徐州新村附属用房降水方案设计

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1、基坑降水方案1、工程概况徐州新村附属用房位于汉口解放大道新洲新村。基坑占地面积51.5*37m。本工程正负零标高为23.465m，基坑开挖深度为-7.55m，局部集水井开挖深度为-9.010.2m，基坑支护采用排桩加内支撑的支护方式。2、场地岩土工程条件2.1场地周边环境基坑周边的建筑物多为民房，均已完成拆迁，基坑西侧为江岸车辆厂，厂房离基坑较远。位于解放大道上的徐州新村轻轨车站已经完成。积基坑下面的管线均已改移并保护。2.2场地工程地质条件2.2.1.场地工程地质特性本场区地形较平坦，场地覆盖层除表层人工填土外其余均为长江I级阶地冲积层，上部为粘性土，下部为砂土（含砾、卵石），呈典型的二元结

2、构，下伏基岩为砂岩。根据基坑支护结构图,工程范围地层自上而下依次为：杂填土、第四系全新统冲积层、志留系岩层。第四系全新统冲积层岩性以粉土、粉质粘土、粉砂互层、粉细砂、细砂为主。根据基坑支护设计本场地地层情况见下表：地层岩性性能表地层代号地层名称颜色埋深特征描述层厚1杂填土建筑垃圾与生活垃圾、工业废料为主，分布于表层。0.53.2m2粉质粘土粉土互层褐-褐黄色-灰褐色0.53.2m第四系全新统冲积层，全场分布1.22.6m3-1粘土褐-褐黄色-灰褐色2.05.0m第四系全新统冲积层，全场分布2.76.8m5粉砂夹粉质粘土深灰色6.010.8m饱和状态，全场分布1.711.0m6-1粉细砂灰-青灰

3、色16.523.1m含有机质及云母，分布连续。7.513.5m6-2细砂灰-青灰色9.218.1m含有机质及云母，分布连续。9.423.5m7含砾中粗砂杂灰色43.544.4m含有机质及云母，分布连续。8粉砂岩灰褐色本工程各岩层的工程地质特征及分布情况详见徐州新村附属用房工程地质勘察报告。2.2.2.水文地质地下水按埋藏条件，本工程地下水主要为上层滞水、孔隙承压水两种类型。上层滞水主要赋存于人工填土（Qml）层，无统一自由水面，大气降水、地表水和生产、生活用水渗入是其主要的补给来源，水位埋深03.0m。上层滞水赋存于近地表的杂填土层中，其主要补给来源为大气降水、生活用水等，上层滞水对本工程的施

4、工不会构成严重威胁。本场地孔隙承压水为赋存于第四系全新统冲积（Q4al）粉质粘土、粉砂互层土及砂卵石层中承压水，与长江水具有水力联系，其上覆粘性土层及下伏基岩为相对隔水顶、底板。根据勘察报告，场地承压水稳定水位标高16.35m。据在汉口地区不同地段不同时期地下水水位长期观测结果，汉口地区长江I级阶地承压水测压水头标高最高为20.0m左右，承压水头标高年变化幅度在2.03.0m之间。孔隙承压水主要赋承于粘土层与基岩之间的砂、砾石层中，为场地内主要承压含水层，含水层厚度约35m。该含水层与长江水体具水力联系。本场地孔隙承压水将对基坑的施工构成严重威胁。降水设计主要是针对场地下孔隙承压水的。基坑降水

5、设计时依据我公司经验及汉口地区区域水文地质资料进行，该地段承压水水头年变化幅度约为3m。降水设计时场地承压水水位标高按18.5m考虑3、地下水控制方案3.1 设计依据徐州新村附属用房基坑围护结构设计中铁第四勘察设计院集团有限公司建筑基坑支护技术规定（JGJ120-99）湖北省深基坑工程技术规程（DB42/159-2004）供水水文地质勘察规范（GBJ27-88）建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T11-98）3.2 地下水控制方案比选本工程场地主要赋存有两种类型地下水，即上层滞水和承压水。上部上层滞水水位埋藏浅，下部承压水水头高。基坑开挖已揭露承压水含水层，经过对本项目的地层、承压水、及基坑

6、挖深的各种因素分析，本基坑必需对场地承压水进行处理，以保障基坑开挖和地下室施工的顺利进行，防止由于坑壁流水（砂）、坑底突涌等地下水水患而造成周边地面和建（物）筑物的变形。本基坑周边环境严峻，地下水处理效果的好坏将直接关系到工程的成败。武汉地区几种处理地下水的常用方法：周底隔渗、 落底式垂直帷幕、中型井点降水。经技术经济对比分析，本工程宜采用中型井点降水方法。对于上层滞水采用帷幕隔渗，在基坑支护设计中已设计有粉喷桩止水帷幕，可有效的隔段上层滞水，基坑内的明水可采用明沟抽排。 3.3场地水文地质条件拟建场地位于长江一级阶地，表层土层含有上层滞水，为弱含水层。填土层下的一般粘性土层及底部基岩为二相对

