基坑降水专项方案与降水计算

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1、基坑降水专项方案与基坑降水计算书山东省城乡建设勘察院2009.6一、基坑降水方案：1、本次降水方案编制的主要依据规范、标准如下：岩土工程勘察规范GB50021 - 2001建筑基坑支护技术规程JGJ120-99建筑与市政工程降水技术工程技术规范JGJ/T111-98工程地质手册第三版（参考资料）附近正在施工的 A 区基坑降水方案2、场地地质条件： 该场地主要含水层为第2层黄土状粉质粘土、第4-1卵石土及闪长岩残 积土、全风化层。场地地下水位按照31.00米（绝对标高）考虑，综合渗透系数参考附 近地质报告（该场地北侧济南万达广场住宅区C区、D区）和有关文献规范， 综合考虑场地地质条件，取3m/d

2、，水位降深酒店部分和商业部分分别为 6.90米和8.40米。3、周边环境情况： 商业综合体基坑北侧为拆迁场地，平坦开阔，规划为万达广场美食街；东侧距现有人民商场最小距离约8米；人民商场基础形式为天然基础， 基础埋深约2.00米，无地下室。南侧为经四路，西段距规划红线15 16米，红线外分布有管线和下水 道，距现有人防工程最小距离20.7米；南侧东段距规划红线约10米，红线 外为人行道，分布有管线和下水道，距现有人防工程最小距离13.20米；城 市管线埋深一般为1.50米-4.00米；基坑西侧北段和酒店基坑相距18.85米，间为场地内施工道路。西侧南段分别分布有6层砖混办公楼和鲁能大厦，其中6层

3、楼为天然地 基，一层地下室，基础埋深约3.50米，距基坑约3米；鲁能大厦13层，采用 承台嵌岩桩基，底板埋深约3.6米，距基坑约4.80米。酒店基坑北侧为拆迁场地，平坦开阔，规划为万达广场美食街；东侧北 段与商业综合体为邻，间距18.85米；东侧南段分别分布有6层砖混办公楼 和鲁能大厦，距离分别为4.3米和9.5米；南侧为经四路，距规划红线1718米，红线外为人行道，分布有管线 和下水道；西侧为纬一路，距规划红线3 10米，红线外为人行道，分布有 管线和下水道，城市管线埋置深度一般为1.50-4.00米。4、降水方案：降水设计时，我院已进行了充分论证和对比，特别是拟建场地北侧万达广场D区降水类

4、比，D区水位降深一般为6.00米，基坑面积与本基坑类似，且降水时间至现在已经延续有四个多月时间，周边建筑物、管线以 及地面沉降变形不明显，基坑降水对周围建构筑物影响经实践证明影响不 大。根据济南万达广场住宅区现在正在降水施工的效果，以及基坑降水对 周边建构筑物的影响程度综合分析，认为采取大口径管井降水结合坑内疏 干明排措施可以保证工程施工要求，同时，采取密切的监测和必要的回灌 措施可以保证基坑周围建构筑物的安全。.基坑采用大口径管井外围降水、坑内疏干降水方案，结合坑底根 据基础分布情况布设排水沟明沟排水措施。酒店基坑降水井间距11.0-13.0米，在桩锚支护部分设置在基坑周 边操作面内，其它段

5、布置在基坑开挖上边线外1.00米处；疏干井间距25.00 米左右，并结合土建结构设计境况，布置在后浇带等有利于封井的部位， 井深以井底进入基坑以下6.50米为标准，分别为15.50米和19.00米。共布 置降水井32眼，疏干井5眼。商业综合体基坑降水井间距11.0-13.0米，AB、BC段设置在基坑 周边操作面内内，其它各段布置在基坑开挖上边线外1.00米处；疏干井间 距25.00米左右，并结合土建结构设计境况，布置在后浇带等有利于封井的 部位，井深以井底进入基坑以下6.50米为标准，分别为15.20米18.50米。 共布置降水井72眼，疏干井33眼。由于以EL为界分两次开挖，需增加8眼 降水

