深井降水1122Word格式.docx

1、一工程概况1.1、基本概况1）、工程名称：上海物联网中心技术研发中心一期工程基坑降水2）、建设单位：中科院微系统与信息技术研究院3）、地理位置：拟建工程位于上海市嘉定区城北路235号，项泾路以东，轨道交通11号线以南，城北路以西，研究所嘉定园区以北。4）、围护设计单位：中船第九设计研究院工程有限公司1.2、结构概况1）、本工程主体结构本工程拟建建筑物为2幢13层技术研发中心A、B楼，1幢16层专家流动公寓，1幢10层研究生公寓，建筑高度3757m，采用框架、框架-剪力墙结构；地下部分设计为2层，主要用途为车库。本方案为该项目地下室基坑深井降水施工方案。2）、基础形式：桩筏基础3）、基坑规模及开

2、挖深度：本基坑周长约561m，开挖面积约14348m2，0.000相当于绝对标高4.750m。本基坑大面积开挖深度为9.20m。1.3、基坑周边环境本项目位于嘉定区城北路235号，项泾路以东，轨道交通11号线以南，城北路以西，研究所嘉定园区以北，具体位置见卫星鸟瞰图。基坑范围周边环境经过现场踏勘，分述如下：基地北侧：基地北侧为轨道交通11号线，与本工程地下室沿线外墙基本平行走向，高架承台结构距离本工程围护墙约41m，11号线为高架、桩基承台结构型式，采用钢筋砼桩基础。该侧目前道路名为拥军路，道路简单、规模较小，今后将规划市政道路城平路，基坑开挖期间无管线分布。现场图片如下：基地东侧：基地东侧为

3、市政道路城北路，距离基坑很远，道路边线距本工程围护内边线约108m；基坑开挖对该侧市政管线影响很小。基地南侧：基地东南角有1幢2层的建筑物，目前作为研究所内部食堂使用，建筑物距离基坑围护内边线约30.6m。基地南侧为目前研究所办公区域，区域内的建筑物距离围护结构较远，外墙离本基坑约65.4m；研究所内部管线均分布于该侧，最近的煤气管线距离围护结构约56.5m。基地西南角有硅酸盐研究所的1幢2层、1幢3层的建筑物，距离基坑最近的3层建筑与围护结构之间约6.7m，稍远的2层建筑物与围护结构之间约16.7m。基地西侧：西侧区域目前无建筑及管线分布。二工程地质及水文地质条件2.1、工程地质条件1）、地

4、形地貌：拟建场地位于上海市嘉定区，属滨海平原地貌类型。场地内地势较平坦。2）、地基土的构成与特性：根据勘察报告可知，拟建场地在所揭露的深度范围内的地基土主要由粘性土、淤泥质粉质粘土组成。与基坑支护及降水相关的地层及其主要特性如下表所示。基坑围护设计参数一览表（勘察报告）层号土层名称重度o固结快剪峰值渗透系数压缩模量kN/m3C（Kpa）建议值ES0.10.2MPaK（cm/s）1粉质粘土18.62118.02.0E-064.41218.1194.173粘质粉土827.52.0E-047.96淤泥质粉质粘土17.11312.59.0E-052.23t淤泥质粉质粘土夹粉土17.01415.02.0

5、E-052.351粘土17.61513.03.422-1粘质粉土夹粉质粘土18.2925.04.0E-056.633）、不良地质现象：拟建连廊场地处有一人工开挖水塘分布，塘内水深1.41.6m，浜底无淤泥，对本工程基坑无影响。2.2、水文地质条件1）、浅层地下水本拟建场地浅部土层中的地下水属于潜水类型，其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发等。本基坑设计取地下高水位在地面以下0.5m处。场地附近无污染源，本场地地下水对混凝土具有微腐蚀性。1）、深层地下水本工程基坑开挖深度为9.20m，基坑底部以下的土层为1、2-1、2-2、4、层土，其中3层粉性土属浅部潜水层，1、4及层为粘性土，属于隔水

