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1、深井降水設(shè)計(jì)與施工一、 降水概念降水工程宜分為準(zhǔn)備階段、工程勘察、降水工程設(shè)計(jì)、降水工程施工、降水工程監(jiān)測(cè)與維護(hù)、技術(shù)成果等六個(gè)基本程序。建筑與市政一般降水工程,應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)類(lèi)型、基坑(槽)降水深度、含水層特征、工程環(huán)境及場(chǎng)地類(lèi)型的復(fù)雜程度分類(lèi),按表確定。地下水控制的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)滿(mǎn)足支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地及周邊工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和環(huán)境條件并結(jié)合基坑支護(hù)和基礎(chǔ)施工方案綜合分析、確定。地下水控制方法可分為集水明排、降水、截水和回灌等型式單獨(dú)或組合使用。二、降水工程設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列原則: 降水工程技術(shù)要求明確; 降水工程勘察資料應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤; 降水工程設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行多方案對(duì)比分析后選擇最優(yōu)降水方
2、案; 降水工程設(shè)計(jì)應(yīng)重視工程環(huán)境問(wèn)題,防止產(chǎn)止不良工程環(huán)境影響。 三、降水工程設(shè)計(jì)資料依據(jù)應(yīng)包括下列主要內(nèi)容: 建筑與市政工程降水的技術(shù)要求,包括降水范圍、降水深度、降水時(shí)間、工程環(huán)境影響等; 降水勘察資料齊全; 建筑物與市政工程基礎(chǔ)平面圖、剖面圖,包括相鄰建筑物、構(gòu)筑物位置及基礎(chǔ)資料; 基坑、基槽開(kāi)挖支護(hù)設(shè)計(jì)和施工程度; 現(xiàn)場(chǎng)施工條件。 四、降水技術(shù)方法選擇降水工程設(shè)計(jì)采用的技術(shù)方法,可根據(jù)降水深度、含水層巖性和滲透性,按表選擇確定。 1. 明排井(坑)應(yīng)符合下列要求: )、適用條件: ()不易產(chǎn)生流砂、流土、潛蝕、管涌、淘空、塌陷等現(xiàn)象的粘性土、砂土,碎石土的地層; ()基坑或涵洞地下水位
3、超出基礎(chǔ)底板或洞底標(biāo)高不大于。 )、布置原則: ()基坑周?chē)蚩拥肋厒?cè)設(shè)置明排井、排水管溝,應(yīng)與側(cè)壁保持足夠距離; ()明排井、排水管溝不應(yīng)影響基坑和涵洞施工。 點(diǎn)井降水應(yīng)符合下列要求: )、適用條件: ()粘土、粉質(zhì)粘土、粉土的地層; ()基坑(槽)邊坡不穩(wěn),易產(chǎn)生流土、流砂、管涌等現(xiàn)象; ()地下水位埋藏小于,宜用單級(jí)真空點(diǎn)井;當(dāng)大于時(shí),場(chǎng)地條件有限宜用噴射點(diǎn)井、接力點(diǎn)井;場(chǎng)地條件允許宜用多級(jí)點(diǎn)井; ()基坑場(chǎng)地有限或在涵洞、水下降水的工程,根據(jù)需要可采用水平、傾斜點(diǎn)井降水方法。)、布置原則: ()真空點(diǎn)井沿基坑周?chē)贾贸删€(xiàn)狀、封閉狀。點(diǎn)井間距,距邊坡線(xiàn)至少。采用水平點(diǎn)井時(shí),點(diǎn)井布置在含水
4、層的中下部;采用傾斜點(diǎn)井時(shí),點(diǎn)井應(yīng)穿過(guò)目的含水層;采用多級(jí)點(diǎn)井時(shí),點(diǎn)井的基坑平臺(tái)級(jí)差宜為; ()噴射點(diǎn)井間距; ()電滲點(diǎn)井管(陰極)應(yīng)布置在鋼筋或管制成的電極棒(陽(yáng)極)外側(cè),露出地面; ()接力點(diǎn)井的降水深度大于單級(jí)點(diǎn)井降水深度時(shí),其點(diǎn)井間距可略大于單級(jí)點(diǎn)井間距,并應(yīng)由試驗(yàn)確定。 3 引滲井降水應(yīng)符合下列要求: )、適用條件: ()當(dāng)含水層的下層水位低于上層水位,上層含水層的重力水可通過(guò)鉆孔引導(dǎo)滲入到下部含水層后,其混合水位滿(mǎn)足降水要求時(shí),可采用引滲自降; ()通過(guò)井孔抽水,使上層含水層的水通過(guò)井孔引導(dǎo)滲入到下層含水層,使其水位滿(mǎn)足降水要求時(shí),可采用引滲抽降; ()當(dāng)采用引滲井降水時(shí),應(yīng)預(yù)防
5、產(chǎn)生有害水質(zhì)污染下部含水層。 )、布置原則: ()引滲井可在基坑內(nèi)外布置,井間距根據(jù)引滲試驗(yàn)確定,井距宜為; ()引滲井深度,宜揭穿被滲層,當(dāng)厚度大時(shí),揭進(jìn)厚度不宜小于。 4 管井降水應(yīng)符合下列要求: )、適用條件: ()第四系含水層厚度大于; ()基巖裂隙和巖溶含水層,厚度可小于; ()含水層滲透系數(shù)''值宜大于/。 )、布置原則: ()降水管井應(yīng)布置在基坑邊線(xiàn)以外; ()根據(jù)抽水試驗(yàn)的浸潤(rùn)曲線(xiàn),當(dāng)井間地下分水嶺的水位,低于設(shè)計(jì)降水深度時(shí),應(yīng)反算井距和井?dāng)?shù); ()基坑范圍較大時(shí),允許在基坑內(nèi)臨設(shè)降水管井和觀(guān)測(cè)孔,其井、孔口高度宜隨基坑開(kāi)挖而降低。 5 大口井降水應(yīng)符合下列要求
6、: )、適用條件: ()第四系含水層,地下水補(bǔ)給豐富,滲透性強(qiáng)的砂土、碎石土; ()地下水位埋藏深度在以?xún)?nèi),且厚度大于的含水層。當(dāng)大口井施工條件允許時(shí),地下水位深度可大于; ()布設(shè)管井受場(chǎng)地限制,機(jī)械化施工有困難。 )、布置原則: ()大口井井周距基坑邊側(cè)處應(yīng)大于; ()大口井可單獨(dú)使用,亦可同引滲井、管井、輻射井組合使用; ()特殊施工條件下,也可布置在基坑中心,采用潛埋井技術(shù)。 6 輻射井降水應(yīng)符合下列要求: )、適用條件: ()降水范圍較大或地面施工困難; ()粘性土、砂土、礫砂地層; ()降水深度。 )、布置原則: ()輻射井的布置,應(yīng)使其輻射管最大限度的控制基坑降水范圍; ()當(dāng)含
