利得国际商贸中心工程基坑开挖降水方案

—1—目录一、工程概况............................................................................................2二、地质条件............................................................................................2三、降水方案............................................................................................3四、井点施工工艺........................................................................................7五、设备及参数............................................................................................7六、轻型井点工作原理................................................................................8七、施工技术措施........................................................................................8八、人力安排.................................................................................................9九、安全生产文明施工................................................................................9十、工地应做好的有关配合工作................................................................9—2—利得国际商贸中心工程基坑开挖降水施工组织设计一、工程概况本工程基地位于昆山经济开发区中华路、长江南路的交汇口的西南侧，地势平坦，地面标高为1.77～2.71M（黄海标高）。周边有、市政管线及道路和在建工程。本工程由南北两高层公寓楼和楼间地下车库组成。南北楼的地下室与楼间地下车库相距仅4.7M（外墙轴距），故基坑开挖时将连成一片。因工期紧，将同时施工，三房连片开挖的基坑长约95M，宽约80M。降水面积达7600㎡，降水深度按地下水埋深0.6m计，一般部位为5.9m，局部为8.5m。基坑围护选用水泥搅拌桩重力式挡墙，插入④层土至⑤层土。④层土的渗透系数为7.40×10-8cm/s，可作为不透水层考虑，故坑内降水将不影响坑外水位，保证周边设施不受其影响。因基坑将分区施工，相应的降水系统也可按分区实施和分区进行。二、地质条件在没有地质资料的情况下，暂按上海通常的地质情况考虑如下：层名土层名称含水量Wo（%）渗透系数K（cm/s）①填土②粘土29.44.16×10-7③淤泥质粉质粘土37.74.8×10-5—3—④粘土25.67.40×10-8三、降水方案1、降水量计算及设备选型：考虑到该场地地下水位较高，地面下0.6m有水，各土层天然含水量大，最高Wo=37.7%，本工程基坑开挖深度大，深达6M以上，普遍穿透②、③层土，达④层土，②层土的孔隙比e=0.836，土粒密度G=2.71，其临界水力坡降ier=(G－1)/(1+e)=(2.71－1)/(1+0.836)=0.93，其下③层土的渗透系数达4.8×10-5cm/s，开挖时，坑内若按1∶0.5放坡，其坑底的水头高h=6－0.5=5.5M，渗流路径L=5.5×1.12=6.16M，其水力坡降i=h/L=5.5/6.16=0.89与临界水力坡降之比为0.94，其安全系数为1.07而要求应为1.5，相差较大，若土粒孔隙比稍有增大或坑壁放坡稍有减小变陡即可出现管涌流沙现象。施工中为防止出现流砂，确保施工安全和必要的干燥作业条件，必须降水。其降水方法是：宜选用轻型井点降水。井点降水系统应在挖土前两星期就绪，提前抽水约7天左右，并在适当部位布水位观测孔检查其水位降低情况，当水位降到坑底下0.5~1M后才能开始挖土；关于井点降水系统的有关验算如下：①基坑虚构大井的引用半径r0基坑降水的涌水量与场地水文地质条件，基坑形状大小及补给水边界条件等有关：当基坑长95M，坑宽80M，其长宽比为95/80=1.19—4—5其等效虚构大井的半径r0=0.29（a+b）=0.29(95+80)=50.75M。②基坑中心最小要求降深：S700Rr0r0R地下水位-0.6m降到坑底0.51m不透水层④S=5.9MH=6.8M±0.00S=6-0.6+1.0=6.40M③井点降水的影响半径：取：②～③层土的渗透系数的加权平均值k=[(0.0416×0.9+4.87×3)×10-5cm/s]/3.9=3.7×10-5cm/s=0.032m/d取含水层厚度H=7.4-0.6=6.8M，则④基坑涌水量：按非完整井，大井法，以潜水井公式计算：取：含水层厚度H=6.8M取：单孔影响半径R=5.50M则基坑降水系统的抽水影响半径R=50.75+5.50=56.25M取：基坑中心水位降深S=5.9MMKHSR50.58.610032.09.5223—5—则潜水井群的基坑涌水量⑤井点管的埋置深度：H=h1+h2+△h+iL1+L=6+0.5+0.2+0.1×2+0.8=7.7M取8M其中滤管取0.8M其中：h1是井点埋设至坑底面距离，h2坑底至降水面的最小距离，△h最小超降高，L1井点中心至坑边的短边距离，i降水曲线坡度i=0.1，L滤管长度。