上海中心降水方案

上海中心大厦基坑降水设计方案上海现代建筑设计集团申元岩土工程有限公司2009年8月22日2目录第一章工程概况..........................................................1一、工程简介...........................................................1二、地下地质条件.......................................................1三、水文地质条件.......................................................3第二章降水设计要点......................................................5一、目的...............................................................5二、设计依据...........................................................5三、降水施工难点分析...................................................5四、降水施工对策.......................................................6第三章降水井设计........................................................7一、真空深井分析计算...................................................7二、减压管井分析计算...................................................8三、井点布置..........................................................12四、降水井构造与设计要求..............................................12五、降水井工作量......................................................12第四章地下水渗流数值模拟及地面沉降预测.................................13一、承压水位降深分析..................................................13二、降压水位降深计算..................................................14三、由降水引起的地面沉降与控制........................................18第五章基坑降水重大风险应急预案.........................................20一、目的..............................................................20二、组织机构..........................................................21三、声光报警器的设置..................................................21四、远程监控措施......................................................21五、电源保证措施......................................................22六、井管保护措施......................................................22七、排水保证措施......................................................22八、降水过程中遇到异常现象的处理......................................23九、监测措施..........................................................23十、回灌措施..........................................................23附图：................................................................241第一章工程概况一、工程简介“上海中心大厦”工程位于上海浦东新区陆家嘴中心区Z3-1地块，东至东泰路，南依银城南路，北靠花园石桥路，西临银城中路（地理位置参见图1），即原“陆家嘴高尔夫球场”，整个基地面积约30368m2，地上建筑面积380000m2，总建筑面积约为520000m2。图1-1地理位置本工程由22层塔楼（结构高度565.6m、建筑顶高度632.0m）和1幢5层商业裙房（高度35m）组成，整个基坑由1幢1场地下设5层地下室，基础埋深约为25~30m。本场地位于上海浦东陆家嘴金融贸易区核心地段，为陆家嘴金融区最重要的标志性功能性建筑区，与金茂大厦、环球金融中心成“品”字型分布。“上海中心大厦”是目前国内最高的建筑。二、地下地质条件2.1地形地貌该工程位于长江三角洲东南前缘，成陆较晚，属上海地区四大地貌单元中的滨海2平原类型。2.2工程地质条件在目前所揭露深度185.0m范围内的属第四纪中更新世Q2至全新世Q4沉积物，主要由粘性土、粉性土、砂土组成，一般具有成层分布特点。根据土的成因、结构及物理力学性质差异可划分为12个主要层次（上海市统编地层第⑧层粘性土层缺失）。