泛海国际居住区碧海园及泛海财富中心施工总承包工程基坑降水施工方案方案大全Word文档格式.docx
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2.3职业健康安全相关法律法规
2.3.1《建筑工程安全生产管理条例》；
2.3.2《中华人民共和国安全生产法》；
2.3.3《施工现场临时用电安全技术规范》。
2.4我公司类似工程的施工经验及相关技术资料
2.5本设计计算软件为天汉降水软件
3．场地工程地质条件、水文地质条件简述
3.1、工程地质条件
3.1.1场地地形地貌及周边环境
本场区地貌单元属长江冲积一级阶地。
场区地势较为平坦，经整平后场地标高为21.0m。
在勘察深度范围内场区地层从上至下的构成及其特征列表描述如下：
编号
岩土名称
年代
成因
层顶
埋深
（m）
层厚
颜色
状态
湿度
压
缩
性
包含物及特征
1-1
杂填土
Qml
0.0
0.3～4.2
杂
松散
稍湿
高
分布整个场地，表层以砼及砖块等建筑垃圾为主，下部由一般粘性土混少量草根、碎石、砂组成，结构杂乱，均匀性差。
场地表层分布。
2-1
黏土
Q4al
0.3～2.8
1.2～6.0
褐黄
可塑
饱和
中-高
含铁锰质氧化物、白云母。
全场地均匀分布。
2-2
2.0～7.5
1.0～6.9
褐灰
软塑
局部含少量粉土、粉砂。
2-3
淤泥质粉质黏土夹粉土
6.2～9.0
1.1～5.3
灰色
流塑
中密
粉土含量约20～30%。
该层为过渡层，场地内不均匀分布。
3
粉土、粉砂与
粉质黏土互层
6.8～12.7
2.3～10.9
中密、
松散、
中
含石英、长石、云母等，粉土为中密状，粉砂为松散状，粉质黏土为软塑状。
该层为过渡层，场地内大部分地段分布。
4-1
粉砂
10.2～21.4
5.8～14.3
深灰
稍密-
中-低
砂粒矿物成分主要为石英、长石，含白云母。
局部夹中密状粉土。
场地内部分地段分布。
4-2
粉细砂
22.4～29.9
5.1～12.3
低
砂粒矿物成分主要为石英、长石，含白云母，局部夹粉土。
分布较均匀。
4-3
31.8～38
3.0～10.1
密实
以粉细砂为主，砂粒矿物成分主要为石英、长石，含白云母、燧石。
4a
粉质黏土
17.0～38.5
1.0～3.2
局部夹少量薄层粉土、粉砂。
呈透镜体不均匀分布于（4）层中。
5
中粗砂夹砾卵石
41.3～44.9
1.0～5.2
灰白
砂粒矿物成分主要为石英、长石，含白云母、燧石，砾卵石含量约占20～30%。
全场地分布，厚薄不均。
6-1
强风化砂质泥岩
S
45.3～47.7
0.7～4.4
灰色、
灰绿色
坚硬
岩石风化成土状，局部夹中风化岩块，极软岩，较破碎，岩石基本质量等级为Ⅴ级。
全场地分布。
6-2
中风化砂质泥岩
46.8～50.3
6.2～11.9
灰色、灰绿色
干
泥质结构，块状构造，岩石呈短柱状，采芯率80%，RQD=50～70%，属软岩，较完整，岩石基本质量等级为Ⅳ级。
3.2、水文地质条件
3.2.1气象水文
武汉地区属亚热带气候，冬寒夏暖，春湿秋旱，夏季多雨，冬季少雪，四季分明。
极端最高气湿41.3℃，极端最低气温-18.1℃，年平均气温16.3℃，每年7、8、9月为高温期，12月至翌年2月为低温期，并伴有霜冻和降雪发生。
雨量充沛，气候湿润，汉口（武汉关）水文站多年平均降雨量为1248.5毫米。
年平均蒸发量为1447.9毫米。
绝对湿度年平均16.4毫巴，相对湿度75.7%。
3.2.2地下水类型
场区地下水按赋存条件及含水层性质可分为上层滞水和孔隙承压水两种类型，上层滞水主要赋存于上部人工填土中，无统一自由水面，其水位变化较大，勘察期间实测场地上层滞水初见水位位于自然地面下0.6～2.2m，静止水位位于自然地面下0.5～1.8m，水量随大气降水及地表排水强度波动，总体有限，但不容忽视；
孔隙承压水主要赋存于场地下部的（3）、（4）、（5）单元层粉土、砂类土中，与长江有较密切的水力联系，其水位变化幅度受长江水位涨落影响，年变幅3.0~4.0m，标高17.0～21.0m左右，水量较大。
勘察期间，实测场地承压水位于地表下3.5m，相当于标高18.5m。
4.施工总目标
4.1质量目标：
单井出水量达到80m3/h，含砂量小于1/100000，经验收一次通过，质量达标。
4.2工期目标：
降水井施工15天。
包括施工准备、成井及排水管道、配电系统安装及抽水试验、降水试运行等工作。
4.3安全目标：
杜绝施工中伤亡事故，安全达标。
4.4环保目标：
遵守国家和地方有关环境保护法令，防治污染周围环境、水源等。
5.设计思路及方案比选
5.1设计思路
