管井降水方案.docx

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管井降水方案

南通兴东机场联检综合业务用房

管

井

降

水

施

工

方

案

编制单位：

江苏顺通建设集团有限公司

编制日期：

二O一四年七月

目录

1、工程概况

2、工程地质及水文地质条件

3、施工方案选择

4、井点设计依据

5、主要施工方法

6、组织保证措施

7、安全保证措施

8、基坑降水应急预案

1、编制依据

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202－2002）；

《地基处理技术规范》（DBJ08-40-94）；

《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）；

《建筑基坑支护技术规程》（GJ120-99）；

《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）

《基坑工程设计规程》（DGJ08-61-97）

《基坑工程手册》（2009年版）

本工程《工程勘察报告》、施工图纸等；

2、工程概况

工程地点：

南通兴东机场联检综合业务工程；

建设单位：

南通市市级政府投资项目建设中心

总承包单位：

江苏顺通建设集团有限公司

房屋建筑：

建筑面积约20686平方米，其中：

地上建筑面积约16302平方米，地下建筑面积4384平方米，中楼筏板基础，框架结构，地下室一层，地上四层；南楼桩基础，框架结构地上四层；南楼桩基础，框架结构地上四层。

地下室面积4384m2,工程基坑面积6052.0m2，±0.000相当于85高程+5.70m，自然地坪相对标高约为-1.20m。

基坑降水是工程的先行工作，由于地下水位较浅和地下水的毛细上升作用，地基土中的空隙几乎为水所饱和，地基土的粘度很大，使得开挖和倾倒困难。

为了确保土方开挖的顺利施工必须在土方开挖前10天进行降水。

2、工程地质及水文地质条件

2.1土层自上而下简述如下：

①层：

填土，灰色，以粘性土为主，上部富含建筑垃圾。

②层:

粘土，灰色，可塑，无摇震反应，稍有光泽，干强度高，韧性高，属中压缩性土。

一般层面标高为8.7米，一般层厚约为1.6米。

③层：

粘土，灰色，可塑，无摇震反应，稍有光泽，干强度高，韧性高，属中压缩性土，夹粉土。

一般层面标高为7.1米，一般层厚约为4.1米。

④层：

粉土,黄色,中密,湿，摇震反应中等,无光泽反应,干强度低，韧性低，属中压缩性土，夹粉砂或粘土。

一般层面标高约为3.0米,一般层厚约为11.5米。

⑤层：

粘土,灰褐色,可塑,无摇震反应,稍有光泽,干强度高,韧性高,属中压缩性土，夹砂礓。

一般层面标高约为-8.5米,一般层厚约为5.7米.

⑥层：

细砂，灰黄色-青黄色，密实，饱和，夹砂礓或粘土，属低压缩性土。

一般层面标高约为-14.2米。

2.2地下水

地下水主要赋存于第四系统全新统及上更新统中的浅层含水层、浅层微压水层，共2个含水层。

分别为：

②层粘土中的上层滞水—潜水；④层粉土及⑥层细砂中的浅层微承压水。

②层粘土中的稳定地下水位标高在8.12—7.12米，其地下水类型为上层滞水—潜水类型，地下水主要依靠大气降水及地表径流补给，并随季节与气候变化，水位有深降变化，变化幅渡一般最高为2.0米，本场地3—5年内最高潜水位标高9.0米左右。

