井点降水施工专项方案11

龙沐湾国际旅游度假区温泉海景公寓二期二标段降水工程专项施工方案2011年7月第１页，共11页1、编制依据覆土1.5m，地下室外墙三面覆土，一面临空，总建筑面积约为8249m²，其中地下8114㎡，地上135㎡。P03地下车库±0.000相对于绝对标高为6m。基础槽底标高为-5m、-6.6m，相对于绝对标高为1m、-0.6m。现有场地地面标高为-0.5m，相对于绝对标高为5.5m。P03车库数字轴线（东西方向）总长97.2m，字母轴线（南北方向）总长89.9m。车库基础持力层为①层中砂层，①层中砂层较松散且含有一些细颗粒，且开挖深度较大，开挖时易产生流砂现象，中砂天然水上坡角为37度，水下坡角为34度，基坑施工时可按此坡角进行放坡，即土方按1:1.5放坡开挖，并做基坑专项护坡措施，车库不与其他临近建筑物同时施工。G04、G05号楼均为高层公寓楼，地下一层，地上十八层，建筑总面积25606㎡，建筑总高度72.553m，结构形式采用全现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系（含部分短肢剪力墙），建筑结构基础采用桩基。G04、G05楼±0.000相对于绝对标高为5m，基底标高-5.7m，局部电梯坑基底标高-8.0m。G04、G05楼基础持力层为①层中砂层，①层中砂层较松散且含有一些细颗粒，且开挖深度较大，开挖时易产生流砂现象，中砂天然水上坡角为37度，水下坡角为34度，基坑施工时可按此坡角进行放坡，即土方按1:1.5放坡开挖，并做基坑专项护坡措施。基坑支护方案待进场后编制专项的施工方案进行指导施工。2.3地质、水文条件2.3.1主要土层根据勘察报告显示，本工程基础工程主要涉及到以下土层：①层中砂：为海相沉积土，稍湿～饱和，含水率20.5%。层位稳定，层顶标高4.77～8.72m，平均值6.91m；层底埋深4.10～7.50m，平均值6.08m；层厚4.10～7.50m，平均值6.08m，厚度较大，实测标贯击数N=11～24击，平均值15.2击，稍密-中密状，顶部1.0m左右为松散状，水上坡角α=37度，水下坡角α′=34度，颗粒级配较好，承载力特征值fak=160kPa，工程性能较好，可作为拟建地下车库的天然地基基础持力层。②层砾砂：为海相沉积土，层顶标高-2.08~2.74m，平均值0.83m；揭露层底埋深龙沐湾国际旅游度假区温泉海景公寓二期二标段降水工程专项施工方案2011年7月第２页，共11页8.4~15.1m，平均值11.0m；揭露层厚3.0~9.4m，平均值4.92m。层位稳定，厚度较大且局部变化较大，力学性质较好，实测标贯击数N=17~29击，平均值21.2击，中密状，承载力特征值fak=200kPa，承载力较高，工程性能较好。③层粘土：为海相沉积土，层顶标高-8.36~-1.94，平均值-4.79m；地下车库钻孔未揭露，公寓楼地段层底埋深20.10~27.8m，平均值23.26m；公寓楼地段层厚8.90~16.20m，平均值11.83m。层位稳定，厚度大，含水率w=23.3%，孔隙比e=0.786，液性指数IL=0.10~0.26，可塑-硬塑状，压缩模量Es1-2=14.33MPa，压缩系数α1-2=0.14MPa-1，属中压缩性土，凝聚力CK=47kPa，内摩擦角φK=16度，先期固结压力Pc=336KPa，为超固结土，实测标贯击数N=9～26击，平均值为17.5击，承载力特征值fak=180kPa，工程性能较好，可作为拟建公寓楼的桩端持力层。④层粘土：为海相沉积土，层顶标高-25.57~-13.53m，平均值-16.62m；未揭穿，揭露层底埋深32.00~55.50m，平均值37.89m；揭露层厚6.00~33.50m，平均值14.63m。