深基坑降排水专项综合项目施工专项方案.doc
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1、目 录一、工程概况2二、本方案编制依据2三、降水设计相关参数3四、地质条件34.1、地层情况34.2、水文地质条件6五、降水目标6六、降水方案设计思绪7七、降水方案77.1、承压水验算77.1. 1、计算公式77.1.2、基坑不一样开挖部位临界开挖深度计算77.1.3、减压井布设87.2、潜水疏干87.3、降水井井结构107.4、成井技术要求107.5、成井施工107.5.1、 无砂滤管井成井工艺117.5.2、减压井施工工艺127.5.3、 成井施工控制表14八、降水运行施工148.1、疏干井降水运行148.2、减压井降水运行158.3、降水运行注意事项15九、深井降水排水施工工艺169.1
2、、工艺步骤:169.2、HDPE双臂波纹管排水系统16十、 降水应急预案1710.1、 电器、机械设备长久运转带来突发内部障碍1710.2、遭非有意其它施工机械破坏而产生运行故障1710.3、围护接缝或地质钻孔中微弱步骤忽然冒水1810.4、工作松懈、思想麻痹带来突发危害1810.5、 人力、物资、设备供给保障不力而造成危害1810.6、承压含水层上覆土层被贯穿1810.7、质量通病预防方法1910.8、用电应急方法1910.9、排水确保方法1910.10、井管保护19十一、降水井封堵2011.1、封井时间2011.2、降水井、减压井封井方法2011.2.1、降水(疏干)井封堵:2011.2.
3、2、减压井封堵:21十二、施工技术方法2112.1、降水井保护2112.2、设置备用物资22十三、施工质量确保方法22十四、施工安全技术方法2214.1、施工现场安全制度2214.2、施工现场临时用电安全方法2214.3、机械设备安全管理2314.4、防火方法23十五、文明施工管理方法23十六、施工进度计划24十七、投入关键机械设备24十八、 施工组织计划24十九、施工管理人员及劳动力配置25二十、附图26一、工程概况1、本工程场地在天津市*区*以南、*以西、*道以北、*路以东之地块。其地理位置详见下图: 2、本工程周围环境距坑边距离详见附图-83、本工程主体包含2幢32层办公楼、2幢28层公
4、寓、1幢16层酒店,3层酒店裙房,45层商业和场地整体地下34层组成。基坑开挖深度15.220.7米。基础类型为钻孔灌注桩基础。二、本方案编制依据 本方案编制依据:1、建筑和市政降水工程技术规范JGJ/T111982、基坑工程设计规程(DGJ08-61-97)3、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB502024、基坑围护设计平面图5、基坑剖面图6、拟建场地岩土工程具体勘察汇报7、基坑降水设计图纸8、基坑降水设计教授论证意见(附详图以后)三、降水设计相关参数(一)基坑开挖深度基坑开挖最深处深度为:通常15.20m(标高-16.05),最深20.70m (二)基坑开挖面积:基坑开挖面积约为4465
5、0m2。(三)基坑围护情况:AA、DD剖面位置基坑围护结构采取三轴搅拌桩加地下连续墙,止水帷幕底部标高为:-30.60m;BB、CC、EE、FF剖面位置基坑围护结构采取三轴搅拌桩加钻孔灌注桩,止水帷幕底部标高为:-23.15m。(四)第2层承压水层层顶层底埋深为:在AA、DD剖面位置为标高-18.4520.45m,在BB剖面位置为标高-18.6119.81m,在CC、EE、FF剖面西侧位置为标高-15.8018.50m;第2层承压水层层顶层底埋深为:在AA、DD剖面位置为标高-26.4529.45m,在CC、EE、FF剖面东侧位置为标高-26.7629.36m。(五)本方案依据地面标高4.40
6、m为依据,方案中所包含深度均以此为准。四、地质条件4.1、地层情况以后次勘察揭露浅部地层看:场区原为坑塘及住宅,经拆迁回填,现场区表层多为杂填土,下部以素填土为主。杂填土关键由粘性土夹建筑垃圾等组成,素填土关键由粘性土组成,场区地势有一定起伏。场地地貌单元为冲-海积平原地貌,第四系沉积物巨厚。场区浅部土层受人类工程活动影响,人工填土分布厚薄不均,岩性改变较大。该场地埋深110米深度范围内,地层属第四系全新统,土层特征及分布规律现按自上而下次序描述以下:人工填土层(Qml)1杂填土:杂色,稍湿,呈松散状态,关键由粘性土夹建筑垃圾等组成。该层分布于场区表层,该层层厚1.56.0米,层底板高程-1.
