管井降水方案.docx

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管井降水方案

东方一号创意产业园二期（一标段）

基

坑

降

水

工

程

施

工

方

案

二0一四年二月一十八日

一、工程概况

二、降水施工方案编制依据

三、工程地质情况

四、基坑降水分析、布置及验算

五、施工准备

六、主要施工机械

七、深井施工工艺

八、施工监测

九、施工安全注意事项

十、工期保证措施

十一、安全生产、文明施工、环保措施

附：

降水井平面布置图

一、工程概况

1、工程简要

大丰创意产业园该项目位于大丰市城东新区8#、9#地块，新村路南侧，春柳路西侧，飞达路北侧。

拟建工程地上总建筑面积约分别为72798.34平方米、72714.3平方米，地下室面积分别约为22293.79平方米、20919.8平方米。

根据规范,该工程地基基础设计等级及岩土工程勘察等级均为乙级，抗震设防类别属标准设防类（简称丙类），基坑工程侧壁安全等级为二级。

二、降水施工方案编制依据

1、地下室基坑支护相关图纸；

2、岩土工程勘察报告（编号：

2013-G037）；

3、基坑支护设计方案的审查意见；

三、工程地质情况

1、地质概要

拟建场地地势平坦，交通便利，原来空地，沿街为住房地基，区内有3条沟南北向通过（详见勘探点平面布置图）。

该场地地面标高在2.31-2.39m左右（1985国家高程基准），拟建场地地处苏北里下河平原，第四纪以来地壳运动以沉降为主，第四纪地层分布范围广、厚度大、形成广阔的平原地貌，本区地貌类型为海相沉积平原区，钻探深度范围内表层素填土下为海相沉积物：

1，耕土：

灰色,松散,以粉土为主,夹植物根茎，土质不均匀。

层底标高：

1.22～1.89m，平均1.78m；揭穿层厚：

0.50～1.10m，平均0.56m。

1A，素填土:

杂色,松散,以粉土为主，夹植物根茎,碎瓦砖片,仅沟塘部位存在。

层底标高：

0.51～0.58m，平均0.54m；揭穿层厚：

1.80m，平均1.80m。

2，黏质粉土:

灰黄色,很湿,稍密,摇振反应迅速,含氧化铁,含粘性土较多,土质不均匀。

层底标高：

-1.78～1.26m，平均0.08m；揭穿层厚：

0.10～3.30m，平均1.60m。

3，淤泥质粉质黏土:

灰黄色,饱和,流塑,无摇振反应,局部夹粉土条带，层位欠稳定，土质不均匀。

层底标高：

-9.14～-0.02m，平均-2.24m；揭穿层厚：

0.60～9.00m，平均2.43m。

4，黏质粉土:

灰色,很湿,中密,摇振反应中等,韧性中等,干强度中等,含少量云母片,土质不均匀。

层底标高：

-4.39～-1.12m，平均-2.68m；揭穿层厚：

0.50～2.50m，平均1.22m。

5，黏质粉土:

灰色,很湿,稍密,摇振反应中等,韧性中等,干强度中等,夹淤泥薄层，层位欠稳定，土质不均匀。

层底标高：

-5.79～-2.56m，平均-4.21m；揭穿层厚：

0.5～4.1m，平均1.77m。

6，砂质粉土:

灰色,湿,中密,摇振反应迅速,韧性低,干强度低,土质不均匀。

层底标高：

-10.79～-9.44m，平均-10.03m；揭穿层厚：

1.10～7.50m，平均5.59m。

7，砂质粉土:

灰色,湿,中密,摇振反应迅速,韧性低,干强度低,局部夹粉质粘土薄层，层位欠稳定，土质不均匀。

层底标高：

-14.55～-11.64m，平均-12.46m；揭穿层厚：

1.80～4.60m，平均2.43m。

8，砂质粉土:

灰色,湿,中密,摇振反应迅速,韧性低,干强度低，层位欠稳定，土质不均匀。

层底标高：

-18.05～-14.37m，平均-16.03m；揭穿层厚：

1.40～5.1m，平均3.57m。

9，砂质粉土:

灰色,湿,密实,摇振反应迅速,韧性低,干强度低,含氧化铁及云母片，层位欠稳定，土层分布欠均匀。

层底标高：

-23.68～-20.62m，平均-22.48m；揭穿层厚：

4.7～8.5m，平均6.58m。

以下各层见地质报告

四、基坑降水分析、布置及验算

当基坑四周设置了封闭的水泥土止水帷幕，其插入深度达不到含水层底板即不透水层时，随着坑内降水的进行，基坑外绕过桩墙底端的地下潜水渗流依然符合达西定律，其渗流量：

Q=KIW，

（1）

式中K—渗透系数；

I--水力坡度；

W—透水面积。

而降水设计所采用的计算式为一般教科书、工具书中推荐的无压非完整井的计算式：

Q=[1.366k（2M-H）H]/[2lg（R+r0）-lgr0（2b+r0）]

k=渗透系数;

