基坑降水施工方案

2021-10-26 09:03:08 字數 4615 閱讀 2777

一、工程地質與地貌

擬建場地所處地貌單元為昆河衝洪積扇尾部與黃河一級階地交匯形成的衝洪積平原,地下水資源豐富。根據該工程勘察報告表明,在勘探深度內,擬建場地地層分為5大層,地層主要為衝洪積形成的粉砂、粉土、粉質粘土、細砂交替沉積。

㈠、地層岩性及分布特徵:

1層:粉砂(q4 al+pl):土黃色,稍溼-飽和,鬆散-稍密,顆粒不均勻,用手拍後有顯著翻漿現象,區域性夾粉土、粉質粘土、中砂及細砂薄層較多。

主要礦物成分以石英、長石為主,該層在整個場地內分布連續。層厚2.00m~6.

20m。

2-1層:粉質粘土(q4 al+pl):黃褐色-灰褐色,軟塑-流塑,土質不均勻,乾時用手難捏碎,夾粉土、粉細砂薄層較多。

該亞層在整個場地分布不連續。層頂板埋深在-2.40m~-5.

80m,底板埋深-3.70m~-6.40m,層厚0.

50m~1.60m。

2層:粉土(q4 al+pl):黃褐色-黃灰色,溼-很濕,中密-密實,土質不均勻,乾時用手易捏碎,區域性夾粉質粘土、粉細砂薄層較多。

該層在整個場地分布不連續。層頂板埋深在-2.00m~-6.

40m,底板埋深-4.70m~-9.30m,層厚0.

70m-4.30m。

3層:粉質粘土(q4 al+pl):黃灰色,軟塑-流塑,土質不均勻,屬高壓縮性土,切面不規則、用手捻摸有少量細顆粒,乾時用手難捏碎,區域性夾粉土、粉細砂薄層較多。

該層在整個場地分布不連續。層頂板埋深在-3.90m~-6.

30m,底板埋深-5.50m~-7.10m,層厚0.

50m-1.70m。

4層:細砂(q4 al+pl):黃褐色,飽和,稍密-中密,顆粒較均勻,區域性夾粉土、粉質粘土、粉砂及中砂薄層較多。

主要礦物成分以石英、長石為主。該層在整個場地內分布連續。層頂板埋深在-4.

70m~-9.30m,底板埋深-8.50m~-10.

80m,層厚0.50m~5.80m。

5層:粉質粘土(q3al+pl):黃綠色-褐黑色,可塑-軟塑,土質不均勻,下部含有機質成分,區域性夾粉土薄層。

該層在整個場地分布連續。層頂板埋深在-8.50m~-10.

80m,底板埋深-15.0m~-30.00m,最***厚度20.

50m。在鑽探深度範圍內未穿透此層。

㈡、場地水文地質條件:

所有勘探鑽孔均見地下水,地下水埋深普遍較小。該層水屬於孔隙型潛水,富水量較差,其補給**主要為農田灌溉水及大氣降水。勘察期間測得地下水穩定水位埋深在0.

80~1.70公尺之間。

二、工程概況

本工程為專案,工業建築群等單位工程,主要為筒倉結構或框架結構。地處緯三路與緯四路中間。現場選取南北兩點進行試挖,發現自然場平向下1.2m即見地下水。

建設單位

監理單位工程建設監理有限責任公司

設計單位:#######研究設計院

勘測單位:#######基礎工程有限責任公司

三、 降水設計、施工方案

3.1、降水方法的選擇

本工程為在鬆散砂類地層中進行的基坑工程,降低地下水位是必不可少的。目前基坑開挖降水方法很多,有深井點降水,明排降水和輕型井點降水,根據本場地降水時間集中、水位降深及排水量較大的特點,結合附近工程降水經驗,明排和輕型井點的方法,都不能滿足深基坑開挖及基礎施工作業的要求,只有採用深井點降水方法,才能有效防止基坑底部土體隆起或突湧的發生。確保施工時基坑挖土和封底時的安全,不發生冒水冒砂,保證底板的穩定性,減少對周邊環境的影響。

影響本降水工程施工的含水層主要為粉土層和粉細砂層,略具有承壓性,含水較豐富,滲透性一般。地下水在含水介質中運移緩慢,因此,基坑降水工作有一定難度,且疏幹時間較長。

3.2、降水方案設計

根據施工設計圖,基坑施工降水特點是:

① 開挖面積大,

② 地下水位埋深淺,平均1.2m。

③ 疏幹的含水層為粉土及中砂,綜合滲透性差、釋水緩慢。

3.2.1基坑湧水量的計算

考慮毛細上公升高度的影響,為保證開挖基坑時不至於擾動基底原狀土,設計將地下水位降低至基底深度以下0.5m。因此施工降水工作,對於保證土建施工質量及工期至關重要。

場地內含水層岩性從較大範圍看仍屬單一,故可假定含水層為均質、等厚、無限分布。採用均質含水層潛水完整井計算湧水量。採用公式為:

對於矩形基坑,等效半徑可按下式計算:

降水影響半徑可按下式計算:

(或根據地區降水經驗計取)

說明:根據地勘確定潛水含水層厚度h=9m;

滲透係數k=10m/d;

根據包頭市降水經驗,影響半徑r=120m;

