海安縣曲水路、生態路幫浦站
施工專項方案
編制人:薛峰
職務:專案經理
南通三和市政水利建設工程****
2023年11月
深井降水專項方案
一、概況
海安縣曲水路、生態路幫浦站位於曲塘鎮境內,工程採用深井降水, 基坑開挖。
擬建場地屬長江三角洲衝擊平原區,地勢比較平坦,地面高程一般為2.36~3.07m。
根據地質勘測報告揭示的地基土體劃分為3個工程地質區,13個亞區,構築物持力層基本位於2-1(粉土夾粉砂層)、2-2(粉土夾粉砂)土層。
二、水文地質資料
地質勘探顯示,勘探深度3m內均為砂性土,流通性較好,底下水為鬆散層空隙潛水。其補給**為大氣降水及臨近河河水入滲補給與側向補給,且與地表河水呈互補關係,徑流緩慢,以側向徑流排洩為主。
三、降水方案
根據地質勘探報告揭示的擬建場地土體地質條件和水文地質條件,結合同類工程施工經驗,通過多方案比較對比與本地降水例項調查,選擇採用深井井點降水。深井井點具有排水量大、降水深、不受土質限制等特點,適應地下水位豐富、基坑深、基坑占地面積大的工程地下降水;流砂地區和重複開挖地區使用這種方法效果最佳。本工程深井井管採用φ400無砂砼濾管,φ50深井潛水幫浦。
井點布置井點深度見附圖。
本方案選擇比較有代表性的幫浦站進行降水設計。該站基坑設計高程為-1.15m,基礎尺寸為56.2×79.5m,擬距基礎外緣4m布置深水井。
四、降水計算
1、湧水量計算
地質報告中,勘探深度30m內未揭示不含水層,估按潛水非完整井進行設計。
⑴降水面積:
f=(56.2+4.0×2)×(79.5+4.0×2)=5617.5m2
⑵計算引數:
①深井埋設深度
h=3.07-(1.15)+0.5+10.0+1.0+30.0*0.1=18.72m 取19.0m
②深井井徑d=0.4m
③潛水含水層厚度
按地質報告的土層總厚度計算 h=27.76-(2.85-2.6)=27.51m
④基坑水位降深s=2.6-(-1.15)+0.5=4.25m
⑤滲透係數k=∑hi×ki/h 查地質報告可得
k=(0.98×1.0×10-5+1.
38×5.42×10-5+2.06×5.
63×10-3+1.58×3.92×10-3+2.
31×7.84×10-4+3.02×2.
51×10-3+2.34×2.18×10-3+2.
0×2.77×10-3+2.49×3.
29×10-3+4.1×4.63×10-3+3.
41×1.0×10-3+1.83×3.
0×10-3)/27.51×3600×24/100=2.32m/d
⑥降水區假想半徑:r0=0.29×(a+b)=0.29×(64.2+87.5)=44.1m
⑦抽水影響半徑:
r=2s×(kh)-2 =2×4.25×(2.32×27.51)-2=67.9m
⑶降水區總湧水量:
每小時湧水量 q1=3353.7/24=140.0 m3/h
⑷單井最大出水量:
q=65πdlk-3=65×3.14×0.4×5.0×2.32-3=540.38 m3/d
每小時出水量q1=540.38/24=22.5 m3/h
2、井數計算
n=1.1 q1/ q1=1.1×140/22.5=7(口)
3、最大井距
d=l/n=(60.2+83.5)×2/7=41.0m
4、深井幫浦需要量(工作效率取0.6)
n= q1/ 0.6q1=140/0.6×22.5=12(臺)
考慮施工降水期為4個多月時間,降水時間比較長,故需幫浦輪流使用,在降水過程中要求多配幾口井,計畫安裝18台深水幫浦井點進行降水。井位見幫浦站深水井布置圖。
5、降水時間預估
⑴含水層土體孔隙率
e=eihi/h 查地質報告可得
e=(1.38×0.861+2.
