整体降水方案

2024-08-05

整体降水方案(精选6篇)

篇1:整体降水方案

一、编制说明

1、施工方案编制内容:

南通海事规划综合业务大楼工程地下室基础深井降水

2、施工方案编制依据:

(1)南通海事局南通海事规划局提供的《南通海事规划综合业务大楼》工程施工图设计文件

(2)南通勘查设计有限公司提供的工程编号10《南通海事规划综合业务大楼岩土工程勘察报告》

(3)《建筑地基处理技术规范》JGJ19-91

(4)建筑与市政降水工程技术规范JGJ/T111-98

(5)降水工程施工工艺标准J111-20XX

二、工程概况

本工程地处南通新城中的行政公建区,西临工农路,南临烟草专卖局大楼。地下1层、地上21层,裙楼局部4层,建筑东西长约121.5m,南北长约49.50m。地下室面积约5111.3m2,总建筑面积约34108m2。±0.00为85国家高程基准4.50m,自然地坪相对标高约-0.45m。主楼区PHC管桩+筏板基础,剪力墙结构,基底标高最低点-10.16m,主楼基坑挖土最深约9.80m;裙楼区PHC管桩+连梁+筏板基础,框架结构,基底标高最低点-7.56m,裙楼基坑挖土最深为7.6m。

三、地理特征

1、基坑周边环境南通海事规划综合业务大楼工程北侧与行政管理大楼相距约40m,南侧与烟草专卖局大楼相距约55m,西临工农路。

2、水文地质条件

⑴、地质资料:本工程施工场区除靠围墙四周堆积部分渣土外较为平坦。根据地基勘察报告:此地原为农田,地貌属长江三角洲冲积平原北翼,地基土为第四纪全新世冲海相交错沉积物,成因以河流~滨海相沉积为主,地面相对标高一般在-0.43~-0.64米。属二级场地、二级地基。本工程场地土层自上而下分布情况如下:

①层素填土,杂色、含建筑垃圾、煤渣等杂物,结构松散不均匀,层厚一般在2.5~5.1米左右。

②层粉砂,褐黄色、稍密~中密,饱和,含云母碎片,层厚一般在1.6~4.6米左右。

③层粉砂夹粉土,灰色、稍密,局部夹薄层粉质粘土,含云母碎片,层厚在4.7~10.9米左右。

④层粉砂,灰色,稍密,饱和,含云母碎片,层厚在2.5~9.4米左右。

⑤层粉土,灰色,稍密~中密,饱和,层厚1.2~1.9米左右

⑥层粉砂,灰色,中密,饱和,层厚一般在10米左右。

∶∶∶

综上所述,本工程地下室基础埋深约6米左右,故基础座落于第②层粉砂土层上。相关土层渗透系数建议值见下表

⑵、地下水:根据南通勘查设计有限公司提供的《南通海事局南通海事规划综合业务大楼岩土工程勘察报告》标明勘察深度范围内地下水主要为赋于松散沉积物中的孔隙水,具潜水性质,第①~⑤层土为主要含水层,受大气降水及地表水补给。近期内年最高水位相当于85国家高程基准3.4米,相当于相对标高-1.1米以此作为洪水警戒线,勘察期间测得地下水稳定水位相对标高-3.2米作为枯水标记线。

⑶、气象资料:南通地区四季分明,气候温和,雨水充沛,梅雨期一般在6月中旬至7月上、中旬左右。历年平均降雨量为1066.8㎜,最大年降雨量1394.3㎜,最小年降雨量为641.3㎜,日最大降雨量为242.2㎜,年平均降雨天数121.7天。

⑷、施工条件:本工程基坑土方开挖正值梅雨季节,为了确保基坑土方开挖及基础工程施工过程中质量与边坡稳定,根据《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98降水技术方法选择选用范围(表6.2.1),拟选用深井降水施工工艺。

⑸、经济效益:深井(管井)井点,又称大口径井点,系由滤水井管、吸水管和抽水设备等组成。具有井距大,易于布置,排水量大,降水深(>15m),降水设备和操作工艺简单等特点,适用于渗透系数大、土质为砂类土且地下水丰富、降水深、面积大、时间长的降水工程。由于本工程距相邻已建物相对较远,且根据地基勘察报告提供的各土层渗水系数建议值,本工程深基坑降水宜采用深井井点降水法,经济实惠、成本低、降水效果好。在基坑土方开挖前1周内拟采用无砂混凝土管,沿基坑四周环形布置深井,确保施工质量与安全。

四、工程设计及参数

深井降水目的确保地下水位保持在基础筏板以下不小于0.5m,即深井内地下水位必须降至-10.3m以下的要求,设计单井井径400㎜、井深为14m、井距为30m。因基坑土体渗透系数小,需增设真空泵促进降水,抽水泵管径0.025m。深井计算:

1、根据平面计算假想半径X0:

X0=(A/π)1/2=(150×50/3.14)1/2=49m

A:基坑面积π:取3.14经计算得=X0=49m

2、计算基坑涌水量:

Q=1.366K[(2H-s)s]/(lgR-lgr)

K:土的渗透系数

K=[2.8×10-5×(2.5+5.1)/2+6.44×10-4×(1.6+4.6)/2+4.34×10-4×(4.7+10.9)/2]÷[(2.5+5.1)/2+(1.6+4.6)/2+(4.7+10.9)/2]=(2.8×10-5×3.8+6.44×10-4×3.1+4.34×10-4×7.8)÷(3.8+3.1+7.8)=7.6×10-5+11.873×10-4+25.584×10-4/14.7=3.73×10-4㎝/s=0.32m/d

