深基坑降水施工专项方案教学文案.doc

新6号楼

基坑降水专项方案

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二零一零年六月

目 录

1 工程概况 1
2 场地地层及水文地质条件 1
3 施工方案编制依据 2
4 基坑降水方案设计计算书 2
5 降水井施工 5
6 地面排水系统设计 6
7 群井降水 6
8 降水检测与维护 6
9 施工计划 7
10、施工安全保证措施 8
11、应急预案 8

1 工程概况 
，地上19、21、23层，地下2层，建筑物高度为67.3m，工程场地地形平坦，地面标高介于410.15-410.46m，最大高差0.31m。地貌单元属黄土梁洼。基坑开挖包括新建6号楼与外扩车库地下室，开挖深度12.6m，基坑降水面积约3250m2。基坑开挖尺寸见下图。*

2 场地地层及水文地质条件
2.1 地层结构及岩性描述
根据钻探揭露，拟建场地地基土的组成自上而下为：场地地层在60.0m深度范围内主要由（1）杂填土、（2）黄土、（3）黄土、（4）黄土、（5）古土壤、（6）粉质粘土、（7）中粗砂、（8）粉质粘（9）中粗砂（10）粉质粘土（11）中粗砂（12）粉质粘土等构成（详见地勘报告）。地层结构及岩性描述见附表1。o €
2.2 水文地质条件
勘察阶段由钻孔实测地下水稳定水位9.56-9.93m，场地地下水属潜水类型。勘察期间地下水属年内平水位期。据西安地区性资料，场地地下水年季节性变化幅度约为1-2米。受周围建筑场地施工影响，地下水位存在上浮的可能。初步设计时渗透系数可取5.0m/d。
3 施工方案编制依据
1）《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ／T111-98） 馼ㄏ?_E
2)《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） @歟鋉? 
3)《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
4)《建筑基坑支护技术规程应用手册》
5) 《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》（JGJ167-2009）
6) 《新6号楼设计开挖图》
7) 《岩土工程勘察报告书》（西安计研究院）
4 基坑降水方案设计计算书
4.1 基坑降水井设计情况
根据西安地区基坑降水经验，较多采用管井降水，这主要是考虑黄土地层在室内试验做出的渗透系数小，而实际却具有较好的透水性这一特点，并且已有较多成功降水工程实例可以借鉴。本工程拟采用管井井点降水方案。
降水井井数为11口，观测井1口，观测井结构同降水井，井深均为35m,井外径Φ800，滤水管内径Φ500，滤水管采用无筋混凝土滤水管，井管外采用天然圆砾填料。井间距为20m左右（详见附图1降水井平面图）。在基坑开挖线外约1.5ｍ处打孔，打孔处距开挖线距离及具体位置根据现场实际情况略作调整。
4.2 基坑降水井设计计算
计算公式及相关参数参照3中所列规范标准与相关资料执行。
4.2.1 设计参数 矯k[
1、由于目前煤炭工业设计院新建住宅楼降水已经停止，根据其勘察时揭露的地下水位情况，场地地下水位埋深按7ｍ考虑。
基坑降水深度S0： S0=基坑深－地下水深+2=12.6-7+2＝7.6m j劣
2、基坑降水面积F： F=65×50=3250 m2 l閚风
3、含水层渗透系数K：根据岩土工程勘察报告书提供，取值5.0m/d。 鱡
4、降水井设计降深 ：Sω=S0+1.5=7.6+1.5=9.1m T
5、降水井动水位：H＇=地下水深+Sω＝7+9.1=16.1m !_顔?
6、降水井深度Z0：
Z0= H＇+1/i×降水井间距+降水期间的地下水位变幅+过滤器工作部分长度+沉砂管长度=35m。
7、含水层厚度H：H= Z0－地下水位深=35-7=28m
8、降水井内壁半径rω：rω=d0/2= 0.25m
9、基坑等代半径r0：r0=0.29×（65+50）=33.35m
10、基坑降水初期影响半径R：R=2Sω（HK）1/2=215.3m 檣O
11、井点系统影响半径R0：R0=r0+R=248.7m}?
12、设计井数n：取降水井11口。
4.2.2 基坑涌水量Q计算
Q=1.366×K(2H－Sω)Sω/(logR0－logr0)
=1.366×5×（2×28-9.1）×9.1/（lg248.7-lg33.35）
=3340.64 m3/d "蓎
4.2.3 单井出水量 q 
q=24×l×d/α′=24×10×500/130=923 m3/d
其中l（m）为过滤器进水部分长度，d（mm）为过滤器半径，α′为与含水层渗透系数有关的经验系数,取130（建筑基坑支护技术规程应用手册16.2.4式）。
考虑施工等各种因素，实际单井出水量达不到这个数值。
4.2.4 计算检验
1、单井过滤器进水部分长度验算
，验算通过。
2、涌水量验算：Q≤nq/1.1=9230验算通过 誹d )鉐  
4.2.5 基坑中心点水位降深检验
7
1、降水后基坑中心点的地下水深度 s筦

