基坑支护及井点降水方案讲解.docx

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基坑支护及井点降水方案讲解

1.1一般概况……………………………………………….................................1

3.3围护方案选择与优化………………………………………………………..3

4、设计计算………………………………………………………………………….4

计算条件…………………………………………………………………………4

5、施工技术要求……………………………………………………………………..4

5.1管井施工…………………………………………………………………….55..2井点施工………………………………………………………….65.3注意问题……………………………………………………………………8

6、基坑降排水………………………………………………………………………9

7、监测………………………………………………………………………………9

7.1技术要求……………………………………………………………………9

7.2监测项目…………………………………………………………………..9

7.3观测要求…………………………………………………………………..9

7.4报警值………………………………………………………………………10

7.5应急措施…………………………………………………………………...11

8、其它………………………………………………………………………………11

第二部分计算书...............................................12

2.1降水计算........................................................12

2.2降水降深验算....................................................13

2.3地面沉降评估....................................................13

第一部分综合说明

1、工程概况

1.1一般概况

（1）工程名称：

（2）地理位置：

（3）勘察单位：

（4）主体设计单位：

（5）建筑单位：

1.2项目概况

该工程为，位于。

B11#、B12#楼工程均为28层，人防工程为2层，总建筑面积58000㎡，其中人防工程地下室15940.72㎡，B11#楼建筑面积21029.64㎡，B12#楼建筑面积21029.64㎡。

本工程B11#、B12#楼采用钢筋混凝土灌注桩，人防工程采用静压方桩，B11#、B12#基础形式为筏板基础及桩承台，主题结构类型为剪力墙结构，人防基础形式为筏板基础及下柱墩，筏板以上为框架剪力墙结构。

本工程为地下二层车库，±0.000为绝对标高6.600m。

自然地面相对标高-1.95m（绝对标高+4.65m）地下室开挖深度约8.25m~9.15m。

1.3环境概况

拟建工程场地基坑北侧为姜高路，基坑坡顶距离北侧用地红线约26.5m，基坑南侧为香樟湾南区项目（已先施工，别墅开挖深度约2.1m，别墅地库开挖深度约3.95m）灌注桩距离南区别墅地板边线11.15m，基坑东侧为规划道路；基坑西侧为海陵南路，基坑坡顶线距离西侧围墙月17.6m，围墙内侧3.4有供电管廊，管廊深度2.3m，宽1.5m。