层位稳定，厚度大，含水率w=25.5%，孔隙比e=0.823，液性指数IL=0.12~0.34，可塑-硬塑状，压缩模量Es1-2=11.11MPa，压缩系数α1-2=0.19MPa-1，属中压缩性土，粘聚力CK=40kPa，内摩擦角φK=17度，先期固结压力Pc=418KPa，为超固结土，实测标贯击数N=16～37击，平均值25.4击，承载力特征值fak=200kPa，工程性能较好，可作为拟建公寓楼的桩端持力层。2.3.2地下水文拟建P03地下车库地段开挖深度为4.5m、6.1m(以现场实际场地标高5.50m为准)，开挖深度内地下水为①层中砂、②层砾砂孔隙潜水，地下水位年变化幅度为1.50m，地下车库位于地下水位以下，①层中砂、②层砾砂含水层厚度较大，透水性、富水性好，经抽水试验，水量较大(约Q=380m3/d)，平均渗透系数为3.0×10-2cm/s。场地距海边约300m，地下水与海水具有一定的水力联系，据2008年5月份提交的“龙沐湾国际旅游度假城海域水下地形测量技术工作总结”，该段海域最高潮位标高为4.50m。现场实际为水位埋深平均约2.5m，水位标高为3m。经抽水试验计算结果换算：地下水的单位出水量平均值为58.6m3/d·m，渗透系数平均值为25.9m/d。基坑施工时坑内采用井点降水和明沟集水坑相结合方式进行抽排水。龙沐湾国际旅游度假区温泉海景公寓二期二标段降水工程专项施工方案2011年7月第３页，共11页地基土主要物理力学性质指标及承载力特征值建议值表地层编号及岩土名称天然重度γ压缩模量Es1-2粘聚力Ck内摩擦角φk渗透系数K天然坡角承载力特征值fak水上α水下α′kN/m3MPakPa度cm/s度度kPa①中砂18.013.51028.3.0×10-23734160②砾砂20.118.512303.0×10-2200③粘土18.814.3347161.5×10-6180④粘土18.811.1140172.3×10-5200由勘察报告知：本场地地下水主要赋存于第①层中砂与②层砾砂中，属松散岩类孔隙潜水，地下水渗透性好，为强透水层。根据勘探报告知：①层粗砂渗透系数为K=3.0×10-2cm/s（25.9m/d。砂的含水率为20.5%（由于开挖地下室在雨季，取最大值）。稳定地下水位埋深为绝对标高2m，取潜水层厚度为10m。P03车库需要降水深度为：2.7~4.4m，降水深度按照降水至基底垫层以下50cm为准，需降水2.7m的位置做一级井点降水，需降水4.4m的位置做二级井点降水处理。G04、G05车库需要降水的深度为4.5m~6.4m，需降水4.5m的位置做二级井点降水，需降水6.4m的位置做三级井点降水。3.降水设计3.1基坑井点设计P03车库开挖后尺寸设计为111*104m，面积11544m2,周长430m。考虑到工期以及降水目标。结合海南地区的施工经验，选择一级环圈轻型井点降水，但在集水坑、电梯坑、配套附属机电功能用房等深基坑部位，除一级井点降水与大号水泵进行加强排水外，还要布置二级轻型井点（具体井点布置详P03车库基坑降、排水平面布置图）。G04、G05楼开挖后面积为4248m2，周长315m。考虑到工期以及降水目标。结合海南地区的施工经验，选择一级环圈轻型井点降水，但在集水坑、电梯坑、局部下沉的等深基坑部位，除一级井点降水与大号水泵进行加强排水外，还要布置二级轻型井点，局部-8.0m的位置还需要做3级井点降水（具体井点布置详G04、G05车库基坑降、排水平面布置图）。龙沐湾国际旅游度假区温泉海景公寓二期二标段降水工程专项施工方案2011年7月第４页，共11页3.2基坑一级井点布置计算3.2.1井点管埋置理论深度计算H≥H1+h+iL+l式中H——井点管的埋置深度（m）；H1——井点管埋设面至基坑底面的距离（m）；h——基坑中央最深挖掘面至曲线最高点的安全距离（m）；一般为0.5-1m，人工开挖取下限，机械开挖取上限；L——井点管中心至基坑中心的短边距离（m）；i——降水曲线坡度，与土层渗透系数﹑地下水流量等因素有关，根据扬水试验和工程实测确定。对环状或双排井点可取1/10~1/15；对单排线状井点可取1/4；环状降水取1/8~1/10；l——滤管长度（取0.5m计算）。