7、水層較薄時(shí),宜單層對(duì)應(yīng)均勻設(shè)置輻射管,輻射管的根數(shù),宜每層采用根;含水層較厚或多層時(shí),宜設(shè)多層輻射管或傾斜輻射管; ()最下層輻射管距井底應(yīng)大于; ()輻射管的長(zhǎng)度宜為; ()輻射管直徑宜為。 7 潛埋井降水應(yīng)符合下列要求: )、適用條件: ()基坑或涵洞底部含水層可為粘土、砂土或礫砂; ()因降水條件限制,基坑或涵洞底部殘留水體宜小于。 )、布置原則: ()潛埋井應(yīng)布置在排降殘存水影響最大的部位; ()潛埋井應(yīng)考慮基坑出土、排水、封底的方便。 五、降水工程設(shè)計(jì)應(yīng)包括下列主要內(nèi)容: 任務(wù)依據(jù); 論述降水地質(zhì)條件、工程環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)條件; 選擇確定降水技術(shù)方法; 降水技術(shù)方案應(yīng)根據(jù)地基基礎(chǔ)平面形狀、
8、技術(shù)要求和降水地質(zhì)條件,把選擇的降水井和排水設(shè)施的數(shù)量和位置布置在圖上,組成降水方案布置圖并加以說(shuō)明; 預(yù)測(cè)計(jì)算降水水位和水量; 提出降水工程的輔助措施和補(bǔ)救措施; 對(duì)工程環(huán)境問(wèn)題應(yīng)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì); 編制降水施工組織程序、施工安排及安全生產(chǎn)的要求; 提出降水施工、降水監(jiān)測(cè)與維護(hù)的有關(guān)要求; 編制降水工程量統(tǒng)計(jì)表、設(shè)備材料表、加工計(jì)劃表、工期安排表、工程概預(yù)算表; 繪制降水施工布置圖、降水設(shè)施結(jié)構(gòu)圖、降水水位預(yù)測(cè)曲線(xiàn)平面與剖面圖。六、管井設(shè)計(jì)深井(管井)井點(diǎn),又稱(chēng)大口徑井點(diǎn),系由濾水井管、吸水管和抽水設(shè)備等組成。具有井距大,易于布置,排水量大,降水深(>15m),降水設(shè)備和操作工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。適
9、用于滲透系數(shù)大(20-250m3/d),土質(zhì)為砂類(lèi)土,地下水豐富,降水深,面積大、時(shí)間長(zhǎng)的降水工程應(yīng)用。1、計(jì)算思路第一步將基坑進(jìn)行等效化為一口大井,第二步確定基坑總的涌水量,第三步確定單井出水量,第四步確定井的數(shù)量。2、參數(shù)的確定與計(jì)算1)、設(shè)計(jì)水位降深水位降深在滿(mǎn)足施工要求的時(shí)候,應(yīng)盡量選擇較小水位的降深,一般降到操作面下0.5m即可(有特殊要求的除外),這樣可最大程度上避免降水對(duì)地層的影響,不至于造成地基承力的下降。2)、井深及井徑的選擇要想使水位降低至操作面下,可以有兩種途徑:a. 一種是加大井的直徑和井的深度,即增大單井的落差,從而達(dá)到使最高水位降至操作面下0.5m;b. 另一種通過(guò)
10、均勻布井,控制單井的落差,使水位均勻降至設(shè)計(jì)要求。前一種布井少,對(duì)地層擾動(dòng)大,如建筑物對(duì)地基要求高時(shí),此方法不可采用(除非施工后注漿),且此方法對(duì)原有建筑物也會(huì)帶來(lái)較大的不利影響;后一種方法可能布井較多,但對(duì)地層擾動(dòng)小,對(duì)原有建筑的危害也較小,因此條件允許時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用后一種方法。另外井深還要考慮單井的出水量與自已現(xiàn)有的水泵配套。 井深主要是根據(jù)水位降深、所需要的單井出水能力、水泵的進(jìn)水口的位置、含水層的厚度、及泥漿淤積深度等因素進(jìn)行選擇。井徑的選擇要綜合考慮以下幾種因素:a、單井要求的出水量;b、水泵的直徑;c、當(dāng)?shù)厥┕C(jī)械,及井管的規(guī)格,如選用市場(chǎng)常用的規(guī)格,價(jià)格可能會(huì)便宜對(duì)控制成本有益。3
11、)、滲透系數(shù)的選擇 滲透系數(shù)是降水計(jì)算中重要的參數(shù),此參數(shù)可以從地質(zhì)報(bào)告中選取,但在大面積布井前,須重新驗(yàn)證,或者搜集附近的實(shí)際數(shù)據(jù)作為參考。4)、含水層的厚度的取值含水層的厚度也是一個(gè)重要的參數(shù),但地質(zhì)報(bào)告中一般不給出,如果沒(méi)有地區(qū)經(jīng)驗(yàn),只能通過(guò)綜合考慮以往施工經(jīng)驗(yàn)和降水井的深度及地層的規(guī)律來(lái)確定。也可事先假定一個(gè)數(shù)值,按完整井模型,采用使含水層厚度按每1米的間隔遞增,計(jì)算總的涌水量,然后按非完整井的模型,以同的方法計(jì)算總涌水量,最終你會(huì)發(fā)現(xiàn),它們會(huì)有一個(gè)重合點(diǎn),這樣你可以利這一重合點(diǎn),并結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)綜合確定含水層厚度。5)、管井降水計(jì)算深井單井計(jì)算較為簡(jiǎn)單,計(jì)算結(jié)果一般與實(shí)際較為吻合。但群
12、井計(jì)算結(jié)果就千萬(wàn)別(群井中單井的出水量)。由于降水時(shí),一般要采用一個(gè)以上的井,降水井同時(shí)抽水時(shí),互相形成干擾,無(wú)法以單井的計(jì)算來(lái)判斷水位的降深,實(shí)際上這些井形成了干擾群井。群井總的涌水量計(jì)算公式,一般采用近似擬合得出,總涌量各個(gè)規(guī)范或者計(jì)算手冊(cè)上所列公式的計(jì)算結(jié)果一般相差無(wú)幾,且物理意義明確,很容易理解,具體施工時(shí)可以參看建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)、建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范(JGJT11198)或者江正榮的建筑施工計(jì)算手冊(cè)。(1)、群井總涌水量Q、 等效半徑ro、降水影響半徑R 降水出水量計(jì)算應(yīng)包括基坑出水量和單個(gè)降水井的出水量。基坑出水量計(jì)算應(yīng)根據(jù)地下水類(lèi)型、補(bǔ)給條件,降水
13、井的完整性、以及布井方式等因素,合理選擇計(jì)算公式A(JGJ/T 12099)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 附錄F) 附錄F 基坑涌水量Q的計(jì)算F01 均質(zhì)含水層潛水完整井基坑涌水量可按下列規(guī)定計(jì)算(圖F.0.1)。 圖F.0.1均質(zhì)含水層潛水完整井基坑涌水量計(jì)算簡(jiǎn)圖(a)基坑遠(yuǎn)離邊界;(b)岸邊降水;(c)基坑位于兩地表水體間;(d)基坑靠近隔水邊界F02 均質(zhì)含水層潛水非完整井基坑涌水量可按下列規(guī)定計(jì)算(圖F.0.2)圖F.0.2 均質(zhì)含水層潛水非完整井涌水量計(jì)算簡(jiǎn)圖(a) 基坑遠(yuǎn)離邊界;(b)近河基坑含水層厚度不大;(c)近河基坑含水層厚度很大式中: hm=(H+h)/2F03 均質(zhì)含水層承壓水完