7、392.72米。2素填土:杂色,可塑,关键由粘性土组成。该层分布于场区表层中下部,该层层厚1.25.3米,层底板高程-1.951.54米。古河道、洼淀冲积层(Q43Nal)1粉质粘土:黄褐色灰黄色,呈可塑状态;土质不均,砂粘混杂(局部夹淤泥质土薄层,关键分部于场区东北部),具锈染。该层在场区分布较均,层厚1.04.8米,层底板高程-5.11-2.03米。浅海相沉积层(Q42m)3粉土:浅灰黄灰色,湿,呈中密状态;土质不均,局部砂粘混杂。该层分布较均,层厚1.27.6米,层底板高程-9.88-5.07米。4粉质粘土:灰色,呈流塑软塑状态;土质不均,砂粘混杂,局部夹淤泥质土薄层。该层分布较均,层厚
8、3.09.0米,层底板高程-14.57-11.25米。河床河漫滩相沉积层(Q41al)1粉质粘土:灰黄色,可塑状态;土质不均,砂粘混杂,下部多夹“混粒土”,具少许锈染。该层分布稳定。层厚2.87.7米,层底板高程-20.59-15.82米。2粉土:灰黄色,湿,密实状态;土质不均,局部砂粘混杂,具锈染。该层分布不均,局部缺失,缺失部位在B4号楼座处。层厚1.24.7米,层底板高程-21.17-18.52米。河床河漫滩相沉积层(Q3eal)1粉质粘土:灰黄黄褐色,可塑状态;土质不均,砂粘混杂,局部夹粉土薄层,具锈染。该层分布稳定。层厚4.37.2米,层底板高程-27.58-23.83米。滨海潮汐相
9、沉积层(Q3dmc)1粉质粘土:褐色,可塑状态;土质不均,砂粘混杂,多夹“混粒土”,夹粉土薄层。该层分布不稳定,仅在A1#楼座北部及A3#楼座位置出露。层厚2.84.3米,层底板高程-29.62-28.26米。2粉砂:褐色,饱和,密实状态;土质不均。该层分布较稳定,在A1#楼座北部及A3#楼座位置处缺失。层厚2.04.5米,层底板高程-29.89-27.94米。河床河漫滩相沉积层(Q3cal)1粉质粘土:灰黄,呈可塑状态;土质不均,砂粘混杂,具锈染。该层分布稳定,层厚3.07.3米,层底板高程-36.04-31.38米。2粉土:灰黄色,湿,呈密实状态;土质不均,局部夹砂。该层分布较稳定,以透镜
10、体式出露,出露位置关键在场区西南部主楼座部位;该层层厚0.74.5米,层底板高程-38.65-35.35米。3粉质粘土:灰黄色黄褐色,呈可塑状态;土质不均,砂粘混杂,局部夹粉土、粉砂薄层,具锈染。该层分布较稳定,层厚5.59.9米,层底板高程-44.77-42.49米。5粉质粘土:灰黄色,呈可塑状态;土质不均,以粘土为主,局部砂粘混杂,夹少许粉土、粉砂薄层,具锈染。该层分布稳定,层厚4.87.0米,层底板高程-49.98-48.58米。浅海滨海相沉积层(Q3bm)1粉质粘土:灰黄色,呈可塑状态;土质不均,砂粘混杂,含姜石;该层分布稳定,层厚3.55.2米,层底板高程-54.26-52.78米。
11、河床河漫滩相沉积层(Q3aal)1粉质粘土:灰黄色黄褐色,呈可塑状态;土质不均,砂粘混杂,具锈染。该层分布稳定,层厚为5.49.8米,层底板高程-63.09-59.63米。2粉砂:灰黄色,饱和,呈密实状态;土质不均,局部夹粉土。该层分布较稳定,层厚为2.05.7米,层底板高程-65.35-63.28米。3粉质粘土:灰黄色,呈可塑硬塑状态;土质不均,砂粘混杂。该层分布稳定,层厚为4.95.5米,层底板高程-70.35-68.48米。4粉质粘土:灰黄色,呈可塑硬塑状态;土质不均,砂粘混杂。该层分布稳定,层厚为4.56.5米,层底板高程-75.47-73.58米。滨海三角洲相沉积层(Q23mc)1粉
