某城市人工湖排水专题

PAGEPAGE38xxx工程湖体施工排水专题设计研究日期：200x.03.051.1工程概况1.1.1工程位置工程区位于xx市城区的东北部，西距市中心约6km～8km，南距xxxx机场约26km，北靠xx，行政区划上分属xx市金水区的祭城镇、柳林镇、姚桥乡等。工程区内北部和东部为农田、村庄，南部、西部为大片鱼塘，地势平坦，区内生产、交通道路多条，施工场地条件优越。1.1.2对外交通条件工程西临107国道、北靠xx高速公路、东临xx高速公路。附近现有多条地方公路，对外交通条件较好。根据现场查勘，工程区现有对外道路情况如下：（1）N1：磨李——河口——时埂——雁岭岗——后常庄该路为沥青路面，路面宽9m，东西横穿xxx湖区。（2）N2：贾岗——李平庄——磨李挂面厂——姚桥乡该路为沥青路面，路面宽9m，南北横穿xxx湖区。（3）N3：姚桥道班——姚桥乡——后常庄该路为沥青路面，路面宽9m，穿过xx及东引水渠。以上N1、N2路均通过xxx湖区，一期施工时，对外交通条件非常优越。后期施工将使其中断，但到时候区内市政道路可能修建，对外交通影响不大。1.1.3工程等别和设计标准xxx的功能以改善生态环境为主，给市民创造优美的生活环境，同时有条件地参与xxx地区超标准的防洪治涝任务。xxx环湖路面高程83.50m～84.50m，湖底高程78.5m，常水位82.0m，水域面积1.2km2，相应水体约300万m3。根据《水力水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)，xxx水量参照水库总库容，工程属于Ⅳ等工程，xxx治涝面积为12km2，工程属于Ⅴ等工程。考虑xxx所处于位置及重要性，确定本工程规模为小（1）型，属Ⅳ等工程，其中永久性水工建筑物级别为：主要建筑物4级，次要建筑物5级。xxx工程洪水标准为20年一遇设计。50年一遇校核。xx橡胶坝防洪标准依据xx市“三河一渠”设计标准，采用50年一遇设计，100年一遇校核。xxx地区城市规划排涝标准为2年一遇，xxx工程区的排涝标准为5年一遇，排涝设计流量为5.7m3/s。xxx工程主要由挡水工程、引水工程、湖体工程、退水工程及生态工程等永久建筑物组成，建筑物级别均为4级。1.1.4工程布置及主要工程量xxx工程位于xx东部高校园区内，xx以南，东风渠以北，东三环以东，东四环以西，总面积约12km2，东三环以西是xx生态水系工程。根据xx生态水系规划，xxx水源是利用xx生态湖弃水，通过xx引向xxx。xxx工程由挡水工程、引水工程、湖体工程、退水工程和生态工程等组成。挡水工程布置于xx上xxx地区河道尾部，与东四环交汇处上游约185.0m。主要建筑物为橡胶坝；引水工程主要建筑物包括东、西两条引水涵管，为便于由xx引水，均布置于xxx北侧，一条布置xxx纵贯二路以西，即西引水暗管，另一条布置于xxx纵贯三路以东，即东引水暗管；湖体工程主要建筑物包括湖体防渗及护岸工程、供水井、截渗暗管、雨水集蓄池等，湖区布置依据《xx市xxxx地区概念规划深化最终成果》布置于高校园区中心；退水工程布置在xxx南侧，主要建筑物包括退水明渠、退水闸、排涝泵站及退水箱涵，最后将水排入东风渠。xxx为城市人工湖，正常水位82.0m，水域面积1.2km2，相应水体300万m3。湖体地面高程84.3m，湖底高程78.5m。开挖最大挖深5.8m，最大宽度约400m，总开挖面积1.2km2。xxx湖体主要工程量为：土方开挖：665.7万m3；土方回填：21.86万m3；湖体防渗：109.56万m3；浆砌石：6.14万m3。1.2自然条件1.2.1水文、气象（1）水文：xx大堤以南的河流均属x河水系，有xx河、xx河等。xx河：发塬于新密市白寨，流域面积963.0km2，区内长26.3km。据历史记载，1853年和1915年曾发生特大洪水，洪峰流量分别为3590m3/s和1015m3/s。另据常庙水文站资料，1956年最大洪峰流量400m3/s，近年来因上游修建水库，流量逐渐减小，现在基流量只有约0.4m3/s。xx河：发塬于荥阳市崔庙(索河)和贾峪(须水河)，两河在古荥岔河村汇合后称xx河。该河在xx祥云寺村东汇入xx河，流域面积600km2，区内河流长度l0km。其它还有xx、东风渠等。目前，xx河、xx、东风渠基本上成为xx市的纳污河道（2）气象：工程区属于暖温带半干旱大陆性气候，四季分明，春季干旱风沙多，夏季炎热雨集中，秋高气爽日照长，冬季寒冷雨雪少。多年平均气温14.25℃，极端最高气温43℃，极端最低气温-17.9℃。年平均风速2.8m/s～3.2m/s，最大风速20.3m/s。多年平均降水量为639.4mm，降水量年内、年际分布不均。1.2.2地质条件1.2.2.1地形地貌xxx场区处于xx南岸，地貌单元为全新世xx泛滥冲积平原，地形平坦开阔，地势西高东低，地面高程在82.4~85.6m之间。在场区的南部的李平庄、后贾岗等村及西南部的磨李村西南为渔塘区，地面高程在82.4~83.0m之间。场区北部有xx河、xx支河（xx）流经该区，南部有东风渠、七里河流经该区。