H:含水层厚度

H=14米

S:水位降低值(降低至基坑底以下0.5米),S=10.16+0.5-1.1=9.56米

R:抽水影响半径R=1.95s(HK)1/2=1.95×9.5614×0.32=33m

r:假想半径X0

X0=49Lg2=0.3010,Lg3=0.4771Q=1.366K[(2H-s)s]/(lgR-lgr)=1.366×0.32×[(2×14-9.56)×9.56]/[lg(33+49)-lg49]=1.366×0.32×[(2×14-9.56)×9.56]/[lg82-lg49]=77.05/0.19=406

3、单根井点管的极限涌水量

K:土的渗透系数K=0.32m/dd:抽水管直径,d=0.025m

L:为过滤器进水部分长度(m),L=2.5mq=65πdL3(K)1/3=65×3.14×0.025×2.53×0.321/3=54

4、井点管数量计算n=Q/q=406/54,取保险系数1.5,结合现场施工图要求,本基坑深井数量至少取12口满足要求。

五、机械设备配置

主要设备明细表六、成孔施工工艺及要求施工准备

(1)测量定位:用测量仪器定出轴线及标高,确定井位。

(2)用KE-1000干钻孔连续钻孔取土。

(3)组织协调好施工作业人员进场工作及井具设备堆放场地。

(4)现场供电、供水及场地平整由总包协助解决。

2、工艺程序定位→成孔→清孔→下管→填砾→洗井→下泵→抽水→真空抽水工艺要求

(1)、定位按照深井布置总平面图要求:深井中心距基坑上边缘距离不小于2米。通过测量仪器定出井位,并严格按照设计井位成孔。钻机就位时必须对准所定孔位,机架水平、正直,井位误差不超过10cm。

(2)、成孔采用正循环钻进工艺,成孔直径为600mm,钻进过程中,根据不同的地层合理选用钻压、转速、泵量等技术参数,采用自然造浆护壁,成孔垂直度偏差小于1%。

(3)、清孔清孔的目的是将成孔后的稠泥浆及孔内的泥浆冲出。

(4)下管下管时所有深井的底部要通过测量控制在一个水平面上:为了保证井管不靠在井座上和填砾厚度,在井管上加设扶正器(门形钢管架)。

(5)填砾所用材料为粒径3~8mm的瓜子片。填砾高度至孔口2m处,填砾时采用管外返水快投法,封闭井口从管内送入清水,当送入的水从孔中返回时,即可快速均匀的沿着井管四周撒入砾料,如此砾料中的杂质和细砾可顺循环槽排走。

(6)洗井洗井工作必须在下管填砾后及时进行,拖延的时间越长,泥浆与砂土、砾料一起凝固后洗井越困难,洗井时必须用清水冲洗,以达到要求。

七、降水技术要求

以每2口深井联通一台真空泵提高抽水效果,抽水工作要求做到:

1、每间隔2~3小时抽一次,每次抽至干为止。(开始每间隔2小时抽一次,每次出水时间小于30秒时改为4小时抽一次)。

2、上部孔口及时用粘土封闭,确保真空泵工作时达到设计要求

。3、抽水需要24小时派员值班,并作好抽水记录,以掌握抽水动态。

4、每日二次(间隔12小时)定时对观察井进行水位观察,选取7#井点为观察井点,水位观察要在抽水前进行,并做好观察记录。

八、质量保证措施

1、技术员和质检员,对成井各个环节进行质量控制和检查,发现问题及时解决。

2、必须按施工工艺的要求及操作规程执行。

3、原始资料是整个工程施工的真实反映,是检查工作质量的重要依据。各班组记录人员、质量监督人员、施工管理人员都必须认真填写记录,各种数据做到准确、齐全、清楚。

九、安全保证措施

1、施工人员必须严格遵守施工现场安全生产“六大”纪律及安全操作规程,尤其是进入现场必须带安全帽,扣好帽带。

2、每天上岗前施工负责人必须对全体施工人员进行安全交底,施工班组有专人做好“三上岗”工作。操作人员必须对自己所使用的机具和作业环境进行认真检查。

篇2:整体降水方案

竹馨居1#住宅楼工程,位于新乡市荣校东路和新中大道交汇处。地上二十五层、地下一层,建筑面积为15340.61m2,占地面积1252.28m2,建筑高度73.97m。主楼基础形式为现浇钢筋砼筏板基础,基础底标高-4.91m,本工程场区地面标高约-0.90m,基坑开挖深度约4.01m。

工程地质、水文条件(详情见《岩土工程勘察报告》)

1、地形地貌该场地原为耕地,地势平坦,所处地貌单元为黄河冲积平原。

2、土层结构根据勘察报告显示:该场地除局部地表为杂填土外,主要由第四纪全新世、更新世粉土、粉质粘土和细砂组成。10m深度内的地质构成如下:

(1)、杂填土:层厚0.60~3.30m,层底埋深0.60~3.30m。

(2)、粉质粘土:层厚1.00~5.00m,层底埋深1.80~5.40m。

(3)、粉质粘土:层厚1.20~4.50m,层底埋深3.80~8.00m。

(4)、粉质粘土:层厚1.00~4.00m,层底埋深5.5~9.80m。

(5)、粉土:层厚0.60~5.30m,层底埋深8.10~12.80m。

3、地下水水位本工程在20XX年8月勘察期间水位在地面以下6.3~8.7m,属潜水。正常年份地下水年变幅1.5~2.0m。

二、参考文献

(1)、该工程《岩土工程勘察报告》、施工图纸

(2)、《建筑基坑降水技术规程》

(3)、《建筑施工手册》第四版(缩印本)