6、井。降水井、疏干井母孑L直径600mm，井管采用外径400mm的水泥 滤水管，滤料采用直径5 10mm的级配碎石。在基坑底边线内300mm处设置宽300mm、深300mm的排水沟， 每间隔30米左右设置一集水坑，集水坑较排水沟深500mm ,以便在雨季迅 速排出坑内积水。基坑周边地面应修整，构筑排水沟和混凝土地面，并里高外低，做 好地面积水有组织的排放。坡顶设置200mmx240mm挡水墙，以防雨水 流入基坑。竖向、横向平均间距3.00 - 5.00m设置泄水孔，孔径不小于 100mm，深入面层下不小于500mm。泄水孔位置可适当调整，尽量设置 在渗透性较强的地层中。根据周边类似工程降水经验，

7、工程降水对周边建构筑物的影响不 大，但为确保降水施工期间周边建筑物的安全，特别是鲁能大厦、市规划 设计院和人民商场以及经四路、纬一路管线的使用安全，在基坑降水及开 挖期间，应对以上建构筑物加强监测，通过监测数据随时分析其变形趋势， 必要时采取回灌或截水措施，确保周边建筑物安全。同时在降水方案中要 求前期降水尽可能减缓水位下降速度，并结合周边建筑物地面的变形观测， 掌握水位降深与地面沉降的关系，确保基坑及周边环境安全。为配合监测，在鲁能大厦周围及商业综合体基坑东侧部位设水位观 测井，观测井深12-14米，间距20米左右。结合监测数据随时分析水位降 深与建筑物的沉降变形关系，以及时进行必要的变更措

8、施，确保建筑物安 全。二、酒店部分降水计算1、原始条件：计算模型: 潜水完整井;基坑远离边界水位降深6.000(m)过滤器半径0.300(m)含水层厚度12.000(m)渗透系数3.000(m/d)沉降影响深度内土层数：5地下水埋深:5.000(m)层号层厚度(m)Es(MPa)1填土2.8005.0002黄土3.4006.0003粘土3.50018.0004粘土2.00020.0005残积土1.60016.000任意点降深计算公式采用：规程公式沉降计算方法:建筑地基基础设计规范方法，考虑应力随深度衰减的方法，且 考虑相互影响半径3、基坑涌水量计算书基坑属于均质含水层潜水完整井基坑，且基坑远离

9、边界，基坑降深按照6.00米计算。计算公式：其中Q基坑涌水量；k一渗透系数，k=3.00 ;(根据C地块岩土工程勘察报告提供，并参考有关规范和文献综合取值)H潜水含水层厚度，H = 12.00m ；S基坑水位降深，S=6.00m ;R降水影响半径，R=72.00m ;r0基坑等效半径,r0=45.14m。基坑涌水量 Q=1068.60m3/d4、每根管井允许进水量：q=120rLk1/3=52m3/d计算最少管井根数：n = 1.1xQ/q = 22.6取整得：n = 23根5、计算群井抽水情况下单井出水量： q=1.366xk(2H-s)s/(lgRn0/nrn-10r)=44.50m3/d

10、23根管井总出水量为1023.50ma/d，不能满足要求！则需调整管井数量，取n = 31根重新计算单井出水量：q = 1.366xk(2H-s)s/(lgRn0/nrn-i0r)u35.00m3/d31根管井总出水量：Q=1085ma/d能满足要求，同时考虑基坑面积较大，井排间距达90 米左右，须在基坑内布置疏干井以满足基坑总涌水量要求，根据当地降水经验，基坑内按照 25 米间距布设疏干井，共计布设疏干井5 眼，共计井数36眼。6、水位降深计算：计算公式：其中n降水井的数量,n = 31r1,2rn各井距基坑中心或各井中心处的距离。其余符号意义同前计算结果：基坑中心点水位降深 S=6.95m