14、整井涌水量可按下列規(guī)定計(jì)算(圖F.0.3):圖F.0.3 均質(zhì)含水層承壓水完整井基坑涌水量計(jì)算圖(a)基坑遠(yuǎn)離邊界;(b)基坑于岸邊;(c)基坑與兩地表水體間F04均質(zhì)含水層承壓水非完整井基坑涌水量可按下式計(jì)算(圖F.0.4):圖F.0.4 均質(zhì)水層承壓水非完整井基坑涌水量計(jì)算圖F05 均質(zhì)含水層承壓潛水非完整非基坑涌水量可按下式計(jì)算(圖F.0.5):圖F.0.5 均質(zhì)含水層承壓潛水非完整井基坑涌水量計(jì)算圖F06 等效半徑ro 1當(dāng)基坑為圓形時(shí),基坑等效半徑應(yīng)取為圓半徑;當(dāng)基坑為非圓形時(shí),等效半徑可按下列規(guī)定計(jì)算:2 矩形基坑等效半徑可按下式計(jì)算: r0=0.29(a+b) (F.0.61)式
15、中 a、b分別為基坑的長(zhǎng)、短邊。3不規(guī)則塊狀基坑等效半徑可按下式計(jì)算:式中 A基坑面積。F07 降水井影響半徑宜通過(guò)試驗(yàn)或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定,當(dāng)基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二、三級(jí)時(shí),可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:B.建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范(JGJT11198).面狀基坑出水量Q公式:潛水完整井: 或 承壓完整井: 或 條狀基坑出水量Q公式:潛水完整井: 或 承壓完整井: 或 式中 Q為基坑出水量(/d); Q降水干擾單井出水量(/d);S 基坑設(shè)計(jì)水位降深值(m); Sw降水干擾井設(shè)計(jì)水位降深值(m);ro基坑范圍的引用半徑(m); R影響半徑(m);n降水井?dāng)?shù) (個(gè)); h抽水前與抽水時(shí)含水層厚度的平均值
16、(m);L條狀基坑長(zhǎng)度(m); l過(guò)濾器工作部分長(zhǎng)度(m);d降水干擾井間距之半(m); rw降水井半徑(m);降水干擾井群分別至基坑中心點(diǎn)的距離(m)。影響半徑值:條 宜采用下列方法之一計(jì)算影響半徑值; 已知值時(shí)應(yīng)采用穩(wěn)定流公式計(jì)算值; 可根據(jù)觀(guān)測(cè)孔水位資料計(jì)算確定值; 當(dāng)沒(méi)有觀(guān)測(cè)孔資料時(shí),可利用穩(wěn)定流公式與符合適用條件的經(jīng)驗(yàn)公式,按滲透系數(shù)和影響半徑迭代計(jì)算求出值。 (2)、過(guò)濾器長(zhǎng)度計(jì)算: 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)過(guò)濾器長(zhǎng)度宜按下列規(guī)定確定: 真空井點(diǎn)和噴射井點(diǎn)的過(guò)濾器長(zhǎng)度不宜小于含水層厚度的1/3;管井過(guò)濾器長(zhǎng)度宜與含水層厚度一致。. 群井抽水時(shí),各井點(diǎn)單井過(guò)濾器進(jìn)水
17、長(zhǎng)度按下式驗(yàn)算:yo>l 。單井井管進(jìn)水長(zhǎng)度yo可按下列規(guī)定計(jì)算:a.潛水完整井: b.承壓完整井:式中 l為過(guò)濾器進(jìn)水部分長(zhǎng)度; r0為基坑等效半徑;rw為管井半徑; H為潛水含水層厚度;R為降水井影響半徑; R0為基坑等效半徑與降水井影響半徑之和;k為滲透系數(shù)(m/d); M-承壓含水層厚度;H-承壓水位至該承壓含水層底板的距離。當(dāng)過(guò)濾器工作部分長(zhǎng)度小于2/3含水層厚度時(shí)應(yīng)采用非完整井公式計(jì)算。若不滿(mǎn)足上式條件,應(yīng)調(diào)整井點(diǎn)數(shù)量和井點(diǎn)間距,再進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)井距足夠小仍不能滿(mǎn)足要求時(shí)應(yīng)考慮基坑內(nèi)布井。(3)、基坑中心水位降深計(jì)算:建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范(JGJT11198)降水水位的預(yù)
18、測(cè)計(jì)算應(yīng)符合下列要求: )合理選擇水位預(yù)測(cè)計(jì)算公式; )預(yù)測(cè)計(jì)算降水區(qū)內(nèi)的任意點(diǎn)地下水位,均能滿(mǎn)足降水深度的要求; )在降水水位預(yù)測(cè)計(jì)算過(guò)程中,應(yīng)考慮井周三維流、紊流的附加水頭影響; )設(shè)計(jì)采用的滲透系數(shù)''值應(yīng)接近設(shè)計(jì)降水深度水位降深資料計(jì)算的值; )管井降水水位預(yù)測(cè)可按下列公式進(jìn)行計(jì)算:面狀基坑降水水位預(yù)測(cè)公式:a.潛水完整井非穩(wěn)定流: 穩(wěn)定流:b.承壓水完整井非穩(wěn)定流: 穩(wěn)定流: 條狀基坑降水水位預(yù)測(cè)公式:潛水完整井: 承壓水完整井: 式中 Sr,t任意距離,任意時(shí)間的水位降深(m); 含水層導(dǎo)壓系數(shù)(d); t抽水時(shí)間(d); M降水井排處的承壓含水層厚度(m);H潛水
19、含水層厚度(m); H1承壓含水層水頭值(m);h1降水井排處的含水層厚度(m); h2降水井排處的承壓水水頭值(m);X任意點(diǎn)至井排的距離(m); Sx距井排處的水位下降值(m);rir1,r2,r3,.rn降水井至任意計(jì)算點(diǎn)的距離(m)。計(jì)算出的降深不能滿(mǎn)足降水設(shè)計(jì)要求,應(yīng)重新調(diào)整井?dāng)?shù)、布井方式。(4)、單井出水量計(jì)算:設(shè)計(jì)單井出水量可按下列規(guī)定確定: 井點(diǎn)出水能力可按36-60m3/d確定; 真空噴射井點(diǎn)出水量可按下表確定。管井的出水量q(m3/d)可按下列經(jīng)驗(yàn)公式確定:建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99): 建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范(JGJT11198) : 式中 q為單井允許