12、质粘土:灰黄色,呈可塑状态;土质不均,砂粘混杂。该层分布稳定,层厚为9.711.2米,层底板高程-85.17-84.78米。2粉砂:灰黄色,饱和,呈密实状态;土质不均,局部砂粘混杂。该层分布稳定,层厚为6.5米,层底板高程-91.67-91.28米。河床河漫滩相沉积层(Q22al)1粉质粘土:灰黄色,呈可塑状态;土质不均,砂粘混杂。该层分布稳定,层厚为7.07.3米,层底板高程-98.97-98.28米。2粉砂:灰黄色,饱和,呈密实状态;土质不均。该层分布稳定,层厚为1.92.2米,层底板高程101.17-100.18米。3粉质粘土:灰黄色,呈可塑状态;土质不均,砂粘混杂。此次勘察该层未揭穿,
13、最大揭露深度4.9米。4.2、水文地质条件 1、地下水位依据勘察结果,结合区域水文地质资料,本场区地下水属潜水微承压水类型,关键受大气降水及地表水体侧渗补给,以蒸发为关键排泄方法。潜水位改变受大气降水季节分配影响十分显著。高水位期出现在雨季后期9月份,低水位期出现在干旱少雨34月份。潜水位年改变幅度为0.501.00米。勘察期间测得地下水初见水位埋深2.53.5米,稳定水位埋深为1.83.0米,对应大沽标高为1.82.1米。2、地下水类型(1)上层滞水:关键含水层为透水性很好人工填土层,以Q43Nal层顶部粘性土层为隔水底部。水位随季节改变显著。(2)潜水:含水层为Q42m第I海相层及其以上粘
14、性土、粉土、人工填土层,以Q41al顶部粘性土层为相对隔水底板。对于基坑开挖12米时,其底板将置于3粉土层之上。所以在基坑开挖时应做好降水工作,确保基坑开挖施工安全。(3)承压水:以潜水隔水底板为隔水顶板,以其下之粉土、砂土层为承压含水层。对于本工程开挖深度18米基坑稳定性有影响含水层为2粉土层及2粉砂层。依据水文观察可知,2粉土层承压水头大沽高程-3.0米,2粉砂层承压水头大沽高程-5.0米。各层土方开挖降水标高详见附图9五、降水目标依据地质条件、工程基坑开挖及基础底板结构施工要求,此次降水目标是:1、经过降水立即降低基坑开挖范围内土层含水量,将基坑内潜水位一直降至基坑开挖面以下大于1.00
15、m,满足基坑干开挖施工要求。2、对承压水对基坑开挖影响进行估算,并做出评价,确保基坑开挖后基坑底稳定,以确保基坑开挖安全。六、降水方案设计思绪1、本方案设计深井关键是抽汲上部潜水层中地下水疏干井及抽汲下部承压含水层中地下水减压井。2、依据勘察汇报提供地层资料及水文地质资料,将对承压水对该工程基坑开挖产生突涌及渗水可能性进行估算并做出评价。七、降水方案7.1、承压水验算(承压水对基坑产生突涌临界水位计算)勘察汇报给出承压水位为:第2层承压水水位为绝对标高-3.00m;第2层承压水水位为绝对标高-5.00m,但2层承压水头已被围护系统所切断。此次依据已知数据,只需要对第2层承压水对基坑产生突涌临界
16、开挖深度进行验算。 7.1. 1、计算公式 基坑底板至承压含水层顶板间土压力应大于承压水顶托力,即: Hs Fswh s 基坑底至承压含水层顶板间土加权平均重度(KN/m3); H 基坑底至承压含水层顶板间厚度(m); w 水重度(KN/m3),取10KN/m3; Fs 安全系数,取1.05; h 承压水头(m)7.1.2、基坑不一样开挖部位临界开挖深度计算 依据勘察汇报各层土重度以下:第4层为19.2KN/m3;第1层为20.0KN/m3;第2层为20.20KN/m3;第1层为19.80KN/m3; (1)针对第2层承压水进行计算: a、在AA、DD剖面位置基坑临界开挖深度计算以下(安全系数
17、取1.05):19.86+20.22+20x=(26.45-5.00) 101.05 经计算:x=3.3m则:临界开挖标高为:-18.45+3.3=-15.15m b、同理,经计算在CC、EE、FF剖面位置东侧基坑临界开挖深度以下(安全系数取1.05):EE剖面位置东侧基坑临界开挖标高为:15.27m 依据以上计算当基坑开挖小于大沽19.55m(标高为15.15)时是安全,但超出此深度时基坑有突涌可能性。设计图纸要求基坑开挖深度标高为:-19m作为承压水头控制。所以对于电梯基抗等深基坑开挖深度在-19米左右必需严格控制降水标高,确保无突涌现象发生。(原版有针对第2层承压水进行计算)7.1.3、