王家墩商务区宗地10（南）基坑开挖深度12.85~14.35m（承台及电梯井开挖深度为15～19.65m），基坑底部位于粉土、粉砂、粉质粘土互层及粉砂层中，基坑开挖后，若不采取降水措施，坑底高承压水将会产生突涌，本设计方案在基坑内设置降水管井进行疏干降水。
5.2方案比选
完整井降水与非完整井降水技术的比选:
针对基坑坑底下部含水层中的承压水，可采取深井管井降水或中深井降水技术抽排地下水以降低地下水压力水头。
根据我公司类似地层进行的深井完整井抽水试验结果可知，若采用深井完整井，单井抽排水量虽大，但单井的降深能力小，水位降深难以达到设计要求且降水运行不经济，结合我公司在武汉地区、长江沿岸地区超深基坑工程的施工降水经验，本次基坑降水设计拟采用中深井降水技术进行降水。
6.基坑涌水量预测及降水设计
6.1基坑涌水量预测
1）基坑抗突涌分析
本基坑开挖面长约189m，宽约94m，基坑最大开挖深度约19.65m，本次设计时忽略坑底各土层的粘聚力及其抗剪强度对抗渗透有利的影响，将其作为安全储备。
坑底土方开挖已揭露承压含水层，需要布置中深降水井进行疏干降水，降水目标水位取坑底下1.0m；
2）基坑涌水量计算
中深井降水基坑出水量计算可根据地下水类型、补给条件，降水井的完整性以及基坑面积、形状、降水深度、布井方式等因素，综合选择计算公式来进行计算。
本基坑面积较大（20024m2），基坑挖深达19.65m，属深基坑。
本次降水设计采用疏干降水思路进行降水设计，承压水初始水头取18.0m，设计目标动水位标高取0.35～5m，水位降取13～17.65m，基坑出水量计算采用坑内布井的方式进行计算。
基坑出水量按“大井”法承压完整井公式计算：
2.73kMS
Q=
（lgR-lg）
式中
：
—
基坑降水出水量（）；
渗透系数，按降水经验，取k=16.5m/d；
M
含水层厚度，M=34m；
大
基坑中心水位降，按上述抗突涌验算，取S=13～17.65m；
降水期间影响半径，取R=220m；
大井园概化半径，取=71m。
计算结果：
Q=46881
3）降水井数量计算及布置
根据水文地质勘察结果，取干扰井群单井出水量根据公式计算
q=
式中q—管井出水能力（m3/d）；
d—过滤器外径（mm）；
α′—与含水层渗透系数有关经验系数；
′—过滤器淹没段长度（m）；
（d=273mm；
α′=67；
′=17m）
q=1662m3/d，单井实际取水量为1440m3/d是合理、可靠的，则需降水井数量为：
N=Q/q*1.1（安全系数）≈36口
为尽量使降落漏斗平缓，经优化布置，天汉降水软件模拟计算后，需要34口降水井，就能将水头降低至合理的标高，本次未专门设计观测井，以部分降水井兼观测井，故所需降水井数量实际为34口。
降水井布置时应避开各种建（构）筑物，在正式施工前应对井位进行核对，井位可在一定范围内调整，降水井具体布置见降水井平面布置图。
6.2降水井结构设计
1）降水井井身结构系依据降水地段地质岩性构成、水文地质条件、钻孔工艺、施工要求及有关规范规定设计。
管井深度与过滤管安装深度以开采含水层（段）的埋深、厚度、渗透性、富水性及其出水能力等因素来综合确定，经场地岩土工程和水文地质专门勘察表明：
埋藏基坑坑底下面的下部承压含水层，以下部砂层为主要取水层，井底不宜揭穿该层。
其孔径和井管管径则按反滤层厚度，排水含砂量要求及安泵深度，泵型决定，综合考虑上述因素，降水井结构设计如下：
2）钻孔
井深及孔径。
井深根据公式：
式中Hw—降水井深度（m）；
Hw1——基坑深度（m）；
Hw2—降水水位距离基坑底要求的深度（m）；
Hw3—为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10~1/15；
=为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2（m）；
Hw4—降水期间的地下水位变幅（m）；
Hw5—降水井过滤器工作长度；
Hw6—沉砂管长度（m）。
（Hw1=15m；
Hw2=1m；
Hw3=可忽略不计；
Hw4=3m；
Hw5=18m；
Hw6=未设沉砂管）
降水井深度为：
37m。
降水井实际深度为：
38.0m。
降水井钻探孔径600mm。
3）井管
降水井过滤管及井壁管采用钢质焊管，管径273mm，壁厚3-4mm（过滤管壁厚为3mm；
实管壁厚为4mm）。
其中实管长度为20m，过滤管长度为18m，井管材料为钢质焊管。
过滤器采用穿孔过滤器（φ18mm@50mm）采用桥式渗水孔布置，60目尼龙网3-4层
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