徐州新村附屬用房降水方案設計

1、基坑降水方案1、工程概況徐州新村附屬用房位于漢口解放大道新洲新村。基坑占地面積51.5*37m。本工程正負零標高為23.465m，基坑開挖深度為-7.55m，局部集水井開挖深度為-9.010.2m，基坑支護采用排樁加內(nèi)支撐的支護方式。2、場地巖土工程條件2.1場地周邊環(huán)境基坑周邊的建筑物多為民房，均已完成拆遷，基坑西側(cè)為江岸車輛廠，廠房離基坑較遠。位于解放大道上的徐州新村輕軌車站已經(jīng)完成。積基坑下面的管線均已改移并保護。2.2場地工程地質(zhì)條件2.2.1.場地工程地質(zhì)特性本場區(qū)地形較平坦，場地覆蓋層除表層人工填土外其余均為長江i級階地沖積層，上部為粘性土，下部為砂土（含礫、卵石），呈典型的二元結(jié)

2、構(gòu)，下伏基巖為砂巖。根據(jù)基坑支護結(jié)構(gòu)圖,工程范圍地層自上而下依次為：雜填土、第四系全新統(tǒng)沖積層、志留系巖層。第四系全新統(tǒng)沖積層巖性以粉土、粉質(zhì)粘土、粉砂互層、粉細砂、細砂為主。根據(jù)基坑支護設計本場地地層情況見下表：地層巖性性能表地層代號地層名稱顏色埋深特征描述層厚1雜填土建筑垃圾與生活垃圾、工業(yè)廢料為主，分布于表層。0.53.2m2粉質(zhì)粘土粉土互層褐-褐黃色-灰褐色0.53.2m第四系全新統(tǒng)沖積層，全場分布1.22.6m3-1粘土褐-褐黃色-灰褐色2.05.0m第四系全新統(tǒng)沖積層，全場分布2.76.8m5粉砂夾粉質(zhì)粘土深灰色6.010.8m飽和狀態(tài)，全場分布1.711.0m6-1粉細砂灰-青灰

3、色16.523.1m含有機質(zhì)及云母，分布連續(xù)。7.513.5m6-2細砂灰-青灰色9.218.1m含有機質(zhì)及云母，分布連續(xù)。9.423.5m7含礫中粗砂雜灰色43.544.4m含有機質(zhì)及云母，分布連續(xù)。8粉砂巖灰褐色本工程各巖層的工程地質(zhì)特征及分布情況詳見徐州新村附屬用房工程地質(zhì)勘察報告。2.2.2.水文地質(zhì)地下水按埋藏條件，本工程地下水主要為上層滯水、孔隙承壓水兩種類型。上層滯水主要賦存于人工填土（qml）層，無統(tǒng)一自由水面，大氣降水、地表水和生產(chǎn)、生活用水滲入是其主要的補給來源，水位埋深03.0m。上層滯水賦存于近地表的雜填土層中，其主要補給來源為大氣降水、生活用水等，上層滯水對本工程的施

4、工不會構(gòu)成嚴重威脅。本場地孔隙承壓水為賦存于第四系全新統(tǒng)沖積（q4al）粉質(zhì)粘土、粉砂互層土及砂卵石層中承壓水，與長江水具有水力聯(lián)系，其上覆粘性土層及下伏基巖為相對隔水頂、底板。根據(jù)勘察報告，場地承壓水穩(wěn)定水位標高16.35m。據(jù)在漢口地區(qū)不同地段不同時期地下水水位長期觀測結(jié)果，漢口地區(qū)長江i級階地承壓水測壓水頭標高最高為20.0m左右，承壓水頭標高年變化幅度在2.03.0m之間?？紫冻袎核饕x承于粘土層與基巖之間的砂、礫石層中，為場地內(nèi)主要承壓含水層，含水層厚度約35m。該含水層與長江水體具水力聯(lián)系。本場地孔隙承壓水將對基坑的施工構(gòu)成嚴重威脅。降水設計主要是針對場地下孔隙承壓水的?；咏邓?/p>