20、最大出水量(m3/d); rs為過(guò)濾器半徑(m);l為過(guò)濾器進(jìn)水部分長(zhǎng)度(m); k為含水層滲透系數(shù)(m/d);d降水井管徑(mm); l淹沒(méi)部分的過(guò)濾器長(zhǎng)度(m); a與滲透系數(shù)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)Ex: 前面已經(jīng)說(shuō)明,總涌量各個(gè)公式計(jì)算結(jié)果基本相同,且在實(shí)際施工中吻合較好,但單井出水量就難以確定。下面以一個(gè)實(shí)例來(lái)看一下單井出水量的確定。某一工程地下水位20米需降深5米,井深35米(有效深度)滲透系數(shù)70m/d,含水層厚度為15米,管井直徑400.按建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范(JGJT11198)公式進(jìn)行計(jì)算。=24×10×400/50=1920 m3/d 按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)
21、程(JGJ120-99)中給出公式進(jìn)行計(jì)算:=q =120×3.14×0.2×103×70 =3105 m3/d按完整井單井出水量計(jì)算(無(wú)干擾)式中:q單井出水量(m3/d);ri基坑范圍內(nèi)的引用半徑(m);k含水層滲透系數(shù)(m/d);R降水影響半徑; H含水層的原始厚度; S基坑設(shè)計(jì)水位降深值(m);經(jīng)計(jì)算求得q=3735 m3/d從以上三項(xiàng)計(jì)算結(jié)果可以看出,最小的為第一項(xiàng)(與實(shí)際最接近)。第二第三項(xiàng)結(jié)果相差不多。此工程基坑面積為3000平方米,按第一、二項(xiàng)計(jì)算結(jié)果綜合的單井出水量最后布井8口,抽水1周,水位只降了不到2米,最后布置26口井將水位降到操
22、作面以下。這是什么原因呢?根據(jù)幾個(gè)工程的分析,主要是單井出水計(jì)算誤差太大。實(shí)際測(cè)得平均單井出水量約為800m3.其二對(duì)干擾井的概念理解不清,當(dāng)為群井時(shí)每個(gè)井的出水量就會(huì)大為減少,也許在施工時(shí)你會(huì)說(shuō)個(gè)別井出水量很大,但這只能代表一點(diǎn),不能以此作為計(jì)算井?dāng)?shù)的單井的出水量。實(shí)際的單井出水量只能用所有井的平均值來(lái)代表。但在施工前無(wú)法知道平均值的情況怎么計(jì)算,方法有兩個(gè):第一在計(jì)算的基礎(chǔ)上乘以一個(gè)小于1的系數(shù);第二統(tǒng)計(jì)以往工程的數(shù)值對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正。(5)、管井?dāng)?shù)量確定降水井?dāng)?shù)量計(jì)算:n=1.1Qq用總的涌水量除以單井出水量,再加以一定的富余系數(shù),且此富余系數(shù)一般不小于1.1.(6)、降水井的深度確定
23、降水井的深度應(yīng)根據(jù)降水深度,含水層的埋藏分布、地下水類(lèi)型,降水井的設(shè)備條件以及降水期間的地下水位動(dòng)態(tài)等因素確定。設(shè)計(jì)降水深度在基坑范圍內(nèi)不宜小于基坑底面以下0.5m。wwwwww式中 w降水井深度(); w基坑深度();w降水水位距離基坑底要求的深度();w×r0 ; 為水力坡度,在降水井分布范圍內(nèi)宜為/;w降水期間的地下水位變幅();w降水井過(guò)濾器工作長(zhǎng)度;w沉砂管長(zhǎng)度();r0 分布范圍的等效半徑或降水井排間距的/()。 (7)、布井原則降水井的最終位置包括井?dāng)?shù)、井深、井距,應(yīng)根據(jù)降水場(chǎng)地的水位預(yù)測(cè)計(jì)算與降水方案優(yōu)化確定。降水井宜在基坑外緣采用封閉式布置,井間距應(yīng)大于15倍井管直
24、徑,在地下水補(bǔ)給方向應(yīng)適當(dāng)加密;當(dāng)基坑面積較大、開(kāi)挖較深時(shí),也可在基坑內(nèi)設(shè)置降水井降水井的平面布置應(yīng)符合下列要求: 條狀基坑宜采用單排或雙排降水井,布置在基坑外緣的一側(cè)或兩側(cè),在基坑端部,降水井外延長(zhǎng)度應(yīng)為基坑寬度的倍; 選擇單排或雙排應(yīng)依預(yù)測(cè)計(jì)算確定; 面狀基坑降水井宜在基坑外緣呈封閉狀布置,距邊坡線(xiàn);當(dāng)面狀基坑很小時(shí),可考慮單個(gè)降水井; 對(duì)于長(zhǎng)寬度很大、降水深度不同的面狀基坑,為確保基坑中心水位降深值滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求或?yàn)榧涌旖邓俣?,可在基坑?nèi)增設(shè)降水井,并隨基坑開(kāi)挖而逐漸失效; 在基坑運(yùn)土通道出口兩側(cè)應(yīng)增設(shè)降水井,其外延長(zhǎng)度不少于通道口寬度的一倍; 采用輻射井降水時(shí),輻射管的長(zhǎng)度和分布應(yīng)能有
25、效地控制基坑范圍; 降水井的布置可在地下水補(bǔ)給方向適當(dāng)加密,排泄方向適當(dāng)減少。 深井一般沿基坑周?chē)x邊坡上緣2米左右環(huán)形布置,施工允許的情況也可在基坑中布置一部分井(這樣降水效果更好),井點(diǎn)應(yīng)深入透水層6-9米,通常應(yīng)比所需降水的深度深6-8米,井距一般為8-15米,井距太大時(shí)降水效果不好,如果計(jì)算出的數(shù)據(jù)使井間距大于15米,一般要進(jìn)行修正。這其中還要考慮到有些水泵壞時(shí),維修的間隔不能給附近水位造成過(guò)大的提升,也就是說(shuō)要有一定的富余度。(8) 降水選泵參數(shù)抽水設(shè)備主要為深井泵或深井潛水泵、水泵的出水量應(yīng)根據(jù)地下水位降深和排水量大小選用,并應(yīng)大于設(shè)計(jì)值的20%-30%。降水井單井每小時(shí)出水量q0
26、:q0= q/24(m3/h),按每小時(shí)出水量大于q0選泵。應(yīng)合理選擇揚(yáng)程,水泵應(yīng)置于設(shè)計(jì)深度,水泵吸水口應(yīng)始終保持在動(dòng)水位以下。七、降水對(duì)周?chē)h(huán)境的影響及其防范措施在降水過(guò)程中,由于會(huì)隨水流帶出部分細(xì)微土粒,再加上降水后土體的含水量降低,使土壤產(chǎn)生固結(jié),因而會(huì)引起周?chē)孛娴某两?,在建筑物密集地區(qū)進(jìn)行降水施工,如因長(zhǎng)時(shí)間降水引起過(guò)大的地面沉降,會(huì)帶來(lái)較嚴(yán)重的后果。為防止或減少降水對(duì)周?chē)h(huán)境的影響,避免產(chǎn)生過(guò)大的地面沉降,可采取下列一些技術(shù)措施:1、 采用回灌技術(shù):降水對(duì)周?chē)h(huán)境的影響,是由于土壤內(nèi)地下水流失造成的。回灌技術(shù)即在降水井點(diǎn)和要保護(hù)的建(構(gòu))筑物之間打設(shè)一排井點(diǎn),在降水井點(diǎn)抽水的同時(shí)