2、降水后基坑中心点地下水水位降深 ?
S0≤S0＇=28－18.67=9.33，验算通过。
4.2.6 集坑每秒涌水量
Y翃羈卬?  
每路集水管最大涌水量：
4.2.7 管径验算

实际采用集水管管径DN100>84.6mm
v（流量）金属管取2.5m/s，陶瓷管、水泥管取2m/s ┍D┬?鲜  
4.2.8 雨水管（市政管道）管径验算 郮'??l
 
市政排水管径＞D o伏r  
4.2.9 选择潜水泵

每小时抽水量：<选择水泵抽水量 ，选择15m3/h潜水泵
4.3 沉降观测
根据临近工地施工降水经验以及对场地有关资料分析，产生危害性地基沉降的可能性不大。确保安全考虑，建议在降水工程的自始至终设立必要的沉降观测工作，以便一旦发现因降水工程而产生有危害性沉降的预兆时能及时采取补救措施。

5 降水井施工
5.1 降水井施工工艺
1、降水井定位、钻孔、成井
降水井采用锅锥钻机成孔的方法，定位放线由专人负责。开孔口径800mm，钻机钻至设计标高，然后下入管内径500mm的无筋混凝土滤水管。要求滤水管的孔隙率不小于15%。下管采用悬吊式托盘下管法，管筒在砂层段用60目尼龙纱网包封严密，以防涌砂。在下滤水管前先下长1.0m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。
2、填滤料。下管结束后，应立即在管壁与孔壁之间填入滤料，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。
3、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，同时洗井时间不得小于4小时。
4、降水井抽水。每口井放置深井泵一台，使水位降深达到要求。
5.2 降水井施工质量及技术要求
1、 严格按有关规范及设计图进行施工。钻孔安装要调正水平，保持钻孔垂直，保证钻孔深度，钻孔达到设计深度时再多钻30～50cm。
2、针对地层情况将滤水管准确下置在富水井段，下管时不得左右旋转或上下串动。
3、井管安装完毕后，立即填滤料，滤料必须符合要求。井管外围滤料应均匀下入,避免“架桥现象”。
4、洗井要充分及时。
5、下水泵时，所有泵管连接应拧紧，水泵下置深度应预留井底泥砂段。
6、水泵下好后，应包扎好井口，以防异物掉进孔内，保证每口井正常抽水，并作好抽水记录。
5.3 降水井验收
1、在基坑中心、最远边侧、井间分水岭处和基坑底任意部位，实际降水深度应等于或深于设计预测的降水深度，并应稳定24h。
2、当局部地段不能满足设计降水深度时，应按工程辅助措施、补救措施的可行性进行评估。
6 地面排水系统设计
根据现场污水管井现状，可排水处有2个位置，一处是位于场地东南角的污水井，排入市政污水管道，第二处是位于场地西北角的雨水管井，排入煤航污水管道。根据现场情况，两个排水口同时使用。
由于现场空间狭小，排水管线设置考虑如下：排水总管先沿施工现场围墙明设, 铺设DN100排水管, 水力坡度5‰，管道连结牢固、严密，防止漏水，以免影响边坡稳定性。在基坑东南角和西北角根据现场场地情况各设一沉淀池，沉淀池尺寸根据现场空间情况确定。为防止物体坠入降水井内，降水井用井盖封口。
7 群井降水
1、观察井。中间观察井可兼做降水井，待水位降深较慢时可利用观察井降水。
2、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，并在主干集水管与降水井管连接处设置球型阀或将水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。
3、电源。为确保降水井作业的连续性，需准备发电机，以备停电时使用。
4、在基坑进行开挖前15天，开始降水，满足地基土固结排水的时间。 J
5、降水工程应分阶段进行，第一阶段降至设计降水深度的1/2处，且保持该水位一个月左右，再进行第二阶段降水，直至降到设计深度，并保持稳定。
6、当观察井中的水位超过设计降深时，要即时调节水泵的开启数量，稳定设计降深水位。
7、群井降水开始后，通知观测单位。观测单位应按设计要求的时间，对相邻建筑进行沉降观测，观测数据应及时上报建设方、监理方、施工方、降水施工方。
8、根据观测单位提供的观测数据，如果通过验算接近地基变形允许值，应立即停泵，恢复其地下水原水位，另行采取回灌措施。
7、停止降水日起：依据建筑物设计单位的通知。
8 降水检测与维护  
1、开始降水前应统测一次自然水位，抽水开始后，在水位未达到设计降水深度以前，每天观察三次水位。
2、当水位已达到设计降水深度，且趋于稳定时，可每天观察一次，在受地表水体补给影响的地区或在雨季时，观察次数宜每天2～3次。
3、根据水位、水量监测记录，查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因，及时采取调整补充措施，确保达到降水深度。 R
4、降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查，发现问题及时处理，使抽水设备始终处在正常运行状态。 C
5、抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽。在更换水泵时，应测量井深，掌握水泵安装的合理深度，防止埋泵和掉泵。 
6、注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水管、沟，防止渗漏，冬季降水，应采取防冻措施。
7、另外备用3～4台泵组及时快速更换有故障的泵组。
9 施工计划
9.1施工进度计划
降水井施工工期计划7天，降水时间预计2年。
9.2设备计划
序号
机械装备名称
型号规格
数 量
1
钻机