6、层；2及层土属承压水含水层。根据上海地区承压水头长观资料，其承压水头埋深一般在311m之间，呈周期性变化。若按最不利情况考虑，即按承压水头埋深3.00m、地下室开挖深度9.20m、2层顶板最高埋深为22.00m左右，通过计算，Pcz/ Pwy1.05；另外，电梯井位置挖深11.80m，基坑底部土体抵抗承压水同样也可满足要求。因此，本工程2层土中的承压水对基坑底部无影响，而层土埋藏较深，其承压水对基坑底部亦无影响。详细资料见本工程岩土工程勘察报告。三基坑降水方案3.1、编制依据1）、本工程岩土工程勘察报告；2）、现行相关规程和规范：（1）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002

7、）（2）建筑工程质量检验评定标准（GB50300-2001）（3）基坑工程设计规范（DBJ 08-61-97）（4）地基基础设计规范（DGJ 08-11-99）（5）地基处理技术规范（DGJ 08-40-94） （6）建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99）3）、本工程岩土工程勘察报告4）、我公司在该地区类似工程中的成功经验；3.2、降水目的及方案选择降水目的为：1）、根据分层开挖施工进度，分层降低基坑内地下水位到基坑开挖面以下1m，为基坑开挖提供良好的干施工环境，以保证施工机械和工作人员的顺利作业。最终将地下水位降低到基坑底1.0m以下。2）、通过及时疏干基坑内地下水，改善基坑开挖的土体

8、性状，提高土体固结强度，为稳定边坡、减缓基坑的变形，满足施工要求的目的。3）、通过及时疏干基坑内地下水，防止开挖过程中产生管涌、流砂等不良现象发生，保证施工顺利进行。本基坑上部土层均为粉质粘土和淤泥质粘土层，具有聚水、保水性强，渗透系数小，出水量较小等特点。综合降水效果、施工方便程度、降水工期、成本等因素，本基坑降水采用真空深井降水。3.3、深井井点降水特点深井井点降水是在深基坑埋置深于基底的井管，通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出，使地下水位低于坑底。本法具有排水量大，降水深（15m），不受吸程限制，排水效果好；井距大，对平面布置的干扰小；可用于各种情况，不受土层限制；成孔（打井）用人工

9、或机械均可，较易于解决；井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单，施工速度快；如果井点管采用钢管、塑料管，可以整根拔出重复使用；单位降水费用较轻型井点低等优点；但一次性投资大，成孔质量要求严格；降水完毕，井管拔出较困难。适于渗透系数较大（10250m/d），土质为砂类土，地下水丰富，降水深，面积大，时间长的情况，降水深可达50m以内，对于有流砂的地区和重复挖填土方的地区使用，效果尤佳。由于上部潜水层的渗透性较差，在抽水过程中靠地下水的高差（重力作用）要在短期内将地下水抽汲出比较困难，因此在降水井内抽水时的同时，应辅以真空泵抽气，真空深井井点的真空泵开动后，可使井管内及井点周围形成部分真空，可

10、加快土层中的地下水向井内的径流速度，增加水力梯度并改善周围土的排水性，使得沉井井点在低渗透系数的粉砂，粉土和淤泥质粘土中亦能有较好的降、排水效果。3.4、深井降水有关计算本基坑围护采用三轴深层搅拌桩做为止水帷幕，隔断了基坑内地下水与基坑外地下水的水力联系，因此降水不考虑周围地下水的补给。1）、基坑内抽水量的估算本基坑的出水量主要包括地下水的储存量与降雨量，由于对降雨量目前无资料估测，且根据上部潜水含水层的透水性较弱的特性，在短时期内因降雨渗入地层内的渗入量不会很多，因此，本次对基坑的抽水量确定、井数设计与抽水泵的选择只考虑地下水的储存量，对于降雨量的排出，采用明排水的施工措施来解决。地下水容积

11、储存量计算式： W = V 或 W = Ah式 中：W 容积储存量 （m3）V 含水层体积 （m3），V = 基坑面积A降水深度h（即潜水静止水位至基坑底板以下1.00m）； 含水层的给水度，取：= 0.02。基坑面积A = 14348m2。降水深度h = 基坑开挖深度9.2m1.00m静止水位0.50m= 9.25m。由上述参数计算地下水容积储存量如下： W = Ah = 0.03143489.253982m3。2）、坑内降水井数量n的计算降水井数量n = A / a井n 井数（口）；A 基坑降水面积 （m2）； a井 单井有效抽水面积 （m2）；根据我们的降水施工经验，在上海地区第层以上的