1.4基坑安全等级

根据《建筑基坑支护技术规程》，结合周边环境等因素，确定本基坑的安全等级为二级，重要性系数1.0。

2、地质资料

根据xxx勘察院提供的《xxx岩土工程勘察报告》，该场区的工程与水文地质条件如下：

2.1地形地貌

本工程地场地地貌类型江淮两大水系冲积平原，下水位较浅，主要为孔隙潜水层，水来源主要为大气降雨以及周边的地表水补给，在场地的东北角有一鱼塘，水位较高。

2.2岩土层分布及其特征

根据勘察揭示的土层结构，基坑开挖影响深度范围内的地层分布如下：

①层—耕土：

灰黄色灰褐色，厚度：

0.4~1.0米

②层—粉质粘土夹粉土：

灰黄.灰色，可塑—软塑，厚度：

1.0~4.0米。

场地内普遍分布。

③层—粉土：

灰色.黄灰色，中密为主，厚度：

6.3~8.6米。

局部有缺失。

3-2粉质粘土：

灰色，可塑，厚度：

0.7~2.4米。

场地内普遍分布。

3-3粉土：

灰色，中密—密实，厚度：

1.5~3.9米，场地内普遍分布。

3-4粉质粘土：

灰色，可塑，厚度：

3.10~10.40米，场地内普遍分布。

3-5粉细砂夹粉土：

灰色，密实。

厚度：

5.0~13.8米，场地内普遍分布。

④层—粉质粘土：

灰色，可塑，厚度：

6.5~9米。

场地内普遍分布。

层—细砂：

灰色，灰黄色，密实。

厚度：

13.0~14.5米。

场地内普遍分布。

层—粘土：

灰黄色，黄白色，硬塑。

厚度：

9.0~10.5米不等。

场地内普遍分布。

2.3水文概况

1.勘探深度范围内地下水主要为赋存于松散沉积物中的孔隙水，含水层主要赋存于1层填土和2层，3-1层土孔隙中，主要含水层为3-1层粉土。

对本工程有影响的主要是上部孔隙水，孔隙水埋深约为1.0~1.3米，。

常年最高水位约在地面下0.5米，常年最低水位约在地面下1.5米左右，水位变化幅度约为1.0米。

2.微承压水赋存于3-3,3-5及5层土中，水头标高约为2.5-3.0米。

该微承压水位于基坑底部，其对基坑底部有影响。

3、支护方案设计

3.1设计依据

（1）委托方提供资料：

a、xxx勘察院提供的《xxx岩土工程勘察报告》

（2）有关规范、规程：

a、国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

b、国家标准《建筑低级基础设计规范》（GB50007-2011）

c、国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）

d、国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

e、国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）

f、行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）

g、行业标准《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）

h、国家标准《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）

i、国家标准《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2011）

j、行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

k、行业标准《复合土钉墙基坑支护技术规范》（GB50739-2011）

l、行业标准《建筑深基坑工程施工安全技术规范》（JGJ311-2013）

m、协会标准《加筋水泥土桩锚支护技术规程》（CECS147：

2004）

n、行业标准《型钢水泥土搅拌墙技术规程》（JCJT199-2010）

o、其他有关规范、规程及图集

3.2设计思路

该基坑开挖深度约为8.25m~9.15m

该工程的特点如下：

（1）地质条件：

基坑开挖影响深度范围内主要为粉土，易发生流土，且含水量较大；下部微承压水埋藏较浅，坑中坑开挖时易发生基坑突涌；

（2）支护结构体系的稳定性：

优先选用具有成熟经验的支护形式，满足基坑支护整体稳定性的要求，尽量减小对周边环境的影响；

（3）在保证基坑及周边环境安全稳定条件下尽量节约工程造价；

根据本工程基坑的开挖深度和面积,为降低工程造价,必须选择一种确保安全、有成熟设计和施工经验的基坑围护和降水方案，本着“安全第一，技术先进，经济合理”的原则，做到基坑围护结构稳定，可靠，确保周边环境不受基坑开挖影响，同时方便基础与地下室工程施工。

3.3围护方案选择与优化

（1）常见且较成熟的围护方案有土钉墙（地面喷锚）或复合土钉墙或素喷、放坡砼挂网（喷锚）护坡、深层搅拌桩（至少三排）、钢筋混凝土灌注桩（至少二排）等，从现工程的环境与土质来选择来说，这几种均可行

（2）就工程本身来说基坑开挖及降水改变了工程场地水土体系的天然平衡状态，实质上基坑工程中的一切措施包括围护、止水、支撑、地基加固等都是用来弥补平衡状态的改变的，常见且较成熟的降水方案有轻型井点降水、管井（大口径）降水、电渗井降水等。

井点降水特征：

①井点降水以疏干基坑内的地下水为目的，主要降水含水层为上部的潜水含水层。

分析时除围护结构长度较短或其长度不足以深入到埋藏较深的隔水层时须考虑坑内外水力联系外，一般可将围护结构视为完全的隔水帷幕；②井点降水以降低基底以下承压含水层的水头，防止基坑底板隆起或突水产生流砂为目的，但不能足够保证其它各含水层（或不透水层）（俗称隔层土）对基坑开挖和降水效果的影响。