(4)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》

三、方案选择

根据施工现场实际情况和地质报告,该工程宜采用轻型井点降水,如采用深井泵抽法降水,宜对地下室防水功能,质量要求方面上有影响。目前,开发商采取的是后一种降水,场区地面标高较低,需使用基坑开挖的土方铺垫至设计室外地面标高;其次因施工场地窄狭,道路设置距离基坑较近,施工车辆载重较大;又由于地下室工程量较大,基坑边坡裸露时间较长,时置雨季,又因基坑东临围墙。综上所述,基坑坡顶超载严重,隐患较大。为确保基坑边坡安全,本着安全、经济的原则,该工程基坑采取放坡开挖,土钉墙支护。

基坑东西两边坡放坡宽度2m、钉墙支护,南北两边坡放坡宽度1.5m、土钉墙支护。

篇3:沟槽降水及支护方案

根据设计图纸地勘内容静止水位埋深介于1.4 m~5.15 m之间,滨河西路南延道排工程(桩号19+180~21+215)段沟槽开挖的过程中,发现沟槽深度5 m内的地下水位平均埋深2 m,现场土质为流砂。沟槽开挖的过程中,槽壁受流砂及地下水的影响发生坍塌。根据现场实际情况,经甲方、设计、监理确定采用工字钢及深井降水处理。

2 管材、接口及基础

1)雨水管材采用钢筋混凝土承插管,橡胶圈接口。

2)采用砂石基础,砂石采用中粗砂与级配碎石按照3∶7配比而成,最大粒径小于25 mm。

3)当管线位于地下水位以下时,根据地质情况采取深井降水,若降水后地基松软承载力仍达不到设计要求时,采用50 cm(暂定)片石处理。

3 地质情况

根据勘探揭露底层情况,场地土在勘探深度范围内主要由新近堆积的素填土与第四系全新统冲洪积的粉土、粉质粘土、砂类土等构成。

4 降水施工

4.1 沟槽降水

由于地下水位较高,雨水管道主干管采用沟槽两侧深井降水,降水深度应达到基坑底0.5 m~1 m以上,以确保沟槽开挖期间土体干燥。根据本工程的土质类别和降水深度,采用深井降水。

4.2 井点布置

采用深井降水,井点间距为15 m。井深15 m,采用直径300无砂管井进行降水。采用三相异步功率1 500 W的潜水泵进行抽排。排出的地下水全部进入沿线排水渠,并将水排入汾河。

4.3 降水计算(正好位于粉质粘土及细中砂层)

1)基坑总涌水量计算:Q=A·M1·μ。

其中,A为基坑面积:DN800 mm长320 m×宽2.06 m=659.2 m2;DN600 mm长610 m×宽1.82 m=1 110.2 m2;DN1 000 mm长530 m×宽2.6 m=1 378 m2;DN1 200 mm长530 m×宽2.84 m=1 505 m2;合计:659.2+1 110.2+1 378+1 505=4 652.4 m2;M1为疏干的含水层厚度,M1=1.8+4.9+7.8=14.5 m;μ为含水层的给水度,一般取0.1。

通过以上计算基坑总涌水量为6 745.4 m3。

2)单井出水量计算。

其中,rs为过滤半径,本工程管径采用0.3 m,rs=0.15;l为过滤器进水部分长度,m,即R/100长度取整为1 m;K为渗透系数,一般取0.5 m/d;q=120×3.14×0.15×1×0.5=28.26 m3/d。

3)降水井的数量。

n=1.1×Q/q=1.1×6 745.4/28.26=262.56座。

即n取264>262.52时满足降水井数量要求;降水井呈梅花形布置于沟槽两侧,间距15 m。

4)降水井深度确定。

井深L=H+h+ir0+Z+Y+T。

其中,L为井点管埋设深度,m;H为基坑深度5.87 m;h为降水后水面距基坑底的深度,1 m;i为降水区内的水力坡度,一般取0.1~0.3;r0为基坑等效半径,0.29(a+b)=0.29×(15+2.84)=5.17 m;Z为降水期内地下水位变化幅度,2 m;Y为过滤器工作部分长度,2 m;T为沉砂管长度,一般取为2 m。

井深L=H+h+ir0+Z+Y+T=5.87+1+0.3×5.17+2+2+2=14.42 m≈15 m。

4.4 降水施工方法

井点放线定位→钻孔→井管安装→填管壁缝隙料砂砾石→洗井→安装抽水设备→抽水试验→降水井回填。

1)井点放线定位。

根据施工现场管道设计位置确定井点位置,对井点进行开挖,挖一个小土坑,深大约500 mm,以便于开孔时集水、埋管时灌砂。

2)钻孔。

钻探施工采用稀泥浆钻进;钻孔至设计深度达到设计孔深后,冲洗钻孔,稀释泥浆。如果在钻进过程中发现泥浆不能满足钻孔护壁要求时,必须采用性能好的护壁泥浆(采用红粘土)。钻孔必须保持垂直,孔深应按设计要求孔深施工,孔径应不小于700 mm。

3)安放降水井井管。

DN300 mm无砂过滤管为降水井管,在井管底部中心安放导中器,周围采用8号铁丝栓牢,竖方向采用竹条板固定井管,均匀缓慢放下。所有井管安装均要垂直,与井孔中心保持一条直线,为避免吊放过程中有异物或泥土进入,井管口应高出地面约200 mm,并在井口加盖球墨铸铁井盖。