5、設計時依據(jù)我公司經(jīng)驗及漢口地區(qū)區(qū)域水文地質(zhì)資料進行，該地段承壓水水頭年變化幅度約為3m。降水設計時場地承壓水水位標高按18.5m考慮3、地下水控制方案3.1 設計依據(jù)徐州新村附屬用房基坑圍護結(jié)構(gòu)設計中鐵第四勘察設計院集團有限公司建筑基坑支護技術(shù)規(guī)定（jgj120-99）湖北省深基坑工程技術(shù)規(guī)程（db42/159-2004）供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范（gbj27-88）建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范（jgj/t11-98）3.2 地下水控制方案比選本工程場地主要賦存有兩種類型地下水，即上層滯水和承壓水。上部上層滯水水位埋藏淺，下部承壓水水頭高?；娱_挖已揭露承壓水含水層，經(jīng)過對本項目的地層、承壓水、及基坑

6、挖深的各種因素分析，本基坑必需對場地承壓水進行處理，以保障基坑開挖和地下室施工的順利進行，防止由于坑壁流水（砂）、坑底突涌等地下水水患而造成周邊地面和建（物）筑物的變形。本基坑周邊環(huán)境嚴峻，地下水處理效果的好壞將直接關系到工程的成敗。武漢地區(qū)幾種處理地下水的常用方法：周底隔滲、 落底式垂直帷幕、中型井點降水。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟對比分析，本工程宜采用中型井點降水方法。對于上層滯水采用帷幕隔滲，在基坑支護設計中已設計有粉噴樁止水帷幕，可有效的隔段上層滯水，基坑內(nèi)的明水可采用明溝抽排。 3.3場地水文地質(zhì)條件擬建場地位于長江一級階地，表層土層含有上層滯水，為弱含水層。填土層下的一般粘性土層及底部基巖為二相對

7、隔水層。二相對隔水層將本場地地下水分為潛水和承壓水兩種類型。潛水賦存于表層填土中，因填土厚度差異、成分復雜、其透水性呈各向異性，其主要補給來源為大氣降水和地表生活用水；承壓水賦存于一般粘性土與基巖之間的砂礫層中，其補給方式主要為徑流補給，水位隨季節(jié)變化大。根據(jù)擬建場地相鄰工地抽水試驗資料，場內(nèi)承壓含水層降水設計時滲透系數(shù)取值為k=16.5m/d, 影響半徑r=250m.具體水文地質(zhì)參數(shù)應在基坑降水前通過本場地群井抽水試驗確定?？紤]到本基坑開挖施工在枯水期進行，本設計時場地承壓水水頭標高按18.5m考慮。3.4承壓水處理方案設計 3.4.1降水設計目標本工程開挖面底標高為13.2（集水井處）15

8、.8m(普挖面)，為安全起見，基坑降水設計時擬降水場內(nèi)承壓水水頭標高降低至12.0m（集水井處）14.0m,始終使場地內(nèi)承壓水頭標高低于基坑底面1.01.5m。實際運行時可根據(jù)工況與實時情況將場地承壓水頭標高降至合理的標高。3.4.2 基坑涌水量估算本場地降水設計時，承壓含水層的水文地質(zhì)參數(shù)取值如下：k=16.5m/d, r=250m，場地承壓水水頭標高18.5m，由此估算本基坑涌水量約為9200 t/d。3.4.3 基坑降水井數(shù)目確定由于降水井所抽取的地下水主要為砂層中的地下水，根據(jù)該層顆粒特征、含水層滲透性能，本場地基坑降水井單井抽水量設計為80t/h。由于本基坑東側(cè)開挖深度較淺，為盡可能