承压含水层一般埋藏较深，围护结构的深度不足以把基坑内外的承压含水层完全隔开，其地下水渗流特征为：

基坑内外地下水连续相通，降水影响范围不大，如过度过快会引起坑外地面沉降；管井降特征：

从地下水分析、基坑开挖深度、地下水含水层位置及其含水量看，对本基坑开挖影响最大的为<3—1>层（设计坑底土层）粉土、粉砂中的微承压水，该层土体渗透性较强，含水量较大，且基坑底最深部位位于该层土顶面，需采取合理措施进行地下水处理。

其作用有：

其一是了保证地下室的正常施工及满足抗浮要求；其二是确保基坑的正常开挖及边坡的整体稳定性，防止基坑发生突涌及流砂。

其三是确保除<3—1>层外其它有微承压水层或潜水层不对开挖的影响。

2降水设计

地下水处理方案

本基坑

支护形式：

基坑采用二级放坡土钉墙，坡比1:

0.7支护，700@1000钻孔灌注桩+一道锚索支护、局部1:

0.8自然放坡、局部采用复合土钉墙支护。

止水形式：

单排850@1200三轴深层搅拌桩止水帷幕

降水形式：

基坑边按不大于18m布置一口管井，基坑内水平距离按不大于20m、垂直距离不大于25m布置一口管井，实际共布置100口管井。

其余数量、距离需计算。

4、设计计算

4.1计算条件

（1）基坑安全等级为二级，重要性系数取1.0。

（2）岩土体抗剪强度指标C、φ值采用固结快剪指标

（3）土压力计算根据半空间内的应力状态和土体极限平衡理论而采用朗肯土压力理论。

（4）场地中的土层采用水土合算计算模式。

（5）基坑顶部地面计算超载取q＝20kPa；

（6）本次基坑支护结构内力及稳定性计算采用“理正基坑支护结构专用软件理正深基坑7.0版”进行。

5、施工技术要求

5.1管井施工

1．施工材料，人员及具体尺寸

深井降水施工，施工钻孔孔径为550mm-650mm（因钻杆有一定的摆动幅度，所以钻头只需450mm-550mm的及可）,井径600mm,长度为6000mm的PVC波纹管，（目前泰州市场有三种管井降水管材料，一种是水泥渗透管，每根长4米，第二种是无砂管，每根长1米，第三种是PVC波纹管，每根长5米。

水泥渗透管每根管与管之间连接处用电焊连接，下管时间慢，费时费工成本最大，只适合用水企事业单位长期抽水使用，在工程降水使用中无需此方法。

无砂管每根管与管之间连接处先用轮胎内胎掴住，然后用竹枇扎紧，因无砂管每根为1米，所以此方法最费时费工，而且无砂管管身很脆弱容易破碎，渗透间隙很小容易堵塞。

PVC波纹管管与管之间本身就有连接口，在连接时用胶带密封住，用铅丝扎紧及可，此方法速度快，成本底，在加工时渗透眼打在波纹与波纹之间的间隙处，让滤料与渗透眼分离，无堵塞现象发生，增加渗透速度，而且基础开挖过后PVC波纹管可以二次利用。

PVC波纹管在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膜的尼龙网布用塑料线均匀掴在滤管上,滤料采用5#-10#的瓜子片灌砂到地面向下１米处，上面用自然土回灌至地面．