2台
2
全站仪
NTS-355
1台
3
潜水泵
QY15-26-2.2
16台

9.3劳动力计划
序号
工种
人数
备注
1
钻工
4

2
电工
1

3
普工
6

4
专职安全管理人员
1
姓名：燕峰，证号：陕建5153
5
现场管理人员
1

10、施工安全保证措施
1）成立以项目经理孙社强为组长，燕峰、曹玉亮、王海江、程彬为组员的安全领导小组。
2）对所有施工人员进行安全知识教育，使每个人员都树立安全生产的意识。把安全与质量放在同等重要的地位上。
3）安装维修或拆除临时用电工程，必须由持证电工完成，其它人员不得随意接电。
4）每台用电设备应有各自的开关箱，必须实行“一机一闸”制，严禁用同一个开关电器直接控制二台及二台以上用电设备（含插座）。
5）操作人员应按章操作，不得随意改拆设备，使用过程中不得超出设备自身性能。
6）施工人员必须配戴安全帽等必要的防护用品。
7）所有电器、线路应定期检查，发现问题立即处理。
8）实行信息化施工的原则。及时将降水井水位等情况报告给监理、设计和建设单位等各相关单位。
11、应急预案
本工程是深基坑降水工程，结合本工程的特点，特设应急预案，具体措施如下：
1）组织机构
①成立应急抢险领导小组，组长及组员由公司领导人员组成。
②成立应急抢险工作小组，组长及组员由本单位选派的现场施工管理人员组成，孙社强任组长，组员由燕峰、曹玉亮、王海江、程彬组成。
2）突发事件风险分析和预防
为确保正常施工，预防突发事件以及某些预想不到的、不可抗拒的事件发生，事前有充足的技术措施准备、抢险物资的储备，最大程度地减少人员伤亡、国家财产和经济损失，必须进行风险分析和预防。
（1）、突发事件、紧急情况及风险分析
根据本工程施工特点及周围情况，在辩识、分析评价施工中危险因素和风险的基础上，确定本工程重大危险因素是基坑降水引起周围建筑物不均匀沉降、断电导致降水工作停止致使基坑水位上升，水位降深达不到设计要求等。
（2）、突发事件及风险预防措施
①实行信息化施工的原则，根据监测报告随时掌握周围建筑物沉降情况，做好回灌准备。
②准备两台备用发电机，以防突然断电降水停止导致基坑地下水位上升。
③随时对地下水位进行监测，若基坑降深达不到设计要求，及时通知监理单位、建设单位、设计单位，采取增加降水井等必要的补救措施。