4)填料。

井孔成型后,以防砂石或其他杂物进入孔壁周围填灌砂砾石过滤层。安放过滤管后即可在井孔四周均匀填入砂砾石过滤料,在井孔四周均匀填入滤料,连续填筑,直至将井孔四周泥浆全部挤出至井孔外。

5)水洗井。

滤料填筑完成后,井内安放7.5寸水泵抽水并洗井,抽水时间不得间断,直至泥浆出现清澈才可停止抽水,每口井独自安装一台潜水泵,水泵放在距井底2.0 m左右。

6)抽降。

输水管采用胶管在砂滤管中与抽水泵口连接,排入临时排水渠,经排水渠排入临时聚水池内,用直径10 cm泵抽入汾河。

7)井内水位观测。

准备抽水以前,对井内的静止水位进行观测及记录,抽水刚开始时,由专人每天早6点、晚6点对水位进行观测各1次,共计2次。待观测到井内水位稳定后可以每天晚上6点观测1次。降水期为45 d(15 d预降期,30 d施工期)。

8)降水井回填。

抽水至雨水管道施工结束并有一定回填土深度时才能拆除,检查井处降水井需检查井施工完毕,回填至过水面以上,才能拆除。降水井具备封堵条件后,须在最短的时间内完成封堵,回填砂石、浇灌混凝土、焊封口钢板连续完成,中间不能间歇,以防地下水上溢。封堵完成后,必须安排专人连续观察两天,确定达到封堵效果、不溢不渗后,用细石混凝土将井口补平。

5 钢板桩支护工艺流程

现场勘探→测量放线→打钢板桩→支撑施工→拔桩→土孔处理。

1)现场勘察:了解地下不明管线及周边障碍物。

2)测量放线:现场施测人员先放出钢板桩的插打位置线,用白灰撒出灰线,沿线设置导线桩,打桩时按照导线桩插打。

3)插打钢板桩:根据施工规范采用40号C槽钢,钢板桩进场后,根据施工现场情况将钢板桩尽量放在距打桩位置近的地方,(一般距离6 m左右)。采用打拔机将桩夹起并吊运至放出灰线位置处,利用辅助工具将打拔机对准插打方向。沿撒出灰线对好前一根桩的止口将钢板桩插入土体,钢板桩容易发生自然跟进现象,插打第一根桩必须高出地面1 m,每根钢板桩打入之前,应保证以前打入的钢板桩都用锁扣对牢,现场负责打桩人员站在打拔机安全范围之内指挥,随时注意钢板桩插入及土体变化,避免发生意外。

钢板桩插打过程中,由专人对钢板桩的桩身是否发生倾斜或桩身是否垂直进行观测,如发生倾斜应立即停止插打,待纠正后方可继续插打或拔起来重新打。

4)横支撑施工。钢板桩之间的横撑,根据规范及施工现场实际情况,横撑与钢板桩焊接成整体,横撑采用325圆管(壁厚1.2 cm)。

5)拔桩。待管道沟槽回填完毕后,即可拔出钢板桩。拔桩时要严格按照拔桩顺序进行拔桩,并对桩孔进行灌砂处理。

拔桩时的注意事项如下:a.拔桩前容易产生土体扰动,要夯实拔桩范围内的土体,清理桩头附近堆,检修拔桩机械设备;b.拔桩机械选用振动拔桩机、吊车及平板车配合施工,并符合以下规定:拔桩前采用拔桩机卡头卡紧桩头,保证起拔线与桩中心线重合;拔桩开始稍微松吊钩,振动1 min~1.5 min后,伴随振幅加大时再拉紧吊钩,缓慢提升桩;钢板桩直到拔起至可用吊车吊起时,停止振动。振动拔出的钢桩应及时由吊车吊出,起吊点设置在桩长1/3以上部位;c.拔桩过程中,要注意吊机尾部翘起情况,如出现该情况,要及时停止吊运;d.钢板桩应逐根试拔,先拔易拔桩。起拔时用落锤向下振动少许,待锁口松动后再起拔;e.拔桩中,如果拔桩机振动30 min、振幅达到最大负荷仍不能拔起,立即停止振动,并采取其他措施。

6)桩土孔处理。拔桩后的桩孔,采用中粗砂进行灌填。

6 沟槽监测

6.1 监测项目

1)沿线沟槽两侧设10个沉降观测点,出现异常情况应立即停止施工,采取必要处理措施。

2)水平位移监测:在工字钢桩顶、临时路旁,将10个观测点均分在100 m里程范围内。观测使用全站仪及钢尺。

3)垂直位移监测:在每一个水平位移观测点上设置垂直位移观测点。观测使用水准仪。

4)变形允许值:水平位移控制值30 mm,报警值为24 mm,地表沉降控制值为30 mm,报警值为21 mm。

6.2 监测目的

1)测试目的。钢板桩起到对槽壁的支护、派专人对槽壁的土体及附近建筑物进行全面的监测,并做好记录。

2)监测频率。施工过程中对沟槽周围附近的构筑物进行监测,并做好原始记录,监测频率为1次/d。

6.3 监测注意事项

1)位移观测基准点数量不应少于两点且应设在影响范围以外。2)密切注意开挖过程中垂直及水平位移变化情况,出现异常情况立即停止挖土采取有效处理措施。3)监测时间为每天上,下午各1次,当发生变形超过施工规范要求后,要加密观测次数或连续监测。

本工程的雨水管道施工中,采用沟槽降水及钢板桩支护施工方法,很好的解决了水位高的施工难度问题。

摘要:结合某雨水管道沟槽的地质条件,从沟槽降水、井点布置、降水计算及施工等方面,阐述了沟槽降水施工的主要措施,并介绍了钢板桩支护的工艺流程及注意事项,提出了沟槽监测的项目与目的,确保了雨水管道施工的质量。

关键词:沟槽,降水施工,钢板桩,降水井

参考文献

[1]李建强.深基坑支护及降水施工控制[J].城市建设理论研究,2011(15):110-115.