7、隔水层。二相对隔水层将本场地地下水分为潜水和承压水两种类型。潜水赋存于表层填土中，因填土厚度差异、成分复杂、其透水性呈各向异性，其主要补给来源为大气降水和地表生活用水；承压水赋存于一般粘性土与基岩之间的砂砾层中，其补给方式主要为径流补给，水位随季节变化大。根据拟建场地相邻工地抽水试验资料，场内承压含水层降水设计时渗透系数取值为k=16.5m/d, 影响半径R=250m.具体水文地质参数应在基坑降水前通过本场地群井抽水试验确定。考虑到本基坑开挖施工在枯水期进行，本设计时场地承压水水头标高按18.5m考虑。3.4承压水处理方案设计 3.4.1降水设计目标本工程开挖面底标高为13.2（集水井处）15

8、.8m(普挖面)，为安全起见，基坑降水设计时拟降水场内承压水水头标高降低至12.0m（集水井处）14.0m,始终使场地内承压水头标高低于基坑底面1.01.5m。实际运行时可根据工况与实时情况将场地承压水头标高降至合理的标高。3.4.2 基坑涌水量估算本场地降水设计时，承压含水层的水文地质参数取值如下：K=16.5m/d, R=250m，场地承压水水头标高18.5m，由此估算本基坑涌水量约为9200 T/D。3.4.3 基坑降水井数目确定由于降水井所抽取的地下水主要为砂层中的地下水，根据该层颗粒特征、含水层渗透性能，本场地基坑降水井单井抽水量设计为80T/h。由于本基坑东侧开挖深度较浅，为尽可能

9、减少基坑降水对周边环境的影响，根据渗流理论，在基坑东侧降水井抽水量可适当降低，以便达到安全经济的效果。基坑东侧降水井单井出水量拟设计为50 T/h。若按单井80 T/h计算，可知所需的降水井数目为： 9200T/Dn5口 80T/h24h/d 由于本场地基坑东侧开挖深度较浅，在降水设计时单井出水量拟设计为50 T/h，实际降水井布置为4口80 T/h，2口50 T/h降水井。这样布置能使降水效果达到最优。 为便于降水井施工，且使降落漏斗平缓，降水井需优化布置。对6口降水井进行优化布置后对降水效果进行了模拟分析，模拟计算结果表明：6口降水井能使场地的承压水水头标高降低至1214m。优化的布井方案

10、不但能够很好地达到所制定的基坑降水设计目标，而且施工方便。基坑降水效果具体见基坑降水场地承压水水头降低预测等值线图。考虑到本工程施工季节特点：枯水期施工，施工工期短，可不设置水位观测孔，在基坑开挖初期可利用基坑东侧降水井监测水位，掌握水位变化规律。由于本场地（5）层渗透性相对较差，基坑降水井填滤深度设计提高，以便降水井抽取该层承压水，因此在开挖到该层前，基坑降水应提前7天启动运行，以部分疏干该过度层中的地下水。3.4.4 降水井设计 降水井孔径为550mm，管径250mm,孔深36.0m（降水井孔口标高为根据现场情况高于现地面0.300.50米），单井出水量要求均能达到80T/H。具体设计见降

11、水井结构设计图。本设计共布置6口降水井，降水井主要沿基坑边布置，具体降水井平面布置情况见降水井平面布置图。为保证成井质量，降水井要求采用冲击成孔。为尽可能减少基坑降水对周边环境的影响，要求降水井抽水含砂量在规范要求之内（正常运行时要求小于1/10万）。3.4.5 降水试验由于本工程设计时未提供水文地质条件，为确保本工程降水效果，要求在本工程施工时进行场地群井抽水试验，具体如下：先施工J3、J6、J2降水井，进行2组基坑内群井抽水试验，根据抽水试验结果，及时分析调整基坑降水设计。3.4.6 环境影响分析对距场地外40米范围内地下水流场情况用计算机进行了模拟分析，在此范围内承压水水头降低值为4.0

12、m5.0m， 由此可能引起的地面附加最大沉降量为10mm16mm，不均匀沉降差小于1，具体见降水地面沉降预测等值线图。该沉降量为预估的周边可能产生的最大地面沉降量。若在施工期间加快施工进度，缩短降水时间，优化降水井的运行则在实际降水时可能引起的地面沉降值要比预测值减少不少。本场地周边环境条件较差，但不均匀沉降差小，基坑降水不会对周边环境造成较大的不良影响。3.4.7 降水施工技术要求降水施工质量要求详见施工组织。3.4.8 施工质量检测为检验降水井实际降水效果，保证开挖过程中及基础施工安全，在基坑开挖前，进行一次3天的试运行。根据实测降深情况，分析计算现有降水井能否达到降水设计目标，必要时及时

