集水井 降水方案.doc

福建惠五建设工程有限公司 ----枫亭万星城市广场工程项目部

枫亭万星城市广场工程S2地块

基础降水施工方案

编 制 人：

审 核 人：

审 定 人：

福建省惠五建设工程有限公司
2013年10月25日

目 录

一、编制依据……………………………………………3
二、工程概况……………………………………………3
三、集水井点降水设计与施工…………………………9
四、施工流程……………………………………………11
五、明沟排水措施………………………………………11
六、井点系统施工准备及施工…………………………12
七、降水运行……………………………………………13
八、安全文明施工………………………………………15
附图：基坑降水井点、监测井布置示意图……………16

一、编制依据:

1、由福建福大建筑设计有限公司设计的枫亭万星城市广场工程施工图；
2、由福建省建研勘察设计院的的万星城市广场《岩土工程勘察报告》；
3、国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；
4、国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
5、国家标准《工程测量规范》（GB50026-93）；
6、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002;
7、《建筑施工土石方工程安全技术规范》JGJ180-2009;
8、《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111－98
9、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001;
10、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005;

二、工程概况
1、工程概况
1.1 工程地点位于莆田市仙游县枫亭镇，其东侧为G324国道，西侧为蔡襄路，南侧为X243县道，北侧为山立学校及山立实业公司。拟建工程用地面积约为35702㎡，总建筑面积为142927.63㎡，其地上建筑面积为116676.63㎡，地下建筑面积26251㎡ (1～7#住宅楼和综合楼下部满铺一层地下室，高度约为3.9m)，主要由S1地块7栋4F-28F的住宅楼(编号为1～7#)、S2地块1栋4F-20F的综合楼组成，拟建工程最大高度约为99.95m，设计地坪整平高程为9.70-11.05m(±0.00)(黄海高程，下同)，拟采用天然地基基础和桩基础，地下水在地表下–0.3～–0.8m，地下水为潜水，补给方式为雨水和居民排污水影响，基础埋深 –4.5～-5.85m之间。
1.2 工程平面示意图：

1.3 工程概况一览表
工程名称
枫亭万星城市广场
施工单位
福建省惠五建设工程有限公司
建设单位
福建省仙游万星置业有限公司
设计单位
福建福大建筑设计有限公司
监理单位
福建省新茂泰工程项目管理有限公司
勘察单位
福建省建研勘察设计院
建筑面积
以实际完成建筑面积
结构类型
框剪结构
工程造价
约2亿元
建筑层数
S2地块7栋4F-28F的住宅楼(编号为1～7#)、S1地块1栋4F-20F的综合楼（地下室一层）
建筑高度
最大高度约为99.95m（地下室3.9m，地上99.9m）
工程地点
莆田市仙游县枫亭镇
总工期
历天
开工日期
2013年 月 日
竣工日期
2015年 月 日

