降水方案.docx
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降水方案
一、工程概况
(一)概述
拟建苏州市***学院综合办公楼位于苏州市***学院内。
拟建建筑为地上10层,地下一层的框架办公用房,占地面积约1650m2,采用框架结构。
场原为学校综合楼,原有一条河从场地内穿过,现已整平,总体地势较平,标高为2.69~3.06米。
本工程±0.000=3.50m(相对于黄海标高),地面标高取为2.90m(黄海),相对于±0.000为-0.60m,根据设计资料,地下车库底板面标高-3.90m,地下室底板厚500mm,考虑混凝土垫层厚100mm,则基坑大面积开挖深度为3.90m;基坑周边桩顶标高为-5.30m(黄海),考虑桩端进入承台100mm,混凝土垫层暂按100mm考虑,则基坑承台处开挖深度为4.90m;局部电梯井桩顶标高为-5.85m。
根据周围环境和开挖深度,本基坑为三级基坑,基坑侧壁重要性系数γ0取0.9。
(二)工程地质、水文地质条件
1、根据苏州开普岩土工程有限公司提供的《苏州***综合楼岩土工程勘察报告》详细勘察编号:
06006,基坑开挖涉及的土层主为第四系地层,属长江三角洲冲冲积平原前缘的地层,自上而下为:
1层杂填土:
杂色,松散,湿。
主要由炭渣和建筑垃圾组成,场区普遍分布,层厚0.50~3.10米,层底标高-0.20~2.25米。
2层粘土:
灰褐色,硬~可塑,饱和,含有铁锰结核,光滑、干强度高、韧性高。
场区局部缺失,层厚0.40~2.40米,层底标高-1.60~1.35米。
3层粉质粘土:
灰黄色,饱和,可塑状,含铁锰斑块,具有光泽,摇震反应慢,干强度中等,韧性中等,场区遍布,层厚1.00~3.50米,层底标高-2.80~-0.48米。
4层粉土夹粉质粘土,灰色,流塑,饱和,呈层状分布,见云母星点,摇震反应迅速,干强度低,韧性低,场区普遍分布。
层厚3.70~5.50米,层底标高-7.31~-6.35米。
5层粉砂夹粉土:
灰色、饱和,中密~密实,含云母碎片。
场区普遍分布,层厚9.10~11.70米,层底标高-18.344~-16.41米。
2、水文地质条件
拟建场地浅层地下水为孔隙潜水和微承压水,孔隙潜水主要赋存于
(1)层杂填土中及粘性土裂隙中,微承压水赋存地5层粉砂夹粉土中,富水性中等。
稳定水位标高为1.84~2.26米。
基坑支护设计参数表
层
号
土层名称
重度γ
(KN/m3)
固结快剪
渗透系数
透水性
Ck
(kpa)
Φk
(°)
垂直
KH
水平
KV
1
杂填土
(18.0)
(8)
(10)
透
2
粘土
19.5
38.5
10.4
4.55E-07
4.65-07
不
3
粉质粘土
19.0
31.0
9.3
2.08E-06
2.01E-06
不
4
粉土夹粉质粘土
18.5
20.1
13.0
(5.0E-05)
(5.0E-05)
不
5
粉砂夹粉土
18.7
(5.0)
(25)
(2.0E-04)
(2.0E-03)
弱
二、降水施工方案编写依据
2.1苏州***土工程有限公司提供的《苏州***综合楼岩土工程勘察报告》详细勘察编号:
06006。
2.2上海**建筑设计院有限公司提供的《地下室底板结构平面图》
2.3《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)。
2.4中华人民共和国行业标准《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)
第三章土质评价及选用
根据工勘报告提供的资料4层粉土夹粉质粘土透水性较差;5层粉砂夹粉土透水性较好,渗透系数K为3.0m/d(勘察提供指标为2.0E-03,根据苏州地区降水经验作适当调整)。
根据我公司分析及苏州地区施工经验,本工程第4层粉土夹粉质粘土层应考虑为微承压水含水层(勘察资料说明仅第5层粉砂夹粉土为微承压水含水层),且承台底距距4层粉土较近,局部坑底位于第4层粉土夹粉质粘土层。
基坑开挖时根据勘察资料,未进行降水施工,在基坑大面积开挖至基础板底后,进行局部挖深处开挖时,基坑内出现管涌冒砂现象,根据现场情况,拟采用管井及轻型井点结合的方式进行降水,消除坑底产生的管涌冒砂现象,避免影响工程质量及进度。
浅部地表水仍采用明沟集排水方法。