河流流向总体为由北西至南东向。1.2.2.2地层岩性xxx所在区域，地处华北地台南缘，秦岭东延部分的嵩箕山前，嵩山隆起与华北沉降带的交接地带的xx冲积平原区，区内被第四系所覆盖。工程区位于华北地震区许昌—淮南地震带上，属于地震活动较弱、频度较低的地区，据《中国地震动反应谱特征周期区划图》和《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306—2001），场址区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s，相应地震基本烈度为Ⅶ度。区内地表被第四纪松散堆积物所覆盖，第四系地层发育齐全，厚度近300m。地表地层为全新世沉积物，本次勘探的最大深度为58.0m，揭露地层主要为第四系上更新统冲积层（alQ3）和全新统冲积层（alQ４）。根据地层的成因类型、岩性及工程地质特性的不同，把勘探地层划分为6个亚层，其中1~4亚层为全新统冲积层（alQ４），埋深在0~33.0m之间，5、6亚层为上更新统冲积层（alQ3），埋深在30m以下：①层砂壤土（SL）为主，厚度1.0～6.0m，在整个湖区均有分布，层底高程78.4~81.8m。岩性以砂壤土为主，浅黄色，潮湿～饱和，稍密，分布较稳定；局部有粉砂及壤土薄层或透镜体（①-L壤土、①-Sis粉砂）②层中砂（Sz）为主，厚度1.9~10.7m，在整个湖区均有分布，层底高程69.0~72.6m。岩性以中砂为主，浅黄色、灰色，饱和，稍密~中密状，分布较稳定，在东、西引水线路北部相变为细砂，局部区域上部1~2m多含泥质。本层有砂壤土及壤土薄层或透镜体（即②-SL砂壤土、②-L壤土）。③层砂壤土（SL）为主，厚度0～3.6m，层底高程65.0~71.0m，有西高东低的趋势。岩性以砂壤土为主，局部为壤土。砂壤土为浅黄色，中密状；壤土为灰黄色，可塑状。本层厚度较薄，稳定性较差。④层中粗砂（Szc）为主，厚度8.4～17.6m，在整个湖区均有分布，层底高程48.2～55.2m，分布较稳定，与区域分布一致。岩性以中砂、粗砂为主，夹有粉细砂、砂壤土及壤土薄层或透镜体，中粗砂为浅黄色、灰色，饱和，中密状，较纯净。本层上部粉细砂分布较多，微含泥质。⑤层砂壤土、壤土与中粗砂互层（SL、L、Szc），厚度7.0~18.1m，在整个湖区均有分布，层底高程35.5～42.9m，分布较稳定。⑥层壤土（SL）为主，厚度大于12.0m，在整个湖区均有分布，分布较稳定，层底本次勘探未揭穿。岩性为褐黄、暗黄色壤土及粘土，局部夹薄层的砂壤土、中粗砂层，可塑～硬塑状，含钙质结核，粒径0.5～2cm。1.2.2.3岩土物理力学性质场区地层主要由砂壤土、壤土、中砂和中粗砂等组成。根据统计结果各主要土层的物理力学指标建议值见表1.2-1。1.2.1.4水文地质条件场区处于xx冲积扇的主流区，第四系全新统地层的颗粒组成较xx市区粗，勘探深度内的浅层含水层基本由上下两层组成，上层为②层中砂层；下层为④层中粗砂和⑤层砂壤土、壤土与中粗砂互层，上下两层含水层中间的③层砂壤土厚3m左右，在场区东北部分布不连续。根据地下水的埋藏条件、赋水介质及水力联系，xxx工程场区浅层含水层的地下水主要为潜水，局部为潜水—微承压水。（1）潜水主要赋存在第②层中砂层中，场区分布稳定。地下水位埋深1.5~3.5m，工作区范围内地下水位高程在83.05~80.60m之间，西南高，东、东北低。该层富水性较差，一般不单独开采。场区上层潜水主要受大气降水入渗补给、临区地下水径流补给，灌溉水入渗补给也是一种重要的补给来源。总体上地下水径流方向为NEE向，水力坡降约为0.35‰。在河口村以东，由于第③层砂壤土层的不连续和第②层上部壤土、砂壤土层的变厚等因素影响，地下水径流方向有向NE、SE两个方向发展的趋势。地下水的排泄主要为蒸发和通过第③层砂壤土越流补给下层微承压水以及通过人工开采、向临区径流等方式排泄。在场区的东北部，由于上层潜水与下层微承压水汇为一层——孔隙潜水，地下水的补给与排泄方式有所改变。来自临区地下水径流的补给变强，工农业开采地下水成为地下水排泄的主要途径，其次向临区径流排泄。场区北部的xx河、xx支河（xx）以及南部的东风渠、七里河由于现河床较高，地表水流较小，加之地层因素，场区地表河流对地下水的径流影响不大，对地下水的补给量小。（2）微承压水主要赋存在第④层和第⑤层中粗砂中，分布稳定，在场区东北部呈潜水特征。场区地下水位高程在82.5~80.60m之间，湖区地下水位高程在81.80~81.40m之间，西南高，东北低。该层富水层，现为场区工农业用水主要开采层。场区下层微承压水主要受临区地下水径流补给和上层潜水越流补给。总体上地下水径流方向为NEE向，水力坡降约为0.27‰。地下水的排泄方式主要为人工开采地下水，地下水向区外径流缓慢，排泄量较小。