人防工程基坑深井降水方案[详细]

目录

一、编制依据 (1)

二、工程概况 (1)

三、施工部署 (2)

四、施工前准备 (12)

五、施工方法 (13)

六、主要管理措施 (17)

七、附图 (18)

1.编制依据

2.工程概况

建兴·鸿郡人防工程位于XX县北街北段与纬五路交XXXX公司投资兴建,设计单位XX省人防建筑设计研究设计院,施工单XXXX公司。

人防地下室抗力等级为常6级,层高为 3.9m,人防面积约10111.60m2,战时为人员掩蔽所,平时为车库,南北两侧各设疏散出入口一个。基础类型为筏板下柱墩,基础底板厚度400mm,地下室顶板

厚度为250m,外墙厚度为250mm和部分300mm。垫层C15,筏板基础C30,地下室底板、顶板、内、外墙砼强度等级均为C35,底板、外墙及顶板砼抗渗等级为P6。

3.施工部署

根据现场勘察本地区的地下水位较低,因此在土方开挖过程中,必须考虑降排水做法。

3.1 降水方案选定

本工程基础埋置较深,特别基础埋置深度较深且有效降水范围较大,用轻型井点降水很难达到施工要求的效果,因此考虑使用深井降水结合轻型井点降水。对局部深井降水不能辐射到的区域,出现的明水现象,采取沿基坑四周设置明排水,采用轻型井点降水的施工方法,确保降水效果。具体根据施工现场的实际开挖情况配合降水。

3.2 情况分析

根据当地的地质及水文地质条件分析,自地表至下,由于地下水位较高,深井降水有效作用范围较大,能够保证施工范围内的降水达到要求,在基坑开挖土方之前必须提前布设好深井,且提前7天降水,以确保降水效果,满足基础施工要求。

3.3 降水井布置原则

根据本次设计深度内工程地质条件和区域水文地质条件,确定地下水开采量及预测降深计算布设降水井,布设降水井遵循以下原则:

3.3.1 井点的布置按XX省投资为先导,以最少的工作量、最短的排水管

线,以达到降水的目的。

3.3.2 采用降水井的位置避开基础承台位置,地下室墙体位置,以免影响整体工程的施工。

3.3.3 采用深井对地下水进行降水,深井的布设间距应在20m~25m左右,每口井里面单独放一个潜水泵进行排水。

3.4 深井降水计算书

本工程按照图纸分北边、中间、南边三段工程区域为第一降水区域、第二降水区域、第三降水区域。

3.4.1第一降水区域

A．计算依据:

降水深度7m,井深考虑为18m,距离基坑边为0.5~1.5m

由《岩土勘查报告》可知井点至地下17m为粉砂夹粉土层。含水层厚度为:17m-1m=16m。井点降水面积较大的基坑采用环状井点。B．基坑类型:

基坑属于均质含水层潜水非完整井基坑。

C．基坑简图:

A．涌水量计算:

其中Q──基坑涌水量；

k──渗透系数,k=2.00；

S──基坑水位降深,S=7m；

R──降水影响半径,R=70.2m；

r0──基坑等效半径,r0=26.65m。

H──潜水含水层厚度,H=16.00m；B．计算结果:

基坑涌水量Q=853.29m3/d

C．降水井数量计算:

井点类型属于:管井．

其中基坑总涌水量:Q=853.29m3/d

r s──过滤器半径r s(m),r s=200.00mm；

l──过滤器进水部分长度l(m),l=1.50m；

k──含水层渗透系数k(m/d),k=2.00m；

D.计算结果:

降水井数量n=4个

3.4.2 第二降水区域

A．涌水量计算:

其中Q──基坑涌水量；

k──渗透系数,k=2.00；

S──基坑水位降深,S=7m；

R──降水影响半径,R=70.2m；

r0──基坑等效半径,r0=29.735m。

H──潜水含水层厚度,H=16.00m；B．计算结果:

基坑涌水量Q=908.41m3/d

C．降水井数量计算:

井点类型属于:管井．

其中基坑总涌水量:Q=908.41m3/d

r s──过滤器半径r s(m),r s=200.00mm；

l──过滤器进水部分长度l(m),l=1.50m；

k──含水层渗透系数k(m/d),k=2.00m；

D.计算结果:

降水井数量n=4个

3.4.3 第三降水区域

A．涌水量计算:

其中Q──基坑涌水量；

k──渗透系数,k=2.00；

S──基坑水位降深,S=3.6m；

R──降水影响半径,R=42.12m；

r0──基坑等效半径,r0=21.535m。

H──潜水含水层厚度,H=16.00m；

B．计算结果:

基坑涌水量Q=594.30m3/d

C．降水井数量计算:

井点类型属于:管井．

其中基坑总涌水量:Q=594.30m3/d

r s──过滤器半径r s(m),r s=200.00mm；

l──过滤器进水部分长度l(m),l=1.50m；

k──含水层渗透系数k(m/d),k=2.00m；

D.计算结果:

降水井数量n=3个

因本地区地下水位较高,地下水资源丰富,土质较差,B1#、B2#楼基础埋深较大,在B1#、B2#基坑中间再各加两口降水井和开挖至-4.6m位置处沿基坑四周插入二级井点降水,防止出现流砂现象,使基坑降水达到预期效果,共计15口降水井,降水井平面布置图(附图)。

3.5 轻型井点降水

整个工程的基坑开挖是一次完成,并预留300mm的人工开挖,挖土放坡系数为1:0.2,系在基坑开挖至离基坑底处300mm处沿基坑四周和挖至基坑地以下的集水坑四周埋设井点管深入含水层内,井点管的上端通过连接弯管与集水总管连接,集水总管再与真空泵和离心水泵相连,启动抽水设备,地下水便在真空泵吸力的作用下,经滤水管进入井点管和集水总管,排出空气后,由离心水泵的排水管排出,使地下水位降低到基坑底以下。本法具有机具设备简单,使用灵活,装拆方便,降水效果好。可提高边坡的稳定,防止流砂现象的发生,具体管子插法如下图。

3.6 真空井点计算

一、计算依据及参考资料

该计算书计算主要依据为国家行业标准《建筑基坑支护技术规范》

(JGJ 120-99),同时参阅了《建筑施工手册》、《基坑降水手册》。

二、计算过程

1、井点吸水高度计算:

根据所选施工机械设备的参数,井点管的最大吸水高度计算如下:

H V为抽水装置所产生的真空度(kPa)；

△h为管路水头损失(取0.3～0.5m)；

H1=9.435m；

s w+D=1+3=4m；

根据计算得H1>=s w+D,故该设备满足降水施工要求！

2、井点布置计算:

(1)、基坑等效半径的确定:

l为基坑长度(m)；

B为基坑宽度(m)；

η为系数,查表取1.133；

(2)、井点系统影响半径的确定:

R为降水井影响半径(m)；

r0为环形井点到基坑中心的距离(m)。

通过计算得到R0=29.472m；

3、基坑总涌水量计算:

根据基坑边界条件选用以下公式计算:

基坑降水示意图

Q为基坑涌水量(m3)；

k为渗透系数(m/d)；

H为含水层厚度(m)；

h为设计降水面到潜水层底面的距离(m)；

R为降水井影响半径(m)；

r0为基坑等效半径(m)；

M为由含水层底板到过滤器有效工作部分中点的长度(m)；l为过滤器进水长度(m)；

通过以上计算得基坑总涌水量为2858.808m3。

4、每根井点允许最大出水量计算:

q为单井允许最大出水量(m3/d)；

r v为过滤器半径(m)；

l为过滤器进水部分长度(m)；

k为含水层渗透系数(m/d)。

通过计算得每根井点允许最大出水量为62.148 m3/d。5、井点数及每根井点实际出水量计算:

通过计算得到井点管数量为46个。

6、井点管长度计算:

D为基坑开挖深度(m)；

d w为地下静水位埋深(m)；

s w为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m)。

h d为井点管顶部离地面的距离(m)。

根据计算井点管长度为4.8m。

7、滤水管设计计算:

(1)、滤管长度

Q为流入每根管井的流量；

n e为滤管孔隙率,一般为2%～5%；

v为地下水进入滤管的速度；由经验公式v=k1/2/15求得；

根据计算滤管长度为615.236m。

(2)、滤网孔隙控制,要求d c>2d50

d c为滤网孔隙(mm)；

d50为含水层颗粒50％的直径(mm),d50=5.96mm。

(3)、填料颗粒的控制

砂滤层颗粒尺寸应控制在5d50≤D50≤10d50并且建议D50=(6～7)d50,其中D50为填料粒径(mm)。

3.7 排水系统

现场组成临时的排水系统,在各个降水井点位置砌筑1000×1000mm的集水井,集水井之间采用Φ200波纹管连接,井点降水抽出来的水进入集水井,在通过集水井与集水井之间的波纹管排水系统,进入西侧水沟里和东侧河塘里。

3.8明排水施工

排水采取基坑外排水和基坑内集排水。在离坡顶1.0米外自然地坪处设置200×300砖砌挡水墙,不让地面水流入基坑内。在基坑底距坡角500mm处设300×300排水沟,每隔30米设一集水井,这样,部分○1层土内含水和自然雨水及极弱透水层渗水可通过基坑内排水沟和集水坑泵至基坑外排水沟内,由潜水泵排至室外河道,由专人负责抽水工作。

4.施工准备

4.1 机具设备:水泥井管和潜水泵、排水管等、井点降水管、真空泵、离

心水泵。

4.2 施工准备:

4.2.1地质勘探资料具备,根据地下水位深度、土的渗透系数和土质分布

已确定降水方案。

4.2.2基础施工图纸齐全,以便根据基层标高确定降水深度。

4.2.3已编制施工组织设计,确定基坑放坡系数、井点布置、数量、观测

井点位置、泵房位置等,并已测量放线定位。

4.2.4现场三通一平工作已完,并设置了排水沟。

4.2.5井点管及设备已购置,材料已备齐,并已加工和配套完成。

4.2.6井点在布置过程中应在满足降水要求的前提下尽量直线布置,保证

现场文明施工的外观要求。

4.3 机具设备计划:

绿岛·江湾城工程深井降水机具设备计划

4.3.1材质要求:砼井管砼必须密实,表面平整度符合规范要求,井管接口处必须平整,无缺愣掉角现象,降水管无裂缝。塑料波纹排水管必须坚实,

管子无破损、裂缝等现象。

5.施工方法

5.1深井降水施工方法

5.1.1井点管施工工艺程序是:井点测量定位——挖井口——安护筒钻机

就位一—钻孔——回填井底砂垫层——吊放井管——回填井管与孔壁间的砾石过滤层——洗井——井管内下设水泵、安装抽水控制电路——试抽水降水井正常工作——降水完毕拔井管——封井

5.1.2根据设计的井位及现场实际情况,准确定出各井位置,并做好标记。

5.1.3采用冲击钻成孔。最好采用泥浆护壁,孔口设置护筒,以防孔口塌方,

并在一侧设排泥沟、泥浆坑。

5.1.4成孔后立即清孔,并安装井管。井管下入后,井管的滤管部分应放置

在含水层的适当范围内,并在井管与孔壁间填充砾石滤料。

5.1.5安装水泵前,用压缩空气洗井法清洗滤井,冲除尘渣,直到井管内排

出的水由浑变清,达到正常出水量为止。

5.1.6水泵安装后,对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查,合格后

进行试抽水,满足要求后转入正常工作

5.1.7观测井中地下水位变化,作好详细记录。

5.1.8深井的封井处理方法:

B1#、B2#楼基坑中的降水井在土方开挖至槽底标高时,进行回填封井处理,深井回填材料采用中砂。回填至距槽底1米时,采用人工进行分层夯实处理。

管井剖面图5.2二级轻型井点降水

5.2.1二级降水深度为3.5m。井点布置根据平面形状、地质和水文情况、工程性质、降水管采用环形井点布置,井点管距坑壁不应小于1.0m,间距1.5m,各组井点系统的真空度应保持在55.3-6

6.7kPa,压力应保持在0.16MPa。

5.2.2井点管施工工艺程序是:放线定位→铺设总管→冲孔→安装井点管、填砂砾滤料、上部填粘土密封→用弯联管将井点管与总管接通→安装集水箱和排水箱→开动真空泵排气,再开动离心水泵抽水→测量观测井中地下水位变化。