层号及地层分类
成因
时代
层厚
(m)
层底埋深(m)
层底标高(m)
地 层 描 述
湿陷性
压缩性
状态
① -1
素填土
Q4ml
2.20-
5.90
2.40-
6.50
404.45-
408.49
呈褐～黄褐色，以粘性土为主，含砖瓦碎片、木灰、煤渣、异色土块，土质疏松。
δS=0.014
非湿陷
a12=0.38MPa-1
中压缩性
IL=0.39可塑
① -2
杂填土
Q4ml
0.40-
2.50
0.40-
2.50
408.47-
410.76
呈黄褐色，含大量砖块、石灰等建筑垃圾，土质疏松。

松散
② 土
Q3eol
1.30-
5.10
7.40-
8.00
403.03-
403.70
呈褐黄色，含云母片，偶见蜗牛壳，零星结核，大孔隙、针孔发育。
δS=0.023
轻微
a12=0.47MPa-1
中偏高压缩性
IL=0.47
可塑
③ 土
Q3eol
1.50-
2.50
9.00-
10.30
400.73-
401.97
呈褐黄色，含云母片、蜗牛壳，孔隙较发育。
δS=0.016
轻微
a12=0.36MPa-1
中压缩性
IL=0.44可塑
④ 土
Q3eol
1.40-
4.00
11.30-
14.20
396.83-
399.80
呈褐黄色，含云母片，偶见蜗牛壳，针孔发育。

a12=0.37MPa-1
中压缩性
IL=0.63可塑
⑤ 土壤
Q3al
1.20-
4.00
14.70-
15.70
395.29-
396.24
呈浅红褐～褐红色，含钙膜，碎块结构，有结核，层底有约20cm厚的结核富集成层，孔隙较发育。

a12=0.25MPa-1
中压缩性
IL=0.43可塑
⑥
粉质粘土
Q2al
8.30-
9.00
23.00-
24.60
386.29-
387.94
呈褐黄～黄褐色，含蜗牛壳碎片、氧化铁锰质斑点、 云母，零星结核石，孔隙中等发育。

a12=0.20MPa-1
中压缩性
IL=0.42可塑
⑥ 粗砂
Q2al
0.90-
2.70
24.70-
26.60
384.43-
386.24
呈褐黄～灰黄色，矿物成份以石英、长石、云母为主，少量粘性土，颗粒较均匀。密实。

N=42.0击密实
⑧
粉质粘土
Q2al
2.10-
3.40
27.00-
29.40
381.55-
383.97
呈褐黄～黄褐色，含氧化铁、云母、蜗牛壳片，零星结核。孔隙欠发育。

a12=0.20MPa-1
中压缩性
IL=0.26
可塑
⑨
中粗砂
Q2al
0.70-
2.30
27.70-
31.40
379.55-
383.27
呈褐黄色，矿物成份以石英、长石、云母为主，少量暗色矿物，颗粒较均匀。密实。

N=42.5击密实
⑩
粉质粘土
Q2al
6.70-
12.00
38.10-
39.90
371.04-
372.85
呈褐黄～黄褐色，含氧化铁、云母、蜗牛壳片，零星结核。孔隙欠发育。

a12==0.19MPa-1
中压缩性
IL=0.26可塑
⑾
中粗砂
Q2al
2.20-
4.50
41.29-
43.00
367.97-
369.74
呈褐黄色，矿物成份以石英、长石、云母为主，少量暗色矿物，颗粒较均匀。密实。

N=58.4击密实
⑿
粉质粘土
Q2al
揭露
最大值
26.40m
揭露
最大值
70.00m
揭露
最小值
340.89m
呈黄褐色，含氧化铁、云母、蜗牛壳碎片，零星结核石，孔隙不发育。

a12=0.19MPa-1
中压缩性
IL=0.22硬塑
⑿-1
中粗砂
Q2al
1.10-
7.50
59.60-
63.30
347.59-
351.43
呈黄褐色，矿物成份以石英、长石、云母为主，少量暗色矿物，颗粒均匀。密实。本层为⑿层中的夹层。

N=68.5击密实
附表1 地层结构描述

附图1