12、以粘性土为主的潜水含水层的特性单井有效抽水面积a一般为200250m2，但从本工程场地内的地层分布情况来看，在基坑开挖深度范围内分布的淤泥质粘土层厚度大，该层含水量大，渗透性差，降水效果不明显，为提高降水疏干效果，降水井需加密，故取200m2；即：n = A / a井n=14348/20072（口）由于基坑成不规则图形，实际布置75口降水井。为方便地下水位的监测，了解和掌握降水运行效果和进程，在基坑内布置8口水位观测井，故本基坑深井布置总数为83口。详见附图所示。3）、坑内降水井工作量设计结果分析（1）、日抽水量计算由于粘性土的弱透水性，地层中的地下水向井内渗透的速度非常慢，根据我们长期的降水

13、经验，结合本次降水井井结构、地层情况，真空深井单井在该地层中24小时的最大出水量约为3.5m3，则总出水量为：=3.5m3/d/口75口260m3/d（2）、抽水天数计算抽水天数 t= 总储存量W 每天抽取的出水量Q=398226016天从以上估算结果可知：当75口降水井全部抽水时，约24天后就能将基坑内的地下水疏干，因此，上述井数的布置完全能满足本次基坑的干挖土施工的要求。3.5、平面布置深井布置距离基坑围护结构一般控制在8.0m左右，井与井之间距离正常控制在15.0m，平面呈棋盘式布局，布置的位置应避开工程桩、围护支撑及主体结构墙体、柱、梁等部位，便于固定和抽水管理。详见“基坑降水平面布置

14、示意图”。3.6、井身结构1）、深井深度确定：降水深度控制在基坑底1.0m以下，本基坑最大开挖深度为9.2m，为确保基坑内土体含水的减排，井深确定为15.50m。深入基坑开挖面以下6m左右。2）、井管、滤水管设置：根据开挖深度范围内土层分布情况，地表下3m以上设置3.0m长井管（考虑0.5m井管出露地表），其下滤水管长2m4m，按基坑内的支撑标高或板梁标高间隔设置，基坑底以下设置3.5m长滤水管，滤水管之间用1.0m1.5m长同径井管连接，以方便开挖后的继续运行降水。井管底部滤水管以下设置1.0m长的沉淀管，以防止杂质沉淀后堵塞滤管和汲水管路。井管及滤水管直径140，滤水管采用桥式滤水器，滤水

15、管外包二层60目的尼龙纱网，沉淀管管底用钢板封闭。深井井口高出地表面0.50m，以防止地表污水渗入井内。详见深井井身结构图。3）、滤料：地面以下2.50m以下部位围填中粗砂做为过滤层。4）、井口密封：为防止地面污水的渗入及确保真空效果，在砾料的围填面以上必须采用优质粘土围填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作，密封井段长度为2.5m。5）、深井施工参数：深井成孔直径为500mm，成孔深度约为15.5m，井管直径140mm，井底1.0m为沉渣预留段，以贮存清孔后到下管前间隙时间的沉渣，确保井管安装深度。6）、真空泵设置：配备30台真空水泵分布在基坑四周，每台真空泵各连接3口疏干井,真空泵接上之

16、后连续不断的集水和抽水，以保证井内有真空，无积水。具体详见“井身结构图”7）、其他事项：（1）在降水井、潜水泵、管路等安装完毕正常抽水条件下，预降水约34周，即可进行首批土方开挖。在土方开挖的同时，继续进行降水，将水位降到每层土方开挖面以下1m。（2）井位布置在具体施工时应避开工程桩和主体结构柱、梁、墙体等部位，同时尽量根据相应的区域的基坑开挖深度来定。降水工作还必须与土方开挖施工密切配合，根据开挖的顺序，开挖的进度等情况即使调整疏干井的运行数量。（3）在基坑四周，每35台泵设置一个电箱进行供电，排水集中排放在坑边的沉淀池内沉淀净化后再排放到市政排水系统。四施工组织4.1、施工管理机构设置为保