18、减压井布设本工程基坑围护结构虽隔断第2层承压含水层,但承压水压力仍然存在;同时考虑到围护结构施工中可能存在部分不确定原因造成基坑外对坑内承压水存在一定补给情况,较长时期基坑开挖施工,仍然不能忽略坑内承压水抽取,以确保基坑坑底稳定。依据上述计算结果并结合基坑围护结构情况,此次在基坑内布设3口减压井,井深36.4m(井底标高为:-32m);2口减压观察井,井深36.4m(井底标高为:-32m)。详见“基坑降水井平面部署图”。7.2、潜水疏干平面部署:1、降水井部署以不影响施工、方便抽水、并避开关键结构及加固区为标准,尽可能将降水井部署均匀,以达成良好降水效果。2、坑内疏干井按单井有效面积300m2
19、井距1820m布设一口井疏干井,反压土位置加密至井距12m,平面部署及井结构详见基坑降水平面部署图”。3、基坑内共布设227口疏干井,井深23.8m;坑外布设18口观察井,井深19.8m。4、基坑内潜水含水层抽水量估算a、地下水容积储存量估算: 计算式: W = V 或 W = Ah式 中: W 容积储存量 (m3) V 含水层体积 (m3),V = 基坑面积A降水深度h(即潜水静止水位至基坑底板以下1.00m); 含水层给水度(粘性土给水度经验值为 0.010.02),此次依据上部土层性质取: = 0.015。 由上述参数计算地下水容积储存量以下: W = Ah = 0.0154500016
20、10800m3。b、基坑抽水量确实定标准本基坑出水量关键包含地下水储存量和降雨量,因为对降雨量现在无资料估测,且依据上部潜水含水层透水性较弱特征,在短时期内因降雨渗透地层内渗透量不会很多,所以,此次对基坑抽水量确定、井数设计和抽水泵选择只考虑地下水储存量,对于降雨量排出,采取明排水施工方法来处理。5、坑内降水井(疏干井)工作量设计结果分析 a、由上述计算结果数据以下: 经估算地下水容积储存量W =10800m3; 降水井227口; b、日抽水量估算因为粘性土弱透水性,地层中地下水向井内渗透速度很慢,依据我们长久降水经验,结合此次降水井井结构、地层情况,基坑形状及面积,真空管井单井在该地层中二十
21、四小时平均出水量约为3.0m3,则总出水量为:=3.0m3/d227口=681m3/d c、抽水天数估算 抽水天数 t= 总储存量W 天天抽取储存量W抽 =10800681 16天 d、从以上估算结果可知:当227口降水井全部抽水时,约16天后就能将基坑内地下水疏干,所以,上述井数部署能满足此次基坑干挖土施工要求。7.3、降水井井结构1、井口:井口应高于地面以上0.50m,以预防地表污水渗透井内。 2、 井壁管:疏干井采取无砂管,井壁管直径为500mm;减压井井壁管采取焊接钢管,井壁管直径为273mm(内径)。3、 过滤器(滤水管):减压井滤水管外包单层60目标尼龙纱网,滤水管直径和井壁管直径
22、相同,疏干井滤水管采取无砂滤管。4、沉淀管:沉淀管关键起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而影响进水作用,沉淀管焊接在滤水管底部,直径和滤水管相同,长度为1.00m,沉淀管底口用铁板封死。5、填砾料(砾砂):疏干井应将滤料(510mm等径渣石)填至地表,减压井地面以下21.00m以下部位填24mm石屑为过滤层,滤料以上部位填粘性土止水。7.4、成井技术要求1、井口高度:井口应高于地表以上0.200.50m,以预防地表污水渗透井内;2、围填滤料:滤料依据设计图纸进行充填;3、粘土封孔:在滤料围填面以上采取粘土填至地表并扎实,并做好井口管外封闭工作。4、成孔偏差:井孔平面误差0.5m,井深(孔深)偏差+5
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