M=含水层厚度

H=降水深度

R=降水影响半径=2×S√KH1=77.00m

S为水位降低值，H1为含水层厚度

r0=基坑等效半径=√F/л=130.58,F为基坑面积

b=基坑中心到帷幕尺寸

式

（2）符合基坑放坡大开挖或基坑支护未形成竖向止水帷幕的计算模式。

而在基坑四周采用水泥土桩墙支护形成竖向止水帷幕的条件下，工况发生了很大变化，已不再符合式

（2）的计算模式。

A地下水的渗流路径发生变化。

地下水的渗流量与水头压力高度成正比，与渗流路径长度成反比。

当基坑四周形成竖向止水帷幕条件下，随着坑内降水的进行，坑外地下水绕过止水帷幕底端渗入坑内，渗流路径大大延长，因而地下水渗流量明显减小。

B透水面积发生变化。

计算式

（2）中的透水面积为一理想化的半径为R+r。

深度为S的园柱全铅直表面积。

而在基坑四周形成竖向止水帷幕下，其透水面积应为止水帷幕底端至不透水层间高度与基坑周长的乘积。

由于上述变化，计算式

（2）不再符合基坑四周形成竖向止水帷幕条件下的基坑降水涌水量的计算模式。

在此，采用文献《深基坑工程设计施工手册》里的计算式：

Q=KBH（M-h）/（b+M+T）（3）

式中B—基坑周长；

H—静止水位与设计降低水位之差；

M—含水层厚度；

h--静止水位至竖向止水帷幕底端深度；

b—竖向止水帷幕厚度。

T--降水水位到帷幕底距离

式（3）中

水力坡度I=H/（b+M+T）

透水面积W=B（M-h）

根据地质勘探资料及支护剖面图，地下车库存基坑底面位于4层粘质粉土层中，人防地下室基坑底面位于3层粉砂土层中，不存在不透水层或几乎不透水层。

根据支护剖面图，考虑二轴深搅桩的止水作用，地下水位埋深取1m，设计降低水位为基坑下1.5m，则深基坑处H=1.225-（-3.8-1.5）=6.525m.h=1-（-10.55）=11.55m.M=H+h=18.075m.K=6.69*10-4cm/s=0.578m/d,b=0.70m（局部1.20m或1.70m）,

T=-5.3-（-10.55）=5.25m,B=989.86m.

该基坑总涌水量Q=KBH（M-h）/（b+M+T）+1.366k（2M-H）H]/[2lg（R+r0）-lgr0（2b+r0）]=0.578*989.86*6.525*6.525/（0.70+18.075+5.25）+7630.5=8644.40m3/d。

管井深度计算:

根据以往深基坑降水经验，管井水平间距考虑30.0m,水力坡度为1:

4,

一般基坑L=2.10+1.0+0.25×20.0/2+5.0=10.60m,实取L=12.0m.

为减少基坑降水对周边环境水位的影响，基坑四周的降水井深度根据止水帷幕的深度有所减少。

降水井数量确定：

单井出水量计算：

=120*3.14*0.15*2.3*3√0.578

降水井数量计算：

q为单井允许最大进水量（m3/d）；

rs为过滤器半径（m）；为0.15m

l为过滤器进水部分长度（m）；取2.3m

k为含水层渗透系数（m/d），为0.578M3/d

可以得出降水井的数量为87.8，约等于88口井。

结合现场情况，8#地下车库基坑内设置35口管井降水井，9#地下车库基坑内设置19口管井降水井，每口井深9-15m,井距约25.0m，8#人防地下室基坑四周共设置18口降水井，9#人防地下室基坑四周共设置16口降水井降水井，每口深15m。

人防基坑中部的降水井尽量向基坑最深处的电梯井坑各集水坑靠近，以取得最佳降水效果。

综上所述，根据基坑的面积及深度，共布置88口管井，现采用每井一台JQB1.5-6型潜水泵,工作能力5m3/h大于8644.40/（24*88）=4.09m3/h。

满足使用功能要求！

潜水泵选用JQB-1.5-6型号，流量4~6m3/h，扬程25~30m,电机功率1.1KW,如果降水效果不佳，可采用大功率潜水泵，即扬程40m的2Z6型号潜水泵。