表1xxx工程土的主要物理力学指标建议值表层号土层名称粘粒含量天然状态下的物物理指标土粒比重Gs液限WI塑限Wp塑性指数Ip渗透系数K200压缩系数Av11-2自然快剪三轴剪（uu）土层岩性ρc湿密度ρ干密度ρd孔隙比e饱和度Sr液性指数ILCФCФ%g/cm3g/cm3%%%cm/sMpa-1kpa°kpa°①SL砂壤土5.451.951.480.76290.10.382.7029.820.79.18.0E-0440.18618822①-L壤土17.31.971.460.78390.10.362.7130.821.19.75.5E-0050.1316161717②Sz中砂0.71.991.530.6252.657.2E-033022②-Sx、Siss粉细砂1.41.971.500.6402.652.0E-033020②-SL砂壤土6.62.011.490.6740.422.6826.318.87.55.0E-0440.181518②-L壤土17.92.001.450.8140.442.7132.121.810.38.0E-050.241816③SL砂壤土5.372.071.530.643＜02.6926.118.87.34.0E-044③-L壤土14.41.991.510.6820.262.7026.318.97.48.0E-055④Szc中粗砂0.822.001.680.5602.652.0E-022④-Sx细砂1.252.081.650.5802.665.0E-033⑤L壤土14.62.031.680.602＜02.7028.519.98.64.0E-05⑤-Szc中粗砂2.11.991.700.5502.652.0E-022⑥L壤土21.72.021.680.602＜02.7236.223.912.32.0E-05⑥-CL粘土44.21.911.680.632＜02.7552.332.220.11.0E-0663排水方案研究xxx地区地面高程83.0～84.2m，地下水位81.5m，地下水埋深浅，储量丰富，土壤透水性强；该区地势低洼，是周围约12km2地区雨水的集散地和排泄的通道。如果经常性的地下渗水或雨水不能及时彻底排除，将不可避免的造成湖岸边坡失稳和基底砂性土液化，严重影响施工质量和进度。同时施工降水范围达1.2km2，国内尚无成功经验可资借鉴，所以必须对涌水量的计算、降水系统布置、降水设备选择等进行详细的研究论证。本此设计计算参考的文献：（1）《水力学》（成都科技大学）第15-5节（2）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）第8章及附录F（3）《水利水电工程施工过程的水流控制》（成都科技大学、四川水电工程学会施工专委会）（4）《地基与基础工程新技术实用手册》第6章人工降水（5）清华数据库有关降水计算资料30余份根据xx市政府安排，xxx主体工程施工在2004年3月份全面开工，施工准备必须在2004年3月前完成，作为施工准备重要组成部分的湖体施工排水，只有在2004年1月底完成才能满足要求。所以开展湖体施工排水专题研究非常迫切。3.1排水方案选择湖体施工的排水方案考虑了轻型井点排水、管井排水和明沟式排水三方案。轻型井点排水适合局部性降低水位，其排水效果好，排水深度较深，但大范围采用井点排水费用昂贵，并且井点管道密集，对土方开挖和填筑施工干扰大。针对xxx主体工程降水特点（降水区最大宽度400m），管井降水可以克服轻型井点排水的不足，而明沟式排水机动性较好，即适宜于初期排水，又适宜于经常性排水，排水设备可以充分利用，相对而言其经济效益高，比较适合大范围的排水。因此湖体施工的排水方法拟对管井降水和明沟式排水进行分析研究。3.2基坑管井降水设计由于施工区为封闭环带，降水面积达1.2平方公里，综合考虑降水影响半径、管井井深、施工总布置等因素，基坑降水分区进行，分区如图1所示。其中1、4、5、6又各分为两个降水区布置，即在1、4、5、6区中间增设一排管井。各降水区管井布置考虑以下两个方案：方案一：基坑内布井方案。为避免基坑降水对周边地区建筑物基础造成影响和减少抽排水量，根据基坑内施工工序少、技术简单的施工特点，将管井布置在基坑内，距坑边20m（根据影响半径计算）。方案二：基坑外布井方案。为减少施工干扰，避免二次抽排，管井布置在基坑外5m。3.2.1方案一：基坑内布井方案由于降水分区较多，降水计算方法相同，仅取1-1区作算例，说明有关参数的选取原则及结果分析，其他各降水区计算结果见附表1。3.2.1.1总管长度每一降水区均采用环形布置，总管长度L可由平面布置图量取：Ｌ=1731ｍ3.2.1.2基坑中心要求降水深度:Ｓ=82-77.55+0.55=5.00(ｍ)3.2.1.3管井井内水位降降低深度[2]]S′=S+Ｉ×B÷2(1)式中Ｈ1———井点管埋埋设面在基基坑底面的的距离;ｈ1——基坑底面至降低低后的地下下水位的距距离,取0.5ｍ;Ｉ——水力坡度,单排排井点取1/4,环形及双双排取1/100;B——管井中心的的水平距离离.B=2155m本例S′=5++0.1×215÷22=15.775ｍ3.2.1.4管井井埋设深度井点管长为155.75++3+（83-882）=19.75ｍ,直径0.45ｍ,滤管长3.0ｍ,井点管露露出地面0.25ｍ,埋入土中中20ｍ(包括滤管),如图2所示图。