降水专项方案.docx

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降水专项方案

1编制依据

1.1《阳光保险集团通州后援中心项目基坑工程》施工图设计

1.2《阳光保险集团通州后援中心项目岩土工程勘察报告》（工程编号：

2011技185，北京市勘察设计研究院有限公司，2011年11月）

1.3《建筑基坑支护技术规范》（DB11/489-2007）

1.4《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120－2012）

1.5《北京市建设工程施工降水管理办法》

1.6《北京市建设工程施工降水管理办法实施细则》

2工程概况及周边环境条件

本工程拟建场地位于北京市通州商务园C1-4、C1-5地块，建设场地范围东至商务园中路，南至翠福园北街，西至滨榆东路，北至潞苑北大街。

根据建设单位和设计单位提供的资料，本工程±0.00＝24.6m，地面标高为21.2m，基础埋深约为-12.30m\-12.60m\-15.90m\-14.0m；降水范围为整个基槽；预留肥槽0.8m，基坑边坡按比1：

0.3考虑放坡，局部采用护坡桩支护。

本工程降水工程预计2012年12月15日开始，2013年4月15日预计主体结构出正负零即可停止降水工程。

3场区工程地质、水文地质条件

3.1地层岩性

1、地形地貌

北京的地貌单元自西部山前向东部平原区，由冲、洪积扇过渡为冲积平原区，地层岩性构成也相应地自西向东由碎石土、砂土渐变至以粘性土、粉土为主的交互地层。

本工程拟建场区自然地面标高约在20.00～22.00m左右。

勘察期间量测的钻孔孔口处地面标高为20.80～21.90m。

2、地层岩性

根据现场勘探、原位测试及室内土工试验成果，按地层沉积年代、成因类型，将勘察深度（最深21.00m）范围内的土层划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大类，并按岩性、工程性质指标进一步划分为7个大层及亚层，现分述如下：

表层为厚度一般约0.60～3.60m的人工堆积之粉质粘土素填土、粘质粉土素填土①层及房渣土①1层。

人工堆积层以下为新近沉积之粉质粘土、重粉质粘土②层，粘质粉土、砂质粉土②1层，细砂②2层，重粉质粘土、粘土②3层，砂质粉土、粘质粉土②4层及细砂②5层。

其中②～②2层主要为褐黄～黄褐色，在场区内普遍分布，而②3～②5层为灰～灰黑色，土层中含有螺壳、朽木等，主要分布在C1-5地块后援中心南侧部分。

新近沉积层以下为第四纪沉积之细砂、中砂③层；细砂、中砂④层，粉质粘土④1层及粘质粉土、砂质粉土④2层；有机质粘土、有机质重粉质粘土⑤层，粘质粉土、砂质粉土⑤1层及粉质粘土、重粉质粘土⑤2层；粘质粉土、砂质粉土⑥层，粘土、重粉质粘土⑥1层及粉质粘土⑥2层；细砂、中砂⑦层，粘质粉土、砂质粉土⑦1层及粉质粘土⑦2层。

3.2地下水条件

1、历年最高水位

历年（自1955年以来）最高地下水位接近自然地面。

2、近3-5年水位

工程场区近3～5年最高地下水位标高为18.30m左右；

3、勘察期间地下水水位

本次岩土工程勘察期间（2010年11月下旬～12月下旬）于钻孔中实测到1层地下水：

地下水静止水位标高为14.45～17.34m（埋深为3.80～6.80m），其地下水类型属潜水。

工程场区潜水天然动态类型属渗入－迳流、蒸发型，主要接受地下水侧向迳流、大气降水入渗及地表水体渗漏等方式补给，以地下水侧向迳流、蒸发及越流为主要排泄方式。

本工程典型的地质剖面图如下图：

4不采用止水帷幕方法理由和依据

4.1技术不可行

（1）该建筑物基底位于第③层细砂地层，工程±0.00=24.60m，槽底标高最深处为-15.90m，槽底绝对标高8.70m，而槽底以下10m以内全部为细砂地层，且槽底位于水位之下，基础施工时需降低地下水位。

