矿物成分为长石、石英及高岭土。地层厚度大，变化小，勘探孔未揭穿见底，揭露厚3.2～6.3m，层顶标高1262.68～1274.07m，埋深21.7～32.8m。已有资料显示，中等风化细砂岩层厚度一般为25～30m，以下为微风化细砂岩层，单层厚度一般300～350m。岩层均呈单斜构造，产状近于水平。2.3地下水条件场地区域水文地质单位属河间平原相对富水区。东、西乌兰木伦河三面环绕，仅北依丘陵低山，地势相对较高。东、西乌兰木伦构成地区区域侵蚀基准面。大气降水、地表面及地下水均向乌兰木伦河汇集排泄，区内地下补给以大气降水和乌兰木伦河替流补给为主，地下水由南及西南方向顺下游乌兰木伦河谷迳流、潜流、蒸发及人工开采、是地下水的主要排泄途径。区内地下水按其赋存与分布特征可分为以下三种类型：（1）松散岩类孔隙潜水：含水岩组为细砂、中砂—粗砂及砾石层，渗透性中等～强，含水层厚度一般10～16m，潜水位埋深一般5.0～7.5m，富水性较好，富水性特征随含水层厚度变化而变化，单井涌水量一般300～600m3/d，水位及水量随季节性动态变化明显，水化学类型以HCO3-Ca•Na型为主，矿化度小于1g/L,水质良好。（2）碎屑岩类孔隙～裂隙潜水：含水岩组为细砂岩，表部全～强风化层，渗透性中等～弱，中等～微风化岩层渗透性弱～微，含水层厚度一般80～100m，前水位埋深一般28～32m，单井涌水量一般小于150m3/d，水位计水量随季节性动态变化明显，水化学类型以HCO3-Ca•Na型为主，矿化度小于1g/L,水质良好。（3）碎屑岩类孔隙～裂隙承压水：含水岩组为细砂岩，渗透性微～极微，无明显的、连续的隔水顶板存在，含水层厚度一般150～200mm，含水层顶板埋深一般180～200mm，承压水位-20～30mm，单井涌水量200～300m3/d，水位及水量随季节性变化一般，水化学类型以HCO3-Ca•Na型为主，矿化度小于1g/L,水质良好。场地在勘探孔深度范围内均见地下水，场地地下水为第四系统松散岩类孔隙潜水，赋存于单元层eq\o\ac(○,2)2-2—细砂、单元层eq\o\ac(○,2)3-1—中砂～粗砂及单元层eq\o\ac(○,2)3-2—砾石层中，地下水埋深4.7～6.2m，水位标高1290.41～1290.63。因场地地层中部普遍发育有较薄的粉质粘土层，渗透性弱～微，分布较连续，构成局部隔水层，致使单元层eq\o\ac(○,2)3-1—中砂～粗砂含水层中的潜水具有类承压水的性质，与单元层eq\o\ac(○,2)2-2—细砂含水层中的潜水合并为同一含水层组，该地下潜水主要接受大气降水及邻近乌兰木伦水库库区侧渗补给，水位及水量受季节影响变化较大，水位变幅+1.5～-3.5m，即历史最高地下水埋深3.2～4.7m，水位标高1291.91～1292.13m。3水文地质参数确定根据岩土工程勘察报告和抽水试验资料，结合以往经验，含水层参透系数取K=15.0m/d。4降水方案设计根据现场工程地质及水文地质条件。基坑施工降水特点是：eq\o\ac(○,1)降水面积大，总降水面积约为7000㎡。eq\o\ac(○,2)疏干的含水层为中粗砂，地下水水量丰富，渗透性好。4.1基坑涌水量的预测考虑毛细上升高度的影响，为避免基坑开挖时扰动地基土，设计将地下水位降低至基底深度以下0.5m。即水位降低至地表下-19.0m位置。场地内含水层岩性均匀，厚度虽有变化，但从较大范围看仍属单一。基坑附近没有地表水体。故可假定含水层为均质、等厚、无限分布。采用稳定流大井法计算各基坑涌水量。采用公式为：Q=ro=R=RO=R+vO基坑涌水量计算表表1建筑物名称基坑开挖面积㎡引用半径ro(mm)引用影响半径Roo(m)基坑开挖深度(mm)降水水位深度S＇＇(m)基坑涌水量Q（m3/d）民族剧院70004714714.81910219影响半径R含水层厚度H（实际过水段）渗透系数K水位降深100m16mK=15m/dS=13.0m4.2降水方法根据降水施工特点及场地水文地质条件，采用管井井点降水方法，易于运行和管理，基础开挖较深，接近含水层隔水底板，有粘性土夹层，影响降水效果，根据局体情况，考虑结合明排措施，保证降水一次性成功。4.3降水井结构设计根据建筑单位基础埋深，降水面积、基坑形状及水文地质条件，采用管井集中降水。降水井深度按下式确定：HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5HW—降水井深度（m）HW1—基坑深度HW1=17.8mHW2—降水水位距离基坑底的深度（m）HW2=0.5mHW3——HW3=ioi为水力坡度，i=1/15o等效半径，o=47m，HW3=3.1mHW4—降水井过滤器工作长度HW5=2.0mHW5—沉砂管长度HW6=1.0m。