061大型深基坑降水施工技术Word文件下载.docx
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2.3基坑总涌水量与井点数量计算
1）基坑总涌水量的确定
依据公式Q=1.366K（2H-S）S/lgR-lgr0（m³
/d）确定基坑总涌水量。
Q为基坑总涌水量；
K—土层渗透系数5.26×
10-5cm/s=0.0455m/d（地质报告）；
S—基坑中心水位降深10.1（m）；
H—潜水含水层厚度13.9（m）；
R—抽水影响计算半径15.7+39=54.7（m）；
R0=1.95S（HK）1/2；
r0—基坑计算半径39（m）；
Q=1.366×
0.0455×
（2×
13.9-10.1）×
10.1/lg54.7-lg39=74.07（m3/d）
2）井点根数的确定：
a单井抽水量q的估算
单井抽水量采用公式q=65πdL×
K1/³
（m³
/d）来确定
d—井点过滤器直径（m）；
L—井点过滤器长度（m）；
K—土层渗透系数（m/d）；
单井抽水量q=65×
3.14×
0.05×
1×
0.0455=0.464（m3/d）
b理论所需井点根数n
井点数量：
n=1.1Q/q（根）
Q—基坑总涌水量（m³
/d）；
q—单井抽水量（m³
井点数量n=1.1×
74.04/0.464=175（根）
c井点根数确定
根据理论计算结果，应选取1.2倍的储备系数，轻型井点的沉设间距取1.2~1.6m。
依据集水总管中上支管排设情况及以往施工经验，轻型井点间距定为1.5m，根据基坑实际开挖面积确定一级轻型井点900根，二级轻型井点为856根。
为了弥补轻型井点高程上的不足及将基坑中间部位的滞水及时抽除，在基坑中部布置真空深井，进行降水，确保土方的顺利开挖。
2.4承压水对基坑影响计算
基坑大面积开挖深度为-9.6m，局部开挖深度为13~14.1米（地基采取加固措施），根据地质资料第一层承压水水头位于⑦1、⑦2土层中，标高为-48.04~74.68m，根据上海市《基坑工程设计规程》抗管涌安全系数公式计算承压水位降深值。
Ks=V土×
h/H×
Vw≥1.05
V土----土密度（取1.8T/m³
）
Vw----水密度（取1T/m³
h----基坑坑底至承压含水层顶板的土体厚度（33.94m）。
H----承压水头高度至地下承压水位埋深的距离（26.64m）。
Vw=33.94×
1.8/26.64×
1=2.29
KS＞1.05基坑安全
3主要实物量：
如考虑四面环形封闭，一级轻型井点延长米为1349米，抽水机组为33套；
二级轻型井点延长米为1284米，抽水机组为31套；
真空大井为36口，布置在基坑当中，在土方开挖时配合拆除。
4施工进度
施工进度结合二十冶总体施工进度安排进行施工，分段分降水井点类型先后开工。
最早施工的是一级轻型井点，须运行至砼结构施工至地面，二级轻型井点运行至砼结构施工至与井点沉设平面；
真空大井需运行至土方开挖时配合拆除，具体施工进度与时间安排以二十冶总体安排为准。
井点沉设进度为一级轻型井点每组每天（24h）25~30根；
二级轻型井点如采用套筒冲枪成孔每组每天（24h）3~6根，考虑到二级轻型施工效率比较低，无法满足施工进度要求，因此二级轻型井点采用大口径导杆式冲抢成孔，成孔时要求控制成孔速度，反冲泥浆时间要延长，这样，二级轻型井点沉设速度可以提高至每班20根，基本上可以满足施工总进度要求；
大井每组每天1口；
施工时需按此进度安排降水施工班组及调整人员的数量。
5施工准备及机具、人员配备
5.1施工准备
1）根据二十冶施工方案编制降水施工作业设计。
2）根据降水施工实物量配备人员、设备、机具、材料。
3）所用设备、机具、材料等要修配完善，清洗干净。