27、,通過(guò)回灌井點(diǎn)向土層內(nèi)灌入一定數(shù)量的水(即降水井點(diǎn)抽出的水),形成一道隔水帷幕,從而阻止或減少回灌井點(diǎn)外側(cè)被保護(hù)的建(構(gòu))筑物地下的地下水流失,使地下水位基本保持不變,這樣就不會(huì)因降水使地基自重應(yīng)力增加而引起地面沉降。2 、采用砂溝、砂井回灌:在降水井點(diǎn)與被保護(hù)建(構(gòu))筑物之間設(shè)置砂井作為回灌井,沿砂井布置一道砂溝,將降水井點(diǎn)抽出的水,適時(shí)、適量排入砂溝、再經(jīng)砂井回灌到地下,實(shí)踐證明亦能收到良好效果。3、 使降水速度減緩:在砂質(zhì)粉土中降水影響范圍可達(dá)80m以上,降水曲線(xiàn)較平緩,為此可將井點(diǎn)管加長(zhǎng),減緩降水速度,防止產(chǎn)生過(guò)大的沉降。亦可在井點(diǎn)系統(tǒng)降水過(guò)程中,調(diào)小離心泵閥,減緩抽水速度。還可在鄰近
28、被保護(hù)建(構(gòu))筑物一側(cè),將井點(diǎn)管間距加大,需要時(shí)甚至?xí)和3樗?。為防止抽水過(guò)程中將細(xì)微土粒帶出,可根據(jù)土的粒徑選擇濾網(wǎng)。另外確保井點(diǎn)管周?chē)盀V層的厚度和施工質(zhì)量,亦能有效防止降水引起的地面沉降。八、降水施工時(shí)應(yīng)考慮的因素1、布井時(shí),周邊多布,中間少布;在地下補(bǔ)給的方向多布,另一方向少布。2、布井時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告把使井的濾水器部分能處在較厚的砂卵層中,避免使之處于泥砂的透鏡體中,從而影響井的出水能力。3、鉆探施工達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,根據(jù)洗井?dāng)R置的時(shí)間的長(zhǎng)短,宜多鉆進(jìn)23m,避免因洗井不及時(shí)泥漿沉淀過(guò)厚,增加洗井的難度。洗井不應(yīng)擱置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或完成鉆探后集中洗井。完成管井施工洗井后,應(yīng)進(jìn)行單井試驗(yàn)性抽水。
29、4、水泵選擇時(shí)應(yīng)與井的出水能力相匹配,水泵小時(shí)達(dá)不到降深要求;水泵大時(shí),抽水不能連續(xù),一方面增加維護(hù)難度,另一方面對(duì)地層影響較大。一般可以準(zhǔn)備大中小幾種水泵,在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)配。5、降水期間應(yīng)對(duì)抽水設(shè)備和運(yùn)行狀況進(jìn)行維護(hù)檢查,每天檢查不應(yīng)少于3次,并應(yīng)觀(guān)測(cè)記錄水泵出水等情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理,使抽水設(shè)備始終處在正常運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)應(yīng)有一定量的備用設(shè)備,對(duì)出問(wèn)題的設(shè)備能及時(shí)更換。6、抽水設(shè)備應(yīng)進(jìn)行定期保養(yǎng),降水期間不得隨意停抽。當(dāng)發(fā)生停電時(shí)應(yīng)及時(shí)更新電源保持正常降水。7、降水施工前,應(yīng)對(duì)因降水造成的地面沉降進(jìn)行估算分析,根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件,按公式S=P×h/Es(S:沉降量,P:降水產(chǎn)生的附加
30、壓力,Es:壓縮模量,h:土層厚度)估算。如分析出沉降過(guò)大時(shí),應(yīng)采取必要措施。8、降水時(shí)應(yīng)對(duì)周?chē)ㄖ锏挠^(guān)測(cè)。首先在降水影響范圍外建立水準(zhǔn)點(diǎn),降水前對(duì)建筑物進(jìn)行觀(guān)測(cè),并進(jìn)行記錄。降水開(kāi)始階段每天觀(guān)測(cè)兩次,進(jìn)入穩(wěn)定期后,每天可以只觀(guān)測(cè)一次。9.全部降水運(yùn)行時(shí),抽排水的含砂量應(yīng)符合下列規(guī)定:粗砂含量應(yīng)小于/萬(wàn);中砂含量應(yīng)小于/萬(wàn);細(xì)砂含量應(yīng)小于/萬(wàn)。九、降水井停用期間及停用后的防護(hù)、報(bào)廢措施降水井停用期間及停用后的防護(hù):應(yīng)加強(qiáng)對(duì)井周?chē)姆雷o(hù)(如:蓋板,立警示標(biāo)志)及用電線(xiàn)路檢查機(jī)維修,如果不用了需將電源線(xiàn)及水泵及時(shí)拆除,及時(shí)回填以防意外事故的發(fā)生。十、特殊工程降水應(yīng)符合下列要求:基巖裂隙地區(qū) ()
31、設(shè)計(jì)井位應(yīng)能控制風(fēng)化層厚度和構(gòu)造; ()出水量、水位預(yù)測(cè)應(yīng)用裂隙水有關(guān)公式計(jì)算,還須經(jīng)實(shí)際抽水資料驗(yàn)證; ()降水水位水量預(yù)測(cè)的同時(shí),也要預(yù)測(cè)和觀(guān)測(cè)是否溝通區(qū)域構(gòu)造和含水層。 巖溶地區(qū) ()設(shè)計(jì)井位應(yīng)能控制巖溶構(gòu)造裂隙和主要巖溶發(fā)育帶; ()出水量、水位預(yù)測(cè)應(yīng)以實(shí)際觀(guān)測(cè)和試驗(yàn)資料為依據(jù); ()防止鉆探后“擴(kuò)泉”、“放水”現(xiàn)象發(fā)生,并有輔助工程措施; ()降水水位水量預(yù)測(cè)的同時(shí),也要對(duì)相鄰地區(qū)泉水衰減、地面沉降、地面塌陷進(jìn)行預(yù)測(cè)和觀(guān)測(cè)。 水下降水 ()應(yīng)設(shè)計(jì)選擇可靠的圍堰、筑島、棧橋等排除地表水技術(shù)方法,嚴(yán)禁地表水向基坑滲漏; ()基坑降水設(shè)計(jì)中,必要時(shí)可采用堵截工程措施,并應(yīng)注意試驗(yàn)與觀(guān)測(cè);