以此计算，降水井深度HW=25.0m，要求成孔直径Ø=600mm，下入无砂管。井管外径D=450mm，内径d=350mm。封底、包网。井管外围填入砾石料，其环状厚度不小于100mm。4.4单井出水能力确定4.4.1单井出水能力确定q=×24=648m3/d4.4.2干扰状态下单井出水量确定根据含水层的渗透性及建筑物基坑的形状，降水井环绕基坑等距布置，其间距为11m，则：舞台台仓基坑降水井n1=(64+47)×2/12，20个。舞台台仓北面和东面有部分连接舞台台仓的基础需降水，其降水井n2=(120+80)/11=18个，考虑基础开挖比较深，基础接近含水层隔水底板，采用双层井点进行降水，在外围适当位置布置一些降水井n3=11个，干扰状态下单井出水量采用下式确定：q、=计算得：q、=256m3/d干扰井群总出水量nq、=49×256=1254m3/d,大于基坑总涌水量Q=10219m3/d,且干扰状态下单井出水量单井出水能力。则井点数及间距布置合理，满足设计要求。4.5降水后基坑中心水位预测降水后基坑中心水位降深用下式计算S=H-确定基坑开挖前降水所需时间S=H-引用上述公式，对各建筑物单体基坑进行分块概化处理，计算结果见表2降水井布置及水位计算表表2建筑物名称基坑总涌水量（mm3/d）单井出水能力qq（m3/d）干扰状态下单井水水量q、（m3/d）降水井数量降水后基坑中心水水位降深（m）民族剧院102196482564913.0水位降深（m）井间距（m）含水层厚度H（mm）降水井总数13.0101649t=2d,坑中心心动水位埋深深t=20d,坑中中心动水位埋埋深14.5m19.0m4.6依据计算成果及降水特点，结合以往降水经验，采用上述施工方案，20天后基坑中心水位可降低至-18.5m以下。降水井布置位置详见附图。4.7为随时掌握各建筑单体基坑内水位降深情况。在各基坑内选择适当位置观测水位。一般降水开始20天后，可满足基坑开挖要求。4.8降水方案的确定4.8.1基坑降水采用管井。4.8.2降水井布置在基坑外围，环绕基坑等距布置，间距为12m，外围部分地方间距稍大，井深25.0m。建议对降水影响范围内主要建筑物进行沉降观测，以便对建筑物发生沉降破坏时及时采取保护措施。4.8.3降水井采用潜水电泵。水泵出水量15～20m3/h扬程34m。4.8.4排水降水时抽出的地下水通过环形管路排入附近下水管网。环基坑排水管线用钢管，其直径D=算得：D=338mm,选用排水管直径D=351mm钢管,根据现场条件，选择适当坡度排出场外。4.9环境评价建筑单位基坑降水影响半径小，停止降水后地下水位会逐渐恢复，无不良水环境影响。4.10施工条件应事先通过甲方和有关部门协调解决建井位置问题，包括泥浆排放，施工用水、用电等问题。5降水施工组织5.1施工准备eq\o\ac(○,1)降水临建设施在建筑基坑外搭建降水现场值班工棚。eq\o\ac(○,2)设备材料采购eq\o\ac(○,3)电源供给系统从甲方指定的配电室400V电源引入降水主配电箱，然后再由二级配电箱配电给各个降水井，各个降水井配有开关装置。电缆总线断面选用75mm2,配线选用25、2.5mm2，电缆沿环形排水管埋入地下，在有车辆通过地方采取保护措施。当甲方提供的电源没有安全保障时，采用柴油发电机作为备用电源。eq\o\ac(○,4)施工水源从厂地供水管道中引入水源。5.2施工程序施工程序结构图如下：图3施工程序结构图施工准备施工准备采取相应措施竣工降水井运行管理排水系统建造降水施工设备安装采取相应措施竣工降水井运行管理排水系统建造降水施工设备安装5.3施工工程量施工工程量统计见附表2施工降水运行工期和工作量表（表2）建筑物降水井数建井时间（天）洗井台班（班）排水管长度（米）开挖前降水时间（天）降水运行时间（天）场地恢复时间（天天）井深井数25491511860020120105.4组织结构及人员降水工程部人员组成如下（图4）项目经理项目经理质量管理材料供应排水系统电气维护设备安装建井组总工程师施工负责安全负责质量管理材料供应排水系统电气维护设备安装建井组总工程师施工负责安全负责参加人员：建井阶段20人，运行阶段8人。5.5降水井的施工5.5.1厂区平面布置在各建筑单体基坑开挖边线外围及基坑内部布置管井，采用潜水泵抽水，通过管道排出区外。