17、证工程顺利进行，加强现场管理，施工中必须有一套完整和行之有效的管理体系，为此我公司针对此工程成立了施工组织管理体系（见下图）。技 术 组深 井 施 工 班项目管理施 工 组降 水 观 测 班后 勤 组后 勤 辅 助 班4.2、管理人员配置及劳动力组织深井降水主要管理、施工人员见下表岗位工种主要职责人数工程总负责全面负责工程协调、质量、进度、安全、文明施工等1人技术员施工和降水管理技术指导、检查、监督、工序验收等施工员施工组织和进度控制，施工安全和技术指导钻井工井点施工6人辅助工辅助施工4人降水观测管理抽水系统的日常维护、抽水效果观测2人电 工施工用电及用电安全管理合 计16人4.3、施工机械、

18、设备配备本次施工涉及的主要施工机械及材料配备见下表主要机械设备配备表序号机械设备名称规格型号单位数量单机功率备注1水井钻机GXYL100台215Kw泥浆泵BW20015 Kw3真空泵JSJ-60307.5 Kw4井管140M5005483506滤管10007移动电箱40A只15A20滤砂中粗m310冲孔水枪套3.5Kw11滤网60目m300012钢丝软管若干注：上述设备投入时按现场施工需要及时调运进场。五施工进度计划轻型井点每天可完成一套的安装，深井每天可完成约4口，全部完成施工任务约需20天左右，详细施工进度计划见下表施工进度计划表阶 段工作量施工进度（22个工作日）1天20天根据基坑施工需

19、要且不宜少于2周降水运行、观测人员设备进场施工准备深井施工83口预降水观测降水管理人员设备出场说明：井点安装完成一口（套），即运行一套，及时进行降水管理。六施工方法6.1、深井施工1）施工工艺深井施工采用回转钻机钻进、自然造浆护壁成孔、活塞法洗井、潜水泵汲水的成井工艺，该施工工艺主要流程如下图所示：井点测量定位挖井口、安护筒钻机拼装试运转钻机就位钻孔清孔回填井底砂垫层加工、检查井管吊放井管回填井管与孔壁间的砂砾过虑层洗井安装抽水设备试抽水降水运行及降水管理降水完毕拔井管封井2）、施工方法深井施工顺序须和挖土施工的先后顺序相适宜，具体在开工前与有关单位协商确定。（1）、定井位根据深井平面图和基坑

20、围护平面图定出孔位，平面布置时按200m2左右基坑面积布置一口深井，如果在放样时遇到地下障碍物，应予以清除，如果井位与工程桩、有冲突时，应根据现场情况做适当调整。（2）、护筒埋设在井位处预先埋设600钢制孔口护筒，护筒必须周正、垂直，护筒底部进入老土不少于200mm，护筒与周边土体之间的环状间隙必须用粘土分层回填并夯实，以防孔口坍方，并在一侧设溢浆口与泥浆槽相连通。（3）、钻机就位钻机安装应稳固、周正、水平，天车中心与钻机转盘中心、井位中心三点在同一铅垂线上。（4）、成孔采用回转钻钻孔，自然造浆护壁，泥浆循环排渣的施工工艺，开孔孔径为500mm，一径到底，成孔时应控制泥浆的比重在1.151.2

21、5之间，对易塌、易缩径地层，应灵活掌握泥浆比重，以防塌孔、缩径现象发生。要确保成孔的垂直度，开钻前应检查钻杆的垂直度，确保安装井管和成孔同心。（5）、清孔换浆钻孔深度达到要求后，立即将钻头稍提离孔底约200mm，逐渐调整泥浆性能，并用低速回转进行正循环清孔，当孔内杂物和沉淤逐渐被置换出孔外，泥浆比重达到小于1.05时，可结束清孔。清孔工序是成井质量好坏的关健工序，因此必须认真对待，质量不合格不得进入正道工序。（6）、安装井管清孔后应立即安装井管（140铁管），以防坍孔；下管时在井管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），以保证滤水管能居中。用卷扬机分段下设，分段焊接牢固、密封，直