如开挖过程中，土质与地质报告不相符合，或有超深部位，降水效果不佳，则可另行考虑轻型井点埋管。

局部较深基坑处采用二次降水方案，所以增加真空泵机组进行二次降水，确保正常施工。

五、施工准备

1土建单位组织临时排水沟和污水沉淀池的开挖，抽出的地下水经污水沉淀池沉淀后排入工地下水管。

2在场地边界内架设220V供电线路，接至甲方指定的现场配电箱需2处，下以电缆接至各管井泵和夜间照明。

3机械设备准备：

进场前井点泵、井管泵全部检修合格，确保正常运行，并备足备用件，除正常使用外，适当准备可供调度使用潜水泵15台。

4人员准备：

为确保工期，做好岗前教育。

5组织人员消化施工图，并接受设计、土建单位及监理的技术交底。

6、基坑降水之前，应通过抽水试验取得现场降水影响半径及相关水力坡度参数，作为调整工作井的数量和位置。

为确保工期和邻近建筑物在施工期间的安全性，拟采取强化降水措施，缩短施工技术间隙，增加机械设备，增强防雨措施、密切观察降水过程中的边坡稳定，以良好效果来保证工期和质量。

六、主要施工机械工

序号

机械或设备名称

规格型号

数量

功率

备注

1

潜水泵

JQB1.5-6

88台

1.1（KW）

（另设15台备用）

2

真空泵机组

FB80－160

8台

7.5（kw）

七、深井施工工艺

1、总论

深井成井采用高压水冲法成井工艺，采用φ400预制砼管，井口上部2m用粘土封死，四周用绿豆砂充填，4″潜水泵抽水。

随着挖土深度的加大，深井砼管逐级拆除，挖土中井口加盖，防止泥土掉入井内而堵塞井管。

深井抽水15天左右后开始挖土。

2、工艺流程

施工准备—机械进场—定位安装--开孔—井位放样下护口管—做井口、按护筒—冲头就位、冲孔—冲孔后抽出冲头—下井管—填砂砾—止水封孔—洗井—下泵试抽—铺设排水管路及供电电路—下泵抽水—记录。

根据提供的测量控制点，按照图纸测量放线确定井点位置，然后在井位先进行清障。

平整场地，铺好枕木，并用水平尺校正，保证机械平衡、牢固。

做井口、按护筒、冲头就位冲孔。

冲孔至设计深度后，抽出冲头，应立即下井管，以免流沙渗入井孔，井管长度一般为1.0m/节，接头处用双层滤网包裹，以免挤入泥砂淤塞井管。

竖向用2-4条30mm宽竹条固定井管，防止上下节错位，吊放井管要垂直，并保持在井孔中心。

为防止雨水泥沙或异物入井中，井管要高出地面500mm，井口加盖。

在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层，该砂石的填充质量直接影响渗水、透水的效果，应注意以下几点：

a、砂石必须采用粗砂，以防止堵塞滤管的网眼。

b、滤管应放置在井孔的中间，砂石滤层的厚度应在60-100mm之间，以提高透水性，并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。

填砂厚度要均匀，速度要快，将泥浆挤出井孔。

填料应用铁锹下料，以防不均匀或冲击井壁。

填砂中途不得中断，以防孔壁塌土。

c、砂石滤层的填充高度，至少要超过滤管顶以上1000-1800mm，一般应填至原地下水位线以上，以保证土层水流上下畅通。

管井井点的设备主要是由管井、吸水管及水泵组成，本工程采用的是Ф300㎜PVC波纹管。

波纹管管井的内径为300㎜，过滤管的孔隙率为20%～25%，吸水管采用Ф30㎜胶塑管，严格控制抽水水泵下井深度，按土方开挖分层厚度下水泵，逐层降水，严禁一降到低。

同时控制最终降水深度，只需降到基坑底稍干便于施工垫层即可。

井点降水采用的水泵一般选用1.2－2寸潜水泵或单级离心泵。

本工程井点降水拟采用潜水泵。

水泵安装前须检查电机和泵体，确认完好无误后方可安装。

施工过程中必须保证各连接部位密封可靠，安装完毕须进行试运转，有不正常现象必须及时排除。

整个排水管网通畅方可正式投入抽水。

管井穿越混凝土基础底板，具体施工方法见降水平面图。

为了地下室施工方便，该工程均采用电缆线和软管出水，基坑降水是个动态过程，在施工过程根据降水实际情况，逐步调整工作井的数量，随地下室底板、地下室板墙的施工完成，在满足抗浮承载能力要求的前提下，逐步提高降水水泵的标高。