[2]夏胜先,王云飞,夏树威.深基坑支护技术现状及展望[J].山西建筑,2008,34(26):115-117.

篇4:整体降水方案

【摘要】广东省潮州供水枢纽工程在深厚软基深基坑开挖中采用“减压井+局部封底”的降水减压方案,并在开挖过程中,针对出现的险情,采取扩大封底范围和施打钢板桩等工程措施,确保基坑开挖的安全,保证工期,同时节省投资,效果显著,对类似软基工程项目深基坑开挖有一定的借鉴作用。

【关键词】 软基;深基坑;减压;设计;施工

【Abstract】Guandong province caozhou supply water the vital point engineering is in the deep soft Ji deeply the Ji pit open dig the water decompression project of decline of the adoption"decompression well+ part bottom", and aim at to appear in open dig the process of insurance feeling, adopt extension bottom scope with give a steel plate stake etc. engineering measure, insure Ji pit to open to dig of safety, assurance work period, in the meantime economical investment, the effect show Zhao, rightness similar soft Ji engineering item deep the Ji pit open to dig to have certain of draw lessons from a function.

【Key words】Soft foundation;Deep foundation pit;Decompression;Design;Construction

1. 工程概况

1.1 潮州供水枢纽工程是合理调配水资源,为城镇及工农业用水创造条件、结合发电、兼顾航运、水环境保护等综合利用的枢纽工程。枢纽主要建筑物有拦河闸、发电厂房、船闸、土坝等。其中西溪厂房置于淤泥、淤泥质土上,地面高程为▽2.0m,建基面为▽-16.35m,基坑开挖最大深度达18.5 m。厂房地质结构(见图1)从上往下为:

①人工填土层(SQ):主要分布于厂房左侧上游副厂房,主要由素填土组成,以粉土、粉质粘土为主,可塑~硬塑状。厚3.00~5.00m,不均。

②alQ43河流相冲积土层:近代河流冲积而成,主要分布于厂房河床表层及副厂房。成分以中细砂组成,呈松散状,厚0.60~2.00m。

③m+alQ42海陆交互相沉积土层,成分主要为灰黑色淤泥或淤泥质粘土夹淤质粉细砂,总厚约20.00m,层顶面高程为0.50~1.00m。该层总体上土质不均匀,淤泥中夹有较多淤泥质粉细砂和有机质,淤泥呈流塑状,淤泥质粉细砂一般呈松散状。该层地基承载力较低,压缩性高,易产生较大沉降或不均匀沉陷。

④alQ41河流相冲积土层,由粗砂、砾砂、砾石和含卵砾石组成,沉积物从上至下具明显的由细至粗的沉积规律,一般呈中密~密实状,地基承载力较高,变形较小。

1.2 厂房基坑长161.75m,宽38.00m,采用内撑式地下连续墙支护,连续墙厚800mm,内支撑为钢筋混凝土支撑。基坑底部以下3.00~5.00m下卧砂卵石层为承压含水层,与江水有水力联系,基坑底与承压水层水头差达23.00m(基坑布置见图2)。如不采取适当降水减压措施,在如此高的水头作用下,必将发生渗漏、管涌、基底浮托等安全问题。同时,由于厂房外闸坝基础水泥搅拌桩已施工完毕,所采取的抗基底浮托措施必须确保不会引起搅拌桩复合地基产生过大的沉降及不均匀沉降。

2. 降水减压方案的设计

2.1 方案设计。

2.1.1 基于上述的地质条件,基础开挖过程中,地基将面临地下水的渗流而产生渗透变形(流土或管涌)。特别是开挖至基坑底时,承压水水头差达23.00m,可能发生厂房基坑在高水头作用下基底浮托、拦河闸搅拌桩复合地基过大的沉降和不均匀沉降等安全问题,这是设计的焦点。因此,实施的降水减压方案必须满足如下两个基本条件。

(1)条件1:减压井的涌水量控制在施工允许范围内;

(2)条件2:由于设置减压井降低水头引起的相邻已建闸坝搅拌桩复合地基沉降控制在允许的范围内。

2.1.2 经过周密的设计比较,初步形成以下3种方案:

(1)方案1:全封底方案。此方案在左右两道连续墙内根据各部分的开挖深度,用旋喷桩封2.00~4.00m厚的基础。

(2)方案2:强排水方案。此方案在基坑内布置20~30个20~30m深的井,用潜水泵根据所开挖高程强行排水,保证地下水位底于开挖面高程。

(3)方案3:减压井+局部封底方案。此方案即在基坑开挖最深段封底宽31.93m,厚4.00m。并在基坑两侧布置30个减压井。

2.2 方案选择。经比较,各方案的优缺点如下:

(1)方案1:基坑开挖最安全,但费用过高,总投资概算约6000万元,不宜采用。

(2)方案2:费用最低,投资概算约200万元,但强排可能引起相邻已建的闸坝地基产生较大整体沉降和不均匀沉降,也不宜采用。

(3)方案3:在基坑最深处封底,并通过减压井自流释放降低基坑下面承压含水层的水压力,共同解决承压水压力对开挖层的浮托破坏的问题。总费用约为1200万元。此方案费用适中,可操作性强,兼顾了安全、费用与工期的要求。