32、()在允許條件下,基坑降水可與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工相結(jié)合。 涵洞降水 ()條件允許時(shí),應(yīng)首先采用地面排水技術(shù)方法; ()涵洞內(nèi)降水設(shè)計(jì)不應(yīng)影響土石方施工; ()涵洞底側(cè)降水設(shè)計(jì),宜采用水平點(diǎn)井方法,其長(zhǎng)度應(yīng)大于一個(gè)施工段,也可采用潛埋井方法。 ()預(yù)測(cè)水位、水量的同時(shí),應(yīng)預(yù)測(cè)“突水”、“塌拱”的可能性。 十一、建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范(JGJT11198)7.2降水井施工安裝 明排井結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列要求: 施工要求 ()排水管溝與明排可隨基坑(槽)的開(kāi)挖水平和涵洞施工長(zhǎng)度同步進(jìn)行; ()基坑側(cè)壁出現(xiàn)分層滲水時(shí),可按不同高程設(shè)置導(dǎo)水管、插鐵板、磚砌溝或草袋墻等工程輔助措施; ()基坑側(cè)壁滲水量大或不能分
33、層明排的,可采用水平降水或其它技術(shù)方法。 安裝要求 ()排水溝可根據(jù)地層選擇自然溝、梯形或形明溝;采用鐵或混凝土排水管(管徑為)時(shí),應(yīng)離開(kāi)坡腳左右,坡度為; ()明排井(坑)一般直徑為,深度,明排井抽水設(shè)備可采用離心泵或潛水泵,特殊情況可采用深井泵。 點(diǎn)井結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列規(guī)定: 點(diǎn)井管材及設(shè)備 ()點(diǎn)井管管徑采用,多數(shù)為金屬管,管長(zhǎng),過(guò)濾管長(zhǎng),孔隙率,外包層目尼龍網(wǎng)或銅絲網(wǎng); ()點(diǎn)井泵為真空泵、射流泵、往復(fù)泵,用密封膠管或金屬管連接各井;每個(gè)真空泵、往復(fù)泵帶動(dòng)個(gè)真空點(diǎn)井; 真空點(diǎn)井施工安裝 ()垂直點(diǎn)井:對(duì)易塌易縮鉆孔的松軟地層,鉆探施工應(yīng)采用清水或稀泥漿鉆進(jìn)或高壓水套管沖擊施工;對(duì)于不易產(chǎn)生
34、塌孔縮孔的地層,可采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)施工成孔;清水或稀泥漿鉆進(jìn),泵壓不應(yīng)低于,流量不得小于/;鉆探深度達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后,應(yīng)加大泵量、沖洗鉆孔、稀釋泥漿,含泥量不宜大于,返清水;向點(diǎn)井內(nèi)投入的濾料數(shù)量,應(yīng)大于計(jì)算值,濾料填至地面以下,再用粘土封孔;濾料直徑為的中粗砂為宜; ()水平點(diǎn)井:采用水平鉆機(jī)施工,鉆探成孔后,將濾水管水平頂入,通過(guò)射流噴砂器將濾砂送至濾管周?chē)?。?duì)容易塌孔地層可采用套管鉆進(jìn),將水平點(diǎn)井管由套管中送入,再撥出套管,水平鉆孔直徑為,長(zhǎng)度為;水平點(diǎn)井全部或大部分采用過(guò)濾管,鋼管直徑為。芯管直徑為;在基坑底部施工時(shí),應(yīng)注意排水排砂; ()傾斜點(diǎn)井:按水平點(diǎn)井施工安裝,根據(jù)需要調(diào)整角度,穿
35、過(guò)多層含水層,傾向基坑外側(cè); ()接力點(diǎn)井安裝:上方出水口處,安裝大直徑射流器,喉管直徑為,增加降水深度; ()多級(jí)點(diǎn)井:對(duì)于降水深度較大的基坑,可按不同深度的梯級(jí)平臺(tái)設(shè)置真空點(diǎn)井,按不同高程的多級(jí)點(diǎn)井封閉,分別向坑外排水。 噴射點(diǎn)井施工安裝 ()噴射點(diǎn)井施工要求同真空點(diǎn)井,僅在點(diǎn)井管下部增加噴射器; ()噴射點(diǎn)井的噴射器應(yīng)由噴嘴、聯(lián)管、混合室、負(fù)壓室組成的,放在點(diǎn)井管的下部。 電滲點(diǎn)井施工安裝 ()電滲點(diǎn)井管施工同真空點(diǎn)井,電極棒采用鋼筋或鐵管打入或鉆入地下; ()電滲點(diǎn)井井管做陰極(),鋼筋或鐵管做陽(yáng)極(),陽(yáng)極比陰極長(zhǎng),通電后帶正電荷的水分子應(yīng)能向點(diǎn)井管中運(yùn)動(dòng)集水。 引滲井施工安裝應(yīng)符合
36、下列規(guī)定: 引滲井施工宜采用螺旋鉆、工程鉆成孔、對(duì)易縮易塌地層可用套管法成孔,鉆進(jìn)中自造泥漿; 裸井:成孔直徑為,直接填入洗凈的砂、礫或砂礫混合濾料,含泥量應(yīng)小于; 管井:成孔后置入無(wú)砂混凝土濾水管、鋼筋籠、鐵濾水管井周根據(jù)情況確定填濾料。 管井施工安裝應(yīng)符合下列規(guī)定: 施工要求 ()管井施工方法同供水管井,根據(jù)地層條件可選用沖擊鉆螺旋鉆、回轉(zhuǎn)鉆或反循環(huán)鉆進(jìn),特殊條件可人工成孔; ()鉆探施工達(dá)到設(shè)計(jì)深度,宜多鉆,用大泵量沖洗泥漿,減少沉淀,并應(yīng)立即下管,注入清水,稀釋泥漿比重接近后,投入濾料,不少于計(jì)算量的,嚴(yán)禁井管強(qiáng)行插入坍塌孔底,濾料填至含水層頂板以上,改用粘土回填封孔不少于; ()由于
37、降水管井分布集中,連續(xù)鉆進(jìn),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行洗井,不應(yīng)擱置時(shí)間過(guò)長(zhǎng),或完成鉆探后集中洗井; ()完成管井施工洗井后,應(yīng)進(jìn)行單井試驗(yàn)性抽水; ()做好鉆探施工描述記錄。 安裝要求 ()當(dāng)場(chǎng)地具備拔管回收條件時(shí),可用鋼管或鑄鐵及過(guò)濾器,不具備回收條件可用混凝土管或其它井管和過(guò)濾器; ()管井孔徑宜為,管徑為,特殊情況不受限制; ()管井過(guò)濾器、濾料、泥漿要求,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范()的規(guī)定。 大口井施工安裝應(yīng)符合下列規(guī)定: 施工要求 ()宜采用沉井法、反循環(huán)法施工;條件允許亦可人工成井; ()大口井施工應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范()的規(guī)定。 安裝要求 ()多采用井底井壁同時(shí)
38、進(jìn)水,井體宜采用混凝土、鋼筋混凝土材料,有條件地層也可采用石砌或磚砌井體; ()井徑宜為,特殊情況不受限制。 輻射井施工安裝應(yīng)符合下列規(guī)定: 施工要求 ()集水井施工宜采用沉井法或反循環(huán)鉆機(jī)鉆進(jìn),要求預(yù)留輻射管位置并對(duì)應(yīng)相應(yīng)含水層; ()輻射管施工宜采用頂管機(jī)、水平鉆機(jī),個(gè)別情況也可采用千斤頂法。 安裝要求 ()輻射井直徑應(yīng)大于,應(yīng)能滿(mǎn)足井內(nèi)輻射管施工為準(zhǔn); ()集水井結(jié)構(gòu)同大口井,但需在不同高程設(shè)置輻射管部位,增設(shè)施工輻射管用的鋼筋混凝土圈梁; ()輻射管規(guī)格應(yīng)根據(jù)地層、進(jìn)水量、施工長(zhǎng)度,按附錄選擇; ()輻射井宜封底防止進(jìn)水,且可隨鉆進(jìn)抽排水。 潛埋井施工安裝應(yīng)符合下列規(guī)定: 潛埋井結(jié)構(gòu)宜