4）提前做好各项交底工作，让每一位施工人员对本次施工
的特点及降水质量要求都有一个充分的了解。
5.2施工机具
机具设备明细表
序号
设备名称
数量
规格型号
主要工作
性能指标
备注
1
成孔设备
支
导杆.2支、大口径导杆式1只
9米
2
水泵
6…套
扬程40米
3
汽车吊
2~3台
20吨
4
潜水泵
60台
扬程26米
5
抽水机组
60~70套
JSJ-60
吸程8米
6
钻孔机
1台
GPS-30
钻孔直径600~800毫米
7
坦克吊
50吨
8
潜污泵
6台
扬程30米
9
真空泵
W4-1
5.3施工人员组织及施工人员配备表
管理网络图
建筑分公司项目经理
项目副经理
项目总工程师
技术质量部
物资设备部
工程部
经营计划部
综合办公室
降水项目负责人
技术负责人
质量负责人
施工负责人
安全负责人
经营负责人
材料员
大井施工组井点施工1组井点施工2组维护施工组
劳动力资源配置计划
序
号
工种
人
员
施工数
工序
水
道工
起
重
工
钳
钢
筋
泥
电
焊
运
转
辅
助
总
人
数
备注
一级轻型井点
20人
2人
8人
34人
二级轻型井点
14人
6人
26人
真空大井点
12人
1人
4人
23人
井点维护
10人
5.4用电总容量：
每套轻型井点运转时用电量为7.5KW/h，每套真空大井运转时用电量为40KW/h，轻型井点施工时每套成孔设备的用电量为40KW/h，大井施工时用电量为100KW/h，井点施工数量确定后可根据以上参数值计算降水用电总容量。
6主要施工方法与技术要求：
本工程降水使用的井点、集水总管、真空深井管材全部为UPVC管材，这是首次将《UPVC管材降水施工技术》全面应用于大型基坑降水工程中。
6.1UPVC真空深井降水是在未开挖的基坑中间部位用钻孔机成孔，然后沉入深井，填入过滤料，填好后将井洗净，在安装水泵与自动装置，封堵井盖，安装真空吸管与排水管5~8口深井为一组，每组深井设置一台真空泵抽取井内空气形成真空，深井内水位上涨至一定高度时，水泵自动运转将井内集水排除，水位下降至一定高度时水泵停止运转，如此往复，达到降水目的。
6.2UPVC轻型井点降水施工工艺同钢管井点一样，先用冲枪成孔，然后沉设井点、填砂、封井点孔、锁泵、运转、拔除。
工艺流程图
真空深井
钻机钻孔
自动装置
调整
连接管路
洗井
填过虑料
连接井管、沉设
沉设深井
请孔
封盖
绑扎过滤头
安装水泵
拆除
正常运转
调试、运转
安装真空泵
轻型井点
封井点孔
调整、运转
拆除
锁泵、试运转
连接集水总管
填过滤砂
沉设井点
冲枪成孔
7施工要点
深井排水系统经改进后由真空泵排水改为单路排水，并在排水口设置单向阀，提高了排水效率，避免了设备损坏。
7.1大井加工
1）UPVC波纹管过滤管钻孔用电钻配专用钻头钻孔，钻孔直径φ40mm，每个过滤头眼数为300个。
其他未钻孔井管须将每道双壁波纹钻4个φ6mm小孔，沉设时使泥浆进入波纹内，减少井管浮力，然后可直接安装使用。
2）沉泥管与采用直径350mm钢管，管长500mm，一头封堵，一头焊接钢筋蓖，沉泥管与深井管用铁线连接。
3）UPVC井管之间采用胶圈密封，沉设时各段井管用铁线连接拧紧，防止脱落。
4）止水阀可以防止排水管内集水大量进入真空泵，减小缸体磨损，止水阀必须垂直安装。
5）深井过滤头包扎材料为120目尼龙细纱1层、普通窗纱2层、方格铁网1层。
6）深井井盖另外制作，可随时安装在井管承口上，也可随时拆除。
7.2深井管沉设运转
1）深井钻孔采用钻孔机钻孔，钻孔直径φ650~800mm。
2）深井管材套好后，必须用8#铁线连接好，并且拧紧。
3）深井沉设好以后，必须及时洗井，并将井内一次洗净。
4）洗好井后安装水泵与液位控制器，液位控制可根据井内水位的高低情况随时调整。