3.2.1.5含含水带有效效深度Ｈ00水位以下井管降降水深度：：Ｓ′=5+0.1×2155÷2=15.775ｍＳ′/(Ｓ′+ｌ))=15.775/(15..75+3)=0.84式中ｌ—滤管管长度3ｍ则Ｈ0=1..85(ＳＳ′+ｌ)=1..85×((15.75+3)=34.7ｍ(2)由于计算Ｈ0==34.7m大于实际际含水层厚厚度（300.5m），所所以取Ｈ0=30.55m。3.2.1.6影影响半径Ｒ=1.95Ｓ′′(Ｈ0Ｋ)1/2(3)由地质抽水试验验得Ｒ＝260m3.2.1.7基基坑假想圆圆半径ｒ0=（Ｆ/π）1/2(4)式中Ｆ————基坑面积.由平面图图量取F==1235535m22则ｒ0=（11235335/3..14）1/2=198..35ｍ3.2.1.8基基坑涌水量量估算因井点管及滤管管总长为119+3=21ｍ,不透水层层在地面以以下31..5ｍ,基坑长宽宽比小于5,所以可按按无压非完完整井环形形井点系统统计算,计算公式式为[2]]Ｑ=πＫ(2Ｈ0-Ｓ′)Ｓ′/Ln(Ｒ+ｒ00)-Lnｒ0(5)式中Ｑ——基基坑涌水量量m3/天;Ｈ0——有效深度mm;Ｓ′——管井内降降水深度mm;Ｒ——影响半径mm;ｒ0——基坑假想圆圆半径m.Ｑ=3.14×355×(2×30..5-5)×5÷(Ln(260+198..35)--Ln1988.35))=36729.779ｍ3·ｄ-13.2.1.9井井点管数量量及间距单根井点管涌水水量[2]]ｑ=65πｄｌＫＫ1/3((6)式中ｄ——滤滤管直径,其余符号号同上.则ｑ=655×3.114×0..45×3×351/33=901.222ｍ3·ｄ-1井点管数量[22]ｎ=1.1×Ｑ//ｑ=1.11×367729.779/901.222=45(根)间距Ｄ=ＬＬ/ｎ=17311/45=38.663ｍ其他降水区计算算结果如表表2：表2方案一降水水区计算结结果3.2.1.100管井参数、数数量确定根据计算结果和和施工区情情况，拟管管井井深22m，其中滤滤管长2.5m；管井直径35cm（砼管，内内径），砼砼管壁厚5cm。管井沿基基坑环形布布置，距基基坑开口线线20m（水平），管管井间距330m，每眼管管井均配11台MJ100-10××3（流量量10m3/h，效率率60%，扬程300米）的MJJ型深井泵排水。各区管井井及设备数数量见《管井降工工程数量表表》。根据土质情况管管井采用XYY-4回转钻机水水压钻探成成孔。钻孔孔直径500--600mmm，当孔深到到达预定深深度后，将将孔内泥浆浆掏净，下下入水泥管管。为保证证井的出水水量，且防防止粉细砂砂涌入井内内，在井管管的周围应应回填粒料料，其厚度度不得小于于100mmm。3.2.1.111排水系统布置以以及排水设设备的选择择由于管井布置在在基坑内，由管井抽出的水需在基坑内汇集后，通过二次抽排出方能进入退水渠，所以基坑内必须设置排水沟和集水井。基坑内排水沟布置在管井内侧，底宽0.5m、深0.8m，边坡1：2，排水沟须用塑料布防渗；每区设置两个集水井，井深1.5m，集水井布置在较低处。每个基坑选用2台12sh-28A（流量685m3/h，效率80%，扬程10米）的SH型单级双吸离心泵排水进行二次抽排。排水沟和集水井的具体布置见工程总布置图。基坑外排水系统统布置在湖湖体轮廓四四周，并距距湖体有一一定距离。根根据xxxx的形状及及工程区的的地形地貌貌布置排水水沟,初步拟定定布置二条排水沟沟。湖面两两侧外围沿沿湖边各布布置一道明明沟，分别别与东西两两条退水渠渠连通，排排水沟底宽0.5m、深0.88m，边坡1：2，纵向有有一定的坡坡度以便排排水。排水水沟在适当当长度须用用塑料布防防渗。湖体开挖渗水沿沿排水沟排排入集水井井后集中抽抽排，经湖湖区外排水水渠排入东东风渠中。前前期主要利利用xxxx区现有的的灌溉渠作作为对外排排水渠道，后后期通过退退水渠排水水。排水设备的选择择主要考虑虑该排水方方式对设备备技术性能能的要求，又又要考虑设设备利用的的经济性。根根据计算得得出的总排排水量经过过选择施工排排水设备见见表3表3方案一一管井降水水工程数量量表项目1-11-2234-14-25-15-26-16-2Φ35管井56283577542747366055MJ10-100×3深井泵（台台）56283577542747366055备用水泵12sh-28A水水泵（台）2222222222基坑内排水沟开开挖230212741203311721839902012170725271490基坑内排水沟回回填230212741203311721839902012170725271490基坑外排水沟开开挖16768.888基坑外排水沟回回填16768.8883.2.2基坑坑外布井方方案基坑外布井方案案与基坑内布井井方案计算算方法及参参数选取基基本相同。计计算简图：：计算结果见表44：表4方案二二各降水区区计算结果果方案二1-11-2234-14-25-15-26-16-21.渗水量计算算管井管井管井管井管井管井管井管井管井管井基坑总涌水量（m3/d)Q=πks'((2H.