④层粉土及⑥层细砂中的浅层微承压水主要靠大气降水和地表侧向补给，透水性较弱，富水性较差。

3、施工方案选择

3.1基坑降水是工程的先行工作，由于地下水位较浅和地下水的毛细上升作用，地基土中的空隙几乎为水所饱和，地基土的粘度很大，使得开挖和倾倒困难。

为了确保土方开挖的顺利施工必须在土方开挖前10天进行降水。

3.2人工降水的方法有多种：

轻型井点、喷射井点、电渗降水、管井井点等。

结合本工程的水文地质条件和该地区以往降水经验，对各种降水方法施工可行性和工程造价的综合比较分析后认为：

采用管井井点降水是本工程优选的方法。

其优点在于：

降水效果好、作业条件简单、运行管理方便、操作维修简便、运行成本低、可塑性大。

4、井点设计依据

4.1依据

4.1.1本工程的岩土勘察报告

4.1.2本工程的施工图

4.1.3《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ111-98）

4.1.4临近基础降水工程成功案例

4.2管井降水计算

4.2.1基坑涌水量

Q=1.366K（2H－S）×S/㏒（1＋R/r0）

Q—基坑涌水量

K—土壤的渗透系数，根据机场联检楼岩土工程勘察报告可知，K=0.2m/d

H—潜水含水层的厚度

根据岩土工程勘察报告可知，潜水水平标高为2.7m,降水井深为20m

H=h－2.7=20-2.7=17.3m

S—基坑水位降深

S=6.3-2.7＋0.5=4.1m

R—降水影响半径

根据经验和岩土工程勘察报告，对降水影响半径按下式计算

R=2S（KH）1/2

R=2×4.1×（0.2×10）1/2=15.25m

r0—基坑等效半径

r0=（A/3.14）1/2A为基坑面积

r0=（A/3.14）1/2=（6052/3.14）1/2=43.9m

Q=1.366K（2H－S）×S/㏒（1＋R/r0）=1.366×0.2×（2×17.3－4.1）×4.1/㏒（1＋15.25/43.9）=263.83m3/d

4.2.2单井出水量

q=65∏rsLK1/3

q—单井出水量

rs—过滤器半径，现场采用直径300的PVC管井，故rs=0.15m

L—过滤器进水部分长度，按L=1m计算

K—土壤的渗透系数

q=65∏rsLK1/3=65×3.14×0.15×1×0.21/3=17.9m3

4.2.3管井数量

n=1.1Q/q=1.1×263.83/17.9=16.21

取17口管井

由于管井降水时，一般采用一个以上的井，降水井同时抽水时，互相形成干扰，单井的实际出水量会大为减少，故要考虑适当增加管井数量。

4.3管井设计

4.3.1每个管井的降水影响半径一般为15米左右，在基坑周围按15米的井距布置管井，大概需要21口管井，因地下室施工正值多雨季节，故在基坑周边管井为21口。

地下室建筑面积为6052M2，若仅在基坑周边布置管井，基坑中部地下水位将无法被降低，故在基坑中部增设管井4口，总管井数为25口。

井深为20米，孔径为600mm，滤管为DN300mm的PVC波纹管。

管井位置布置见平面布置图。

4.3.2,若电梯井、集水坑在开挖时有积水情况，可根据情况在电梯井、集水坑旁增设管井，以降低地下水。

4.4地表排水

在基坑周边距坡顶1米布置一圈排水沟，排水沟深500mm,宽300mm，在排水沟上每30米留一个1米×1米×1米的集水坑，排水沟底按0.5%坡度向集水坑找坡。

排水沟采用砖砌筑水泥砂浆抹面。

排水沟与坡顶间浇筑100厚C15混凝土垫层，坡向排水沟，坡顶砌筑200高挡墙，防止雨水进入基坑。

管井所抽地下水分成两路.采用DN300PVC排水管直接排至东侧水河。

5、主要施工方法

5.1施工顺序：

设备进场—井点定位—管井施工—试抽水—开始降水—基础施工—基础回填—管井封闭—设备退场。

5.2管井定位

根据轴线控制点，用经纬仪、钢卷尺定位。

5.3成井

采用高压水枪钻孔成孔。

成孔后要洗井冲净孔底沉渣，并连续下入井管和滤料。

5.4安装管井

井管采用PVC波纹管，长度为6米。