5）深井内可安装2个液位控制器，下限水位安装在距水泵1m处，上限水位可随时调整。
6）深井管孔填料选用粗砂与碎石混合料。
7）深井采用分路排水，在排水管的端头安装旋起式止回阀，抽真空与排水时可自动关闭与开启。
8）根据土方开挖的时间与顺序拆除深井并封堵井口，土方开挖结束后留在基底以下的井管可继续抽水，也可作为集水井使用，在浇筑砼底板前用碎石填平。
7.3轻型井点加工
1）De75UPVC给水管与De50UPVC给水管的外圆尺寸与轻型井点与集水总管的要求完全一致，制作尺寸与标准同钢管一样。
2）弯头与三通采用UPVC定型管件，不用另外制作。
7.4轻型井点沉设运转
1）沉设顺序为冲枪成孔——沉设井点——填入黄砂——封井点孔。
2）轻型井点与集水总管连接在冬季施工需将真空吸管加热，然后插在井点与集水总管口上，连接好后接头用塑料薄膜密封即可，不用拧铁线。
3）井点拔除时需用专门制做的拔管器拔除井点，拔除时用吊车及人工都可以，拔除后UPVC轻型井点应垫好、放平。
7.5集中排水措施：
1）基坑周围必须设置排水沟或其他排水设施，保证降水抽水机组与土建施工单位能够将地下水与雨水排除。
2）二级轻型井点抽水机组排水时应在井点沟内安装一条φ65毫米的排水管，将水从排水管排入集水箱内，然后由潜水泵排至指定部位。
8质量保证措施：
8.1轻型井点质量保证措施
1）井孔应垂直，深度符合要求，孔径宜上下一至。
2）井点入孔前应把孔内泥浆适当稀释，井点应居中，严禁将滤水管压入土中，填砂宜逐渐入孔，灌砂量不得少于计算值95%。
3）井孔填砂采用粗砂，填至离井孔上口1米处用泥土密封。
4）每根井点管埋设后应检验渗水性能，当填砂时，管口应有泥水冒出，或向管内灌水时，水能很快下渗，方为合格。
5）已下好的井点，管内应有暂时的保护措施，防止杂物掉入管内。
6）每套井点的成活率必须达到85%以上，真空度必须达到-0.05~0.065Mpa以上.
7）集水总管、阀门应合格，安装前须清理干净，集水总管及井点之间连接部位必须密封好。
8）井点管路和抽水机组的安装，要求场地平整，地基土稳定，必要时敷设垫木，防止产生较大的沉降，影响正常使用。
9）井点抽出的地下水中含泥量不应超过0.2%，如发现地下水长期混浊应分析原因，及时处理，防止地基土大量流失。
10）正式抽水前，必须进行试抽水，时间不得少于8小时，抽水设备性能负压应大于0.05~0.065Mpa，经全面检查合格后，方可正式抽水。
11）一旦正式抽水，严禁无故停泵，同时必须配备一定数量的备用泵。
12）井点施工时应参照附录表1，做好记录。
13）在降水过程中，应及时观测流量、真空度、并按附表2做好井点运转记录。
14）井点降水完成后，依据工程结构特点和进度陆续关闭或拔除井点（终止井点降水时应考虑地下水位恢复时，对已施工的建筑物不良影响）。
在拆除井点时，应先拆二层井点,在二层井点拆除期间，上部各井点继续抽水。
15）拆除井点降水系统，管路应冲洗干净，抽水设备清洗上油，合理堆放，妥善保管。
UPVC轻型井点施工质量控制表
质量目标
各项技术指标与措施负责部门
名称
项目
标准
保证措施
实施部门
负责人员
井
点
加
滤头眼数
≥90个
钻孔前打线、定位
质量组
钳工组
质量员
班组长
滤孔直径
≥12mm
采用φ35开孔钻头
滤网包扎
＞3层
控制包扎层数
水道组
堵头密封
不漏泥
定做专用塑料堵头
材料组
管
材
堆
放
堆场平整
≤20mm
堆场加道木垫平
避免日晒
覆盖
沉
设
钻孔直径
≥200mm
采用150mm导杆冲枪
成孔
垂直度
≤50mm
用线锤测量
成孔深度
≥井管总长＋500mm
用卷尺测量冲枪、做标记
成孔泥浆清洗程度
反水较清澈
目测
填砂量
≥%95
计算填砂量
真空度
≥0.06Mpa
观察、维护
出水量
≥60%
按地质报告及估算值计算