(4)经广东省水利厅先后多次组织水利专家和有关单位技术人员对设计方案从技术、经济及安全性等多方面进行方案比选、论证,基本同意方案3,即减压井+局部封底方案,并要求设计单位进一步对方案进行校核和完善。

2.3 设计方案的校核。设计单位按照单向开挖和双向开挖两种施工方案,通过抗浮托验算、渗流计算,沉降分析计算,对“减压井+局部封底”方案进行校核。

2.3.1 抗浮验算。根据透水层的有效重度与渗透力之比计算抗浮安全性,各开挖阶段抗浮验算结果, 均能满足抗浮安全要求。计算公式及详细结果见式1及表1。:

2.3.2 渗流计算。渗流计算主要是分析基坑内设减压井后,基坑内部和周围地层水头变化、分布情况以及相应的井出水量,成果包括各开挖时期基坑横、纵向剖面区域等水头线、井口高程与典型坝纵位置承压水头关系曲线、井口高程与井出水量关系曲线等,成果图(略)。根据计算,减压井群发挥作用时,总出水量主要随井口高程降低面增加,单井出水量同时还随井数减少而增加。各阶段计算中,总出水量最大不超过0.35m3/s,单井出水量最大不超过20L/s,渗流计算结果满足要求。在渗流计算中,同时对单、双向开挖施工期累计出水量进行计算,分别为3.67×106m3和3.17×106m3,很明显,双向开挖方案优于单向开挖方案,设计推荐采用。

2.3.3 沉降分析计算。(1)拦河水闸闸板底的标高为▽-1.10m,搅拌桩底的标高▽-21.0m左右,由于水闸下的搅拌桩底已达到砂卵石层,相对于搅拌桩复合地基,砂卵石层的压缩模量较大,变形较小,因此,沉降计算仅考虑搅拌桩复合地基的压缩变形。由于基坑减压时部分水闸已施工完毕,故沉降由两部分组成:第一部分为水闸自身荷载引起的沉降,第二部分为水头降低引起的沉降。

(2)经计算,单向开挖减压结束时水闸近端及远端的沉降分别为176mm及171mm,其中减压引起的沉降分别为29mm及23mm;双向开挖减压结束时水闸近端及远端的沉降分别为172mm及168mm,其中减压引起的沉降分别为25mm及20mm,两种开挖方案减压引起的沉降均在总沉降中所占比例较小,且在减压结束后发生回弹,相当于一个预压的过程,不会加大水闸的永久沉降;单向开挖方案水闸的永久沉降及最大不均匀沉降为148mm及10mm,双向开挖方案水闸的永久沉降及最大不均匀沉降为148mm及8mm,可以满足工程需要(平板钢闸门运行时所允许的最大不均匀沉降为10~20mm)。

2.4 安全监测及应急措施。为了保证施工期间的安全,在坝纵0-020.85~0-022.85、0+025.55~0+038.55、0+069.15~0+071.15三个区域设置侧压管对水头进行监测,在基坑内每侧的地下连续墙边各布置一个,共6个,测压管底部进入强透水层。根据水头的监测结果,通过调整孔口高程控制水头及减压井涌水量。施工过程中,如果发现某处有渗水涌砂现象,可采取堵排结合方法进行处理,即及时对该处实施砂包回填,同时降低该处附近的减压井井口高程。

3. 应用效果

3.1 施工经过。

3.1.1 封底施工。封底施工于2003年8月23日开工,10月15日完工。在坝纵0+016.65m~0+048.53m范围内的基坑底以下打设4.00m厚旋喷桩,桩顶高程为▽-16.20m,集水井处桩顶标高为▽-18.80m。施工设备采用PP120高压注浆泵、GP-1500、5型高喷台车、ZY100型单管旋喷桩机等,旋喷桩间距按照试验结果按行、列均800mm,呈梅花型布置。

3.1.2 减压井施工。减压井施工于2004年9月5日开工,10月4日完工。减压井基本个数为30口,纵向3排,横向10排,布置在坝纵0-029. 5m~0+071m范围,间距8.0m,考虑减压井备用再增加10口井,总井数40口, 备用井大部分位置靠上游,间插于原井位。

3.2 存在问题及处理

3.2.1 局部封底范围外涌水冒沙处理。在进行开挖过程中,原局部封底范围外的上游侧基坑左6#减压井(桩号:0+13.89,高程:▽-5.00m)附近出现多处涌水冒沙现象。鉴于西溪基坑水文地质情况复杂,稍有不慎会危及施工人员设备和周边建筑物安全,广东省水利厅组织有关专家在工程建设现场召开专题技术会议和发包人多次组织召开“四方”会议研究分析,这些冒砂涌水可能是由于钻孔灌注桩施工过程中的空桩与下卧的强透水层发生水力联系造成的局部破坏造成。决定除进一步降低减压井出水口高程外,封底范围位置向上游延伸40.0m,在桩号0+16.65~0-23.35m范围打设厚2.00m的旋喷桩,桩顶高程为▽-14.50m。

3.2.2 进口斜坡段流砂处理。进口斜坡段的施工高程从▽-6.80m~▽-14.35m,坡比为1:5.4,在几乎是流砂的地质条件下,形成1:5.4的坡比是不可能的。为此,经过谨慎的考虑,在34.47m的斜坡段内施打两道钢板桩拦截水平向水流及粉细砂,单桩厚10.0mm,宽400.0mm,桩长9.0m,桩底高程▽-16.0m。桩之间改为水平段开挖,再回填混凝土垫层及粗砂细石反滤层。即通过反滤层集中后,再用两台3KW的抽水机24小时抽水,当底板浇注完毕后,再封管灌浆。