2、地质条件
①层素填土：灰白色、灰黄色，稍湿～湿，松散～稍密，以回填的砂、粘性土、碎石为主，局部含块石，均匀性较差，据现场了解，堆填时间不足半年，未完成自重固结。厚度为0.40～2.70m，厚度较薄，平均厚度为1.45m；层顶高程为6.74～9.03m，平均为7.77m，层面起伏较小。
②层粉质粘土：黄褐色、红褐色、灰褐色等，湿～饱和，呈可塑～硬塑状态。厚度为0.50～3.30m，平均厚度为1.93m，厚度变化较小；层顶高程为5.66～7.97m，平均为6.60m，层面起伏较小。
③层中细砂：浅灰、灰色，饱和，呈松散～稍密状态。以中细粒石英砂为主，成分主要为石英、云母等矿物颗粒，砂质较纯，石英颗粒呈次棱角状，分选性较好，级配较差，属中压缩性土，局部地段相变为砾砂。厚度为0.60～2.20m，厚度较薄，平均厚度为1.43m；层顶高程为5.24～6.13m，平均为5.71m，层面起伏较小；层顶埋深为0.80～2.60m。
④层卵石：灰白色、灰褐色，饱和，呈松散～中密状态，该层以卵石为主。厚度为1.80～7.50m，平均厚度为3.38m，厚度变化较大；层顶高程为3.29～5.60m，平均为4.40m，层面起伏较小；层顶埋深为1.50～5.20m。
⑤层残积砂质粘性土：灰黄色、灰白色，湿～饱和，可塑～硬塑状态。为花岗岩残积土，成分以高岭土、长石风化粘土矿物为主，含少量黑色云母及铁锰氧化物。该层浸水后易软化崩解，切面较粗糙，稍有光泽，摇振反应慢，干强度及韧性中等。厚度为1.10～4.40m，厚度较薄，平均厚度为2.53m；层顶高程为-0.89～2.07m，平均为1.01m，层面起伏较大；层顶埋深为5.10～8.30m。
⑥层全风化花岗岩：灰黄、灰褐色，饱和。风化剧烈，岩芯呈砂土状，矿物成分主要为石英、长石风化而成的次生粘土矿物、高岭土等。厚度为1.00～12.60m，平均厚度为4.09m，厚度变化大；层顶高程为-3.58～2.31m，平均为-0.29m，层面起伏较大；层顶埋深为4.80～11.80m。
⑦层强风化花岗岩：灰白～灰黄，饱和，随深度变化，风化差异明显，呈砂土～碎块状，完整程度为极破碎～破碎，坚硬程度为极软岩～软岩，岩体基本质量等级为V类。
3、场地水文地质条件概况
3.1 气候条件
仙游县地处福建省东部沿海，木兰溪中、上游，位于东118°27'-118°56'，北纬25°11'-25°43'之间，隶属于莆田市。
仙游县气温1月份最低，7月份最高，上半年气温逐月上升，下半年气温逐月下降。各地年平均气温在15.0—21.0℃之间，木兰溪沿岸平原和东南部沿海略高于20.0℃，北部和西北部山区低于18℃，境内气温年自东南向西北随着地势、海拔的升高而递减，变化明显。气温日变化以日出前（5--6时）最低，午后（13--14时）最高。本县气温日较差平均8.9℃，12月最大为9.8℃，6月最小为7.6℃。全县各地无霜期在233--341天，长短差达108天。年平均霜期52.4天，最多90天，最少1天。历年平均太阳辐射量为4622.6兆焦耳/平方米。
3.2 地表水
据现场调查，拟建场地西侧约6m存在一条南北走向的水沟(水沟宽2m，水源主要为当地居民生活污水，有流动性，污染较严重)，另场地内局部存在因填方引起的农田、水坑积水。
3.3 地下水类型及地下水位
本场地的地下水类型主要为赋存于①层素填土及②层粉质粘土上部耕土中的上层滞水，③中细砂、④层卵石中孔隙承压水，以及下部花岗岩风化带中的风化孔隙－裂隙水。
勘察报告：场地初见水位埋深为0.44～1.27m，高程为5.63～7.89m；各钻孔稳定地下水埋深为0.19～1.20m，稳定水位高程为5.97～7.89m。
本场地地下室范围内③层中细砂、④层卵石中存在承压水，对本工程有一定影响，选取部分钻孔采用套管隔水分层观测③层中细砂、④层卵石的承压水位(③层中细砂和④层卵石地下水相通，两层可视为同一含水层)，详见表3.3。
表3.3 实测承压水含水层埋深及承压水位高程一览表
孔号
含水层地层名称
承压水位埋深
承压水位高程
ZK1
③层中细砂、④层卵石
0.26
6.78
ZK15
0.17
6.72
ZK29
0.28
6.56
ZK39
0.13
6.79
DK2
0.62
6.26
ZK72
0.71
6.62

3.4地下水类型及地下水位
本场地的地下水类型主要为赋存于①层素填土及②层粉质粘土上部耕土中的上层滞水，③中细砂、④层卵石中孔隙承压水，以及下部花岗岩风化带中的风化孔隙－裂隙水。
据调查，地下水位变化幅度约0.00～1.50m之间，拟建场地内存在水沟、水坑等，地表水系较发育。勘察期间，场地初见水位埋深为0.44～1.27m，高程为5.63～7.89m；各钻孔稳定地下水埋深为0.19～1.20m，稳定水位高程为5.97～7.89m。
本场地地下室范围内③层中细砂、④层卵石中存在承压水，对本工程有一定影响，勘察选取部分钻孔采用套管隔水分层观测③层中细砂、④层卵石的承压水位(③层中细砂和④层卵石地下水相通，两层可视为同一含水层)，详见表3.4。
表3.4 实测承压水含水层埋深及承压水位高程一览表
孔号
含水层地层名称
承压水位埋深
承压水位高程
ZK1
③层中细砂、④层卵石
0.26
6.78
ZK15
0.17
6.72
ZK29
0.28
6.56
ZK39
0.13
6.79
DK2
0.62
6.26
ZK72
0.71
6.62