單位工程計算參數列

3.2.2降水井結構設計

根據單位工程基礎埋深,降水面積、基坑形狀及水文地質條件,採用管井集中降水。降水井深度按下式確定:

hw= hw1+ hw2+ hw3+ hw4+ hw5

hw——降水井深(m)

hw1——基坑深度

hw2——降水水位距離基坑底的深度(m),hw2=0.5m

hw3——iγ0 ,i=1/10,γ0等效半徑

hw4——降水井過濾器工作長度hw4=5.0m

hw5——沉澱管長度hw5=1m

圖6-182 深井井點構造

(a)鋼管深井井點;(b)無砂混凝土管深井井點

1-井孔;2-井口(粘土封口);3-φ300~375mm井管;4-潛水電幫浦;5-過濾段(內填碎石);6-濾網;7-導向段;8-開孔底板(下鋪濾網);9-φ50mm出水管;10-電纜;11-小礫石或中粗砂;12-中粗砂;13-φ50~75mm出水總管;14-20mm厚鋼板井蓋

3.2.3單井出水量確定

3.2.3.1單井出水能力確定

3.2.3.2干擾狀態下單井出水量確定

干擾狀態下單井出水量採用下式確定:

3.2.4降水後基坑中心水位計算

降水後基坑中心水位降深用下式計算

確定基坑開挖前降水所需時間

引用上述公式,對各建築物單體基坑進行分塊概化處理,計算結果見下表。

降水施工設計技術引數

3.3、降水執行

3.3.1可採用分次降水,即邊打井邊洗井邊抽水,用調整幫浦深來調整控制降水深度,以使水位緩緩平穩下降,因劇烈水位下降會增加沉降量。

3.3.2嚴禁挖土機、吊車等裝置撞擊井管、排水管線、電纜等。

3.3.3井管口有保護措施,防止雜物掉入井內。

3.3.4降水井要保證晝夜連續運轉,防止因停幫浦使水位上公升,造成「湧槽」事故。

3.3.5降水結束需緩慢穩定抬公升水位必具備兩個條件:

⑴建築物防水必須做好。

⑵建築物荷載大於地下水上頂托力。

3.3.6基坑內的降水井停抽後把潛水幫浦取出,進行封井處理。

3.4、降水動態觀測

3.4.1受場地條件及經濟條件限制不單獨布設觀測井點,可在降水井外側設立觀測井點或執行時選擇代表性降水井定時關停,測得水位下降情況。

3.4.2降水執行開始即對地下水位進行全面的觀測記錄,以便隨時獲得水位降落資訊。

降水執行時,做好水位觀測記錄,記錄一式叄份,甲、乙雙方及監理單位各乙份,為了取得下降水位深度資料,可採用單井臨時停幫浦的方法進行測量。

3.4.3根據觀測記錄,及時分析降水過程中不正常狀況及產生原因,提出調整及補充措施,確保達到設計降水深度。

3.5、施工工藝

3.5.1施工準備

(1)調查場地周圍雨汙水管線及雨汙水井分布狀況,布置排水管線和供電線路。

(2)組織施工人員進行安全、技術交底。

(3)詳細制定施工中各種材料計畫和**計畫。

3.5.2降水井結構

根據地層及水文地質條件,降水井井深為18m ,井徑φ550mm,井管為φ300mm雙壁螺旋管。

3.5.3施工流向與施工流程

準備工作→鑽機進場→放線定位→挖泥漿坑→埋設鋼護筒→鑽進→終孔→下井管→填濾料→封井→洗井→合理安裝排水管及電纜→下幫浦→抽水→記錄。

3.5.4施工方法:

1)挖探井:在施放好的井位點上人工挖探井直至見原狀土,3公尺以上較淺的探井在確認無地下管線及地下構築物後下入護筒,護筒外側填粘土封隔好表層雜填土層,以防止鑽井施工用水大量漏失及塌孔。

2)挖泥漿坑:根據場地條件在距降水井3m左右處挖泥漿坑,一般每井用乙個泥漿池。

3)鑿井:為確保降水效果,減小洗井難度,所有管井採用幫浦吸反迴圈鑽機成孔,井徑、孔深不小於設計值,井身應保持圓正垂直。

4)下管:按設計井深事先將井管排列、組合,下管時所有深井的底部按標高嚴格控制。井管應平穩入孔,接頭要接牢固,完整無隙,確保強度,以免脫落;過濾器包好井底布,縫隙清楚,下管要準確到位,自然落下,不可強力下壓,以免損壞過濾結構。

下好井管後,把井管居中固定。

5)填礫料:井管下入後立即填入礫料。礫料應保持連續沿井管外四周均勻填入。

填礫料時,應隨填隨測礫料填入高度,當填入量與理論計算量不一致時,及時查詢原因。不得用裝載機或手推車直接填料,應用鐵鍬填料,以防不均勻或衝擊井壁,如遇蓬堵可用水沖。填礫完成後在洗井過程中,如礫料下沉量過大,應補填至井口下1公尺處,1公尺以上部分在洗井完成後襯砌人井時處理。

礫料為φ2-4mm乾淨礫料(下入前用清水沖洗乾淨)。

6)洗井:要求至少2個台班,確保洗井質量,直至井內出清水,基本不含砂,出水量大,井底沉砂不大於20cm。

7)封井:為了防止上部泥漿及降水直接滲入礫料內影響成井質量,等填礫結束20分鐘後,上部填粘土。

8)合理安排排水及電纜電路:各井排水管和電纜應一齊鋪設,排水要暢通無阻,就近排放,連線合理,採用分管方式排入甲方指定的暢通下水管道。電纜應絕緣有一定抗拉、抗壓強度。

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