8.2真空深井质量保证措施
1）深井的孔深、孔径和垂直度必须满足设计要求，方可埋入井管和滤水管，并分节下沉，最底部管应封口或设底座管，井管连接要牢靠。
2）深井埋设应有导向措施，确保井管居中。
3）深井埋设后，必须对称填砂滤料,滤料为粗砂与细石混合料。
4）按规定及时洗井或单井试抽水。
5）安装水泵或调换水泵前，均应量测井深和井底沉淀物厚度符合设计深度，必要时应冲除沉渣。
6）潜水泵在井中的位置，距井底不应少于0.5m。
7）潜水电机、电缆及接头的绝缘必须安全可靠。
8）真空泵与潜水泵一开一关可实行自动控制。
9）在降水过程中应按时观测水位下降和抽水量等指标，并参照附表3记录。
UPVC真空深井施工质量控制表
滤
头
管材环刚度
8级
严格控制材料进货关
≥240个
≥35mm
＞4层
底盖密封
缝隙用填料密封
盖
密封垫厚度
≥5mm
采用5mm以上橡胶板
螺栓孔数
≥16个
制作法兰时螺栓孔数不得小于16个
井盖密封
不漏气
做密闭性试验
钻
深
孔
≥800mm
采用800mm钻头
钻机组
钻孔垂直度
≤100mm
钻孔深度
≥井管总长＋1000mm
用测绳测量
沉渣厚度
≤300mm
泥浆比重
≤1.2
用比重仪测量
偏中
40mm
设置对中装置
质量员班组长
洗
洗井次数
≥3次
现场控制
井底淤泥层
≤500mm
测绳测量
自动
装置
水泵上下线位
300mm
测量
电工组
真空度
≥50KPa
观察维护
运转组
出水量
技术组
技术员
8.3施工预案
1）如遇流沙或遇到基坑易坍塌部位可采用临时过渡井点将基坑内部滞水疏干。
2）轻型井点成活率达不到要求时，可及时用高压水或压缩空气进行反冲，如反冲达不到效果，应拔除从新沉设。
3）真空大井被淤泥淤死时，可随时使用高压水进行反冲。
9出水情况及基坑开挖效果
9.1一级轻型井点
一级轻型井点在该工程降水施工中，起到了举足轻重的作用，既封堵住了四周地下水源向基坑内渗透，又有效的将基坑内水位降了下来，运转初期测试30套抽水机组的出水量，最大值为0.96m³
/h（一套），最小值为0.84m³
/h（一套），运转10天以后出水量逐渐减少，运转20-25天以后出水量基本稳定，最大值为0.72m³
/h（一套），最小值为0.46m3/h（一套）。
见一级轻型井点出水量示意图
9.2二级轻型井点
二级轻型井点过滤头在-11.5m—-12.5m土层之间，该层土为淤泥质粘土，渗透性差。
-8.5m以上土层中的地下水，大部分都被一级轻型井点抽出，因此，二级轻型井点的出水量比一级轻型井点少。
运转初期，24套抽水机组出水量最大值为0.36m³
/h（一套），最小值为0.32m³
/h（一套），运转7天后出水量逐渐减少，运转15—20天后出水量逐渐稳定，最大值为0.24m/h³
（一套），最小值为0.18m³
/h（一套），见二级轻型井点出水量示意图
9.3真空深井
由于工期比较紧，真空深井运转时间比较短，所以在深井降水过程中未对出水量做详细统计，但是真空深井在疏干基坑内滞水过程中起到了关键的作用，为基坑的正常开挖提供了保障。
9.4基坑开挖效果
1880热轧带钢降水工程基坑开挖后效果比较理想，而且经过了麦莎、卡奴两次台风与暴雨的考验，整个基坑从开挖到各专业施工的全过程基地始终保持无水状态，边坡稳定，为工程施工创造了良好的条件。
本图片为卷曲区域开挖效果图
本图片为精轧区域开挖效果图
【参考文献】
[1]地基与基础施工及验收规范（GBJ202—83）。
[2]人工降低地下水位技术规程（冶金工业部）。
[3]宝钢1880热轧降水施工组织设计。
[4]地基与基础施工技术（冶金部基建局1987年四月）。
[5]宝钢三期工
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