本次管井降水施工时采用滨洲150J小型钻机两台套施工，材料采用PVC波纹管，每根PVC波纹管长度为5米，用2根整根PVC波纹管及可，共计10米的PVC波纹管。

2．管井降水施工工序

根据图纸和施工要求放线定位

安装机械设备，及水泵进出水管

现场施工人员5名，1名工作人员负责操作机械设备，2名工作人员负责泥浆打捞，及清理。

2名工作人员负责PVC波纹管打孔及下管摆放，滤料填实及自然土的回填。

在施工中要防止孔口塌陷，如发生塌陷现象用粘土将孔口填实重新施工。

摆放PVC波纹管时四周用扶正木扶正，确保PVC波纹管成垂直下放线。

管井安装结束后，在每口管井中及时放入0.75千瓦高扬程水泵抽水，按土建方要求排放到指定地点，并安排3名工作人员分3个班次轮流值班，确保降水达到施工要求。

并且在原有水泵数量的情况下多准备1.5千瓦高扬程水泵

台，以便在抽水设备出现问题时及时替换。

管井抽水的地下水含泥量不超过5-10%

管井施工时采用错位法施工，结构为梅花桩型，使每个点面都能达到降水效果。

3.管井施工注意事项

a.本次工程采用滨洲150J小型钻机,设备总功率为20千瓦/小时,每台抽水用高扬程水泵功率为0.75千瓦/小时,共20台，在管井设备正常运转使用当中要注意供电设施的配套应用.

b.管井降水设备及轻型井点降水设备24小不间断运作,故排水量很大,所以在本次工程四周设一些排水沟,便于解决井点设备排水问题

5.2井点施工

a.井点管的埋设可直接用井点管水冲下沉，也可用套筒式冲孔或钻孔后再将井点管沉入。

本工程采用套筒式冲孔法埋设井点管。

b.套筒直径30cm，长度约10m，底部呈锯齿形。

套筒内有水枪，水枪直径75mm，喷嘴直径20mm，由多级水泵供给高压水，水压0.6～0.8MPa，冲孔深度比滤管底深0.5m左右；

c.井孔冲成后，拔出套筒并立即插入井点管，在保障居中并垂直情况下，向孔内填装滤料，直到距地面1m深的范围内，用粘土填实，以防漏气。

d.井点管埋设后，即可接通总管和抽水系统，进行试抽，检查抽水效果。

2.3轻型井点注意事项

a.做好准备工作：

做好抽水试验，分析水文地质条件，使井位、井深、滤管长度、标高设计合理可靠。

b.超前降水：

降水领先、开槽在后。

在施工过程中始终保持干槽作业，降水速度超前于挖槽速度。

地下水位降至槽底以下0.5～0.8m之后，才能开始挖槽，并在施工过程中始终保持这水位。

c.冲点注意操作安全：

查清地下障碍物、和地面供电线路保持安全距离。

d.井点滤管（花管）孔眼底总面积不小于立管截面面积；骨架、支撑、滤网等均仔细检查完好，加以保护、扎紧；滤料符合滤管要求，洁净无杂物。

e.井点管组装严密、不漏气、减少接头。

f.冲点时保护好已冲好的井点，防止泥水和杂物流入井点管中。

g.分层填滤料、分层封粘土，认真操作保证降水效果。

h.泵体与进水干管总管连接痛心紧密，在一整体地坪上安装，防止不同沉降。

i.井点降水保证连续抽水，保证电机安全运转。

j.若工程施工期处于冬季，必须做好全系统设备防冻、保温

降水工期

以目前施工顺序及泰州气候等情况,本工程降水工期拟定为60天.

降水原则

结合实际需要，制定了如下降水原则：

①降水满足基坑干作业施工和建筑抗浮需要；

②满足条件①情况下抽水总量最小；

③满足条件②情况下材料用量尽可能少；

④降水引起的地面沉降不对周边建构筑物的运行产生破坏；

⑤充分利用土钉施工和降水均由我施工队承担的优势，综合利用地下水。

5.3注意问题

1、不论管井降水还是轻型井点降水，都需24小时不间断抽水，当土方开挖完，扎钢筋倒混凝土底板时就要拆除管井抽水设备，否则无法施工或将抽水设备倒入底板以下，抽水设备一但停止，地下水会立即从基础四周的施工工作面中涌上来，轻者土建队伍无法施工，重者导致基础底板变形、开裂、上浮等破坏性结局。