3.5 抽水试验
根据勘察现场钻孔抽水试验在2013年7月22日至8月1日进行，采用承压水完整井，依据行标《水利水电工程钻孔抽水试验规程》(SL320-2005)中的相关内容，有关计算公式如下表3.5：
表3.5 抽水试验成果表
孔号
孔口高程
(m)
抽水井半径r(m)
含水层厚度H(m)
降深s
(m)
抽水量Q
(m3/d)
影响半径R(m)
渗透系数k(m/d)
平均值(m/d)
ZK13
6.96
0.11
4.10
0.70
65.10
31.92
20.80
19.80
1.40
110.80
62.14
19.70
2.10
150.30
91.30
18.90
ZK66
8.08
0.11
4.50
0.70
78.30
33.57
23.00
21.13
1.40
132.10
72.32
18.10
2.10
191.90
99.17
22.30
由表3.5可以看出，场地内的③层中细砂和④层卵石的混合渗透系数约19.80m/d(0.020cm/s)，场地内的④层卵石的的渗透系数约21.13m/d(0.021cm/s)，均属强透水层。

三、集水井降水设计与施工
1、降水目的
根据地质条件、工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求，本次降水的目的是：通过降水及时降低基坑开挖范围内土层的含水量，防止流砂等不良现象的发生，满足基坑干开挖施工的要求。
2、降水方案设计思路
由集水井基底处于④层卵石中，④层卵石的渗透系数k=20.47 m/d属于强透水，为提高围护区域因围护渗水对土层产生的影响，计划采用基坑四周及基坑底设深集水井降水。
3、降水方案
3.1、设计参数
⑴ 地面标高： 8.20m（高程）；集水井底标高：3.10m（高程）；稳定水位高程为7.89m（5.97～7.89m）,实际影响水位7.89-3.1+1=5.79m,均质含水层潜水非完整井，不透水层面标高0.30m。
⑵基坑形状为矩形基坑，S2地块开挖基坑长度约：140m，基坑宽度约：145.00m，基坑周长约：570m，基坑面积约：20300㎡。
⑶渗透系数k：4.39m/d，降低后地下水位至基坑底距离1.21m。
⑷根据渗透系数k=20.47 m/d属于强透水层，计划采用深集水井井点降水。
3.2 降水计算公式
（1）基坑等效（假想）半径r0
r0＝=80.41m
式中：a为S2地块基坑长度，约为145m（含每边井点到底板外皮距离，暂定4.0m）；
b为S2地块基坑宽度，约为140m。
（2）抽水影响半径R：
R=1.95S=92.83m
式中：H为含水层厚度；15.4m；
S为降深，取5.79m；
k为渗透系数，取20.47m/d。
（3）地下水容积储存量的计算：
   /d
式中：
Q为基坑涌水量(/d)；
k为渗透系数(m/d)；
H为潜水含水层厚度(m)；
S为水位降深(m)；
R为引用影响半径(m)；
为基井半径(m)。

（4）集水井单井出水量能力q：单根井点管出水量：
q=65pdl =65×3.14×0.2×1.0×1.447=59.06（m3/d）
（5）计算井点管数量
n=1.1×Q/q=1.1×2607/59.06≈45.01口井，取45口井；
（6）井点间距D
D=L/n=2×（140+145.00）×2/49≈11.63m
（7）抽水设备选择

四、施工流程
1、降水施工总体流程图

五、明沟排水措施
1、 沿基坑支护的四周（基础轮廓线以外，基坑边缘坡顶、坡脚0.3m内）设置排水沟，在基坑四角及每个方向上的中间位置分别设集水井，共布置45口集水井，现场施工时，可根据场地的出水量进行增减。
2、明沟采用砖砌内侧抹灰，沟槽高300mm，宽300mm，坡度为0.3%，亦可不进行找坡，但需要保证其沟底的平整度。沟底比地板底标高低250mm，集水井底比承台底低1.0m。
3、集水井采用砖砌240宽，底采用碎石铺设300mm，集水井尺寸为1.5米×1.5米×(H+1)米(H为承台平均高度)，集水井的位置主要布置与基坑四周及中间，沟槽以0.3%的坡度向集水井汇集，然后经过污水泵抽送至泄水孔或基坑顶排水沟。明沟排水布置图如下：