22、下到距井底以上1.0m处。井管安放时上下节对接同心，保持垂直并位于井孔中间；井管顶部比自然地面高500mm左右。下井管过程应连续进行，不得中途停止，如因机械故障等原因造成孔内坍塌或沉淀过厚，应将井管重新拔出，扫孔、清孔后重新下入，严禁将井管强行插入坍塌孔底。（7）、填滤料深井井管沉放完成后，及时在井管与土壁间填充中粗砂滤料，砂砾滤料必须符合级配要求，将设计砂砾规格上、下限以外的颗粒筛除，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%；填砾时不得用装载机直接填料，应用铁锹人工在孔口象限点对称下料，以防分层不均匀和冲击井管，填滤料要一次连续完成，从底填到井口下1.5m。为确保出水畅通，井管四周滤料必须均匀

23、，最终投入滤料量不应少于计算量的95。（8）、井口封闭在采用粘性土封孔时，为防止围填时产生“架桥”现象，围填前需将粘土捣碎（粒径小于3cm为宜）后填入。围填时应控制下入速度及数量，沿着井管周围按少放慢下的原则围填。然后在井口管外做好封闭工作。（9）、洗井采用“泵放入井底抽水法”洗井，即成井完毕后立即下入高扬程底吸式潜水泵至井底抽水，如井内有沉淀，可在水泵抽水的同时人力上下串动水泵，扰动井内沉淀让水泵带出，直至水泵能下到井底。井内水抽干后拔出水泵，以防井外细颗粒进入井内造成埋泵，待井内水位上升至井管上口时重复上述操作，直至井内没有新的沉淀并且出水常清。在成井质量良好的情况下上述操作基本不会超过5

24、次。洗井应在下完井管、填好滤料、封口后8h内进行，一气呵成，以免时间过长，井壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果。真空泵和潜水泵同时开启至挖土施工开始结束。（10）、抽水设备安装真空泵安装在基坑边，通过真空水管与井管接通，把真空水管放至井底，待井内的水被抽干后再开始抽空气使管内形成真空，使井管周围的水在真空负压作用下经过滤料进入滤管，经过真空管和空气一起进入真空水泵排出基坑外排水沟内。（11）、试抽水安装完毕应进行试抽水，满足要求后始转入正常降水工作。（12）、排水洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明沟（渠）内，通过排水沟（渠）将水排入场外预设的排水沟渠中，场地四周的排水管道应定时清

25、理，确保排水系统的畅通。（13）、井管拆除为方便挖土施工和防止挖土作业破坏井管，在每一层开挖完成后，暴露出开挖面的井管拆除；井管使用完毕，用吊车或用三角塔架借助钢丝绳、倒链，将井管口套紧徐徐拔出，滤水管拔出洗净后再用，拔出所留的孔洞用砂砾填充、捣实。（14）、封井降水结束后底板处井管拔除，钢管下端与原井壁之间用麻丝加油膏填实,再用一根140*5的钢管插入原井管口并在底板与钢管的四周设置4片3mm厚150mm宽的止水翼环；钢管插入到底板1.0m左右，迅速把井内残留水抽干并用砂石填充到钢管下端，再用同底板标号的混凝土加适量速凝剂快速浇实至底板上标高下80mm，并用20mm厚钢盖板用电焊封严。七降水运行管理1）、深井的安装每完成一口，即投入运行，以便及时形成滤水层和地下水渗流，确保深井的出水量；2）、降水运行期间，安排2人专职进行降水管理，巡查降水井的运行情况、出水水量、地下水位等，发现机械或电路故障及时排除，出水不正常时及时查明原因，采取相应的措施。防止由于管理不善导致“死井”，影响降水效果。3）、每1020口井设置一个集水箱，将各井出水集中到集水箱，再由集水箱用水泵排放到沉淀池沉淀后汇入市政排水系统。4）、管理人员要及时和总包单位及其他施工单位积极协作，充分地掌握工