2、轻型井点和管井安装位置须符合总的基坑围护设计方案

3、管井安装时应按总平面及土建施工图纸尺寸，尽量避开基础梁及后浇带等不宜位置，以免影响后续施工。

4、拟采用井点设备供电配套应用及安全，应符合安全生产条例和有关安全规定。

5、管井降水设备及轻型井点降水设备24小不间断运作,故排水量很大,所以应在设备蹲位及基坑四周设一些排水沟,便于解决井点设备排水问题，以免排出来水回灌。

5.4施工技术要求

5.41建筑材料

（1）水泥：

采用42.5普通硅酸盐水泥；

（2）线材：

HPB300；

（3）钢筋：

HRB335和HRB400；

（4）焊条：

E43和E50系列焊条；

（5）喷射混凝土用砂采用中、粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率5％-7％，含泥量＜3％

（6）石子：

粒径＜12mm

5.2放坡处理要求

（1）坡面喷射C20细石混凝土，水泥：

砂：

石为1:

2.0:

2.0（重量比）；水灰比宜为0.40～0.45；粗骨料粒径不宜大于12mm。

（2）面层厚度50mm坡面整平，待安放钢筋网后一次喷射到位。

喷层砼初凝小于10min,终凝小于30min。

（3）钢筋网与坡面间隙宜为20～30。

（4）作业应分段分片依次进行，喷射顺序应自下而上。

（5）混凝土1天强度不得低于5MPa;3天强度不得低于10MPa。

6、基坑降排水

（1）根据场地条件，上部基坑开挖时采用明沟集水井排水，坑中坑开挖时采用轻型井点降水。

（2）及时的将水排到排水沟、市政管线或影响基坑的范围以外。

（3）基坑顶部做好截水措施，严禁地表水和基坑排水倒流回渗入基坑。

（4）放坡坡面设置泄水孔

7、监测

为指导设计与施工、反映基坑侧壁土体真实力学效应、检验设计施工的可靠性和开挖后基坑土体的稳定状态，确保工程的顺利进行，需对本基坑进行各项监测。

7.1技术要求

（1）施工期间应根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法，尽量减少基坑的开挖对周边环境的影响。