六、井点系统施工准备及施工
1、机械
（1）排污泵型号：80 WQ（QW）P40-15-4 50台 配管2000m（方案45台，备用5台）
（5）潜水泵型号：QY-15-25-15-2.2 5台 配管250m
3、填充材料
碎石，用于井底填充铺平，其粒颈控制在30-50mm
电缆线
总箱主电缆线3×95＋2×50
分箱支电缆线3×16＋2×6
七、降水运行
1、试运行
试运行前准确测定各井口和地面高，静止水位，然后开始试运，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，力争在承台开挖前，将基坑内地下水降到承台底部，开挖面以下1.0m深，抽水过程中经常用水准仪测量水位，水位降到设计深度后，即暂停抽水，观测井内的位恢复情况。
2、降水运行
（1）在集水井水泵，管路安装完毕正常抽水情况下，以自流水为主，降水一周并且观测井中水位达到一定深度以后方可进行全面土方开挖，在土方开挖的同时，继续进行降水，保证水位始终开挖土层以下。集水井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自长至短，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相应要增多。
（2）降水运行过程中，现场实行24小时值班制，值班人员做好各井的水位观测工作，认真做好各项质量记录，做到准确齐全。对降水运行的记录，及时分析整理，绘制各种必要的图表，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1~2次。
3、降水运行的注意事项
（1）做好基坑内的明排水准备工作，以备基坑开挖时遇将雨能及时将基坑内的结水抽干。
（2）降水运行阶段要经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常时及时调泵并修复。保证电源供给，如遇电网停电，须提前两个小时通知降水施工人员，以便及时采用措施，保证降水效果。
（3）在挖土过程中，必须派人工看守，以防开挖后部分基坑含水量较高，采取增打轻型井点及时进行降水。
（4） 降水周期直至土方开挖结束，垫层铺好后为止。
4、降水检测
（1）本工程场地较大，因此需要对基坑水位及沉降位移进行观察。根据地勘的设计要求，现场共布置16个水位监测点，其均布置于基坑内侧，对于没有布置的检测点，需要进行补设。
（2）流量观测。流量观测一般可以用流量表或堰箱，若发现流量过大而水位降低缓慢甚至降不下去时，可考虑用流量较大的离心水泵，若是流量较小而水位降低却较快则可改用小型水泵以免离心泵无水发热，并可节约电力。
地下水位观测。地下水位观测井的位置和间距可按设计需要布置，可用井点管作为观测井，在开始抽水时，每隔4~8h测一次，以观测整个系统的降水机能，3d后或降水达到预定标高前，每日观测1~2次。地下水位降到预期标高后，可数日或一周测一次，但若遇下雨时，须加密观测。
（3）孔隙水压力观测。通过降水期间观测地层朱顶红孔隙压力的变化，可预计地基强度，变形以及边坡的稳定性。孔隙水压力的观测平常每天一次，在有异常情况时，如发现边坡裂缝，基坑周围发生较大沉陷等，需加密观测，每天不少于2次。
沉降观测。沉降观测的基准点应设置在井点影响范围之外。沉降观测可用水准仪和分层沉降仪进行。观测次数通常每天一次，在异常情况下需加密观测，每天不少于2次。（井位布置详见附图：基坑降水管井、监测井布置示意图）

八、安全文明施工
1、严格遵守施工现场安全生产六大纪律及有关规定、规程，做好安全生产。
2、在施工前应进行安全技术交底，施工中做好有关安全台账，现场安全员监督安全生产。
3、现场施工用电采用三相五线制，配电箱设置总开关，同时做到标准的漏电保护。照明与动力用电分开，插座上标明设备使用名称。
4、冲、钻孔机操作时安放平稳，防止机具突然倾倒或钻具下落，造成人员伤亡或设备损坏。已成孔尚未下井点前，井孔应用盖板封严，以免掉土或发生人员安全事故。
5、电缆线及支线架空或埋地，架空敷设采用绝缘子，不直接绑扎在金属构架上，严禁用金属裸线绑扎。
6、电缆和设备安装完毕以后，由动力部门会同安全部门对施工现场进行验收，合格后方可使用。
7、经常对职工进行电气安全教育，未经考核合格的电工、机工和其他人员一律不准上岗作业。
8、严格遵守市有关卫生、市容、消防、环境等规定。现场材料、机具应整齐堆放、泥浆应流入泥浆池中，并及时抽出。同时应控制运输车辆外带污染，现场设专职人员作好清沾工作。
9、为避免降水造成对周边环境影响，在降水过程中应由业主配合有关监测单位做好周围建筑物、马路及管线的监测工作，并每天提供监测数据，发现异常及时联系，以便调整抽水计划，保证周边环境。
附图：S2地块基础集水井点、监测井布置示意图

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