驻马店御苑城1#工程降水设计剖析
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目录1 工程概况 (1)1.1 工程基本概况 (1)1.2 场地水文地质工程条件 (1)2 本工程降水时须着重解决的问题 (1)3 降水方案设计 (4)3.1 设计原则 (4)3.2 设计依据 (4)3.3 降水方案论证选择及计算 (5)3.4 降水管井布设设计 (7)3.5 降水施工要点 (8)3.5.1 管井施工工艺 (8)4 降排水措施及地表水控制 (10)5 应急措施 (10)5.1 降水施工期间组织应急措施 (10)5.2 降水期间技术应急措施 (11)5.2.1 降水引起周边地表变形及不均匀沉降过大 (11)5.2.2 停电措施 (11)6 安全生产及现场文明施工 (11)6.1 安全用电 (12)6.2 文明施工 (12)7 注意事项及有关问题 (13)9 见附图 (14)1工程概况基础施工时应人工降低地下水位至基础底面下1000mm,局部结构较低处为500mm,待基坑回填后,主体结构后浇带施工完成后,方可停止降水。
1.1工程基本概况拟建驻马店市御苑城位于驻马店市文化路与天中山大道交汇处,周边场地有建筑物,交通便利,工程环境相对简单,设二层地下室,长约80m,宽约14m,基坑底标高-6.2m,电梯井标高为-9.6m,实际自然地面较±0.000低约0.4-0.6m,降水井离基坑上口开挖线2.3m;地下水位埋深4.3~5.2m左右,因此基础施工时,需要进行降水,以保证基础在干燥的状态下施工。
1.2场地水文地质工程条件根据场地野外钻探结果,拟建工程场地勘探深度范围内除上部薄层的杂填土外,主要为第四系上更新统、中更新统沉积粉质黏土,属冲洪积相。
现由上而下地层分层描述如下:第①层,粉质黏土(Q3al+pl),灰黄色,硬塑,含铁锰质结核,干强度中等,中等韧性,摇振反应无,稍有光泽。
第②层,粉质黏土(Q3al+pl),黄褐色,可塑,含铁锰质结核及少量灰色泥质成分,局部夹褐黑色粉质黏土。
干强度中等,中等韧性,摇振反应无,稍有光泽。
第③层,粉质黏土(Q2al+pl),棕黄色,硬塑,含少量灰色泥质成分,粉粒含量较高。
干强度中等,中等韧性,摇振反应无,稍有光泽。
第④层,粉质黏土(Q2al+pl),黄、褐黄色,可塑,含少量铁锰质成分。
局部夹黏土。
干强度中等,中等韧性,摇振反应无,稍有光泽。
第⑤层,粉质黏土(Q2al+pl),棕黄色,硬塑,含少量铁锰质成分。
干强度中等,中等韧性,摇振反应无,稍有光泽。
第⑥层,粉质黏土(Q2al+pl),棕红色,硬塑,含铁锰质结核。
干强度中等,中等韧性,摇振反应无,稍有光泽。
第⑦层,粉质黏土(Q2al+pl),深黄色,硬塑,含铁锰质结核。
局部夹黏土。
干强度中等,中等韧性,摇振反应无,稍有光泽。
第⑧层,粉质黏土(Q2al+pl),灰黄、褐黄色,硬塑~坚硬,含铁锰质结核及钙质结核。
干强度中等,中等韧性,摇振反应无,稍有光泽。
第⑨层,粉质黏土(Q2al+pl),褐黄色,硬塑~坚硬,含铁锰质结核及钙质结核。
干强度中等,中等韧性,摇振反应无,稍有光泽。
第⑩层,粉质黏土(Q2al+pl),灰黄、黄褐色,硬塑~坚硬,含铁锰质结核及钙质结核。
干强度中等,中等韧性,摇振反应无,稍有光泽。
第⑾层,粉质黏土(Q2al+pl),黄色,硬塑~坚硬,含铁锰质结核及钙质结核。
干强度中等,中等韧性,摇振反应无,稍有光泽。
本层勘探深度内未揭露,最大揭露厚度为7.70米。
场地地层厚度、层底埋深及层底标高统计见下表2.2编号地层名称层底标高(m) 层底埋深(m) 地层厚度(m)①粉质黏土82.92~86.72 0.50~4.20 0.50~4.20②粉质黏土81.92~83.62 3.60~5.20 0.70~4.00③粉质黏土79.50~80.50 6.70~7.50 2.10~3.70④粉质黏土76.00~77.05 10.20~10.90 2.90~4.10⑤粉质黏土73.20~75.16 12.00~13.70 1.40~3.20⑥粉质黏土67.35~68.76 18.20~19.60 4.80~7.60⑦粉质黏土59.13~60.72 26.60~27.90 7.10~9.00⑧粉质黏土52.58~54.46 32.80~34.60 5.60~7.80⑨粉质黏土41.20~43.24 44.00~45.90 9.90~12.20⑩粉质黏土33.50~34.85 52.30~53.60 6.80~8.70⑾粉质黏土>60.0 >6.40 2本工程降水时须着重解决的问题根据周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质条件,结合本场地地层特点,土层的竖向渗透性较水平渗透系数大,因此该降水工程的重点为:(1)降水应尽可能将水位控制在基坑底标高下1m左右,局部降低至电梯井下0.5m,是本降水方案的重点;(2) 应选择合适的降水井间距及布置,为基础底板的施工创造良好的施工条件。
3降水方案设计3.1设计原则(1)安全第一,确保降水满足基坑开挖及后期施工全过程边坡的安全稳定,严格控制降水对周边环境的影响;(2)在确保达到预定降水要求的前提下,尽可能降低工程造价;(3)将降水、土方开挖有机的结合起来,有效缩短降水工期。