11、满足要求!7、井深计算：Hw=H1+H2+H3+H4+H5+H6 考虑基坑内布设疏干井，井排间距按照30 米考虑。H1=9.80米（基坑深度）,H2=0.50米（降低水位距离基底要求）H3 = 3.0米（水力坡度），H4=1.00米（水位变化幅度）H5 = 1.00米（过滤器长度），H6=1.00米（沉淀管长度） 计算得：井深Hw=16.30米，取16.50米8、周边建筑物各角点沉降计算总 良2fclF 浪s.竺 L:ns一.- 怙絆話峯萸一)*雷nz一 )善黑鳶盡n斗佛湧酋处rl湘 H3.6663)aH2.196(cm)湧酋曲、处 21湘 H4.7383) 口H2.954(cm)湧酋曲、处

12、3二B湘 H6.1503)聶聲 4 二第 4.6213)湧酋曲、处W1湘 H3.0713)湧酋曲、处 6二B湘 H2.2923)aH1.412(cm)aH2.911(cm)口ul.825(cm)aH1.331(cm)軀、扁菊 H2.2923)軀汁菊 H6.1503)湧酋砂汀1.3(cm)軀汁口H 3.0(cm)H-H92 0.7496 曾卿坐sjbrJF辿B湘llrr口斗SW1H-軀、扁菊 H3.4743)軀汁菊 H5.9673) 港卿曲画斤注册驰、旨H 2.8 (c m)軀汁口H 3.2 (c m) 港卿曲=0k酋谕菊韦0驰、旨1.5(2)軀汁口H3.0(cm)三、商业综合体部分降水计算：1

13、、本次降水方案编制的主要依据规范、标准如下：岩土工程勘察规范GB50021 - 2001建筑基坑支护技术规程JGJ120-99建筑与市政工程降水技术工程技术规范JGJ/T111-98工程地质手册第三版(参考资料)2、原始条件：计算模型: 潜水完整井;基坑远离边界水位降深9.300(m)过滤器半径0.300(m)含水层厚度12.000(m)渗透系数3.000(m/d)沉降影响深度内土层数：5地下水埋深: 5.000(m)层号层厚度(m)Es(MPa)1杂填土2.0005.0002黄土2.400 8.0003粘土0.700 20.0004粘土2.50024.0005碎石2.50045.000任意点

14、降深计算公式采用：规程公式沉降计算方法:建筑地基基础设计规范方法，考虑应力随深度衰减的方法，且 考虑相互影响半径3、基坑涌水量计算书基坑属于均质含水层潜水完整井基坑，且基坑远离边界，基坑降深按 照9.3米计算。计算公式：其中Q基坑涌水量；k渗透系数,k=3.00;(根据C地块岩土工程勘察报告提供，并参考有关规范和文献综合取值)H-潜水含水层厚度,H=12.00m;S-一基坑水位降深,S=9.30m ;R降水影响半径,R=111.60m;r0-基坑等效半径r0=126.15m。基坑涌水量Q=2035.50m3/d4、每根管井允许进水量：q=120rLk i/3=52m 3/d计算最少管井根数：n

15、=l.l xQ/q=43.1取整得：n=44根5、计算群井抽水情况下单井出水量：q=1.366 xk(2H-s)s/(lgR0/nrn-i0r)=37m 3/d44根管井总出水量为1628m3/d，不能满足要求！则需调整管井数量，取n=73根重新计算单井出水量：q = 1.366xk(2H-s)s/(lgRno/nrn-i0r)u28.OOm3/d31根管井总出水量：Q二2044m?/d基本能满足要求，同时考虑基坑面积较大，井排间距达110 米左右，须在 基坑内布置疏干井以满足基坑总涌水量要求，根据当地降水经验，基坑内 按照25米间距布设疏干井，共计布设疏干井33眼，共计井数106眼。6、水位

16、降深计算：计算公式：十一岛卜厂扣也叮其中n降水井的数量,n = 31r1,2rn各井距基坑中心或各井中心处的距离。其余符号意义同前计算结果：基坑中心点水位降深 S=10.00m满足要求！7、井深计算：Hw=H1+H2+H3+H4+H5+H6考虑基坑内布设疏干井，井排间距按照30 米考虑。H1 = 12.00米(基坑深度),H2=0.50米(降低水位距离基底要求)H3=3.0 米(水力坡度)， H4=1.00 米(水位变化幅度)H5 = 1.00米(过滤器长度),H6=1.00米(沉淀管长度) 计算得：井深 Hw=18.50 米。8、周边建筑物各角点沉降计算(计算距离较近的人民商场)1)建筑物各