5.5.2设备配置本工程投入主要机械设备见表3主要设备表表3名称型号数量备注钻孔机回转钻机、冲击钻钻机4台水泵65台15-20m3//h,扬程34m配电箱BATIB6个汽车吉普、客货2辆电源70mm2500m25mm2400m2.5mm23500m排水管直径351mm钢管600m排水管内径50mm755mm2400m塑料管或胶管5.5.3管井施工eq\o\ac(○,1)井位放点与施工单位协调确定基坑开挖边线。离开挖边线1m附近布置井位并经监理方确任后布置井位。eq\o\ac(○,2)建井采用回转钻机钻进，下管前进行冲孔换浆，换浆后测量孔深，采用钢丝绳托置下管法下放井管，静水投砾法填滤料，填粒料完毕，开始洗井。洗井采用高压水冲法至水清砾尽，洗井结束后测井深，建井过程中，施工现场保持泥浆排放有序，场地整洁，机走场清。eq\o\ac(○,3)设备安装调试完成建井后，进行水泵安装和简单的试验抽水工作。5.6排水系统的建设根据厂地平面图建立排水管网：a.测量放线确定排水系统的管路和走向，不影响厂区的交通，并预留施工坡道；b.管网与水泵的连接：在靠近排水井的管道上打孔，焊接连接管与阀门，将水泵的出水管与排水管连接成完整的排水管网。C．建造管网排水系系统，环绕基基坑用直径D=3511mm钢管排水，排排水管线总长长为600m延长米；d．通过环绕基坑排排水管线将基基坑抽出的水水排出场外。e．排水管道按坡度度1:100修建，总长长约600mm。5.7降水运行管管理1）在运行阶段，进进行水位观测测，发现问题题及时采取工工程措施，保保证基坑顺利利施工。每次密测防3）健全降水运行记记录工作制度度，确保降水水井、排水设设施正常运行行。4）降水井内无杂物物，沉淀物，水水泵出水正常常有效。底发及因程6）为防止雨季基坑坑施工积水，施施工单位应建建好基坑坡角角截洪沟和积积水井，以便便及时排水，保保证基坑施工工安全。7）做好降水井和排排水设施维护护保养工作。a.保证电源正常可靠靠：b.应按照有关操作规规程及使用说说明书安装设设备和维护。c.做到定期维护，配配电箱绝缘状状态，设备不不漏电，不漏漏水，不漏电电，不超负荷荷运转。e.降水井设备无异常常，机身温度度不超过60度。f.冬季施工应采取措措施注意防冻冻。6降水施工计划工期期降水的时间顺序，先先进行建井工工作，建井时时间20天。降水井井完成后陆续续开始抽水。同同时开始铺设设排水管线。在在降水井施工工结束前，完完成排水管线线。洗井及试试抽水陆续同同步进行。7降水施工质量保证证及管理措施施7.1降水施工质质量保证体系系总工程师项目经理建井负责人专职质检员运行负责人专职安全员项目经理：负责总工程师项目经理建井负责人专职质检员运行负责人专职安全员总工程师：在项目目经理领导下下，负责本项项工程技术工工程。项总导本井专职质检员：在总总工程师领导导下，对各项项环节质量进进行检查。运行负责人：在项项目经理和总总工程师领导导下，负责本本项工程降水水系统的正常常运行。专职安全员：在项项目经理领导导下，对各项项目环节安全全进行检查。7.2质量管理措措施降水工程为单项工工程基坑开挖挖施工的前期期工程，特点点为工期紧迫迫，影响大，为为确保降水工工程的圆满完完成，制定以以下措施；eq\o\ac(○,1)开工前要重重新测定场地地平整后的地地面标高，以以便确定井的的深度和平面面位置。eq\o\ac(○,2)施工电源为为厂区用电，环环基坑周围布布设电缆掩埋埋地下，注意意安全用电，配配电及其安装装要绝对安全全可靠，每个个作业班设一一名电工值班班，负责现场场施工的检查查和维修，严严格遵守操作作规程。eq\o\ac(○,3)由于排水距距离较远，在在管井井排轴轴线周围建设设排水系统，集集中将水排至至拟定的下水水管网中。eq\o\ac(○,4)管井施工措措施管井质量标准：a)高压水反冲法洗井井至水清砂净净；b)井内沉淀物厚度不不超过5㎝；c)井管圆直，不影响响水泵安放。eq\o\ac(○,5)成井构面行误b.井孔要求垂直直，不得倾斜斜，偏差<1％。c.井口应有保护措施施，防止杂物物掉入孔内。eq\o\ac(○,6)下管a.为保证孔壁的垂直直、圆滑及所所需的孔深，下下管前应测量量孔深。b.下管前进行冲孔换换浆，泥浆比比重控制在1.10～1.15之间。c.采用钢丝绳托盘下下管法下入井井管，应检查查竹皮是否捆捆绑固，要杜杜绝绳伤人事事件的发生。d.井管在组装前应逐逐个进行检查查，破损的不不用。eq\o\ac(○,7)填砾a.填料规格采用2～～4mm砂砾石料，经经过筛冲洗，剔剔除杂质和土土后方可进行行填砾。b.采用静水投砾，先先冲后填法填填料。并随时时观察是否堵堵塞现象。c.施工过