--s')//（Ln（R+r。）-Lnnr。）14861.77815536.11711179.00819515.99416483.11116198.22117151.99620406.66220480.44119836.005R降水曲线的影响响半径R=1.95**S'*((H.*KK)^0..5，m1061.855889.221378.088584.35902.28843.39977.42873.27776.47799.58B基坑的宽度B，m266.00206.50385.00134.00221.00200.70236.90201.00173.80179.50L基坑的长度L，m670.00670.00354.001080.000654.00654.00755.00755.00910.00910.00基坑周长P，mm1919.9001894.7001366.6002344.5001839.8001664.5001790.3002199.92145.0002022.300基坑的面积F，m3169182..0142794..0123452..087799.44107715..0107395..0132173..0155797..0115442..0112180..0x0基坑化引成圆形形的化引半半径r=(F/3..14)^^0.5或或P/2//3.144。,m232.12213.25198.28373.33292.96265.05285.08350.29341.56322.02地面高程，m83.0083.0083.0083.0083.0083.0083.0083.0083.0083.00地下水位，m82.0082.0082.0082.0082.0082.0082.0082.0082.0082.00不透水层底高程程，m51.5051.5051.5051.5051.5051.5051.5051.5051.5051.50基坑底高程，mm77.5077.5078.0078.0078.0078.0077.5077.5077.5077.50H含水层平均厚厚度H。，m30.5030.5030.5024.6630.5030.5030.5030.5029.1429.66h基坑含水层厚度度，m26.0026.0026.5026.5026.5026.5026.0026.0026.0026.00t水位降低值S，m5.005.004.504.504.504.505.005.005.005.00井水位降低值SS'=S++(B/22)*1//10，m18.3015.3323.7511.2015.5514.5416.8515.0513.6913.98S'/(S'++l)0.880.860.900.820.860.850.870.860.850.85S'+l20.8017.8326.2513.7018.0517.0419.3517.5516.1916.48kφ渗透系数换算KK，米/昼夜29.0329.0329.0329.0329.0329.0329.0329.0329.0329.03渗透系数，根据据地质资料料选择，ccm/s0.03360.03360.03360.03360.03360.03360.03360.03360.03360.0336单根管井出水量量q=655πdlK^^（1/3）(m3/天）548.87548.87548.87548.87548.87548.87548.87548.87548.87548.87滤管直径d（mm）0.350.350.350.350.350.350.350.350.350.35滤管长度l（mm）2.502.502.502.502.502.502.502.502.502.50井深（m）21.8018.8327.2514.7019.0518.0420.3518.5517.1917.48计算管井数量nn=1.11*Q/qq30312239333234414140计算管井间距（m）64.4660.8561.0059.9455.6951.2752.0853.7952.2650.87管井布线长度1859.900963.601144.6002299.5001770.800961.501576.6001187.8551914.0001000.700取用管井间距（m）30.0030.0030.0030.0030.0030.0030.0030.0030.0030.00管井设置数量（眼眼）62323877593253406433排水强度，m33/昼夜14861.77815536.11711179.00819515.99416483.11116198.22117151.99620406.66220480.44119836.005排水强度，m33/h619.24647.34465.79813.16686.80674.93714.67850.28853.35826.50排水强度，m33/s0.170.180.130.230.190.190.200.240.240.23排水系统布置以以及排水设设备的选择择1、4、5、6基坑中间布置一一排管井，由由管井抽出出的水需在在基坑内汇汇集后，通通过二次抽抽排出方能能进入退水水渠，所以以基坑内必必须沿管井井设置排水水沟和集水水井。