（2）依据《北京市建设工程施工降水管理办法》，该基底以下5m之内无适当的隔水层,因此可判定为采用帷幕隔水方法在技术上不可行。

5水量计算方法及预估总抽水量

本工程基础埋深约为-12.30m\-12.60m\-15.90m\-14.0m，工程±0.00=24.60m，自然地面标高-3.4m，槽底标高最深处为-15.90m，槽底绝对标高8.70m，开挖深度-8.90m\-9.20m\-12.50m\-10.60m。

考虑到本工程前期A座、C座已经进行大面积降水，同时结合地质勘察报告（地下水静止水位标高为14.4m），现场目前地下水位按照绝对标高14.40m进行设计，需要将水深度绝对标高为8.20m（槽底绝对标高以下0.5m）。

基坑水位降深6.2m。

基坑降水面积约13510m2，抽水周期约120天，综合考虑后，本工程决定选用较成熟的管井降水法进行施工降水。

根据上述典型地质剖面的地层及地下水计算基坑涌水量。

5.1基坑等效半径

r0=

＝

=65.60（m）

式中：

r0—基坑等效半径（m）；

A—基坑面积，取为降水井投影面积，13510平米。

5.2降水影响半径

式中

R——降水影响半径（m）

S——基坑水位降深（取6.2m）

K——含水层平均加权渗透系数（取5.4m/d）

H——含水层厚度（m）（H=6.2m）

计算得：

R=71.75m

5.3基坑涌水量Q

计算公式如下：

式中：

Q——基坑涌水量（m3/d）

k——渗透系数（m/d）；根据以上计算，k=5.4（m/d）

S——水位降深（m）；根据以上计算，S=Sw=6.2m

R——降水影响半径（m）；根据以上计算，R=71.75m

r0——基坑半径（m）；根据以上计算，r0=65.60m

H——潜水含水层厚度（m）。

H=6.2m

计算得：

Q=880

5.4预估总抽水量

日抽水量约880

，抽水周期为120天左右，β取0.9，预估总抽水量约95040

。

5.4.1．单井出水能力（q）

=19.8m3/d

式中：

q—单井出水量（m3/d）；

l—过滤器有效降水长度（0.2m）；

rs—过滤器半径（0.15m）。

5.4.2计算井数量（n）和井间距（b）

m

式中：

n—单排井数（眼）；

b—井间距（m）；

C—井列轴线长（m）。

经过计算，本工程实际井间距10.0m，井深24.0m。

6降水和排水系统设计

6.1降水系统设计

沿基坑外侧布置降水井，井中心线距基坑开挖上口线1.0m，井间距10m，共布置降水井52口，详见《降水井平面布置图》。

井深24m，井径600mm，井管Ф400无砂混凝土管，过滤器与井管材料相同，孔隙率25～30%，滤管外包两层60目尼龙网，滤料：

粒径3～5mm圆砾。

6.2排水系统设计

水泵：

采用扬程大于30m潜水泵。

排水总管：

采用直径150mm钢管、PVC管，根据现场排水出口位置，沿降水井周边位置。

排水管线坡度不小于1‰。

沉淀池:

在排水管线转角连接处、排水管网进入市政管线接口处设置容积不小于4

沉淀池。

6.3观测井设计

基坑四个角降水井兼做4口观测井，见《降水井平面布置图》。

4口观测井结构与抽水井完全相同：

井深32m，孔径600mm，井管Ф400无砂混凝土管，过滤器与井管材料相同，孔隙率25～30%，滤管外包两层60目尼龙网，滤料：

粒径3～5mm圆砾。

必要时观测井也参与抽水。

7降水管井施工

放线→定井位→挖泥浆坑→挖探坑→钻机就位→钻孔→换浆→下井管→填滤料→粘土封井→洗井→下潜水泵试抽水→铺设排水总管及沉砂池→联网抽水。

7.1放线

根据施工图纸，按照工程设计的管井轴线，测放井点位置。

7.2挖泥浆池

据场地条件在基坑内距降水井3m处挖泥浆池，每3口井共用一个泥浆池。

7.3挖探坑

为清除井位下障碍物，应在井位处挖探坑，直径800mm，深1.0～1.5m，当井口土质松散时，须设置护筒，避免泥浆浸泡冲刷导致孔口坍塌。

7.4凿井

降水井采用YCK-1钻机成孔，地层自造浆护壁。

在施工过程中若发现地层泥浆不能满足护壁要求时，则须进行护壁性能好的红粘土或进行人工造浆。

井径不小于600mm，井孔应保持圆正垂直，孔深与设计井深误差小于300mm。

7.5吊放井管

大口径降水井井管采用无砂砼管，在混凝土预制托底上入置井管，在底部中间设导中器，四周栓8号铁丝，缓缓下放，当管口与井口相差200mm时，接上节井管，接头处用玻璃丝布粘贴或捆绑编织袋、尼龙网，防止漏砂、涌砂，竖向用2～4条30mm宽竹条固定井管。

为防止上下节错位，在下管前将井管依方向立直。

吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨水泥砂或异物流入井中，井管要高出地面200mm，井口加盖。

7.6填滤料

井管下入后立即填入滤料。

滤料沿井孔四周均匀填入，宜保持连续，将泥浆挤出井孔。

填滤料时，应随填随测滤料填入高度，当填入量与理论计算量不一致时，及时查找原因，不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防不均匀或冲击井壁。

7.7洗井

成孔后6小时内组织洗井。

管井采用压缩气缸≥93的空压机自上往下洗井。

洗井时若井内水量不大，须向井内补水清洗。

出水管每次下放长度≤2m，待出水管洗出的水基本变清后再继续向下放出水管，直至井底。

7.8水泵安装

安装水泵前根据实际井深，准备好8#铅丝及井内电缆，并提前试泵，保证潜水泵运转正常。

水泵下到井底后，用铅丝吊住并用夹板固定在孔口上。

吊泵的铅丝必须与泵体联结牢靠。

下、拔泵时不得使电缆受力，应将电缆栓在水管或铅丝上，电缆不得与孔壁接触或摩擦。

潜水泵用绝缘材料绳吊放，铺设电缆和电闸箱，安装漏电保护系统。

7.9铺设排水管网

排水管网采用钢管、硬塑料管做为排水主管路，排水管直径150mm，必要时可采用多向排水管线，排水管线布置在降水井外侧，每5～8m砖砌托台，排水管居中放置。

井口设置保护砌衬并加盖，排水管网向水流方向的倾斜度以1‰为宜。

在排水管网进入市政管线接口处设置沉淀池，沉淀池采用砌砖池，规格为2.00m×1.50m×1.50m，池中间砌一道1.00m高的矮墙。

水先排入一个半池中，水面高于1.00m后流入另一个半池，这样，水中的砂便可沉淀在进水的半池中，清水通过另一个半池的出水口与明渠堰槽流量计相连，经过计量后排入市政管线，沉淀池内壁须做防水处理。

7.10抽降

根据施工组织，尽快将所有已组装好潜水泵的管井、集水箱、排水系统联系起来，得到指令后开始抽水。

井点抽水开始后，无特殊情况应禁止停泵和停停抽抽现象，抽出的水经过沉淀后，然后由管道安全排出场外。

抽水过程中应定期观测水位、出水量的变化，出现异常时应立即停泵，检查处理排除问题。

7.11水位观测

抽水前应进行静止水位的观测，抽水初期每天早晚7点观测2次，水位稳定后应每天观测1次，水位观测精度±2cm，并绘制地下水水位降深曲线。

7.12封井：

用粘性土回填

8管井降水对施工安全和环境影响的评估

本工程降水目的在于降低潜水水位。

对环境的影响在于水位降低产生附加沉降和抽水过程中细颗粒流失形成地下空洞。

必须采取措施，将影响控制在允许范围内。

8.1分层总和法计算附加地面沉降

8.1.1因降水产生的附加应力P0

P0=

式中：

γw——水的重度，取9.8kN/

；

d——水位降深值，取6.2m。

计算得P0=61kpa

8.1.2地面沉降量

式中:

S——地面最终沉降量;

——第i层土因降水产生的附加应力，取61kpa；

——第i层土因降水产生的厚度，取6.2m；

——第i层土的压缩系数，

，取0.05Mpa-1;

——第i层土的原始孔隙比，取0.733；

计算得s=10.91mm

由结果可以看出，地面沉降对本工程影响不大。

8.2对周围环境的影响

由结果可以看出，地面沉降对本工程影响不大，上述沉降值满足规范要求。

施工降水引起地面沉降不会对周边环境产生较大影响，同时场地四周较为空旷，周边没有对变形要求严格的管线和建筑物，不会对拟建物造成较大影响。

8.3防止降水井施工和抽水产生地下空洞的措施

8.3.1管井成孔采用YCK-1钻机成孔，地层自造浆护壁，预防塌孔；无砂混凝土滤管外包两层60目尼龙网，防止土颗粒流失。

8.3.2严格控制含砂量，选择优质的无砂混凝土滤管，防止土颗粒流失。

将含砂量降水初期控制在半小时内含砂量小于1/10000；降水过程中管井正常运行时含砂量小于1/50000。

8.3.3基坑回填后及时用粘性土回填封井。

9抽水量计量方法、计量设施和措施

9.1沉砂池的位置、计量方法和仪器型号

本工程在西北角设一个总出水口，沉淀池容积不小于4

，抽水量计量装置选用明渠堰槽计量设施，型号为：

HC400-1。

排水管安装水表计量。

安装完毕，调试合格，并经有关单位验收后，才允许排水。

详见降水系统平面布置图。

9.2排水计量的检查和维护

现场负责降水人员应每天不少于两次检查计量排水系统，并做好记录，发现异常时，应及时查明原因，排除故障，保证排水计量系统正常工作。

如不能排除故障，应及时向有关单位报告。

由于该工程在冬天施工,所以要对水表采取一定的保护措施

1、对于安装在室外露在地面或水表箱内的水表，可用保暖物品（如棉花、棉布、麻织物、草带、草绳等物）将水表及阀门裹好，裹护物要保持干燥，不要有水沾湿，并要裹得严实紧凑，然后再用塑料袋（膜）包住。

2、如水表、水龙头、水管出现结冰现象，宜先用热毛巾包裹水龙头，浇温水，使水龙头解冻。

然后打开水龙头，用温水沿水龙头慢慢向管子浇洒，使水管解冻，若浇水表处仍不见水流，则水表也被冻住了。

此时，再用热毛巾包在水表上，用温水（不超过60摄氏度）浇洒，切勿浇沸水、用火烘烤，防止损坏水表。

9.3减少抽水量措施

密切观测水位，实现信息化抽水，基础施工超过地下水位后，应及时进行肥槽回填，后浇带浇注后及时停止抽水。

10地下水综合利用

1、利用降水抽出的水进行工地车辆的洗刷、冲厕、降尘、钢筋混凝土的养护等。

利用沉淀池储水进行土方车的冲洗,防止泥土被土方车带上马路,清洗工地门前土方车带上马路的泥土;利用降水井水源进行现场洒水防止扬尘,冲洗现场临时厕所;现场施工包括土钉墙等施工用水可以充分利用降水井,利用降水井水源进行施工现场钢筋混凝土养护。

2、本工程抽取的地下水可用于洗车、降尘、绿化、施工等用途。

预计每天洗车用水30吨，洒水降尘30吨，绿化浇水30吨，冲洗厕所30吨，施工用水30吨，混凝土养护等施工用水90吨，总共用43200吨。

3、若除去上述本工程自身用水外，若仍有剩余水量，将与西城区金融街环卫和绿化部门联系,将地下水用于工地门前灌木和附近区域内绿地浇灌,剩余水排入市政雨水管道。