06×0.85+1.58×0.
823+2.31×0.89+3.
02×0.828+2.34×0.
806+2.0×0.82+2.
49×0.777+4.1×0.
769+3.41×1.042)/(27.
5-0.98-1.83)=0.
849⑵降水漏斗的含水量
q1=h′π(r+ r0+r×r0)e/3
h′為降水漏斗折數高度,取
h′=4.25+64.2*0.1/2=7.46m
q1=7.46/3×3.14×(67.9+44.1+67.9×44.1)*0.849=20592 m3
⑶抽水時間(幫浦出水量v取20 m3/h)
t1= q1/nv=20592/18×20=57.2h
t2= q2/nv=57.2×140/18×20=22.2h
t3= q3/nv=22.2×140/18×20=8.6h
t4= q4/nv=8.6×140/18×20=3.3h
t=∑ti/24=(57.2+22.2+8.6+3.3)/24=3.8d
即抽水4天左右可達到穩定要求的水位。
6、降水造成地面沉降的估算
s(cm)=⊿p⊿h/e1-2
e1-2可查地質報告得
e1-2=(1.38×8.41+2.
06×9.96+1.58×12.
03+2.31×10.32+3.
02×11.07+2.34×12.
78+2.0×13.52+2.
49×14.43+4.1×16.
12+3.41×5.43)/(27.
5-0.98-1.83)=11.
579mpa
另 ⊿p=1/2⊿hγw/2=1/2×4.25×10/2=10.6mpa
s=10.6×4.25/11.579=3.9cm
7、降水影響範圍 r=67.9m
該站西側一期已建的構築物均在降水影響範圍內,需採取可行的防範措施。
本工程其他單體構築物的降水設計均參照該幫浦站的降水設計進行計算。
五、深井井點施工
1、施工準備
材料、機械:無砂混凝土管、2*2細目網片、粗砂、潛水鑽機、泥漿車、泥漿幫浦、清水幫浦、潛水幫浦等。
現場條件:現場三通一平已經完成、地質勘測資料齊全,根據地下水位埋深、土層分布、基坑放坡係數確定井管位置、數量和降水深度;
2、工藝流程
井管測量定位----挖井口----安護筒----鑽機就位----鑽孔---- 回填井底砂墊層----吊放井管----回填井管與孔壁之間的砂濾層---- 洗井----井管內下水幫浦----安排抽水控制電路----試驗抽水----正常降水----降水完畢拔水幫浦----回填井管內砂石----頂面向下800厚c30混凝土封井。
3、操作要點
定位根據設計的井位及現場實際情況,準確定出各井位置,並做好標記。
成孔採用迴圈鑽成孔,孔徑一般為600-800mm,用泥漿護壁,孔口設定護筒,預防孔口塌方,並在一側設定排泥溝、泥漿站;成孔後立即清孔。
安裝井管的易進水部分應放置在含水量較多的範圍內,並在井管與孔壁間加填砂石材料;安裝水幫浦前,用壓縮空氣洗井法清洗管井,衝除塵渣,直至井管內排出的水由渾變清,達到正常出水量為止;安裝水幫浦後,對水幫浦本身和控制系統作一次全面細緻的檢查,合格後進行試抽水,滿足要求後轉入正常工作;觀測井中地下水位變化,作好詳細記錄。
4、質量要求
基坑周圍井管應對稱,同時抽水、使各井管內的水位差控制在0-1公尺以內;井管安裝應盡量垂直於井孔中心,井管頂部應比自然地面高出0.5公尺;井管與孔壁之間的砂石濾料應一次完成,從井底到井口1.0公尺左右,上部採用不含砂石的粘土封口;每台水幫浦應配置乙個控制開關,主電源線路要沿深井排水管路設定,大口井成孔直徑必須大於井管外徑30cm以上,確保井管外圍的進水層後度;井管在井孔中的位置偏移不得大於井管壁厚。
