某地深基坑降水施工方案.docx
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某地深基坑降水施工方案
第一部分概况
1.工程概况
拟建奉节县行政次中心商会大厦，位于奉节县西部新区内，总规划用地面积2300m2,其中主楼占地面积1230m2，裙楼占地面积1050m2，总建筑面积62207㎡。
本工程设二层地下室，地上主楼为二十七层框剪结构，地上裙楼为六层框架结构。
本工程±0.00标高相当于绝对标高为178.80m（与自然地坪相当），基坑总面积约0.8万m2，基坑周长约260m。
基坑底面标高-12.46m~-8.5m。
奉节县行政次中心商会大厦建设基坑总面积约0.8万m2，基坑支护周长约260m。
基坑底面标高-12.46m~-8.50m。
本工程由中冶成都勘察研究总院有限公司勘察，中国建筑设计院股份有限公司设计。
2.场地工程地质及水文地质条件
2.1地形地貌
工程区位于朱衣河的下游左岸，距入江口约6km，朱衣河在区内流向从南东向（SE125°）在干溪沟一带渐转为北东向（NE60°）。
区内朱衣河谷较为宽阔，河床居于河谷中部，漫滩对称分布于河床两侧，漫滩及河床在朱衣镇至干溪沟段即胡家村段宽度约500m，地面高程175～180m，干溪沟以下河段则束窄至250m左右，地面高程140～160m；
朱衣片区地貌属于川东中低山丘陵地区，工程区原始地貌为朱衣河流河床地段。
原地面高程167～170m。
由于朱衣园区胡家坝消落整治区的回填防护，将朱衣河进行改道，工程区位于原河流河床地段，工程区现地面高程处于178.8m左右。
2.2场地工程地质条件
根据勘察揭露情况，结合场地周边地质调查和收集前人研究成果，场地内地层自上而下依次为：
第四系人工堆积素填土（Q4ml），第四系全新统坡积（Q4dl）耕植土，第四系全新统河流冲洪积（Q4al＋pl）卵石土，下伏基岩为三叠系中统巴东组第三段（T2b3）炭质页岩、泥灰岩。
由于该场区处于硐村背斜轴部东翼，其地质构造活动强烈，故下部原始基岩破碎地层厚度大。
地层分述如下：
第四系素填土（Q4ml）：
黄褐色，主要由粘性土、泥岩、泥灰岩、砂岩碎块等组成；碎块风化强烈，含量占60－70％；系近期胡家坝消落区治理工程回填，该层堆积时间约2年，压实性差，结构稍密，层厚13.20-15.20m，层底标高：
162.65（ZY40）-164.85（ZY8）。
第四系全新统坡积耕植土（Q4dl）：
黄褐色，湿，可塑状，含粉土、粉砂等，砾石分布少而不均匀，韧性差，无摇振反应，失水后干强度低。
该层多分布于原始场地浅表层，厚度介于0.70-1.30m,层底标高：
161.75（ZY42）-164.05（ZY16）。
第四系全新统冲洪积卵石（Q4al+pl）：
杂色，主要母岩成分为泥灰岩、灰岩、砂岩等，呈亚圆状，一般粒径20～50mm，大者有150mm，局部夹漂石，卵石含量65～70％之间；卵石间空隙一般由粘性土、粉土、细砂、圆砾填充，卵石岩质坚硬，微风化，呈稍密状态。
该层埋深较大，于耕植土之下，砂粒呈现出上细下粗的沉积规律，厚度在4.50～10.20m,层底标高：
152.10（ZY8）-159.45（ZY21）。
三叠系中统巴东组强风化炭质页岩（T2b3）：
灰黑色，泥质结构，页理构造，主要由粘土矿物组成，含少量石英、长石、云母，呈页片或薄片状层理，裂隙发育，岩质极软，岩体极为破碎，岩芯多呈颗粒状，粒径0.5－3cm，揭示层厚8.30-19.40m。
三叠系中统巴东组中风化炭质页岩（T2b3）：
灰黑色，泥质结构，页理构造，主要由粘土矿物组成，含少量石英、长石、云母，呈页片或薄片状层理，裂隙发育，岩质软，岩体破碎，岩芯多呈碎块状，块径3－8cm，未揭穿。