降水过程中每天应对降水井的工作的性能、降水井水位位置、回灌井的水位观测作记录，对抽砂井应立即给予封堵作废。

八、施工监测

因基坑周围道路及已建住宅，随时观察水位情况，确保外围道路及房屋的安全。

如有异情，及时通报业主，以便及时采取补救措施。

降水、挖土期间，总包单位须对支护桩、基坑围护进行位移和沉降监测。

同时须对四周道路及临近建筑物进行沉降观测。

因坑外地下水位的下降会影响邻近建筑物的安全，产生沉降，而隔水帷幕漏水是造成坑外水位下降的主要原因，因此在开挖或地下室施工过程中发现渗漏应立即修堵，达到安全施工的目的。

如果发现坑外水位下降，必须及时采取回灌措施，保证外围建筑物的安全。

监测由业主委托有资质的监测机构进行。

对每次监测数据应及时分析结果，并呈报数据。

当变形量达到报警值时，立即停止施工，会同有关部门采取有效措施。

由于深井降水的作用及隔水帷幕渗漏而确实危及临近建筑物产生不均匀沉降或影响工程设施的安全，应当及时采用回灌技术。

回灌技术就是在降水井和要保护的建筑物之间设置一道回灌井，在降水的同时，从回灌井向土层内持续回灌入一定数量的水，形成一道隔水水幕，以阻止降水漏斗曲面向外伸展，从而阻止或减少回灌井外侧的邻近建筑物下面地下水的流失，使原地下水位基本保持不变。

这样，就可以防止建筑物下面土层不致因失水而发生沉降，影响建筑物的安全。

根据环境检测报告，当基坑周边建筑物成降沉降沉降速度超过2mm/d，立即采取回灌水措施；当恢复原水位标高，即停止回灌。

九、施工安全注意事项

1、加强水位观测，使靠近建筑物的水位与附近水位之差保持不大于0.5米，防止建筑物出现不均匀沉降，如有异常现象，会同业主及监理采取应急措施。

2、施工现场应采用两路供电线路或配备发电设备，正式抽水后不得停电停泵。

3、定期检查电缆密封的可靠性，以防止磨损后水沿电缆芯渗入电机内，影响正常运转。

4、遵守安全用电规定，严禁带电作业。

5、降水期间，必须24小时有专职电工值班，持证操作。

6、潜水泵电线不得有接头、破损，以防漏电。

十、工期保证措施

1、加强人员配置：

在优化项目管理班子的基础上，进一步加强一线工人的选择、配置，精选承担类似工程施工经验丰富、操作技能高的熟练工人负责工程施工。

2、保障设备供应：

根据施工需要配置足够的适用设备，备足零配件和易损件，确保机械设备正常运转。

3、优化施工计划：

精心组织、合理穿插、科学安排、确保各阶段目标的实现。

4、加强技术交底与质量监控：

施工前做好施工交底，施工中加强质量监控，确保各工序一次达标，杜绝工序返工造成的时间延误。

5、合理划分施工作业流水段，备足水泵做到明水明排，雨过即行作。

十一、安全生产、文明施工、环保措施

1、严格执行安全技术交底、奖罚制度，检查制度。

实施“三级”安全教育，逐级进行安全技术教育和交底，落实安全措施和劳动防护设施；

2、施工人员工作时穿戴整齐，戴好安全帽，登高作业系好安全带，严禁酒后上班；

3、施工现场的各种安全设施和劳动保护器具定期检查、维护，及时清除隐患，各种电气设备必须装有漏电保护装置，各种电缆、电线按施工现场临时用电规程架设，合理可靠，必须由专人负责。

4、经常检查设备情况，并做好保养维修工作，防止机械设备“带病”运行；

5、夜间施工布置足够的照明，重要部位有明显警告标牌和横标；

6、所有工作和生活设施处按要求设立配备防雨设备；

7、施工现场有“四牌一图”，在主要施工作业点、危险区、工地主要通道口都必须有安全宣传标语或警告牌；

8、遵守地方法规，按排好内外协作关系，严格遵守当地市容、环卫、交通、城管的有关规定，不得有违章行为发生；

9、加强安全保卫，外来人员未经许可不得进入施工现场；

10、加强对职工后勤生活的管理，搞好食堂，防止食物中毒；

11、加强现场管理，保持场地文明整洁，禁止现场机具、材料乱堆放。

12、采取封闭式施工，人员封闭式管理，尤其要加强普工人员生活、卫生、文明管理。

十三、附降水平面布置图：