3.2.3 连续墙接缝涌水的处理。在开挖中,桩号0+13.37m处的左侧连续墙高程▽-10.0m处,突然从接缝处大量涌水。经分析,连续墙后面的淤砂层为强透水层,可能与江水连通。当时,围堰外的江面水位为▽3.80m,水头差为13.80m左右。基坑内立刻用75KW的抽水机抽水,避免基坑开挖面被浸没。同时,先在涌水处用砂包堆至▽-4.00m高程,并在连续墙后面灌浆,但效果不明显。最后在连续墙后贴墙面打入三块厚10.0mm,宽400.0mm的钢板桩,打至▽-15.0m,完全解决了涌水。

3.3 应用效果。潮州供水枢纽工程在深厚软基深基坑开挖中采用“减压井+局部封底”的降水减压方案,虽然在开挖过程中,由于土质原因出现了一些变化,但通过采取扩大封底范围和施打钢板桩等工程措施,确保基坑开挖的安全,截至开挖结束, 施工安全监测成果表明拦河水闸累积沉降量最小值为19mm,最大值为65mm,实际沉降量小于设计允许沉降量,同时保证工期、节省投资,效果显著。

4. 结语

4.1 深软基深基坑开挖中,采用“局部封底+减压井”的降水减压措施,费用节约明显。本基坑开挖降水减压总费用约1300万元,比全封底估算费用6000万元,节约了约4700万元。

4.2 深基坑、深软基、高承压含水层基坑开挖的设计处理方案,除了考虑基坑支撑体系的稳定外,还应考虑基坑底的抗浮稳定,即建基面的安全是否满足要求,以及排(降)水对相邻建筑物的安全影响。

4.3 在基础稳定的前提下,渗水量大小并不是决定封底的主要因素。采用自流减压结合旋喷桩封底的方法,计算出减压井自流降压允许的基坑开挖高程,是有效解决基坑稳定(抗浮)和排水可能引起相邻建筑物的过量沉降的措施。

4.4 基坑的水位下降对相邻已建成闸坝的沉降影响量不大。通过计算,减压引起的沉降量远小于荷载引起的沉降量。

4.5 采取降水减压措施后,相邻建筑物总沉降量的大小与建筑物稳定情况关系密切。开挖结束拦河水闸累积沉降量最小值为19mm,最大值为65mm,实际沉降量小于设计允许沉降量,且该部分在开挖前累积沉降最大值已达50mm,开挖影响的沉降量小于15mm,主要因为闸坝于2003年6月已浇注完毕,经过三个多月的自然沉降,已基本稳定。在其它工程中应用,必须充分考虑周围建筑物的稳定情况。

4.6基坑开挖的工期尽可能缩短,这对基坑开挖安全十分重要。因为在基坑的开挖过程中,面临的不利因素甚多,如地质条件变化、涌水、冒砂、地下水位上升、洪水等。开挖面暴露的时间越长,产生渗透变形(流土或管涌)可能越大。因此,基坑的支撑体系设计,宜利于大型机械作业,以缩短施工工期。

4.7 加强施工期监测和落实预案,有利于掌握基坑及相邻建筑物变化情况,及时采取应对措施。

参考文献

[1] 广东省水利电力勘测设计研究院《广东省潮州供水枢纽工程西溪厂房深基础开挖及减压方案研究补充报告》2003年7月

[文章编号]1619-2737(2015)09-14-032

篇5:降水施工方案

1.1基坑开挖边线的确定;

基坑开挖的底边线距离地下室外壁外侧边线800~1000mm,基坑开挖上边线根据边坡支护方案确定,即东、南边按1:0.30~0.5放坡而定,西、北侧垂直开挖。

1.2设置基坑外排水沟;

基坑顶外排水沟按现基坑支护排水沟满足基坑土方开挖排水需求,排水沟应在市政排水沟前方设置沉定池将抽上的水沉淀后方能排进市政排水沟。

1.3修筑临时道路;

视现场情况而定,修好临时运土出车道,且尽量与工地以后施工道路合一,做到一次到位,省力省时省财。

1.4做好各种机械的调试工作。

2、土方工程开挖施工

2.1挖土机械和运土汽车的确定;

该工程的机械基坑土方开挖量约为1.2万m3,由于二层地下室,开挖深度较深,基坑支护深度约为7.2~7.9米左右,计划安排局部开挖一次挖到底,采用HD-700型的反铲挖掘机配合自卸汽车进行挖土和运土。

考虑土壤的最初可松性系统KS=1.10,由于场地平坦而地层土质一般,挖土机的工作时间利用系数KB=0.7,土斗充盈系数KC=0.85.估计挖土机挖土时每次作业的循环延续时间为t=60S.采用HD-700型的反铲挖掘机的斗容量为q=1.2m3.HD-700型的反铲挖掘机台班产量为800m3/台班。

(1)挖土机数量

土方量Q=1m3,挖土计划工期T=8,则需配置挖土机数量为:N=/(≈2.94(台)