三叠系中统巴东组强风化泥灰岩（T2b3）：
灰色夹褐灰色，泥质结构，薄～中厚层状构造，裂隙发育，部分为方解石或风化碎屑物充填，岩质极软，岩体破碎，岩芯多呈碎块状，块径3－6cm，层厚1.30-23.40m。
三叠系中统巴东组中风化泥灰岩（T2b3）：
灰色夹褐灰色，泥质结构，薄～中厚层状构造，裂隙零星分布，部分为方解石或风化碎屑物充填，岩质软，岩体破碎，局部较完整，岩芯多呈柱状夹短柱和碎块状，一般节长6－13cm，本次勘察未揭穿该层，未揭穿。
2.3水文地质条件
2.3.1地下水类型
场区内地下水按含水层性质主要可分为两类：
即基岩裂隙水、第四系松散层潜水。
（1）基岩裂隙水：
基岩裂隙水主要赋存于炭质页岩、泥灰岩构造裂隙及风化裂隙中，地下水位较高且较丰富。
（2）第四系松散孔隙层潜水：
赋存于第四系土层中，勘察期间有稳定地下水位。
朱衣河河水及大气降水为地下水主要补给源，水位及水量受季节性和长江库区水位及河水水位变化影响较大。
勘察区土层主要为素填土和卵石（有较薄一层耕土分布），由于第四系覆盖层孔隙率高、相对松散，大气降雨容易渗入土体，赋存于第四系松散土层空隙中，因此在土层中存在第四系松散孔隙层潜水和少量季节性上层滞水，在河床及河漫滩形成统一的地下水水位。
第四系松散孔隙层潜水主要受大气降雨补给和三峡库水水位调控影响，其水位及水量受河水位涨落影响明显。
勘察区基岩为炭质页岩、泥灰岩，强风化炭质页岩、泥灰岩岩体破碎，裂隙发育，地下水易赋存于基岩之中，形成基岩裂隙水，地下水补给源主要为河水及大气降水，地下水储存条件一般，基岩中无统一地下水位。
2.3.2地下水位
勘察期间为涨水期，场地地下水位较稳定，测得稳定地下为水位埋深地面8.60（169.13）～9.10（169.65）m，根据区域水文地质资料，场地地下水位丰、枯水期年变幅较大。
由于三峡工程的兴建，场地的地下水最高水位将与库区最高水位保持一致，即达到173.31m（吴淞高程175.00m）。
2.3.3地下水渗透性评价
勘察期间，在ZY18作抽水试验（试验成果见表2.3.1），根据水位恢复速度来计算渗透系数，根据《岩土工程原位测试手册》中有关公式计算渗透系数如下：
式中：
K——试验段的渗透系数（m/d）；
Q——涌水量（m3/h）；
H——含水层厚度（m）；
S——停止抽水后水位恢复高度（m）；
t——为开始抽水到选定某一时刻为止的延续时间；
t′——为停止抽水后到选定时间的时间间隔。
表2.3.1钻孔抽水试验成果表
孔号
孔深
静止水位
含水层厚度（m）
试验结果
停止抽水后水位恢复高度（m）
涌水量
（m3/h）
t（h）
t'（h）
渗透系数（m/d）
ZY18
53.56
8.90
14.40
1.59
92.40
8
2
10.67
卵石土层渗透系数为10.67m/d为强透水层。
2.4岩土的工程特性指标建议值
根据地勘资料，本工程的岩土工程特性指标建议值见表2.4.1。
表2.4.1岩土体参数取值建议一览表
岩土名称
素填土
耕植土
卵石
炭质页岩
泥灰岩
强风化
中风化
强风化
中风化
天然重度（kN/m3）
20.6
18.5
21.5
21.5
23.5
22
23.5
饱和重度（kN/m3）
21.5
19
22
22
24
23
25
天然抗压强度（MPa）
5.07
饱和抗压强度（MPa）
3.39
地基承载力特征值（kPa）
165
130
300
300
500
300
678
压缩模量（MPa）
10.81
30
35
35
弹性模量（MPa）
1000
变形模量（MPa）
1300
内摩擦角φ（ο）
天然
18
26
30
饱和
15
22
28
内聚力C（kPa）
天然
15
0
饱和
12.65
0
岩土与锚固体粘结强度特征值（kPa）