经计算得：H≥2.5+1+1/10×104/2+0.5=9.2m，需另加井点管架高尺寸，一般为0.5m，为安全计，还需增加1/2滤管长度，取0.3m，故井点管总长10m，埋置深度为9.5m。取11.5m。3.2.2涌水量的计算1）以P03车库基坑总涌水量的计算为例○1基坑降水范围的假想半径r0：假想大井引用半径r0=1.18*（111+104）/4=63.425m○2井点系统降水影响半径R0:R0=R+r0=96+63=159m(R=2s*HK½=96)○3基坑中心处水位降深：S=3.5-1+0.5=3m○4基坑总出水量Q:Q=1.366Kx(2H-S)S/lg（R/r0+1）=1.366x25.9x(20-3)x3/0.42=4296m3/d其中Q──基坑涌水量；k──渗透系数，k=25.9；H──澘水含水层厚度，H=10m；S──基坑水位降深，S=3m；R0──井点系统降水影响半径，R0=R+r0龙沐湾国际旅游度假区温泉海景公寓二期二标段降水工程专项施工方案2011年7月第５页，共11页r0──基坑等效半径,r0=63.425m。○5计算结果：基坑涌水量Q=3486m3/d。3.2.3单根井点管出水量及井点数量的确定单根井点管出水量(m3/d),按下式求得；q=120πd/2·lk1/3式中q=单根井点管出水量(m3/d)d——滤管直径(m)，井管海南省一般采用φ32PVC管，取内径0.03m；l——滤管长度(m)；k——渗透系数（m/d）；经计算得：q=60×3.14×0.03×0.5×25.91/3=8.36m3/d计算井点数量N=(3486/8.36)+1=418个，间距为430/418=1.03m，取1m。井点间距取1m布置，在基坑周边布置430/1+1=431个。井点管理论计算埋深为10m,但实际一级井点降深又不能达到设计要求,理论上须全部环圈布置完二级井点后，整个基坑的水才能降下去，但实际很难操作，而且风险性极大。依据《基坑降水手册》：环圈井点系统的宽度，一般不宜超过３０～４０m，并且依据地勘提供的渗透系数已经超过了适宜于轻型井点降水的渗透系数（建筑基坑支护技术规程表８.１.２地下水控制方法的适用条件）。为了解决以上矛盾，本方案采取在需要进行井点降水的基坑四周布置二级井点降水，确保整个基坑大面积降水到开挖面以下（减少了降水量，提高了降水效率，节省了时间）。对于基坑南侧及北侧深基坑部位，待大面完成开挖后，布设二级半环形井点降水。若遇涨潮与暴雨季节，视具体情况：在基坑底的中部与四周环圈设置排水明沟与积水井做为强排的应急措施。（整个井点布置与数量详：P03车库基坑降、排水平面布置图、G04，G05楼基坑降、排水平面布置图）3.2.4降水时间的计算:由于砂土的含水率为w=20.5%。基坑内砂土层含水量约：W=11544*3*20.5%=7100m3。龙沐湾国际旅游度假区温泉海景公寓二期二标段降水工程专项施工方案2011年7月第６页，共11页计每天出水量应为：(721-16)*8.35.=7657m3，则需要16907/(7657-3595)=5天，考虑到挖土时间、二级井点打井降水、一级井点打井及准备时间和不确定因素，故考虑计划至少30天时间需要持续降水，确保土方与基础施工的顺利进行。（如不考率基坑中部打井，风险极大，并且得降水40多天，基坑水才可能持续下降。）3.2.5G04、G05公寓楼的井点降水管按照布置原则与P03地下车库相一致。G04，G05楼大面积位置做2级井点降水，局部位置8m处做3级井点降水。3.2.6降水管根数统计经统计P03地下车库一级井点管：基坑内侧临时将水管275/1=275根，四周459/1=459根，共计734根，二级井点管410/1=410根。G04、G05公寓楼地下室一级井点管，每栋楼319/1=319根，两楼共计638根，二级井点管：每栋楼278/1=278根，两楼共计556根，三级井点管106/=106根。4.轻型井点施工方法4.1井点定位位置：布置