17、角点降深与沉降计算:建筑物角点1：降深=2.038(m)沉降=0.424(cm)建筑物角点2:降深=0.000(m)沉降=0.000(cm)建筑物角点3:降深=0.000(m)沉降=0.000(cm)建筑物角点4:降深=2.783(m)沉降=0.612(cm)建筑物各角点：最小降深=0.000(m) 最大降深=2.783(m) 建筑物各角点：最小沉降=0.0(cm)最大沉降=0.6(cm) 建筑各角点之间最大倾斜率 = 千分之 0.0762) 观察剖面上各点降深与沉降计算:观察剖面上：最小降深=1.573(m) 最大降深=7.635(m)观察剖面上,地表：最小沉降=0.8(cm)最大沉降=1.

18、3(cm)观察剖面上，建筑物埋深平面：最小沉降=-1.8(cm)最大沉降 =1.2(cm)四、降水施工：根据建设单位总体施工安排，本工程分两期进行，一期工程为商业东 部，后期进行商业西部和酒店部分，降水亦根据总体施工安排分两次进行。基坑采用大口径管井降水，同时结合坑内疏干。酒店基坑降水井间距 12.0米，fgha段设置在基坑周边操作面内，其它段布置在基坑开挖上边线 外1.00米处；疏干井间距25.00米左右，并结合土建结构设计境况，布置在 后浇带等有利于封井的部位，井深以井底进入基坑以下 6.50米为标准，分 别为15.50米和19.00米。共布置降水井31眼，疏干井5眼。商业综合体基坑降水井

19、间距12.0米，AB、BC段设置在基坑周边操作面 内内，其它各段布置在基坑开挖上边线外1.00米处；疏干井间距25.00米左 右，并结合土建结构设计境况，布置在后浇带等有利于封井的部位，井深 以井底进入基坑以下6.50米为标准，分别为15.20米18.50米。共布置降 水井81眼，疏干井33眼。降水井、疏干井母孑L直径600mm，井管采用内径400mm的水泥滤水 管，滤料采用直径5 10mm的级配碎石。在鲁能大厦周围及商业综合体基坑东侧部位设观测井，必要时进行回灌，以确保建筑物安全。观测井井深1214米，间距20米左右。管井施工采用SPJ15型钻机或冲击钻钻进，自造泥浆护壁，安设计要 求钻至设

20、计孔深后，调浆捞渣，清刷井壁，下入井管，在井管外均匀地填 入滤料，洗井抽水。施工工序 定位放线钻机就位钻进成孔调浆捞渣洗刷井壁下井管 填滤料洗井抽水。质量控制措施：管井施工及降水严格按照建筑与市政降水工程技术规范JGJ111-98 的有关规定组织施工，具体措施如下： 定位放线： 按照设计要求，测放出井位，局部井位根据具体情况作调整，打入长 30cm的木桩，按编号准确地在图纸上标明井号。 钻机就位： 各钻机根据施工区域和技术交底，将钻机就位，就位时，应做到对点调平对点调平，直到确认在钻机底盘水平，钻架垂直且四角支撑稳 固的情况下，由施工员给其下达开孔通知单。 钻机成孔：钻机开孔时，在深度7m范围

21、内应用中速钻进，防止开孔时孔斜，钻进 过程中，钻机操作人员应随时检查钻架的垂直情况和四角支撑的稳固情况， 保证钻架在垂直状态下钻进，成井垂直度1%。随时调整泥浆比重，空制在1.2-1.25之间，以利于泥浆携带岩渣上返至井口外，达到清渣目的。 调浆破壁 管井施工中，调浆破壁是一关键工序，因而，钻至设计深度后，应及 时调浆并空转一段时间，保证孔内泥浆上下均匀，然后自上而下破除泥皮， 破壁过程中，每一根钻杆均应旋转而下，不得上下拉动钻杆，同时，边破 壁边调浆，破壁结束，提出破壁钻头，下入捞渣管，进行人工清渣，保证 下管前，孔内泥浆在1.15-1.2之间，孔底沉渣小于30cm。 下井管，填滤料钻进成孔