13、修改设计。4、环境监测要保证车站顺利开挖，除良好的设计及施工质量外，还需组织严密的环境监测做保证。只有监测好，才能以正确的监测数据指导开挖施工。4.1监测目的根据现场监测数据与设计值（或预测值）进行比较，如超过某个限值就采取工程措施，防止支护结构破坏和环境事故的发生。用监测数据指导现场施工，进行信息化施工，使施工组织设计得以优化。4.2降水监测项目周边建（构）筑物的沉降基坑内外侧地下水位周边危房鉴定4.3降水监测要求降水试运行前作好布点，并取得监测项目的基础数据。试运行期间每天监测一次地面沉降。正式降水时应每2天观测一次，降水结束后继续观测两次。每次观测的结果应当天通报给设计单位、施工单位及建

14、设单位，并且提出必要的建议。当沉降速率超过2mm /天时，须跟踪监测，并及时反馈监测结果。4.4 监测点的布设应对基坑周边50100米范围内重要构筑物进行沉降监测，监测点的监测数据要求能监测出构筑物的沉降量与沉降差。五、施工组织51 施工工艺及设备选择按基坑降水设计的技术要求，根据现场地质条件，结合现场及周边环境情况，其施工设备采用1台250型冲击钻机成孔。按设计降水井成孔直径550mm，管径250mm。按设计要求，根据施工设备情况，其施工工艺流程为：测放降水井位设备就位成孔井管制作安装井管抽水试运行验收。根据施工要求，其设备配制如下表：设备名称型号数量单位配备动力kw备注冲击钻机250型1台

15、套35kw成井潜水泵200QJ80-45/36台套11kw抽水施工人员15人成井、安装排水管道100米基坑降水计划7天完成基坑降水抽水试验及其他降水井施工。5.2 施工工艺5.2.1、施工准备清除现场障碍物及地下障碍物按设计要求，准确地将降水井、观测孔位置测放至施工现场；检查设备状况，保证设备施工的正常状态。5.2.2、施工技术要求根据设计要求，以及供水管井设计施工与验收规范（JJ10-86）的有关技术规定，其降水施工中应注意以下要求。测放降水井位，观测井位要准确，测放位置误差不大于10cm。钻机就位后，要求安装平稳，开孔圆、正、直，成井倾斜度不大于1%。井管安装前检查成井的圆度和深度，井身直

16、径不小于设计值的20mm，孔底沉淀物必须冲洗彻底。管制作严格按设计要求制作，其具体要求为：底部0.5m为沉淀管，中间17.5m为过滤管，上部16.5为井管至井口。井管采用2504mm卷管和包网填砾过滤管，填砾规格为2-4mm。井孔采用清水或泥浆冲击成孔，以保证成井过程时不产生坍孔或流砂，若采用泥浆成井，在下管前必须对孔内泥浆进行淡化处理。井管安装至设计标高后，填砾，并用粘土球封闭上层潜水，然后采用活塞洗井至水流通畅。（投放滤料时应沿井管连续均匀填入，并测量记录其位置和数量，发现中间卡塞时应及时处理以保证填封密实）。最后安装潜水电泵抽水至清水为止，同时检验出水的含砂率，按设计要求，前30分钟含砂

17、率小于五万分之一，保证长期运行时含砂量小于十万分之一。对于观测井除成孔要求同上外，其成孔后质量要求对水位的变化灵敏，以确保水位测量的准确性。潜水电泵采用扬程不小于40m，流量不小于80T/H，泵体最大外径不大于200mm。水平集水管采用300mm4mm卷管，按设计要求布设至集水井或下水道排出。5.2.3、降水施工及运行注意事项：确保供电不中断，若中断必须在20分钟内保证供电。确保设备正常运行，必要时应备用水泵1-2台套。必须按操作规程对设备安装拆卸，建立使用报表。在降水维护阶段，必须24小时值班，及时了解水位变化情况，值班人员每台班测水位2-3次（遇特殊情况时加密观测次数），每泵抽水量1-2次，及时将测量结果交现场技术员分析。现场技术员及时整理分析所收集的资料，作出分析小结，并定期向业主单位汇报降水情况，遇特殊情况及时汇报。建立周边环境监测体系，采用信息法施工，对监测结果，结合降水资料及时汇总整理分析，会同有关单位技术人员分析，得出结论，优化各井的运行，并结合地下室施工进度制定下一步的降水计划。制定必要应急措施。