第四章井点设计
1、轻型井点设计
对电梯井局部挖深部位地下水采用轻型井点降水,四周封闭潜水-承压非完整井。
在电梯井周边基底上布设一级井点管降水,井点管布好后,降水。
降水范围平面形状为长方形,长141.28m,宽47.2m。
基坑开挖深度大面积为4.2米,局部达5.60米。
地下水位埋深0.50,基坑开挖边线按轴线外1.5米考虑。
1)井管埋沉深度
H≥H1+h+IL=1.95+1.0+1/10*4.0=3.35m,根据土层分布情况取H=6.0米
H1=5.85-3.9=1.95m
h=1.0m
L=8.0/2=4.0m
I=1/10
H1:
井点管埋设面至坑底面的距离
h:
降低后的地下水位至坑中心底面的距离
I:
地下水降落坡度
L:
井点管至基坑中心的水平距离
2)井点系统引用半径x0
3)抽水影响半径R
S:
水位降低值,S=2.45m
S’:
井管中水位降低值s’=4.6m
d:
滤管直径
K:
土壤渗透系数,为3.0m/d
H0=1.87*(s’+I)=1.87*(4.6+1.0)=10.47m
H0为有效深度,因局部粉砂层埋较深,故取H0=11.00m
l:
滤管长度,为1.00m
4)基坑总涌水量
5)单根井点极限涌水量
d:
滤水管直径,为0.048m
6)井点管根数及间距
井点管根数:
取39根
井点管间距:
D=48÷(39-1)=1.26m,取1.2m.
6.0m长井点管总根数39根。
1组JSJ-60型水射泵。
2、管井井点设计
根据基坑挖深为5.45m,要求水位降至坑底下1.0m,设计采用管井与轻型井点抽降结合方法,土层渗透系数根据经验取3.0m/d。
1)计算参数的选择
地下水位埋深按0.8m考虑
水位降深S=5.45m-0.8m+1.0m=5.65m.
地下水位至含水层底板深度H=15.2m,渗透系数取K=3.0m/d。
基坑动水位至含水层底板深度h=9.55米
基坑呈规则长方形,长为23m,宽16m故基坑假想半径
r0=0.29(a+b)=11.3,取r0=12m
降水漏斗影响半径
R=10.2s
=10.2
=99.8m,取R=100m
2)基坑涌水量
根据本工程支护结构及土层情况,按潜水-承压非完整井计算
3)单井出水量
单井出水量计算:
式中:
l――过滤器淹没段长度。
取5.0m
k――取3.0m/d
4)降水井数量
n=1.1Q/q=1.1×609.25/276.9=2.42口
根据苏州地区施工经验场地范围内布设3口管井,井深9m,滤管长6米,滤管在透水层长度为5.0米。
第五章井点施工
5.1平面图、剖面图(附)
5.2轻型井点施工工艺
1)钻孔:
钻孔一般采用冲孔,射水方法进行。
钻孔深度应比滤管底深0.5m,以利沉砂。
及时用干净粗砂将孔壁与井点管之间填实,然后冲洗井点(用自来水或空压机)直至清水。
也可用射水法或套管法钻孔。
套管法是用水冲法将直径为200~300mm的套管沉至要求的深度,再在孔底填一层砂砾石,插入井点管,将粗砂填入套管与井点管之间,拔出套管。
射水法是利用0.4~1.0N/mm2的高压水在井点管下断冲刷土层,将井点管沉至要求的深度后,在孔壁与井点管之间填入粗砂。
后用粘土将井管口下1.4m范围填压结实。
2)连接:
用连接管将井点管与集水总管和水泵连接,形成完整系统。
抽水时,应先开真空泵抽出管路中的空气,使之形成真空,这时地下水和土中的空气在真空的吸力作用下被吸入集水箱,空气经真空泵排出,当集水管存了相当多水时,再开动离心泵抽水。
3)使用注意事项:
降水系统接通以后,试抽水,若无漏水、漏气和淤塞等现象,即可正式使用;应控制真空度。
在系统中装真空表,一般真空不低于55.3~66.7kpa。
管路井点有漏气时,能造成真空度达不到要求。
为保证连续抽水,应配置双套电源;待地下进水泵池进水后,才可拆除井点,并将井点孔及沟槽回填。
5.3管井降水施工
5.3.1管井施工工艺流程
5.3.2施工准备
(1)组织项目人员进行开工前教育和安全、技术交底。
(2)水、电齐备,场地平整后,人员、材料、设备进场。
(3)连接水、电,安装调试设备。
(4)规划现场平面布置,合理安排成井施工设备和施工顺序。
5.3.3放井位:
(1)按设计要求和井位平面图布设井位并测量地面标高,井位与设计要求偏差≯300mm,井位遇有地下障碍物需进行破碎,当因障碍物影响而偏差过大时,应与设计人员协商。