22
60
135
150
145
160
基底摩擦系数
0.20
0.25
0.3
0.30
0.40
0.30
0.50
土体水平抗力系数比例系数m（MN/m4）
6
6
50
60
60
岩体水平抗力系数k（MN/m3）
60
70
桩的极限侧阻力标准值qsik（kPa）
55
140
140
150
桩的极限端阻力标准值qpk（kPa）
500
2000
1600
3000
2000
3500
注：
填土负摩阻力系数建议0.25，带“*”号为经验值,建议在基础施工过程中对卵石土做原位载荷试验，以验证其承载力实际值。
未能取样地层的地基承载力特征值根据地区经验确定。
3.设计依据
《地下室结构图》（中南建筑设计院股份有限公司）；
《岩土工程勘察报告》（中冶成都勘察研究总院有限公司）；
《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）；
《供水管井技术规范》（GB50296-99）；
《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）；
《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）；
《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010）；
第二部分降水方案设计
1.降水技术要求
根据地勘资料，勘察期间为涨水期，场地地下水位较稳定，测得稳定地下为水位埋深地面8.60（169.13）～9.10（169.65）m，根据区域水文地质资料，场地地下水位丰、枯水期年变幅较大。
由于三峡工程的兴建，场地的地下水最高水位将与库区最高水位保持一致，即达到173.31m（吴淞高程175.00m）。
考虑基坑开挖的需要，需将地下水位降至基坑底标高以下2.0m，本项目基坑最大深度为－16.6m，因此设计坑底水位为－17.6m，相应绝对标高为161.2m。
2.降水方案的选择
降水工程是指利用水文地质学原理，通过降水设计和降水施工，排除地表水体或降低地层中的滞水、潜水等地下水的水位，满足建设工程的降水深度和时间要求，并对工程环境无危害性要求。
建设工程降水的技术方法有明排、轻型井点（如空点井、电渗井等）和重型井点（如管井等）。
根据我公司多年来降水设计、施工经验，在本基坑工程中采用管井降水，是比较科学、经济、合理、安全的。
因此，本工程拟采用管井降水。
3.降水设计计算
3.1设计计算参数
降水面积:
8000m2。
降水深度：
要求降至基坑底以下1.00m，即绝对标高162.2m。
地下水静止水位：
ho=5.5m。
含水层厚度：
H＝16.5m
渗透系数：
k=10.67m/d
设计降水井深度：
25.00m
设计井径：
dw=0.3m
3.2计算公式
基坑等效半径
式中A－基坑面积；
②潜水降水影响半径
式中R－降水影响半径；
S－基坑水位降深；
k－渗透系数；
H－含水层厚度；
③潜水完整井基坑涌水量
式中Q－基坑涌水量；
k－渗透系数；
H－潜水含水层厚度；
S－基坑水位降深；
R－降水影响半径；
r0－基坑等效半径；
④管井出水量估计
rs－过滤器半径；
l－过滤器进水部分长度；
k－含水层渗透系数；
⑤降水井数量
⑥单井井管进水长度
⑦基坑中心点水位降深
式中S－在基坑中心处或各井点中心处地下水位降深
R0－基坑等效半径与降水井影响半径之和
r1,r2,……,rn－各井距基坑中心或各井中心处的距离。
3.3计算结果
经反复计算、验算，实际布置22口25.00m深降水井时，
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