9、減少基坑降水對周邊環(huán)境的影響，根據(jù)滲流理論，在基坑東側(cè)降水井抽水量可適當降低，以便達到安全經(jīng)濟的效果。基坑東側(cè)降水井單井出水量擬設計為50 t/h。若按單井80 t/h計算，可知所需的降水井數(shù)目為： 9200t/dn5口 80t/h24h/d 由于本場地基坑東側(cè)開挖深度較淺，在降水設計時單井出水量擬設計為50 t/h，實際降水井布置為4口80 t/h，2口50 t/h降水井。這樣布置能使降水效果達到最優(yōu)。 為便于降水井施工，且使降落漏斗平緩，降水井需優(yōu)化布置。對6口降水井進行優(yōu)化布置后對降水效果進行了模擬分析，模擬計算結(jié)果表明：6口降水井能使場地的承壓水水頭標高降低至1214m。優(yōu)化的布井方案

10、不但能夠很好地達到所制定的基坑降水設計目標，而且施工方便。基坑降水效果具體見基坑降水場地承壓水水頭降低預測等值線圖?？紤]到本工程施工季節(jié)特點：枯水期施工，施工工期短，可不設置水位觀測孔，在基坑開挖初期可利用基坑東側(cè)降水井監(jiān)測水位，掌握水位變化規(guī)律。由于本場地（5）層滲透性相對較差，基坑降水井填濾深度設計提高，以便降水井抽取該層承壓水，因此在開挖到該層前，基坑降水應提前7天啟動運行，以部分疏干該過度層中的地下水。3.4.4 降水井設計 降水井孔徑為550mm，管徑250mm,孔深36.0m（降水井孔口標高為根據(jù)現(xiàn)場情況高于現(xiàn)地面0.300.50米），單井出水量要求均能達到80t/h。具體設計見降

11、水井結(jié)構(gòu)設計圖。本設計共布置6口降水井，降水井主要沿基坑邊布置，具體降水井平面布置情況見降水井平面布置圖。為保證成井質(zhì)量，降水井要求采用沖擊成孔。為盡可能減少基坑降水對周邊環(huán)境的影響，要求降水井抽水含砂量在規(guī)范要求之內(nèi)（正常運行時要求小于1/10萬）。3.4.5 降水試驗由于本工程設計時未提供水文地質(zhì)條件，為確保本工程降水效果，要求在本工程施工時進行場地群井抽水試驗，具體如下：先施工j3、j6、j2降水井，進行2組基坑內(nèi)群井抽水試驗，根據(jù)抽水試驗結(jié)果，及時分析調(diào)整基坑降水設計。3.4.6 環(huán)境影響分析對距場地外40米范圍內(nèi)地下水流場情況用計算機進行了模擬分析，在此范圍內(nèi)承壓水水頭降低值為4.0

12、m5.0m， 由此可能引起的地面附加最大沉降量為10mm16mm，不均勻沉降差小于1，具體見降水地面沉降預測等值線圖。該沉降量為預估的周邊可能產(chǎn)生的最大地面沉降量。若在施工期間加快施工進度，縮短降水時間，優(yōu)化降水井的運行則在實際降水時可能引起的地面沉降值要比預測值減少不少。本場地周邊環(huán)境條件較差，但不均勻沉降差小，基坑降水不會對周邊環(huán)境造成較大的不良影響。3.4.7 降水施工技術(shù)要求降水施工質(zhì)量要求詳見施工組織。3.4.8 施工質(zhì)量檢測為檢驗降水井實際降水效果，保證開挖過程中及基礎施工安全，在基坑開挖前，進行一次3天的試運行。根據(jù)實測降深情況，分析計算現(xiàn)有降水井能否達到降水設計目標，必要時及時

13、修改設計。4、環(huán)境監(jiān)測要保證車站順利開挖，除良好的設計及施工質(zhì)量外，還需組織嚴密的環(huán)境監(jiān)測做保證。只有監(jiān)測好，才能以正確的監(jiān)測數(shù)據(jù)指導開挖施工。4.1監(jiān)測目的根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)與設計值（或預測值）進行比較，如超過某個限值就采取工程措施，防止支護結(jié)構(gòu)破壞和環(huán)境事故的發(fā)生。用監(jiān)測數(shù)據(jù)指導現(xiàn)場施工，進行信息化施工，使施工組織設計得以優(yōu)化。4.2降水監(jiān)測項目周邊建（構(gòu)）筑物的沉降基坑內(nèi)外側(cè)地下水位周邊危房鑒定4.3降水監(jiān)測要求降水試運行前作好布點，并取得監(jiān)測項目的基礎數(shù)據(jù)。試運行期間每天監(jiān)測一次地面沉降。正式降水時應每2天觀測一次，降水結(jié)束后繼續(xù)觀測兩次。每次觀測的結(jié)果應當天通報給設計單位、施工單位及建