(2)定井位应由专业测量人员进行,井位应设置显著标志,必要时采用钢钎打入地面下300mm,并灌入石灰粉,定位完毕请监理组织验收。
5.3.4挖泥浆池:
根据场地条件在红线内距降水井3m处适当位置挖泥浆池,每2口井共用一个泥浆池。
废浆应及时外运并作妥善处理,保持现场环境卫生。
5.3.5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,避免泥浆侵泡、冲刷导致孔口坍塌。
5.3.6成孔:
管井采用反循环钻进工艺成孔,地层自然造浆护壁。
根据第一口井成孔情况,确定局部钻进到透水地层时,是否采用膨润土护壁成孔。
孔径不小于600mm,钻孔应保持圆正垂直,孔深不小于设计深度,正偏差≯200mm。
5.3.7换浆:
井管下入前应注入清水置换泥浆,并用水泵或捞砂管抽出沉渣,使井内泥浆密度保持在1.15~1.25g/cm3。
5.3.8吊放井管:
井管采用波纹管,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,以免挤入泥砂淤塞井管,竖向用2~4条30mm宽竹条绑扎井管管身,固定井管。
底端井管作为沉砂管,以上3.0m井管外包一层80目尼龙网,作为过滤管段。
在粉土、粉细砂地段也应缠一层80目尼龙网,避免堵塞井壁。
为防止上下管节错位,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、泥砂或异物进入井中,井管要高出地面300mm,井口加盖。
5.3.9填滤料:
(1)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。
洗井后,如滤料下沉量过大,应补填至井口下1.5m处,其上用粘土封填。
(2)滤料必须符合级配要求,合格率要大于90%,杂质含量不大于3%。
5.3.10洗井
(1)成井后,清除孔内泥浆,至井内完全出清水止,再用污水泵反复进行恢复性抽洗,抽洗次数不得少于6次。
(2)洗井应在成井4小时内进行,以免时间过长,护壁泥皮逐渐老化难以破坏,影响渗水效果。
(3)洗井后可进行试验性抽水,确定单井出水量及水位降低能否满足设计要求。
5.3.11水泵安装:
(1)潜水泵用钢丝绳吊放,泵的端部至井底距离不小于0.5m。
(2)安装并接通电源,每井附近设置电闸箱,预埋电缆,做到单井单控电源,并安装时间水位继电自动抽水装置和漏电保护系统。
5.3.12抽降:
(1)联网抽降后应连续抽水,不应中途间断,水泵、井管维修应逐一进行。
开始抽水时,因出水量大,为防止排水管网排水能力不足,可有间隔的逐一起动水泵。
(2)抽水开始后,应做抽水试验,检验单井出水量、出砂量及含水层渗透系数。
当出砂量过大,可将水泵上提,如出砂量仍然较大,应重新洗井或停泵补井。
5.3.13水位观测:
(1)为了控制了解在抽水过程中,地下水位的变化情况,同时为土方开挖提供可靠的依据,达到指导施工的目的。
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。
(2)在不利于地下水的渗流影响降水质量的情况下。
在施工过程中,在槽体的两侧设置降水边沟,边沟上口0.4m,下口0.3m,沟中填满碎石滤料。
沿槽体纵向每50m设置一口集水井,边沟中的地下水流至集水井后,用水泵抽出,经沉淀池后排入现况雨水沟。
5.4设备及人员
1)6m井管共39根,滤头1.00m,φ48;
2)集水总管50m,φ50;
3)射水泵JSJ-60型,1组。
4)抽水及冲井人数为8人;
因工勘提及微承压水头较高,现渗透系数按3.0m/d算。
5.5安全施工措施
1)实行持证上岗制度,成立专门的安全文明管理小组。
2)认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,建立健全的各级安全生产责任制,实行安全施工认可签证制,责任落实到人。
3)工程开工,施工人员进行三级安全教育,建立安全教育卡,长期考评制度。
4)本工程安全目标:
无重大人身,设备事故。
5.6文明施工措施
1)现场文明施工按苏州政府颁发的文明施工管理要求,落实内部奖惩条例实施。
2)工程部指派专职监督员,检查落实文明施工的措施和要求,不野蛮施工,不污染环境。
3)挂牌施工,接受政府和人民的监督。