39、采用集水坑、磚石砌井,無(wú)砂濾水管或鑄鐵濾水管; 在井中宜用離心泵、潛水泵抽降殘存水;基坑(槽)封底時(shí)應(yīng)預(yù)留出水管口; 潛埋井深度在基底底面以下; 停抽后迅速堵塞封閉出水管口,保證不溢水、滲水。 各種技術(shù)方法不能完全把地下水位降低到設(shè)計(jì)降水深度或給施工帶來(lái)不便時(shí),可選擇下列工程措施: 基坑側(cè)壁少量滲水時(shí),可淺插小孔徑濾水管排水; 基坑側(cè)壁滲水較大時(shí),可采用導(dǎo)水管、插鐵板、碼草袋、磚砌溝等方法導(dǎo)水至基坑明排井排出; 連續(xù)樁護(hù)坡樁間滲漏水,可采用噴護(hù)混凝土,樁間加孔灌注混凝土、粘土封堵; 局部地段集中滲漏水嚴(yán)重,可采用基坑外加降水井、井排; 基坑底部或拱頂、側(cè)壁見(jiàn)水時(shí),可采用速凝混凝土灌、噴護(hù); 地
40、表水底鋪設(shè)粘土、塑膜等增加滲透路徑; 當(dāng)工程降水可能影響基坑穩(wěn)定和地面沉降時(shí),可采用人工回灌地下水; 基坑底部隆起時(shí),可采用重壓法、降水法。 降水井術(shù)語(yǔ)降水點(diǎn)井:指井的直徑接近的降水井。按抽水原理和方式不同,可劃分為真空點(diǎn)井、噴射點(diǎn)井、電滲點(diǎn)井。 真空點(diǎn)井:由真空泵、射流泵、往復(fù)泵運(yùn)行時(shí)造成真空后抽吸地下水的井,可分單級(jí)點(diǎn)井(垂直、水平、傾斜)、多級(jí)點(diǎn)井、接力點(diǎn)井三種。噴射點(diǎn)井 :通過(guò)點(diǎn)井管內(nèi)外管間隙把高壓水輸送到井底后,由射流噴嘴高速上噴,造成負(fù)壓,抽吸地下水與空氣,并與工作水混合形成具有上涌勢(shì)能的汽水溶液排至地表,達(dá)到降低地下水位的目的。 電滲點(diǎn)井 :應(yīng)用電場(chǎng)作用,金屬棒插入地中做陽(yáng)極,使
41、弱含水層中帶正電荷的水分子(自由水及結(jié)合水)向做陰極的點(diǎn)井管運(yùn)動(dòng),由泵排出。多級(jí)點(diǎn)井 :當(dāng)單級(jí)點(diǎn)井滿(mǎn)足不了基坑降水深度要求時(shí),可在基坑邊坡不同高程平臺(tái)上分別設(shè)計(jì)點(diǎn)井。構(gòu)成多級(jí)點(diǎn)井,達(dá)到增加降水深度的目的。接力點(diǎn)井:當(dāng)單級(jí)降水達(dá)不到降水深度時(shí),除用真空泵外,可結(jié)合使用噴射泵、射流泵。在井下段采用噴射點(diǎn)井設(shè)備工作,將地下水抽到井的上段,然后在井口段用射流泵將地下水送入循環(huán)水箱,以保證連續(xù)工作; 引滲井 :重力水通過(guò)無(wú)管裸井或無(wú)泵管井自行或抽水下滲至下部含水層的井,分為引滲自降和引滲抽降兩種。 潛埋井 :降水施工中,基坑或涵洞底部殘留一定高度地下水,把抽水井埋到設(shè)計(jì)降水深度以下進(jìn)行抽水,使地下水位降
42、低滿(mǎn)足設(shè)計(jì)降水深度要求的井。 滯水 : 指上層滯水、潛水位以上弱含水層中重力水及人為滲漏補(bǔ)給的層間水。降水井設(shè)計(jì)與施工實(shí)例1.設(shè)計(jì)依據(jù)2地質(zhì)及水文情況2.2.1工程地質(zhì)情況路線(xiàn)所經(jīng)地區(qū)為低丘陵地帶,場(chǎng)地地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填土、沖洪 積成因粉質(zhì)粘土、粉土、細(xì)(中)砂、卵石土和白堊系灌口組(K2g)泥巖。2.2.1 第四系全新統(tǒng)填筑土層(Q4me):主要分布于沿線(xiàn)的公路地段,為原有 碎石路,厚度為 0.4-8米。以人工填土為主,回填土主要由砂、卵石、碎石等組成。2.2.2 第四系全新統(tǒng)洪積層粉質(zhì)粘土(Q4a1+p1):褐黃、灰黃色,松散稍密,濕,由粉粒、砂粒、粘粒及云母碎片等組成,夾有砂土
43、團(tuán)塊或薄層,該層分布連續(xù)。 粉土(Q4a1+p1):褐黃黃灰、灰藍(lán)色,松散稍密,濕很濕;以粉粒為主,含有粘粒、砂粒,含較多鈣質(zhì)結(jié)核,結(jié)核呈卵園形,粒徑 25cm,大者近 8cm; 愈往深處粘粒含量減少,砂粒含量漸增,往下漸變?yōu)榉凵?;搖振反應(yīng)輕微、無(wú)光 澤反應(yīng)、干強(qiáng)度與韌性低。該層零星分布于卵石層頂板中。細(xì)砂(Q4a1+p1):灰、黃灰青灰色,松散,濕飽和。主要由石英、長(zhǎng)石、 云母碎屑及少量暗色礦物組成,含少量粘粒、粉粒,夾團(tuán)狀粉土混粉砂,部分地 段上部為粉砂;底部多混中粗砂。該層多呈透鏡體零星分布于卵石層頂界。中砂:青灰色、黃灰淺灰色,稍密,濕飽和。礦物成分以石英、長(zhǎng)石為 主,夾少量云母片和鐵
44、質(zhì)氧化物。據(jù)顆粒分析反映:中砂 77.8%,細(xì)砂 15.5%; 該層零星分布于卵石層頂板或以透鏡狀?yuàn)A層分布于卵石層中,埋深不穩(wěn)定。卵石土(Q4a1+p1):灰白色、青灰色,松散,成分為中等風(fēng)化花崗巖、灰?guī)r、 石英巖等,圓狀亞圓狀,砂礫充填。廣泛分布于測(cè)區(qū)內(nèi)的平原地帶及河谷地塊 的階地上。卵石層中充填物以中粗砂、圓礫為主。該層有愈向深處愈密實(shí)的趨勢(shì)。根據(jù) N120 超重型動(dòng)力觸探測(cè)試結(jié)果及卵石含量與密實(shí)度,可將其劃分為松 散、稍密、中密、密實(shí)四個(gè)亞層。松散卵石:卵石含量小于 55%;排列十分混亂,絕大部分不接觸,N120 擊 數(shù) 24 擊,多呈透鏡體局部分布或分布于卵石層頂部;稍密卵石:卵石含量
45、 5560%,排列混亂,大部分不接觸,N120 擊數(shù) 47 擊;多以透鏡體或?qū)訝罘植加诼咽瘜由喜考爸胁?,連續(xù)性較好;中密卵石:卵石含量 6070%,呈交錯(cuò)排列,連續(xù)接觸,N120 擊數(shù) 710 擊;多以層狀分布于卵石層下部及中部,連續(xù)性較好;密實(shí)卵石:卵石含量大于 70%,N120 擊數(shù)大于 10 擊,卵石呈交錯(cuò)排列, 連續(xù)接觸,多以層狀分布于中下部及深部,深部連續(xù)性較好。2.2.3 粉砂質(zhì)泥巖(K2g):紫紅色,主要由粘土礦物等礦物組成,泥質(zhì)結(jié)構(gòu), 薄中厚層狀,具飽水軟化、脫水風(fēng)化崩解特征,根據(jù)其風(fēng)化程度可將其劃分為 兩個(gè)亞層:、強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖:風(fēng)化裂隙很發(fā)育,巖芯破碎,呈碎塊、短柱狀及土