22、结束，应及时下入井管，每节井管外包 60目的工业滤网，采 用4根竹片，三道铁丝捆绑，井管接头之间使用防雨布或塑料布封严，以防 止泥砂从接头缝隙进入井内，造成淤井，捆绑好的井管下放时，固定在井 架两端的钢丝绳应同时下放，保证井管平稳下入井内，井管外壁，每隔4m 应捆绑一组8cm厚的扶正器，确保井管在井内居中，使滤料均匀地分布在 井管四周。下管结束，应及时填滤料，滤料采用直径5 10mm的级配碎石，填滤 料时，先盖好井口，应采用人工从井管四周均匀地填入，禁止整车滤料从 一个方向倒入，同时，采用注水填料，填料应缓慢，不得快速集中倾倒， 造成井管外围局部堵塞，无法成井而形成废井。 洗井抽水 填完滤料的

23、井，应及时下泵洗井抽水，选用潜水泵量应大于单井出水量，采用自上而下间歇式洗井的方法进行洗井抽水，直到洗清为止，洗井结束，及时向井管外填补滤料并用粘土填实。 群井降水 正式降水前，应先进行试抽水，以确定泵量，减少开启关闭潜水泵的 次数，延长潜水泵使用寿命，准备4台潜水泵备用，正式抽水时，将水泵放 置在井底上0.8米处固定，并保持此水位至抽水结束，在降水井外1.0m处铺 设集水管将抽上来的水，集中排往业主指定的排水处。主排水管采用内径 不小于200mm的钢管。疏干降水应至少在基坑开挖前15天进行。 坑底及坡顶有组织的排水坑底根据设计要求沿坡脚300mm处，设置一周圈排水沟，并每隔40m 左右设置一

24、集水坑，坑内疏干井用纵横向排水沟连接，沟内铺设砂石滤料， 以有效疏干坑内涌水。坡顶外1.5米采用喷射混凝土护面，1.5米外设置挡水墙，墙外设排水沟， 以有组织的排除大气降水，防止雨水流入基坑或渗入支护结构内形成不利 因素。 回灌井回灌 水位观测井施工完成后，分三次测量观测井的水位作为静止水位，群井抽水后，应每8小时测量观测井水位一次，并结合沉降观测资料确定是否 进行回灌，若需进行回灌则使用阀门控制回灌量，回灌水位应控制在设计 要求的水位0.5m之间，并认真观测做好记录。 水位观测抽水前应进行静止水位的观测，抽水初期每天早晚 7 点观测两次，水位稳定后应每天观测一次。3、基坑降水施工质量保证措施

25、1）严格验收标准，不合格的井必须重新施工。2）成孔后换浆要彻底，洗井要及时。3）在开始降水运行之前，进行抽水试验，以保证抽水系统完好。4）抽水间隙由短至长，对于出水量较大的井每天频率相应要多；5）开挖阶段的降雨积水应及时抽干；6）及时维修和更换水泵，保证抽水的连续性；7）降水运行过程中应切实做好水量记录，对停抽的井应测量水位，及 时分析整理资料，绘制各种必要图表，以指导和调整降水施工。8）基坑内降水井井管随着土方开挖不断缩短，保证井管只超出挖土面0.5m。9）工地准备发电机，一旦停电随时启用，确保降水连续进行。4、监测及应急预案1）降水监测包括降水井内、基坑内和观测井内水位监测以及周边建筑 物、周围地面的变形监测。2）观测井内水位监测数据应与周边环境的监测结果随时进行比对，绘 制水位降深与周边环境变形关系曲线，掌握降水引起的周边环境的附加沉