管与管连接口要用胶带密封，用铅丝扎紧。

在PVC波纹管管身波纹与波纹之间用10号钻头，每隔10mm布置渗透眼，打孔过后在管身上面用60膜的尼龙网布均匀缠绕在滤管上并绑牢。

井管外填滤料，滤料采用5#-10#的瓜子片掺中粗砂灌至地面。

摆放PVC波纹管时要扶正，确保井管整体垂直度。

5.5洗井

管井安装后，及时放入1.5千瓦的高扬程水泵抽水洗井，防止时间闲置，使滤管堵塞。

5.6抽水

洗井12—24小时后，流出清水，即可连续抽水。

如出现出水混浊并大量含有粉粒成分时，要调细滤料粒径。

5.7施工控制

降水过程中注意地下水位观测。

在基坑开挖前及开挖过程中，24眼井全部启动强力降水，之后可以根据水位观测情况及天气状况适当调整降水井数。

管井内水泵位置置于地面下8米处，当管井内水位低于水泵时，停止抽水，当水位高于水泵位置，继续抽水。

6、组织保证措施

6.1组织保证措

建立岗位责任制和质量监督制，明确分工责任，落实施工质量控制责任制，各岗位各行其职。

6.2技术保证措施

6.2.1原材料均由合格供应商供应，材料进场后做好复检工作，合格后方可使用。

6.2.2安装管井质量是降水效果能否达到要求的前提条件，选派有丰富经验的施工员及质检员严格控制质量，尤其是关键环节，如成孔直径、滤料投入量等。

6.2.3派责任心强的施工员全场巡视设备运行情况，不允许有丝毫松懈，发现问题及时抢修或更换备用设备，以确保降水质量。

6.2.4各施工小组密切配合，保证降水设备正常运转。

加快施工进度，尽量缩短降水周期，避免长期降水加剧对环境的影响。

6.2.5为保证降水效果和降水质量，要提供50KVA的发电机，防止停电后水位反弹。

6.3经济保证措施

建立奖罚制度，对施工质量优秀的人员给予一定的奖励，激励他们在工作中始终把质量放在首位，使他们再接再厉，把质量干的更好。

对施工质量低劣的人员给予惩罚，严重的予以除名。

7、安全保证措施

7.1在用水枪钻井孔施工过程中，旁边并派人看守。

7.2钻井孔时在高压泵旁要有人看守值班，并防止意外事故发生。

7.3在降水过程中，现场设专人24小时看护，巡视每个水泵查看水位变化情况，防止水泵干抽发生事故。

7.4降水施工时，各管井应同时工作，使水位差控制在同一面上，基本保证土层中的裂隙水不进入基坑。

7.5降水过程中注意用电安全，施工用电必须采取TN-S接零保护系统（即三相五线制），实行一机一箱一闸一漏电保护。

经常检查线路有无磨损，发现电缆有破损应及时修补或更换电缆。

7.6加强安全监控，在基坑周边设沉降观测点，特别是西侧民房，每间房屋设两个观测点，每天早晚各观测一次，以观测数据指导和控制降水，确保周边环境的安全。

8、基坑降水应急预案

为确保正常施工，预防突发事件以及某些预想不到的、不可抗拒的事件发生，事前有充足的技术措施准备、抢险物资的储备，最大程度地减少财产和经济损失，必须进行风险分析和预防。

8.1、突发事件、紧急情况及风险分析

根据本工程施工特点及复杂的地质情况，在辩识、分析评价施工中危险因素和风险的基础上，确定本工程重大危险因素是基坑坍塌、地基不均匀沉降引起附近建筑物倾斜、在工地已采取机电管理、安全管理各种防范措施的基础上，还需要制定基坑坍塌和地基不均匀沉降引起附近建筑物倾斜的应急方案。

8.2、突发事件及风险预防措施

从以上风险情况的分析看，如果不采取相应有效的预防措施，不仅给工程进度造成很大影响，而且对施工人员的安全造成威胁。

（1）、基础开挖前先采取井点降水，将水位降至开挖最深度以下，防止开挖时出水塌方。

（2）、材料准备：

开挖前准备足够优质木桩和脚手板，装土袋，以备护坡 （打桩护坡法），为防止基础出水，准备2台抽水泵，随时应急。

（3）、进行基坑支护方案的设计并进行专家论证。

（4）、降雨量过大引起基坑坍塌的预防措施：

①、基坑的周边砌筑30cm高的防淹挡墙，作为通常情况下的挡水设施；配备足够数量的草包，紧急时对基坑周围施做围堰，防止地面水大量流入坑内。

②、配备两台水泵（其中一台备用），用于排除井下积水。

③、施工现场仓库配备足够数量的潜水泵、泥浆泵。