综合管廊基坑降水施工技术方案计算书

1蜀龙路五期（二期）工程综合管廊现浇段基坑降水施工技术方案计算书中交第二航务工程局有限公司成都北改B标段项目管理部二〇一八年十月2目录1主要技术参数计算.......................................21.1降水井深度计算...................................21.2井管配置.........................................21.3基坑涌水量计算...................................31.4管井的出水量计算.................................41.5降水井数量计算...................................41.6水泵选型.........................................52井管结构设计...........................................511主要技术参数计算拟建综合管廊现浇段为T字型基坑，支廊基坑长L=45m，宽B=5m，主廊基坑长L=245m，宽B=8.45m，其中支廊（G21+00~G21+45）平均埋深为494.042m，主廊（G11+60~G12+05）平均埋深为495.432m，根据地勘报告该区域临时最高水位线为496.5m，两段区域内有地下水，围护桩直径1.2m，降水井井位距离基坑边线≥1.0m，因此降水井中心距离基坑边线为2.5m，降水井沿基坑两侧布置，支廊：降水井纵向布置长度L1=L+2×2.5m=50m,横向布置宽度B1=B+2×2.5m=10m；主廊：降水井纵向布置长度L1=L+2×2.5m=50m,横向布置宽度B1=B+2×2.5m=13.45m；考虑汛期基坑涌水量增加，水位埋深为7～22m，底板位于密实卵石土中，根据详勘资料显示，本次涌水量计算水位埋深按7m考虑，含水层厚度取15m，因基坑深度最深为11.5m，水位降至基底1m，设计水位降深支廊按4.5m考虑，主廊按4m考虑。（1）潜水非完整井计算公式（支廊）如下：基坑等效半径r0=√𝐴𝜋⁄=√50×103.14⁄=12.62𝑚降水影响半径R=2S√𝐻𝐾=2×4.5×√15×20=155.88𝑚式中：K—平均渗透系数（m/d）；H—静止水位到含水层底板的距离（m）；S—设计水位降深（m）；R—影响半径（m）；r0—基坑等效半径（m）；A—基坑面积（m2）。（2）潜水非完整井计算公式（主廊）如下：基坑等效半径r0=√𝐴𝜋⁄=√50×13.453.14⁄=14.63𝑚降水影响半径R=2S√𝐻𝐾=2×4×√15×20=138.56𝑚式中：K—平均渗透系数（m/d）；H—静止水位到含水层底板的距离（m）；2S—设计水位降深（m）；R—影响半径（m）；r0—基坑等效半径（m）；B—基坑面积（m2）。1.1降水井深度计算降水井的深度计算按《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）第6.3.2条计算：H=H1+H2+H3+H4+H5+H6H—降水井深度（m）；H1—基坑深度（m）；H2—降水水位距基坑底要求的深度（m）；H3—ir0（m）；i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10～1/15；r0为降水井分布范围内的等效半径或降水井排间距的1/2（m）；H4—降水期间的地下水位变幅（m），本工程取2.5；H5—降水井过滤器工作长度（m），取5；H6—沉砂管长度（m），本工程不设沉砂管。支廊：H=9.5+1+12.62/15+2.5+5=18.84m主廊：H=9.5+1+14.63/15+2.5+5=18.97m根据成都降水施工经验，降水井深度设置为20.0m。1.2井管配置根据降水井深度、含水层厚度，结合二仙桥北一路及二仙桥北二路现场实际水文地质情况，降水井井管由砼实管、过滤管组成。砼实管、过滤管均采用外径360mm，内径300mm钢筋混凝土管。降水井共8节井管，从下往上依次为4节滤管4节实管。3图1.2-1井管密目网配置示意图图1.2-2降水井构造示意图1.3基坑涌水量计算本工程含水层厚度大，基坑开挖深度小于含水层厚度，降水井未穿透含水层，根据《建筑基坑支护技术规程》，符合均质含水层潜水非完整井的降水模型。图0.3-1均质含水层潜水非完整井的基坑涌水量计算模型Q=π∙K𝐻2−ℎ2ln(1+𝑅𝑟0)+ℎ𝑚−𝑙𝑙ln(1+0.2ℎ𝑚𝑟0)r0—基坑等效半径；Q—基坑降水总涌水量（m3/d）；K—平均渗透系数（m/d）；H—静止水位到含水层底板的距离（15m）；S—设计水位降深（m）；4R—影响半径（m）；A—基坑面积（m2）；h—降水后基坑内的水位高度（m），（支廊12m、主廊10m）；l—过滤器进水部分的长度（m），取5m；表1-1基坑涌水量计算表地下水类型潜水Q=π∙K𝐻2−ℎ2ln(1+𝑅𝑟0)+ℎ𝑚−𝑙𝑙ln(1+0.2ℎ𝑚𝑟0)h𝑚=H+h2渗透系数K（m/d）20含水层厚度H(m)15影响半径R(m)155.88138.56基坑等效半径r0(m)12.6214.63降水后基坑内的水位高度h（m）1210过滤器进水部分的长度l（m）5.0基坑降水总涌水量Q(m3/d)1300.571348.171.4管井的出水量计算单井出水能力选择群井抽水中水位干扰影响最大的井计算：q=120π𝑟𝑠𝑙√𝐾3式中rs—降水井井孔半径，取rs=0.3mK—含水层的渗透系数，取K=20m/d（按照卵石土渗透系数进行取值）l—过滤器进水部分长度，取l=5mn—降水井数量（实际降水井数量应不小于理论计算值）。则：q=120π𝑟𝑠𝑙√𝐾3=1534.18m3/d1.5降水井数量计算n=1.1𝑄𝑞=1.1×1300.571534.18=0.93=1支廊基坑长度50m，宽度10m，布置1口井，间距50m，不可取。根据成都市多年来的降水经验，降水井一般10～15m布置一口，本工程降水井按15m/口布置（若局部遇到有管线时可调整降水井的位置），基坑两端适当往外延伸，共布置3口井。5北二路主廊基坑长度50m，宽度13.45m，布置1口井，间距50m，不可取。根据成都市多年来的降水经验，降水井一般10～15m布置一口，本工程降水井按15m/口布置（若局部遇到有管线时可调整降水井的位置），基坑两端适当往外延伸，共布置2口井。图1.5-1降水井平面布置图为观察降水效果，掌握地下水位动态变化，在基坑中部设置观测孔，距离基坑边线3m，布置1个，孔径100mm。成孔后插入镀锌钢管，方便观测水位，基坑开挖时分段割除。1.6水泵选型根据单井出水量、井深及水泵每天运行时间（按24小时考虑）进行水泵选型。水泵流量：q=1534.184×24=383.5𝑚3𝑑=15.98𝑚3ℎ根据成都市降水经验，选用QY25-40-5.5型水泵，流量25m3/h，扬程40m，电机功率5.5KW。2井管结构设计(1)井口：井口高于周边地面0.2m，以防止地表水倒灌至井内。(2)井壁管：井壁管均采用砼管，井壁管的直径为φ300mm（内径），外径为φ360mm，每节长度2.5m，管节间采用焊接连接。(3)滤水管：滤水管采用混凝土滤水管，规格与井壁管一致，井身上满布滤水孔，孔隙率30%，长度为10m，尽量将滤水管布置在密实卵石土地层中，并避开砂层。滤水管外包两层尼龙滤网，紧贴管壁的为50目密目网，外面一层为100目密目网，密目网用铜丝固定在井管上，铜丝竖向间距0.2m。(4)滤料：滤水管周围围填磨圆度较好的直径3～10mm的圆砾石。6图1.2-1管井结构及地质柱状图