基坑坑内排水沟沟布置在管管井内侧，底底宽0.5m、深0.88m，边坡1：2，排水沟沟须用塑料料布防渗；；每区设置置1个集水井井，井深11.5m，集水井井布置在较较低处。每每个基坑选选用1台12sh-28A（流量6885m3/h，效率率80%，扬扬程10米）的SH型单级级双吸离心心泵排水进进行二次抽抽排。排水水沟和集水水井的具体体布置见工工程总布置置图。基坑外排水系统统布置在湖湖体轮廓四四周，并距距湖体有一一定距离。根根据xxxx的形状及及工程区的的地形地貌貌布置排水水沟,初步拟定定布置二条条排水沟。湖湖面两侧外外围沿湖边边各布置一一道明沟，分分别与东西西两条退水水渠连通，排排水沟底宽宽0.5m、深0.88m，边坡1：2，纵向有有一定的坡坡度以便排排水。排水水沟在适当当长度须用用塑料布防防渗。湖体开挖渗水沿沿排水沟排排入集水井井后集中抽抽排，经湖湖区外排水水渠排入东东风渠中。初初步规划利利用xxxx区现有的的两条排水水渠和xxxx永久退退水渠作为为对外排水水渠道。排水设备的选择择主要考虑虑该排水方方式对设备备技术性能能的要求，又又要考虑设设备利用的的经济性。根根据计算得得出的总排排水量经过过选择施工排排水设备见见表5。表5方方案二管井井降水工程程数量表项目1-11-2234-14-25-15-26-16-2Φ30管井62323877593253406433MJ10-100×3深井泵（台台）62323877593253406433备用水泵12sh-28A水水泵（台）111111基坑内排水沟开开挖4760197624545000377119173455278140122048基坑内排水沟回回填4760197624545000377119173455278140422048基坑外排水沟开开挖13278.77基坑外排水沟回回填13278.773.2.3方案案一方案二二比较xxx湖体开挖挖临时排水水工程估算算（方案一）编号项目名称单位工程量单价（元）合价（万元）第一部分建建筑工程1180.077一管井Φ35砼管，井深222m眼474.002044.61196.91二集水井土方开挖挖m3128.0011.210.14三排水沟98.831排水沟开挖m335579.00211.2139.882土方填筑m335579.00216.5758.95四防渗膜铺设m2143511..546.0086.11五排水设备898.081潜水泵MJ300-15××2，7.5KKw台47416946.333803.262离心泵12shh-28AA,30KKw台1659263.99994.82xxx湖体开挖挖临时排水水工程估算算（方案二）编号项目名称单位工程量单价（元）合价（万元）第一部分建建筑工程1086.877一管井Φ35砼管，井深222m眼489.002044.61199.98二集水井土方开挖挖m348.0011.210.05三排水沟59.651排水沟开挖m321473.00911.2124.072土方填筑m321473.00916.5735.58四防渗膜铺设m2104910..126.0062.95五排水设备864.241潜水泵MJ300-15××2，7.5KKw台48916946.333828.682离心泵12shh-28AA,30KKw台659263.99935.56方案一：基坑内内布井方案案。为避免免基坑降水水对周边地地区建筑物物基础造成成影响和减减少抽排水水量，施工工降水与雨雨水相结合合；存在施施工干扰，增增加二次抽抽排和排水水沟开挖、回回填工程量量。综合费费用11880.077万元。方案二：基坑外外布井方案案。施工干干扰少，无无需二次抽抽排；增加加无谓排水水量，对周周边地区建建筑物基础础影程度较较方案一大大，综合费费用10886.877万元。综合比较推荐荐方案二即即基坑外布井井方案为选选定方案。3.3明沟排水方方案研究3.3.1计算算理论的提提出xxx场区开阔阔平坦，地地面高程自自西北部的的新村附近近的85..8m向东东南部的东东河沟王村村附近的882.7m平缓降降低。xxxx开挖土土方除477.67万万m3为壤土外外，其余均均为砂土或或砂壤土。地地下水埋深深1～3m，地下下水位81～82m。地面距不不透水层330m，湖湖体开挖高高程77..5m，距距不透水层层26m。采采用明沟排排水宽长比比≤0.1，为窄长长形基坑。因因此湖体开开挖渗水按按远离河岸岸不筑围堰堰无压不完完整形基坑坑和无压完完整形基坑坑分别计算算。3.3.2方案案布置湖体开挖采用整整体自边缘缘向中心的的开挖形式式，根据xxxx的形状及及工程区的的地形地貌貌布置排水水沟,初步拟定定布置两条条排水沟。湖湖面内侧沿沿湖边各布布置一道明明沟。边坡坡1:2，纵向有有一定的坡坡度以便排排水。排水水沟底高程程低于开挖挖面0.55m以下，每每隔7000m左右设设置一个直直径1.00m的集水水井，井深深1.5mm，置水泵泵抽水。