（2）监测仪器的选择应考虑最大可能需要量程，选用满足安全监测要求的合适仪器。

（3）仪器安装埋设前应进行检验和率定，绘制检测点安装埋设详图，并按照方案和埋设要求做好埋设准备。

（4）仪器埋设时，应核定传感器的位置，埋设的准备是否符合要求，按照监测的位置和方向埋设传感器。

（5）所有监测点安装完毕后，应及时绘制准确测点位置图，并对监测点加强保护，预防意外破坏。

（6）监测数据必须做到及时、准确和完整，发现异常现象，加强监测。

监测数据未达到报警值期间，应向设计单位按照预先约定的周期提交一次监测结果（包括监测数据和报告）。

监测报告应注明施工进度和进度平面布置图等施工信息便于相关各方分析监测结果所反应的情况。

（7）对原始数据要分析、去伪存真后方可计算，并绘制观测读数与时间、深度等的关系曲线，按照施工阶段提出简报。

监测工作应贯穿施工始终，待全部资料备齐后，应提供完整电子版监测数据、监测时程曲线图及监测报告予围护设计单位及相关各方。

（8）监测数据如达到或超过报警值应及时通报各方，以期尽快采取有效措施。

（9）监测方案应得到设计单位的认可。

7.2监测项目

根据本基坑的周边环境概况，基坑工程安全等级为二级，在基坑开挖及地下主体结构施工期间应有基坑监测工作来配合施工，根据监测数据及时的调整施工方案和施工进度。

建议该工程监测项目如下：

（1）坡顶水平、垂直位移：

主要目的是通过控制圈梁的位移掌握周围土体的变形对周围建筑物的影响，每隔15米左右设置一观测点；

（2）深层水平位移：

主要目的是通过水平位移的监测掌握周围土体的变形情况，在围护桩部位每20米左右设置一观测点；

（3）管线沉降观测：

建筑物角部等沉降敏感部位布置沉降观测点；

（4）周边道路沉降监测：

沿道路边每隔15ｍ设置一个观测点；

（5）地下水位观测：

沿道路侧每边设置一个观测井。

7.3观测要求

（1）监测单位必须具有相应的监测资质，监测施工前应根据本设计要求编制详细的监测方案及施工组织设计，并报本设计单位审查确定后方可执行；

（2）监测单位应在充分理解本设计方案后，根据现场实际情况在支护结构施工过程中布置监测点，并取得初读数；

（3）监测周期：

土方开挖至基坑地下结构侧壁土方回填；

（4）监测频率：

土方开挖期间原则上一天一次，具体监测频率可根据监测反馈信息适当调整。

出现异常加密加测频率；

（5）监测单位需及时向建设、设计、监理等有关单位反馈监测信息并提供监测报告；

（6）所有监测测试点在监测周期内需根据现场情况采取适当措施加强保护，以防破坏。

7.4报警值

水平位移、沉降：

变化速率大于3.0mm/d或总位移超过30mm；

深层水平位移：

变化速率大于3.0mm/d或总位移超过30mm；

道路沉降：

大于2.0mm/d或总沉降量大于20mm；

水位变化：

大于500mm/d或则总变化量大于1000mm；

管线监测按照相关部门要求进行。

7.5应急措施

如监测数据超过以上报警值，应引起有关各方面的注意，采取必要应急措施，妥善及时解决。

（1）如果位移报警发生在开挖阶段，应立即停止报警部位的开挖，如果连续3天报警，应进行回填在通过其它的方法进行开挖。

（2）如果位移报警发生在开挖末期，应降报警段抢挖浇注。

（3）流沙、管涌：

应加快垫层施工或加厚垫层；

（4）如在降水工作中发现基坑止水桩外基础突然塌陷,下沉时应停止抽水,填、堵由于水土流失而造成的掏空区域,并加固该处的支护结构.,一切正常后方可开机抽水.

8、其它

（1）本图的实施应结合建施、结施综合进行，以不影响主体结构的施工为准。

如地下室结构平面及开挖深度发生变化，基坑支护图纸应做相应调整。

（2）支护结构施工前应结合建筑、结构施工图进行核对，如发现不一致应及时通知设计单位对其进行修改或加强。

（3）支护结构完成后，应根据相关规范要求对支护结构进行检测。

（4）施工过程中，各单位应密切配合，出现监测数据异常时，应根据现场实际情况及时整改并合理调整施工方案和施工进度，确保基坑周边环境的安全。

本说明未尽事宜应按照相关规范规程执行。

第二部分计算书

2.1降水计算

本工程含水层为<2-4>粉土，基坑底最深部位已坐落于该层土顶面，由于该层土渗透性强，含水量大，为保证达到稳定基坑边坡、确保地下室施工的目的，确定采取轻型井点降水方案。

井点管出水量：

Q=65Πdl=1.325（m3/d）。

R抽水影响半径：

R=1.95×S（HoK）

=1.95×5.15×1.2×1.19

=14.3m

基坑涌水量

KAS1×2700×4.2

Q===977.6（m3/d）

S+2t4.2+2×3.7

1.2）管井单井出水量计算

q=120пrsl3K1/2

1.3）管井高程及平面设计

管井按承压水完整井设计，高程布置示意图，根据高程布置验算降水的影响范围为。

r=18.82m

根据以上计算结果布置管井平面，为确保降水效果，管井平面间距控制在18m左右，错开布置，施工时应避开桩基承台及基础梁。

1.4）降水降深验算

按照规范进行降深验算，确定本布置满足设计要求，即降水降深12m。

2.2降水降深验算

按照规范进行降深验算，确定本布置满足设计要求，即降水降深12m。

2.3地面沉降评估

降水引起的地面沉降采用分层总和法计算，计算原理及公式按国家规程。

计算结果考虑本工程的降水时间和地层释水时间，按经验进行折减。

计算结果表明周边场地沉降总量及不均匀沉降量均在规范许可范围内，因此降水方案可行。