⑥井点管数量与间距：单根井点极限抽水量：井点需用数N=mQ/q=(1.1×44.43)/3.7=13.21根根据以上计算的涌水量及管井数，考虑各井点管的影响半径有限，一般在5.5M内，为确保基坑各处水位均能一同降低，既控制井数，更要控制井距，故最终选定如下布局：外围环基坑周边布一般轻型井点，周长约326M，需4套，每套带81M，约60根井点管，井点管直径φ38，长6.7M，另加滤管长0.8M，间距按@1.2～1.5M均布。在中部，每隔15M布一条预降水，每套各带30根井点管。其井管管径选用φ75间距dMllrlRlSSHKQgggg/43.4475.5025.569.5)9.58.62(032.0366.1)2(366.130dmKdLq/7.3032.05.1038.014.36565333—6—@2～3M，总管管径选用φ100，高压水泵选用JSJ60型真空泵，具体布置详见附图。⑦校核水位降低数值：91.075.5025.56032.0366.143.448.6366.1202ggggllXlKlKQHh则实际可降低水位S=H－h=6.8－0.91=5.89≈5.9可2、运转安排与降程要求：1）井点降水应先于土方开挖7～10天，待水位降到基底下0.5～1M后再挖土。为此应在井点布置平面的四周各留一个观测井。以随时检查水位降低情况。2）本次预降水主要先降土体中的自由水。其降水要求与降水量估算如下：总降水量约44.43m3/d，降水要求：抽尽所有操作面至坑底的土中自由水。并保持水位在基坑底下0.5～1M处。3）降水深度一般部位为5.9M，特别加深部位应按图纸，于定位时在现场的情况确定。4）当水位已按要求降到坑底下0.5m，开始挖土后，仅保留坑周边的轻型井点，继续降水，保持水位不上升，坑中有碍挖土作业的井管一律拆除。3、井点管及其系统布置：井点管及其系统布置详见附图。4、排水系统：各井点总管的出水，先就近接入各明沟集中至沉淀—7—池，经淀清后再用泵管打到路边雨水管排除。5、预降水时间：土方开挖前5～7天开始至井点管出水很少或不出水，观测井静水位分别降至坑底下0.5M～1M止。四、井点施工工艺1、井孔施工采用水枪冲孔法，工艺为：定位→冲孔→放支管→填砂→安装总管→调试抽水→正式抽水。2、井点埋设与使用：井点管埋设宜用套管冲枪或钻机成孔，井孔孔径轻型井点为400～600mm，喷射井点为400～600mm，孔深=基坑深+1.0M+滤管长+1.0M，灌砂量每孔约为300Kg。安装前应对井点管逐根冲洗，检查完好始可使用。还要对井孔逐一加水及压缩空气排泥，当套管内排泥经测定小于5%时才可下井管及灌砂，然后即时进行单根试抽排泥，并测定真空度，待井管出水变清为止，地面测定真空度时不宜小于93.5Kpa，全部井管沉定完后，再接通总管，全面试抽，然后让工作水循环，正式工作。各套进水总管均应用阀门隔开，各套回水总管也应分开，不能窜通合用。五、设备及参数一般轻型井点采用JSJ—60型真空泵机组，离心泵功率7.5KW，最大抽水量为60m3/h，最大抽吸深度为9.6m，最大提升高度为8m，真空压力必须达到6—8Kg以上。各5套，其总管选用φ100约需370M，井管选用φ48，L=6～7M，滤管1.2M，各需约250根。—8—六、轻型井点工作原理1、轻型井点降水是利用真空吸力，把土中地下水经打入土中的井点管的滤管口吸入，再由井点管→总管排除而把水位降低。喷射井点的降水是在井点内部装设特制的喷射器，用高压水泵通过井点管中的内管向喷射器输入高压水形成射流将地下水经井点外管与内管之间的间隙抽出排出。2、使用时水泵压力先要小些，（小于0.3MPa）以后再逐渐正常。抽水时如发现井管周围有喷砂，冒水现象，应立即关闭井点进行检修。工作水应保持清洁，试抽2d后，应更换清水，以减少工作水对喷嘴及水泵叶轮的磨损，一般7天后即可稳定，开始挖土。七、施工技术措施1.做好准备工作，进场前分包专业队伍应做好设备保养、滤管清洗、纱布包裹、现场施工人员应做好水源、电源及必要材料的准备，做好排水沟的开挖和对附近管线、建筑物等监控点的埋设。2.井点管的埋设采用水枪冲水成孔法施工，冲孔时，冲孔应垂直插入土中，并作上下左右摆动，以加快土体溶解，边冲边沉，冲孔直径约300—400mm（轻型井点）～400—600mm（喷射井点），冲孔深比滤管深500mm（轻型井点）～1000mm（喷射井点），以确保滤管四周及底部的滤水层空间尺寸及厚度，井孔冲成后，应立即插入井管，灌入黄砂，黄砂用粗砂，灌砂高度3m，确保水流畅通，上端用粘土封口，以防漏—9—水、漏气。3.井点系统全部安装完毕后，需进行试验抽水，以检查有无漏气现象，井点运行后必须连续工作，所以要准备好备用电源及电动机。确保真空泵正常运转。八、人力安排抽水期间，专业队伍应24小时连续作业。每班现场应至少配2名保修工，2名抽水工，并有一名管理人员带班，即时解决降水过程中的一切施工技术问题。九、安全生产文明施工1.现场操作人员必须严格执行安全技术操作规程和有关安全生产规范规定。2.配备专职安全员，建立安全生产责任制。3.对职工进行安全教育，正确使用劳动防护用品。4.机械、电气设备由专人操作，维修和定期检查保养。5.做好施工现场的文明施工，保持场容整洁。6.做好宿舍清洁工作，遵守工地上文明施工的有关规定。7.遵纪守法，不违法乱纪，吵架斗殴。十、工地应做好的有关配合工作预降水工地应做好的准备工作：1.井点配备的配电箱、水源、排水—10—口、沉淀池及其它材料准备工作。2.埋设支管沟槽的开挖。3.附近建筑物标高的观测及附近管线监测工作，发现异常及时联系，以便及时调整抽水计划，保证周边环境安全。