湖湖内排水支支沟根据开开挖高程不不断下降以以及渗水影影响范围布布置，集水水井布置在在较低处，共共布置24个集水井井。排水沟沟底宽1m、深0.88m。排水沟沟和集水井井的具体布布置详见排排水布置图图。3.3.3水力力学计算根据不同土层的的渗透系数数共计算3种工况1假设湖体周边及及底部均透透水，按无无压不完整整形基坑计计算渗水，取取中砂渗透透系数为44.05××10－2cm/ss。2假设湖体周边透透水底部不不透水，按按无压完整整形基坑计计算渗水，取取壤土渗透透系数为4.0××10－3cm/ss。3假设湖体周边不不透水及底底部透水，按按无压不完完整形基坑坑计算渗水水，取中砂砂渗透系数数为4.005×100－2cm/ss。基坑渗水量计算算计算简图（基坑坑远离河岸岸不筑围堰堰无压不完完整性基坑坑）②计算公式Qφ=1.365kkφ（H2-h2）/lg((R/r00)(8-55)《水利水水电工程施施工过程中中的水流控控制》P237式中：Qφ:基基坑全部渗渗透流量，m3/天kφ:渗透系数，m//天B，L：基坑的宽度，长长度，mH：基坑含水层平平均厚度，mh：含水层厚度，mt：基坑内水深，mr0：矩形基坑化引引成圆形的的化引半径径，r0=η(B+L))/4，m任意形基基坑化引成成圆形的化化引半径，r0=0.565（F）^0.5，mR：降水曲线的影影响半径，与与土质有关关，m计算公式Qφ=1.365kkφ（H2-h2）/lg((R/r00)(8-44)《水利水水电工程施施工过程中中的水流控控制》P235式中：Qφ:基基坑全部渗渗透流量，m3/天kφ:渗透系数，m//天B，L：基坑的宽度，长长度，mH：基坑含水层平平均水深，mh：基坑内平均水深深，mr0：矩形基坑化引引成圆形的的化引半径径，r0=η(B+L))/4，m任意形基基坑化引成成圆形的化化引半径，r0=0.565（F）^0.5，mR：降水曲线的影影响半径，与与土质有关关，m计算工况1：当当为任意形形基坑时，kφ=4.05×10－2cm/s，则根据B/L≥1选择η为1.18，r0、R根据计算得出；工况2：当矩形基坑时，kφ=4.0×10－3cm/s,B=1m,L=100m,则根据B/L≤0.1选择η为1.01，r0=η(B+L)/4＝25.5m，R根据工程区的土质取100m，结合本工程实际情况取t＝0.1m；工况3：当为任意形基坑，kφ=4.05×10－2cm/s时，则根据B/L≥1选择η为1.18，r0、R根据计算得出，其计算结果见表7。根据水文地质资料：地下水位81.5m,不透水层底高程51.5m,基坑底高程77.5m，则含水层平均厚度H＝81.5－51.5＝30m，基坑含水层厚h＝77.5－51.5＝26m。从而渗透流量Qφ＝2678.56m3/天，单宽渗透流量q＝Qφ/2(B+L)=13.26m3/天。3.3.4排水水管网及相相关设施的的布置以及及排水设备备的选择对于明式排水有有抽水泵站站、集水井井、排水沟沟及排水的的机械和管管道设备。为为不影响工工程施工，排排水系统布布置在湖体体轮廓四周周，并距湖湖体有一定定距离。排排水系统的的布置考虑虑了排水的的效果和工工程施工的的方便。水力学计算根据计算出了基基坑的小时时渗透强度度，通过试试算确定排排水沟断面面。试算结结果见下表表6表6排水沟水水力要素流量（Q）过水面积(A))湿周（X）流量（Q）流速（V）基坑渗透流量，m3/昼夜，Qφ＝a*b1.732.755.971.730.63边坡系数2糙率0.03纵坡0.001梯形底宽mm1.5渠内水深m0.857排水设备的选择择主要考虑虑该排水方方式对设备备技术性能能的要求，又又要考虑设设备利用的的经济性。根根据计算得得出的总排排水量经过过选择26台（12台备用）2250QWW600--9（流量6000m3/h，效率率62%，扬扬程9米,功率110KKW）的QW型潜水水式无堵排排污泵排水水。具体计算见表77：表7渗水量计计算表1.渗水量计算算说明外圈内圈二期完工3205.2993205.2993182.1113668.0114952.6770.840.841.852.032.37Qφ基坑渗透流量，m3/昼夜，Qφ＝a*b2678.5662678.5665898.2337446.80011736.998q基坑单宽渗透流流量，m3/昼夜13.2613.265.906.2158.68R降水曲线的影响响半径，mm100m～10000m100.00100.00193795..7500.00500.00500.00B基坑的宽度，mm1.001.00400.00500.00600.00L基坑的长度，mm100.00100.00100.00100.00100.00η与矩形基坑B//L之比有有关的系数数表8－11.011.011.011.011.18基坑面积，m22Fr0基坑化引成圆形形的化引半半径，r=η(B+LL)/4,,m25.5025.50126.25151.50206.50地下水位，m81.5081.5081.5081.5081.50不透水层底高程程，m51.5051.5051.5051.5051.50基坑底高程，mm77.5077.5077.5077.5077