14、設單位，并且提出必要的建議。當沉降速率超過2mm /天時，須跟蹤監(jiān)測，并及時反饋監(jiān)測結(jié)果。4.4 監(jiān)測點的布設應對基坑周邊50100米范圍內(nèi)重要構(gòu)筑物進行沉降監(jiān)測，監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)要求能監(jiān)測出構(gòu)筑物的沉降量與沉降差。五、施工組織51 施工工藝及設備選擇按基坑降水設計的技術(shù)要求，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件，結(jié)合現(xiàn)場及周邊環(huán)境情況，其施工設備采用1臺250型沖擊鉆機成孔。按設計降水井成孔直徑550mm，管徑250mm。按設計要求，根據(jù)施工設備情況，其施工工藝流程為：測放降水井位設備就位成孔井管制作安裝井管抽水試運行驗收。根據(jù)施工要求，其設備配制如下表：設備名稱型號數(shù)量單位配備動力kw備注沖擊鉆機250型1臺

15、套35kw成井潛水泵200qj80-45/36臺套11kw抽水施工人員15人成井、安裝排水管道100米基坑降水計劃7天完成基坑降水抽水試驗及其他降水井施工。5.2 施工工藝5.2.1、施工準備清除現(xiàn)場障礙物及地下障礙物按設計要求，準確地將降水井、觀測孔位置測放至施工現(xiàn)場；檢查設備狀況，保證設備施工的正常狀態(tài)。5.2.2、施工技術(shù)要求根據(jù)設計要求，以及供水管井設計施工與驗收規(guī)范（jj10-86）的有關技術(shù)規(guī)定，其降水施工中應注意以下要求。測放降水井位，觀測井位要準確，測放位置誤差不大于10cm。鉆機就位后，要求安裝平穩(wěn)，開孔圓、正、直，成井傾斜度不大于1%。井管安裝前檢查成井的圓度和深度，井身直

16、徑不小于設計值的20mm，孔底沉淀物必須沖洗徹底。管制作嚴格按設計要求制作，其具體要求為：底部0.5m為沉淀管，中間17.5m為過濾管，上部16.5為井管至井口。井管采用2504mm卷管和包網(wǎng)填礫過濾管，填礫規(guī)格為2-4mm。井孔采用清水或泥漿沖擊成孔，以保證成井過程時不產(chǎn)生坍孔或流砂，若采用泥漿成井，在下管前必須對孔內(nèi)泥漿進行淡化處理。井管安裝至設計標高后，填礫，并用粘土球封閉上層潛水，然后采用活塞洗井至水流通暢。（投放濾料時應沿井管連續(xù)均勻填入，并測量記錄其位置和數(shù)量，發(fā)現(xiàn)中間卡塞時應及時處理以保證填封密實）。最后安裝潛水電泵抽水至清水為止，同時檢驗出水的含砂率，按設計要求，前30分鐘含砂率小于五萬分之一，保證長期運行時含砂量小于十萬分之一。對于觀測井除成孔要求同上外，其成孔后質(zhì)量要求對水位的變化靈敏，以確保水位測量的準確性。潛水電泵采用揚程不小于40m，流量不小于80t/h，泵體最大外徑不大于200mm。水平集水管采用300mm4mm卷管，按設計要求布設至集水井或下水道排出。5.2.3、降水施工及運行注意事項：確保供電不中斷，若中斷必須在20分鐘內(nèi)保證供電。確保設備正常運行，必要