46、餅狀,巖石強(qiáng)度低、質(zhì)軟,手捏易碎。、弱風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖:風(fēng)化裂隙發(fā)育,裂面光滑,見(jiàn)黑色鐵錳質(zhì)氧化物,巖芯較完整,呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀,局部呈塊狀。巖石強(qiáng)度較高,錘擊聲脆。上述各巖土的分布、厚度、埋深狀況及其變化規(guī)律詳見(jiàn)工程地質(zhì)剖面圖及鉆孔柱狀圖。2.2.2工程水文情況1地下水(1)類(lèi)型場(chǎng)地地下水為賦存于第四系砂卵石層中的孔隙型潛水,受地下徑流、大氣降水補(bǔ)給;排泄方式以地面蒸發(fā)、地下徑流、人工抽降為主。(2)地下水水位勘察期間(2014 年10 月2015 年12 月)分期觀(guān)測(cè),測(cè)得場(chǎng)地內(nèi)地下水靜止水位在地面以下1.207.10m,相應(yīng)埋深502.18510.10m。結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)資料及場(chǎng)地內(nèi)既有勘
47、察資料綜合分析查證:本區(qū)域內(nèi)豐枯水期地下水位年變化幅度為1.502.00m,本場(chǎng)地歷史最高地下水位埋深約510.60m。地下室抗浮設(shè)計(jì)水位標(biāo)高可按510.60m 考慮。基坑開(kāi)挖之前應(yīng)進(jìn)一步核實(shí)地下水靜止水位,調(diào)查周邊降水工程實(shí)施現(xiàn)狀、進(jìn)展等,充分預(yù)測(cè)周邊降水工程完成地下水突然上升所帶來(lái)的不利影響,以便采取相應(yīng)降排水措施。若需作基坑降水設(shè)計(jì)和施工時(shí),靜止水位標(biāo)高可按復(fù)核水位加高2.00m 進(jìn)行降水設(shè)計(jì)。(3)地下水滲透性結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)資料和已有成功的降水設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)分析,砂、砂卵石層富水性和透水性均較好,屬?gòu)?qiáng)透水層;上部素填土、粉土層透水性較弱,屬弱透水層。該場(chǎng)地砂卵石層滲透系數(shù)K=22m/
48、d,場(chǎng)地環(huán)境為類(lèi)。3降水設(shè)計(jì)計(jì)算3.1隧道工程1、降水技術(shù)要求根據(jù)建設(shè)單位提供的地勘報(bào)告,目前地下水水位埋深為自然地坪下2.5m,基底位于下地下水水位以下,須采取井點(diǎn)降水方能保證基礎(chǔ)施工安全。降水長(zhǎng)度: 下穿隧道(SK0+036.559SK0+491.353及NK0+535.262NK0+124.782),長(zhǎng)度分別為454.794m和410.480m,降深: 要求將地下水降至自然地坪9.5米以下(下穿隧道基礎(chǔ)埋設(shè)深度4.5-9.50米左右+降低至基底下0.5米,因此本工程要求降水深度為10.0米) 2、降水設(shè)計(jì)計(jì)算(1)降水方案的選擇本次降水設(shè)計(jì)時(shí),考慮砂卵石滲透性較強(qiáng),在成都多年的降水經(jīng)驗(yàn)的
49、基礎(chǔ)上,利用非穩(wěn)定流理論進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),采用井管降水的同時(shí)輔以明排措施。(2)降水設(shè)計(jì)基本參數(shù) 地下水靜止水位:h0=3.5m基坑水位降深值:S=6.5m 降水井半徑:r=0.15含水層滲透性參數(shù):根據(jù)區(qū)域地勘資料取 K=22m/d (3)設(shè)計(jì)計(jì)算據(jù)地基基礎(chǔ)、基坑開(kāi)挖技術(shù)要求結(jié)合場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)水文地質(zhì)資料及建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范(JGJ/T111-98)、建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范(JGJ120-99)設(shè)計(jì)降水方案。井位、井?dāng)?shù)、孔深設(shè)計(jì)A 降水設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇:降水范圍等值圓半徑(ro)計(jì)算r0=0.29*(a+b)=145m (a=450m,b=50m)降水范圍影響半徑(R0)計(jì)算R0=2SkH= 2
50、58.70(m)降水井群井影響半徑(R)計(jì)算R= R0+ r0=405.7(m)降水范圍涌水量計(jì)算根據(jù)JGJ12099規(guī)范,按面狀基坑潛水完整井計(jì)算。 Q = 1.366K(2 H - S)S /Lg(R/ro)=12805.49 m3/d (K:滲透系數(shù);H:含水層厚度取18;S:降深取6.5m;R:影響半徑;ro:等值圓半徑)降水井井深計(jì)算Hwh1+h2+h+Iro+L+L2 = 26.16m (h1:基坑深度9.5m;h2:降水后水位至基坑底距離取0.5;h:降水后地下水位至基坑底安全距離取0.5;I:水力坡度,一般取1/15;L:基坑底濾管工作長(zhǎng)度取2.5;L2砂管長(zhǎng)度取2.5)。故降
51、水井井深為27m(降水井井深以原地面標(biāo)高下27.0米,其布置詳見(jiàn)附圖)。單井出水量=395.64m3/d (rs:過(guò)濾器半徑mm;l:過(guò)濾器進(jìn)水部分長(zhǎng)度2.5)nQ/q *1.1n取36口因此整個(gè)隧道工程設(shè)計(jì)降水井為36口降水井應(yīng)確保與基坑上口開(kāi)挖線(xiàn)距離不小于2.0m。其具體位置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整,其位置參見(jiàn)基坑支護(hù)、降水井平面布置圖3-1。3.2泵房工程 1、降水技術(shù)要求根據(jù)建設(shè)單位提供的地勘報(bào)告,目前地下水水位埋深為自然地坪下2.5m,基底位于下地下水水位以下,須采取井點(diǎn)降水方能保證基礎(chǔ)施工安全。降水面積:67.45長(zhǎng)度:23.2m 降深: 要求將地下水降至自然地坪17.5米以下(泵房基礎(chǔ)埋設(shè)深度17米+降低至基底下0.5米,因此本工程要求降水深度為18.0米) 2、降水設(shè)計(jì)計(jì)算(1)降水方案的選擇本次降水設(shè)計(jì)時(shí),考慮砂卵石滲透性較強(qiáng),在成都多年的降水經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用非穩(wěn)定流理論進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),采用井
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