基坑 降水、土方、喷锚 工程基坑施工方案(井点降水).doc

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工程基坑

降水、土方、喷锚

施

工

方

案

方案编制：

方案审核：

XXXX建筑工程有限公司

-2-

一.工程概况

项目名称：

XXXX工程地基处理

工程地点：

河北省XX市XX县

设计单位：

北京世纪中天国际建筑设计有限公司

建设单位：

监理单位：

工程简介：

拟建工程场地位于XX市XX县，南侧为滨海大街。

据现场调查，该场地无地下管线、旧基础等地下设施。

在勘察期间，场地地势平坦，最大相对高差为1.16m。

该场地属海相平原地貌。

本次XXXX工程基坑开挖降水、土方及护坡喷锚项目，开挖深度为5m～6m，土方理论方量约为：

91240m3。

二．降水设计方案简介

1.场区工程地质与水文地质条件

1.1地形地物

拟建工程场地位于XX市XX县，南侧为滨海大街。

据现场调查，该场地无地下管线、旧基础等地下设施。

在勘察期间，场地地势平坦，最大相对高差为1.16m。

该场地属海相平原地貌。

1.2工程地质条件

根据XXXX岩土工程有限公司提供《XXXX一期岩土工程勘察报告

》报告，地层岩性简述如下：

场地土地质成因是由海相沉积而成。

本次勘察查明，在钻探所达深度范围内，场地地层按地层岩性、物理力学性质自上而下分为9个工程地质主层，其分述如下：

① 素填土（Q）：

褐色；松散；稍湿；以粘性土为主,含碎石。

层厚：

0.50～1.20m，层底高程：

0.65～1.58m，该层局部缺失。

②耕土（Q）：

灰色；松散；稍湿；以粉质粘土为主,含植物根系。

层厚：

0.50～0.80m，层底高程：

-0.02～1.06m。

③粉质粘土（Q）：

灰色；流塑～软塑；土质不均,切面稍光泽,韧性中等,干强度中等,含贝壳,局部夹粘土、粉砂、粉土薄层，属高压缩性土；层厚：

3.60～5.60m，层底高程：

-5.21～-2.95m。

④粉质粘土（Q）：

灰色；软塑～可塑；土质不均,切面稍光泽,韧性中等,干强度中等,含贝壳,局部夹粘土、粉砂、粉土薄层，属中～高压缩性土；层厚：

2.40～7.80m，层底高程：

-11.91～-6.85m。

⑤粉砂（Q）：

灰～灰黄色；饱和；中密-密实；成分以石英、长石为主,级配良好,砂质不纯,局部夹粉质粘土、粉土薄层；层厚：

1.40～6.90m，层底高程：

-13.75～-9.57m。

⑥粉质粘土（Q）：

灰～灰黄色；可塑；土质不均,切面稍光泽,韧性中等,干强度中等,含贝壳,局部夹粘土、粉砂、粉土薄层，属中～高压缩性土；层厚：

0.90～8.70m，层底高程：

-18.27～-11.69m。

⑥1粉砂（Q）：

灰～灰黄色；饱和；密实；成分以石英、长石为主,级配良好,砂质不纯,局部夹粉质粘土、粉土薄层；层厚：

0.80～1.40m，层底高程：

-14.16～-12.89m，该层局部缺失。

⑦粉砂（Q）：

灰～灰黄色；饱和；中密-密实；成分以石英、长石为主,级配良好,砂质较纯,局部夹粉质粘土、粉土薄层；层厚：

1.90～7.50m，层底高程：

-23.55～-19.01m。

⑧粉质粘土（Q）：

灰色；可塑；土质均匀,切面光泽,韧性中等,干强度中等,局部夹粉砂、粉土薄层，属中等压缩性土；层厚：

4.30～11.10m，层底高程：

-31.33～-25.33m。

⑨粉砂（Q）：

灰色；饱和；密实；成分以石英、长石为主,级配良好,砂质较纯,局部夹粉质粘土、粉土薄层；该层为本次钻探所揭露的最底层；

1.3水文地质条件

在勘察期间、勘察深度范围内发现一层地下水，地下水类型为潜水，地下水位埋深为0.80～1.90m（高程0.08～0.18m），地下水补给来源为大气降水及河流渗漏，地下水位变化幅度约±1.0m。