5.2.3井点管埋设,成孔用冲击式或回转式钻机成孔,孔径为300mm,井深比井点设计深50cm；洗井用0.6m3空压机或水泵将井内泥浆抽出；井点用机架吊起徐徐插入井孔中央,使露出地面200mm,然后倒入粒径5-30mm石子,使管底有500mm高,再沿井点管四周均匀投放2-4mm粒径粗砂,上部1.0m深度内,用粘土填实以防漏气。

5.2.4井点管埋设完毕应接通总管。总管设在井点管外侧50cm处,铺前先挖沟槽,并将槽底整平,将配好的管子逐根放入沟内,在端头法兰穿上螺栓,垫上橡胶密封圈,然后拧紧法兰螺栓,总管端部,用法兰封牢。一旦井点干管铺好后,用吸水胶管将井点管与干管连接,并用８号铁丝绑牢。一组井点管部件连接完毕后,与抽水设备连通,接通电源,即可进行试抽水,检查有无漏气、淤塞情况,出水是否正常,如有异常情况,应检修后方可使用,如压力表读数在0.15-0.20MPa,真空度在93.3kPa以上,表明各连接系统无问题,即可投入正常使用。

5.2.5井点使用时,应保持连续不断抽水,并配用双电源以防断电。一般抽水3-5d后水位降落漏斗基本趋于稳定。

5.2.6基础混凝土浇筑时方可停止抽水拆除井点系统。由于本工程基坑内局部二级降水,降水部位点位于整个底板基础内部,拆除时不能拔出井点管。因此防水层施工时在井点管根部做好节点止水,拆除时在底板底部断开,管口用5mm钢板焊接封死。

5.2.7井点降水时,应对水位降低区域内的边坡进行观察,发现沉陷或水平位移时,应及时采取防护技术措施。

6．主要管理措施

6.1.质量措施

6.1.1 基坑周围井点应对称、同时抽水,使水位差控制在要求限度内。6.1.2 井管安放应力求垂直并位于井孔中间,井管顶部应比自然地面高

0.5m。

6.1.3 井管与土壁之间填充的滤料应一次完成,从井底填到井口下1.0m

左右,上部采用不含砂石的粘土封口。

6.1.4 每台水泵应配置一个控制开关,主电源线路要沿深井排水管路设

置。

6.1.5 滤管在井孔中位置偏移不得大于滤管壁厚。

6.1.6 井点管间距、埋设深度应符合要求,一组井点管和接头中心,应保持

在一条直线上。

6.1.7 井点埋设应无严重漏气、淤塞、出水不畅或死井等情况。

6.1.8 埋入地下的井点管及井点联接总管,均应除锈并刷防锈漆一道,

各焊接口处焊渣应凿掉,并刷防锈漆一道。

6.1.9 各组井点系统的真空度应保持在55.3-66.7kPa,压力应保持在

0.16MPa。

6.2 安全措施

6.2.1 加强水位观测,使靠近建筑物的深井水位与附近水位之差保持不大

于1.0m。

6.2.2 施工现场应采用两路供电线路或配备发电设备,正式抽水后干线不

得停电停泵。

6.2.3 定期检查电缆密封的可靠性,以防磨损后水沿电缆芯渗入电机内,

影响正常运转。

6.2.4 遵守安全用电规定,严禁带电作业。

6.2.5 降水期间,必须24小时有专职电工值班,持证操作。

6.2.6 潜水泵电缆不得有接头、破损,以防漏电。

6.2.7 深井管上口做好安全防护。

6.2.8 冲、钻孔机操作时应安放平稳,防止机具突然倾倒或钻具下落,落

成人员伤亡或设备损坏。

6.2.9 已成孔尚未下井点前,井孔应用盖板封严,以免掉土或发生人员安

全事故。

6.2.10 各机电设备应由专人看管,电气必须一机一闸,严格接地、接零和

安漏电保护器,水泵和部件检修时必须切断电源,严禁带电作业。

6.3 环保措施

6.3.1 泥浆必须排入泥浆地或用泥浆车及时运出场外,严禁随地排放。现

场设置泥浆池后处理。

6.3.2 施工期间对噪声进行监测,不允许形成噪声污染。

6.3.2 泥浆车要随时进行清洗。