3.2设计依据(1)御苑城项目基础平面图;(2)《御苑城岩土工程勘察报告》;(3)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99);(4)《建筑基坑工程技术规范》(YB9258—97);(5)《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002);(6)《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111—98);(7)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)。
3.3降水方案论证选择及计算按照设计原则及设计依据,考虑本工程现状及需要着重解决的问题,结合勘察报告的建议,根据本工程的具体情况,可采用的降水方式有:(1)多级轻型井点;(2)管井降水。
由于本工程周边环境简单,地下水位降深约5m,当采用多级轻型井点时,多级轻型井点的布置、安装对施工进度影响较大,降水影响半径有限,基坑中部的地下水不易抽出,且后期运行费用并不经济;采用管井降水时,管井布置灵活,后期运行费用相对经济,抽水效果能够满足设计需要,针对本工程特点,采用管井降水方案比较合适,管井布置时考虑原则如下:(1)充分考虑该地段水文地质条件,估计涌水量;(2)在满足水量和降水要求前提下,合理布设的井点位置,结合施工经验,能布置在基坑边上的布置在基坑边上,尽量避免降水井对基础地板及后浇带的施工带来不利影响;(3)尽量减小管井位置对基坑开挖及基础施工的影响。
地下水埋深:4.0m 左右(自然地面下);设计动水位埋深:-8.8m(换算后自然地面下);基坑长约80m ,宽约21m ;设计水位降深:S=4.8m ;计算模型:潜水非完整井;渗透系数:k=2m/d(根据勘察报告及我单位先前驻马店地区基坑工作经验取值);过滤管工作长度:3-4m ;采用以上参数结合规范中潜水非完整井涌水量计算公式,本场地涌水量计算结果如下:计算结果如下:降水影响半径:R=51.4m基坑等效半径:r 0=30.45m22001.366lg(1)lg(10.2)m m m H h Q k h l h R r l r -=⨯⨯-+++⨯基坑涌水量:Q=493.8m3/d所有井点以电梯井为准,井的埋置深度按下式计算:H≥H1+h+iL+lH≥10.25m+1m+1/8*21m+4.0mH≥17.9mH 计算出后,为安全一般再增加1/2滤管长度H≥18.9+4/2=20.9m。
根据施工经验,考虑地下水汇聚的能力,结合场地地形特点,降水井数目根据降水井影响半径、基坑开挖深度综合确定。
结合本基坑特点及地区降水经验,沿基坑四周间距约15m布置一眼,共18眼降水井。
3.4降水管井布设设计根据工程场地形状,为将地下水位降至设计标高,并考虑地下水体对场地的侧向补给等因素,本工程降水井沿基坑四周布设,管井间距约15m,井深20.9m 米,直径400mm,沿基坑四周布置。
具体位置见《降水井平面布置示意图》,管井放线施工前,核对井位图和边坡开挖边线之间的关系,如有冲突,可适当调整管井位置。
3.5 降水施工要点3.5.1 管井施工工艺管井施工孔径为400mm ,管径内径300mm (外径400mm 左右),井深自地表下约20m 。
具体的施工工艺流程如下图所示。
图1降水井施工工艺流程图管井降水施工质量要求:(1)定位:井位偏差小于5cm 。
(2)钻孔:一径到底,不留沉渣,钻孔要求正、圆、直、倾斜度小于1%。
成孔直径500mm ,透水层采用内径不小于280mm 的无砂过滤井管 (外径400mm 左右),上部2m 为普通井管。
滤料粒径0.5~1.5mm ,保证井壁的涌水量。
(3)成孔采用螺旋钻机成孔,确保成孔直径、垂直度及深度。
钻孔要做好施工记录。
确定井位钻机就绪钻孔记录 井管准备 包扎滤管下 井管填土稳管安装抽水(4)井管之间的连接,井管四周用长竹片绑扎牢固。
(5)下井管时要将井管下至钻孔的中央。
下井管前孔底沉渣不大于10cm。
完整井要在井底使用井墩较小抽砂现象出现。
(6) 排水泵管管材采用1~2寸塑料软管或尼龙橡胶软水管,水泵为直径100水浸式电动潜水泵。
排水管应采用硬质直径50、160PVC 塑料管组成,经协商后排入指定地点。
(7)井口潜水泵应用钢丝绳悬挂于井口,排水软管要拉直,防止软管绞扭损坏。
(8)降水中防止软管下坠造成憋水或损坏。
降水井运行质量控制:(1)降水井运行期间,抽排水的含砂量,粗砂含量不超过1/5万,中砂含量应小于1/2万;细砂含量应小于1/1万。
(2)抽水开始后,在水位为达到设计降水深度以前,每天观测三次水位、水量;当水位达到设计降水深度且趋于稳定时,可每天观测一次;当地表水体补给和雨季时,观测次数宜为每天2~3次。
(3)对水位、水量监测记录,应及时整理,根据水位、水量观测记录,查明降水过程中的不正常状况,及其产生的原因,及时提出调整补充措施,确保达到降水深度要求,必要时分析水位水量的下降趋势,以便预测设计降水深度要求所需的时间。
(4抽水设备应进行定期保养,降水期间不得随意停抽。
(5)注意保护井口,防止杂物调入井内,经常检查排水管、沟,防止渗漏。
(6)备好数台潜水泵,井下抽水泵出现故障立即更换。
(7)建议租用发电机组,确保双回路供电,当发生停电时,应及时更新电源,保持降水正常。
4降排水措施及地表水控制本工程降水需要考虑雨水过后场地内部汇集的积水的及时排除,同时做好场地四周地表水的挡水及排泄控制,基坑内部施工期间汇聚的雨水可以采取强排措施,其中以基坑四周的挡水、排水措施最为重要,具体施工做法宜结合施工单位同期进行。