设计施工时应考虑地下水对工程建设的影响，不考虑地基土的冻胀性。

该工程抗浮设防水位高程为1.18m（黄海高程）。

渗透系数见下表：

层号

①

④

④3

⑤

⑤2

⑤3

⑥

⑥1

⑥3

土性

吹填砂

细砂

粉土

粉质粘土

粉质粘土

粉土

粉质粘土

粘土

粉土

渗透系数

K（m/s）

5.0×10-5

1.2×10-4

4.0×10-6

2.0×10-7

2.0×10-7

3.0×10-6

2.0×10-7

3.0×10-8

4.0×10-6

2基坑降水工作量

2.1降水方案选择

本工程降水深度内存在2层地下水，上层潜水及下层承压水。

潜水赋存于①、③、④层，承压水赋存于⑥1、⑦层。

潜水及承压水水位均按地面下2m考虑，潜水底板深度约21m，承压水顶板深度约38m。

基坑开挖深度约6m，基坑长约217米宽105米。

为了保证地下结构施工的安全、防止基坑发生塌方，须降低潜水的水位。

根据本工程岩土工程勘察报告的地层岩性及拟建建筑物基础埋深、基坑面积及降水各种方法的有效性，综合考虑，确定采用管井坑外降水方法，基坑外布置若干观测井。

2.2降水方案设计

2.2.1.降水目标

为确保基坑顺利开挖，需降低潜水水位在基坑开挖深度以下，本工程需要降水的层位主要为④层潜水。

疏干基坑内部砂层潜水。

对④层潜水水位降到-8m深以下，保证基坑顺利施工。

2.2.2.基坑涌水量计算

（1）①、③、④层潜水含水层涌水量计算

H:

含水层厚度20m；

hm=10m；

S:

降深20m

R:

降水影响半径；

K:

渗透系数6m/d。

按均质含水层潜水完整井基坑远离涌水边界计算，基坑涌水量约489.12×5=2445.6m3/d

2.2.3.基坑降水工作量

根据我公司现场抽水试验，降水井总数为92口，全部在坑外布置，降水井深度为15米。

设观测深井2口，深度15米。

2.2.4.管井参数

无砂混凝土管（Φ400），钻进工艺采用正循环钻进工艺，地面泥浆需作排放处理。

设计降水管井终孔井深为15m。

砾料选择φ0.5-3mm碎石，四周均匀投放，成井后应及时洗井，并抽至水清砂净，确保含水层的畅通。

2.2.5.水泵型号

根据抽水试验流量，15米深井平均单井出水量约20m3/h，所以水泵初步选择功率2KW/h,共92台。

2.2.6.管井的布设

降水管井距基坑上口线以外2～3m沿基坑周边外环形封闭布设，井间距7米。

在基坑底内布设排水明沟，明沟上口宽500mm，下口宽300mm，深300mm，明沟底部铺设厚度为300m碎石。

基坑角部均设集水坑，沿排水沟每30m设一集水坑，集水坑上口800×800mm，下口500×500mm共设置5个，深度600mm。

明沟距坡角0.30m，集水坑内置3寸潜水泵抽水，集水坑为6mm钢板焊接成型。

降水井平面示意图

降水井立面示意图

2.2.7.地面排水系统设计

在距降水井轴线外，设置集水总管，水力坡度3%，集水总管采用pvc管。

通过设在集水总管直径160毫米30米长线路上的沉淀池沉淀后，清水排入甲方指定的排水接口。

2.2.8．发电机组

为确保在基坑内的施工安全，降水运行不得停电超过10分钟，本降水工程采用双电源供电系统：

一路电源由电网供电，另一路电源为2台220kw发电机组。

2.3总工作量

工作量详见下表：

名称

数量

孔径mm

井径mm

滤管埋深m

孔深m

坑外降水井

92

600

400

12-14

15

观测深井

2

600

400

14

15

排水管

350m

160

发电机

2

220KW

3．降水运行

降水井成井施工在基坑开挖之前进行，降水井完成后应立即投入试抽水，预抽水应分区、分时进行。

正式降水运行时，应将坑外降水井逐渐随开挖深度的加深不断加开降水井数量，确保潜水水位在开挖面以下1～3米。

降水井运行后，应安排专人负责管理运行，观测地下水位。

施工降水运行总工期为约2个月，于2012年5月17日至7月17日。

4．施工工艺及技术要求

4.1工艺流程

准备工作→钻机进场→定位安装→开孔→下护口管→钻进→终孔后冲孔换浆→下井管→稀释泥浆→填砂→止水封孔→洗井→下泵试抽→合理安排排水管路及电缆电路→试验→正式抽水→记录。

4.2设备选型

本工程降压深井孔径为φ600mm，设计深井为15m，设备选用水文钻机，成孔采用正循环方式，泥浆护壁回转钻进成孔，钻头直径按设计及规范要求选用φ600mm。

严格按国家相应规范要求下井壁管、滤水管，围填填滤、粘性土等成井工艺。

4.3施工技术要求

4.3.1．管井施工准备工作

4.3.1.1供电、供水计算

（1）、供电计算

工程施工临时用电须提供380V电压电源，用电量计算如下：

参与用电量计算的动力设备数量和功率见表4.3.1

P=K·（K1·ΣP1/cosΦ）+K2ΣP2+K3ΣP3+K4ΣP4+K3P3

式中：

P—施工用电总容量

k—照明用电增加系数。

取1.1

P1—钻机电动机额定功率（kw）

P2—潜水泵额定容量（kw）

P3—污水泵额定功率（kw）

P4—泥浆泵额定功率（kw）

P3—照明容量（kw）

cosΦ—电动机的平均功率因数，取0.75

K1—钻机电动机需要系数。

因为电动机在10台范围内，所以取K1=0.75

K2—潜水泵需要系数。

因为潜水泵在10台以上，所以取K2=0.5

K3—照明需要系数取1.0，K3、K4需要系数取0.7。

将各参数代入公式（4.1），求得P=135.6KVA，

即施工用电总容量为135.6KVA。

降水期间用电计算：

P=K·ΣP2

P—施工用电总容量

k—照明用电增加系数。

取1.1

P2—潜水泵额定容量（kw）

将各参数代入公式，求得P=114.4KVA/h，

即施工用电总容量为251KVA/h。

建筑用电设备数量和功率表表4.3.1

设备名称

单位

数量

单机功率（kw）

合计功率（kw）

钻机电动机

台

2

30

60

潜水泵

台

92

2

184

污水泵

台

3

6

18

泥浆泵

台

1

8

8

照明

6

合计

640

根据所需功率,根据现场实际施工情况，结合建设单位提供的2处电源，并且电源为沿场区四周布置，以及施工时按照流水作业考虑，分析得出现场电源能够满足施工需要。

A、施工用电：

根据现场实际施工情况，使用建设单位提供电源，来满足施工降水用电和生活用电。

施工单位将基坑周边分设2个主控配电箱，开关容量不低于451A。

用电线路：

主线为3*95+1*50mm2BV电缆长度为约290米。

B、施工用水：

现场施工用水使用建设单位提供施工水源，到指定供水点接入施工用水水表及阀门，供水管道采用Φ70钢管埋地铺设长度为275米，在穿越道路时采用加装钢套管，防止管道被破坏。

所有道路必须加装过路钢套管直径为160mm,厚度6mm。

2）用水量计算

a.施工用水量是按日用水量最大的钻井及清洗井工作计算

q1=k1∑Q1N1K1/8×3600式中

k1-未预计的施工用水系数（取1.1）;

Q1-日工程量（每天90）；

N1-施工用水定额（取1130）；

k2-用水不均衡系数（取1.5）。

Q1=1.05×90×1130×1.5/8×3600=5.56（L/S）

b.施工现场生活用水