考虑不可预见因素的影响,为保证按期完成挖土任务,采用HD-700型的反铲挖掘机3台,在1#、2#、9#、10#楼基坑位置同时开挖,自卸车运土。

(2)自卸汽车台班产量

甲方暂定8公里内运运距,选用10m3自卸汽车5辆。

2.2土方开挖方法

由于本工程土方开挖深度0.6~2.0~3.0米,土方开挖将采用如下方法:采用局部开挖,塔楼承台、电梯基坑承台用钢板桩支护开挖(钢板桩方案另行设计),裙楼及其他承台按土方规范放坡开挖,开挖程序由深至不分级一次开挖到底的施工方法进行。

土方开挖路线将采取“沟端开挖法”进行开挖,将挖掘机停在各自基坑的端部即从东向西后退开挖,从基坑中间至幼儿园部位出,在其后所停汽车装土运走。

为防止在土方开挖过程中地下室混凝土垫层及施工坡面砂浆层以下的土体受到扰动,导致地基承载力下降,挖土机开挖时,距基底标高留200mm,然后采用人工挖修至设计要求的标高面。因基坑在雨季施工可能要受坑内积水的影响,为减少浸泡降低土的承载力,考虑在施工混凝土垫层前,应视实际情况在基底先铺一层碎石、砂,然后在其上浇混凝土垫层。

开挖过程中如遇孤石,采用风炮机进行破碎石方。

3、基坑内的排水、降水

1、基坑开挖范围内土层主要为人工填土、粉质粘土及淤泥质土,且根据地区施工经验,土层透水性较差,现场根据土方开挖的情况与地下水的情况考虑,分施工区设置一定数量的集水坑间距20-25米,在地下敷设110直径的PVC排水管由各集水井连通,对开挖的承台的积水用水泵进行抽水到集水坑,再用自动水泵抽上地面水沟,经上面水沟的沉淀池沉淀后排入市政排水沟。

2、现场集水井和PVC排水管的布置:○1集水井的布置;在开挖承台前首先在离基坑侧边1.0米处、距离20米做好2-3个集水井用PVC排水管连通,并在一集水井内置一台自动潜水泵,将开挖好的承台积水用水泵抽到集水井后潜水泵自动起动把水抽上基坑顶水沟,在承台开挖一段落后,约20米设置集水井及埋设PVC排水管,○2PVC排水管的地下埋设必须按图埋深不能暴露以免被现场挖掘机械损坏,PVC排水管的驳接用直通胶水连接。地下室侧边的每个集水井用PVC排水管引伸至底板外侧作降水使用。

3、基坑的降水措施利用以上集水井及PVC排水管配合降水使用,具体做法及说明如下:1)集水井的砖砌至底板砼垫层底,在浇筑砼垫层前用碎石填满集水井至砼垫层底,浇筑砼垫层时复盖集水井,在砼底板有积水时水受压力往集水井挤流,由于集水井及PVC排水管已全部惯通,侧壁边的降水井启动抽水时该部位的水随之往外排出,所以利用以上的排水措施代替降水盲沟降水。

篇6:基坑降水施工方案

综合分析本基坑工程的工程地质、水文条件、基坑规模、深度以及周边环境,本着确保基坑内安全,留意周边环境安全、经济、快速的原则。选择分区分阶段放坡开挖+深井降水+分区分阶段放坡支护施工为本工程的优化施工方案。

基坑开挖主要采用放坡开挖的方法,第一层杂填土全部挖除,第二层中粗砂按照1:0.5~1:1放坡。为防止地表水渗透或回流至基坑内,基坑周边施工1000*1000mm排水沟,坑顶排水沟连通统一排至东面河流内,对于河流边坡需砌筑专用坡面排水坡面,以确保河流边坡稳定。

1、浅基坑

浅基坑排水主要采用明挖排水沟排水的方法,明挖排水沟最大的特点就是能够看见地下水的变化情况,及时采取应对措施。考虑到一次开挖到位如果水量很大将造成不可挽救的局面,所以浅基础区域确定要分阶段跳区开挖、分阶段排水。排水沟主要根据结构施工后浇带布置进行施工,后浇带端头或交叉部位设置深挖砖砌集水井。

浅基础区域中粗砂层的边坡支护,在无水状态下进行,先人工修理边坡,达到平整以后在边坡上平排一层实心粘土砖,以保证支护对象处于稳定状态,人员上下施工时不至于将边坡踩踏下滑。若有地下水渗出,长时间会引起边坡变形,再在上面整体做一层30mm厚细石混凝土找平层。细石混凝土间隔一定的距离预留排水孔,以减少渗流水对边坡土质的影响。

2、深基坑

深基坑施工,施工降水、边坡支护、挖掘机和人员、设备上下部位是深基坑施工协调重点,施工中将深基坑分三区施工,两端先施工,中间滞后施工。深基坑区域主要采用深井降水,降水井布置深度18m,间距15m。深井降水可以加快地下水的抽排,另配合采用明挖排水沟集水井的方式,观察基坑底部地下水分布情况。

深基坑挖方区主要经历杂填土层和中粗砂层。杂填土层相对密实,按照1:0.5放坡,足以满足施工要求。基坑开挖以后地下水的渗流部位会引起边坡不稳造成滑坡。根据有关资料显示,中粗砂的自然休止角在60°左右,考虑现场土层布置范围,按照1:0.5的放坡开挖应可以初步保持砂质土层的稳定。分层施工开挖后立即进行土钉支护+钢丝网喷砼护坡,土钉墙断面方向间距1.0m,水平间距1.0m,设置Ф8@200mm钢筋土钉外挂钢筋网喷射混凝土面处理。

同时地表积水渗流引起边坡变形,在喷砼前于土层中埋设直径5cm渗流排水管,水平间距1~2m,以减少渗流水对边坡土质的影响。

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