.50H含水层平均厚厚度，m30.0030.0030.0030.0030.00h基坑含水层厚度度，m26.0026.0026.0026.0026.00t基坑内水深，mm0.100.100.100.100.10kφ渗透系数换算，米米/昼夜6.226.220.006.226.226.22渗透系数，根据据地质资料料选择，ccm/s0.0070.0070.0070.0070.007排水渠长度，mm6400.0004406.0006400.0006400.0006400.000排水强度，m33/昼夜84865.22458424.442143289..6637748.66839716.227375583..28排水强度，m33/h3536.0552434.3555970.4001572.8661654.84415649.330排水强度，m33/s0.980.685.080.440.464.35排水渠占地面积积76800528727680076800768002.降雨量103200m3/天4300.000m3/h3.施工排水量量10270.44m3/h4.排水设备的的选择选择26台（112台备用用）2500QW6000-9（流流量6000m3/h，效率率70%，扬扬程9米，功率率110KKW）的QW型潜水水式无堵排排污泵任意形基坑Q3Q1Q2单宽渗量q（m3/昼夜）渗量Q（m3/昼夜）排水强度，m33/h排水强度，m33/s基坑出水量Q=24198.2214263.700443.7511736.9987917.014970762381.73基坑单宽渗透流流量，m3/昼夜q=239.5942.644.4458.6820.5渗透系数(m//昼夜)（cm/ss)k100（0.00012）6.220.35地下水面至不透透水层的深深度（m))H26.0026.0026.00井内水深；（mm)h00.100.100.10降水曲线的影响响半径（mm)R0193795..7661.3155.9基坑化引成圆形形的化引半半径（m))r029.829.829.8矩形基坑当基坑为矩形时时r0=n*(B++L)/4413.0029.829.8基坑长边的一半半a505050基坑短边的一半半b0.50.50.5R=2H(KHH)^0..5193795..7661.3155.93.3.5成果果经过计算得出xxxx水系系工程的渗渗透流量为为62388m3/h，降雨雨强度为44300m3/h，则施施工排水量量以湖体渗渗透量为主主105338m3/h。根据据工程地形形和水文地地质条件布布置对外排排水沟和集集水井等排排水设施。沟沟底宽1..5m,边坡1:2，纵向坡坡度0.1％以便排排水。湖内内排水沟根根据开挖高高程不断下下降以及渗渗水影响范范围布置，集集水井布置置在较低处处。排水沟沟底宽1m、深0.88m。每隔7000m左右右设置一个个集水井，共共设置集水水井14个，井深深1.5mm，置水泵泵抽水。选选择26台（46％备用率率即12台备用）2250QWW600--9（流量6000m3/h，效率率62%，扬扬程9米）的QW型潜水水式无堵排排污泵排水水。3.3.6对外外排水系统统湖体开挖渗水沿沿排水沟排排入集水井井后集中抽抽排，经湖湖区外排水水渠排入东东风渠中。初初步规划利利用xxxx区现有的的两条排水水渠和xxxx永久退退水渠作为为对外排水水渠道。xxx永久退水水渠应在前前期施工，以以备湖体开开挖时排水水之用。xxx湖体开挖挖临时排水水工程估算算（明沟排水方案案）编号项目名称单位工程量单价（元）合价（万元）第一部分建建筑工程1054.677一集水井0.021集水井土方开挖挖m316.5011.210.02二排水沟971.681排水沟开挖m3349778..0011.21392.12土方填筑m3349778..0016.57579.58三排水设备82.971离心泵12shh-28AA,30KKw台1459263.99982.973.4汛期雨雨水排除3.4.1降降雨量计算算区域不同重现期设计计洪量（1104m3）面积1年2年5年10年20年50年100年（km2）大学11.863.715.717.168.5610.4211.780.65大学21.763.515.406.778.109.8511.140.61大学31.352.704.155.216.237.588.570.47大学41.643.285.056.337.579.2110.410.57大学51.943.885.967.488.9410.8812.300.68大学61.903.805.857.338.7710.6712.070.66大学72.094.186.438.069.6411.7413.270.73大学80.400.791.221.531.832.222.510.69大学90.490.981.501.882.252.743.100.85大学100.681.362.092.623.143.824.311.19大学112.765.528.4910.6512.7415.5017.530.96大学122.414.827.429