其中第⑤、⑦、⑨层根据土的成因、土性特征分为若干亚层和次亚层和透镜体（第⑤1a、⑤1b；第⑦1、⑦2、⑦3层；第⑨1、⑨2-1、⑨2t、⑨2-2、⑨3、⑨3t层）。场地地层分布主要有以下特点：（1）拟建场地第①层杂填土，松散，表层约0.5～1.5m深度范围内夹多量碎砖、碎石等杂物，局部区域为混凝土地坪，下部多以粘性土为主，夹植物根茎、石子等。（2）第②层褐黄～灰黄色粉质粘土，可塑～软塑，层面埋深约2.0m，含氧化铁斑点和铁锰质结核，局部以粘土为主；杂填土较厚区域该层缺失。（3）第③层灰色淤泥质粉质粘土，流塑，层面埋深约3.3m，5.0～7.0m深度范围夹层状粉性土。（4）第④层灰色淤泥质粘土，流塑，层面埋深约8.0～10.0m，分布较为稳定，属软弱粘性土。（5）第⑤层根据土性不同可分为2个亚层：第⑤1a层灰色粘土，软塑，层面埋深约16.0～18.0m左右，在拟建场地内分布稳定，层面起伏平缓。第⑤1b层灰色粉质粘土，软塑～可塑，层面埋深约20.0m左右，场地东北角钻探9#、10#，静探C12、C13孔区域该层底部夹多量粉性土。（6）第⑥层暗绿色粉质粘土，可塑～硬塑，含氧化铁斑点和铁锰质结核，该层在拟建场地大部分区域分布稳定，层面起伏平缓（层面埋深一般在24.0m左右），仅在场地东北侧层面埋深略偏深，厚度较薄。（7）第⑦层据土性不同可分为3个亚层：第⑦1层草黄色砂质粉土夹粉砂，中密～密实，层面埋深约为28.0～30.0m，在拟建场地分布稳定，层面起伏平缓。第⑦2层草黄～灰黄色粉砂，密实，层面埋深约35.0～38.0m，在拟建场地内分布稳定、层面起伏平缓。第⑦3层灰色粉砂，中密～密实，层面埋深约64.0m，在拟建场地内分布稳定、3层面起伏平缓。（8）第⑨层根据土性不同可分为⑨1、⑨2、⑨3层3个亚层，其中第⑨2、⑨3层中局部分布有透镜体：第⑨1层灰色砂质粉土，中密～密实，层面埋深约为68.0～70.0m左右，在拟建场地内分布稳定、层面起伏平缓。该层土性不均，粘性土夹层频率及厚度在纵横向变化较大，局部粘性土夹层厚度为1～2cm，甚至达3～5cm。第⑨2-1层灰色粉砂，密实，层面埋深约为76.0～80.0m，该层中上部夹多量中粗砂及砾砂，砾石粒径0.5～1.5cm，下部84.0-89.0米深度段局部夹粘性土较多，一般夹粘层厚度约2-5cm，局部粘性土夹层厚度达20-30cm，土质不甚均匀。第⑨2t层灰色粉质粘土夹粘质粉土，可塑，夹层状粉砂，土质不均。该层仅在钻探8#、24#、初勘B3#孔及静探C29、C33孔位置呈透镜体分布，深度范围87.0～94.6m（初勘B3#孔该层深度范围97.9～100.8m），层厚及层面埋深变化较大。第⑨2-2层灰色粉砂，密实，层面埋深约为88～90.0m（受第⑨2t层透镜体切割影响，塔楼底板扩展区局部层面埋深达94.0m左右），夹细砂、砂质粉土及薄层粘性土，土性较佳、土质相对较均匀。第⑨3层灰色细砂，密实，土质均匀，层面埋深约为100.0m左右，在拟建场地内分布较为稳定、土性佳。第⑨3t层灰色粉质粘土，可塑，该层仅在钻探17#孔位置呈透镜体分布，深度范围104.8～109.4m，夹粉细砂团块，土质不均。（9）第⑩层浅灰～灰色粉质粘土，可塑～硬塑，层面埋深约126.0m左右，土性有一定变化。（10）第⑾层灰色粉砂，密实，层面埋深约135.0～143.0m，夹细砂及层状粘性土，土质不均。（11）第⑿层兰灰～灰色粉质粘土，可塑～硬塑，层面埋深约143.0～148.0m，局部夹多量粉砂。（12）第⒀层灰色细砂，密实，层面埋深约168.0～175.0m，至185.0m未穿，局部夹多量粉质粘土，土质不均。三、水文地质条件根据本工程《岩土工程勘察报告》，拟建场区地下水根据埋藏条件可划分为浅层潜水及承压水。41)潜水本场地浅部地下水属潜水类型，主要补给来源为大气降水、地表迳流。勘探期间由钻孔中测得的地下水埋深一般为0.75m～3.90m，相应标高为3.36m～0.40m。上海地区地下水年平均水位埋深为0.5～0.7m，低水位埋深为1.5m。2)承压水拟建场地深部第⑦层属上海地区第一承压含水层，其层顶埋深约为28～30m,其承压水位埋深一般在3～11m，承压水位一般呈周期性变化，随季节、气候、潮汐等因素变化。正常情况下承压水水位埋深约为8.50～10.20m。本场区由于缺失第⑧层粘性土，第I、第II承压含水层（即第⑦层、第⑨层）相互连通,总厚达97m,含水量极其丰富（地层分布参见图1-3）。图1-3地层剖面图5第二章降水设计要点一、目的⑴加固基坑坑底的土体，提高坑底土体强度，从而减少坑底隆起和围护结构的变形量，防止坑外地表过量沉降。⑵有利于边坡稳定，防止滑坡。⑶疏干坑内地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工作业。⑷及时降低下部承压含水层的承压水水头高度，将其降至安全的水头高度，以防止基坑底部突涌的发生，确保施工时基坑底板的稳定性。二、设计依据1、本工程岩土工程勘察报告；2、本工程抽水试验报告；3、本工程设计施工图纸和设计要求；4、降水设计和施工采用的规范：(1)上海市标准基坑工程设计规程DBJ08-61-97(2)国家标准建筑地基基础设计规范GB50007-2002(3)国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范GBJ50202-2002(4)国家标准钢筋焊接及验收规程JGJ18-2003(5)上海市标准地基基础设计规范DGJ08-11-1999(6)行业标准建筑与市政降水工程技术规范JGJ/T111-98(7)国家标准供水管井技术规范GB50296－99三、降水施工难点分析本基坑开挖面积大，深度深，裙楼区域开挖深度25米、局部塔楼区域开挖深度为30米，承压含水层层顶已被挖穿，而本基坑下部第I、第II承压含水层（即第⑦层、第⑨层）相互连通，总厚达97m，含水量极其丰富，地质条件复杂。基坑开挖到一定高度后，如不能很好地控制承压水，基坑将有发生突涌的风险，而基坑周边分布有重要建筑物且距离较近，路边分布有