5、停幫浦時間
須待滿水試驗合格,四周回填至地下水位後才可開始拆除井管降水裝置,同時得到現場監理同意後方可拆除。
六、防範施工降水影響地面沉降的措施
1、在降水前認真做好對周圍環境的調查工作,
a、查清工程地質情況及水文地質情況;
b、查清地下儲水體,防止出現井點和地下儲水體穿通的現象;
c、查清地下綜合管線的分布和型別;
d、查清周圍地面、地下建築物情況,包刮這些建築物的基礎形式、上部結構形式、在降水區中的位置和對差異沉降的承受能力。降水前要查清這些建築物的歷年沉降情況和目前損傷的程度,確定是否需要預先採取加估措施等。
2、合理使用井點降水,盡可能減少對周圍環境的影響
a、在降水時,隨時注意抽出的地下水是否有渾濁現象,防止抽水帶走土層中的細顆粒,增加周圍地面的沉降;
b、適當放緩降水漏斗線的坡度,盡可能把井點布置在水平向連續分布的砂性土中,從而減少對周圍環境的影響;
c、井點應連續運轉,盡量避免間歇和反覆抽水;
d、防範基坑開挖時產生流沙,致使坑周產生大量地面沉陷。
3、降水場地外緣設定回灌水系統
①回灌水系統組成
本工程回灌水系統採用在降水井點與要保護的構築物間打一排回灌深井井點,回灌水利用抽水井點抽出的水。回灌深井井點的施工方法與抽水井點相同,兩抽水井點間設一口回灌深井。
②施工要點
a、與抽水井點間距不得小於4.5m;
b、其埋深應插入穩定水面下1m,且與抽水井點高差不能大於1.5m;
c、回灌水量需通過水位觀測井中的水位變化進行控制,但不得超過原有水位;
d、安裝後,需先往回灌井中大量地注水,然後迅速進行抽水,盡可能地加大地基內的水力梯度,既可除去地基內細粒成分,有可提高其灌水能力;
e、回灌深井必須在抽水深井啟動前或在抽水同時向土中灌水;
f、每座原有建築物附近需設定地下水位觀測井,設專人定時觀測水位標高,並做好記錄,根據地下水位變化情況,進行回灌水量調整;
g、臨近基坑的建築物上設定沉降觀測點,定時觀測其沉降,掌握沉降量及變化趨勢;
h、停止回灌的時間應在降水結束、地下水回公升到原水位後。
七、砼結構抗浮
1、工程砼構築物均無樁基,故其結構抗浮在施工中不能輕易忽視。對結構抗浮能力進行驗算,是分析結構均勻沉降及結構抗裂能力的重要依據。
2、在墊層施工前必須做好明溝、集水井及基坑護坡的施工。在整個底板墊層施工完成之前,必要確保各井點排水的正常進行。在現場備用3臺幫浦和一台發電機組,以防止機械故障和突然停電。
3、底板施工完成後方可停止井點降水,改用明溝、集水井實行基坑明排水,確保地下水位低於底板底標高以下。
4、抗浮能力計算:計算條件為水站底施工完以後,如降水措施意外失效,則計算底板的浮壓力,當水壓力大於底板自重,說明浮力對底板的結構會產生不利影響,所以必須等澆築完站壁後才能拆除井點降水。
5、為了控制施工過程中基坑積水不超過墊層頂標高,在基礎施工過程中,應由專人負責及時排除基坑內積水,做好基坑水位檢測記錄,在地下結構施工完畢後應及早進行基坑回填工作,以有利於結構抗浮。
深井降水方案
一 施工組織設計編制依據 1 景尚小淀專案9 16 樓工程施工圖設計。2 景尚小淀專案9 16 樓工程地質勘察報告。3 建築地基處理技術規範 jgj19 91 二 工程概況 本工程的基坑施工面積9 10 樓為312.17m2,11 12 13 14 樓為322.06m2 15 樓為379.87m2 ...
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