基坑降水设计及施工方案

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基坑降水设计及施工方案

一、工程概况……………………………………………………………………(2)

二、地下水设计降水方案…………………………………………………(2)

GB/T 5489-2018标准下载三、降水设计依据……………………………………………………………(3)

四、降水技术要求……………………………………………………………(4)

五、管井降水设计……………………………………………………………(4)

六、轻型井点降水设计………………………………………………………(7)

七、管井降水施工方案………………………………………………………(9)

八、轻型井点降水方案……………………………………………………(11)

九、施工排水…………………………………………………………(16)

十、降水工程监测与维护要求……………………………………………(17)

十一、施工平面布置及说明………………………………………………(17)

十二、劳动力、设备计划…………………………………………………(18)

十三、施工进度计划………………………………………………………(21)

十四、安全、文明环保控制措施及职业健康管理……………………(21)

十五、附件……………………………………………………………………(26)

基坑降水设计及施工方案

本工程地处阜阳市南京路大桥东侧,四至范围:东至城泉路、南至窦棚沟北路、西至南京路、北至河滨路,环境适宜,交通便利,区位优势明显。场地地形整体较平坦,孔口距自然地面高约为0.5m。场地属长江中游平原,为Ⅲ级地,容水量大,受降水影响地下水位波动变幅大。

该项目工程地下室埋置较深,基坑开挖施工前需做降水处理,根据勘测部门建议基坑降水可采用管井加坑内集水明排方法。

二、地下水设计降水方案

勘察报告揭露的土层:自上而下可分12层,即(1)层粘土、(2)层粘土、(3)层粉土、(4)层粉质粘土、(5)层粉土、(6)层粉质粘土、(7)层粉土、(8)层粉质粘土、(9)层粉土、(10)层粘土、(11)层粉土、(12)层粘土。其中上部(1)层为第四纪新近冲积层,其下部各层均为第四纪晚更新世沉积层。地下水类型为潜水和承压水。潜水分布于(2)、(3)层粉质粘土裂隙中,主要由大气降水和地表径流补给,排泄以大气蒸发为主,水量较小,随季节性变化,变化幅度在3m左右(25.0~28.0m),勘察期间稳定水位在地表下2.30m,高程为25.85m。承压水赋存于(3)、(5)、(7)、(9)、(11)层粉土中,主要为侧向径流补给,水量较大,水位稳定,季节性变化较小。其中(3)层粉土中的承压水为第一含水层,经分层观测,该层水位高程为24.5m,承压水头3.0m左右。(5)、(7)、(9)、(11)层中承压水未做分层观测,经对钻控综合水位观测分析,判定以上两层承压水位低于第一含水层水位。勘察揭露的地层中,粉土一般为中透水层,其余的粘性土为微透水层或弱透水层。根据地下水分布特点及附近场地的观测设资料分析,建议该场地抗浮设计水位可采用地面下1.0m(高程27.0m)。

根据建设单位提供的地勘资料和图纸设计情况、及上述条件和开挖要求,考虑到基坑水位比较高、占地范围广,结合本工程基础施工主要周期较长的特点,为了基坑更好、更快的施工,经过经济技术比较并考虑施工时间、减少施工费用,土方开挖前,先采用管井井点降水。土方开挖结束后,决定①基坑外围继续采用管井井点降水;②基坑内采用沿东西方向后浇带位置布轻型井点降水,并用C25素砼封闭影响施工质量建筑物内的管井;③同时基坑拐角等设明排沟集水井,配合集水箱潜水泵排除明水的方法最为适合本工程。具有技术可靠、经济合理、施工快速、建筑物内因降水管井范围内在施工中处理渗水困难带来的缺陷等诸多优点。

3.4、《XX国际一期岩土工程勘测报告》

3.5、《XX国际总平面布置图》

基坑降水设计应满足基础开挖施工的要求,主要有以下几个方面:

4.1、降水建筑面积:约30000㎡;

4.2、地下水位埋深:自然地面以下约1.0m;

4.3、基础开挖深度:自然地面以下最少4.4m;

建筑基础埋深:自然地面以下最少4.4m;

4.5、要求水位下降深度:基础底面以下0.5m;

4.6、水位下降值:S=3.7m;

4.7、抽水含砂量:<0.05‰.

根据工程地质勘察报告,参数取值如下:

渗透系数  K=35m/d

导压系数  A=90000㎡/d

导水系数  A=850㎡/d

5.2、基坑等值园半径(RO)计算:

RO=η(L+B)/4………………(1)

5.3、基坑涌水量计算:

5.4、过滤器比排水性能计算:

Ψ=120πr× 3√K  …………………(3)

式中:Ψ—过滤器比排水性能

5.5、井点数目计算:

式中:Yo—井点处的水柱高度(m)

Xi—各井点中心至某一井点外壁处的距离(m)

根据勘测报告上建议:基坑降水可采用管井加坑内集水明排方法。管井可在基坑周围外6米处布置,井距30米(东边和南边因距河道较近,地下水丰富,井距约20米左右),井深22米左右,每栋房屋施工8个降水井,经计算满足要求。地下室部分布井参考以上数据实施

5.6、降水井深度计算:

式中:Hs—降水井深度(m)

Hw—从地面到自然水位的深度(m)

Ho—含水层揭露厚度(m)

开孔钻头直径:800㎜,终孔钻头直径:750㎜,降水井采用内经为400㎜的钢筋混凝土井管,井结构设计为:22.0m深井每口井上部2根井壁管,下部21根缠丝间距3㎜过滤管(注:每根井管长度均为0.9m),底部2根沉砂管,管口距自然地坪+0.5m;设计过滤器为填砾过滤器,填砾规格8~10㎜砾石,填砾厚度大于100㎜;砾石填至距地面1.50m时,用粘土封孔。

成井时要求井孔应园整垂直,井管焊接牢固,安装垂直。洗井采用活塞和空压机联合洗井,确保洗井质量,达到正常抽水时含砂率小于5/10000,以保证抽水设备正常运行。

根据计算结果和设计深度,选择QY型潜水泵流量为40m3/小时。扬程不小于30.0m.

2.4.1、1#、2#楼井点管的埋设深度

H≥H1+h+iL+l

式中H——井点管的埋设深度(m)

H1——井点埋设面至基坑底面距离(m)取1.2m

h——基坑中央最深挖掘面至降水曲线点的安全距离(m)取1.0m

L——井点管中心至基坑中心的短边距离(m)取25

i——降水曲线坡度取1/10

l——滤管长度(m)取1.2

H≥1.2+1.0+25×1/10+1.2=5.9m取6m

2.4.2、1#、2#楼涌水量计算

Q——井点系统总涌水量(m3/d)

K——渗透系数(m/d)取35

H——含水层厚度(m)计算暂取10m

R——抽水影响半径(m)计算取60

S——水位降低值(m)取1.2,地下水位取4.8m

XO——基坑设想半径(m)计算取25

本工程以无压非完整井计算

=2836.91m3/d

2.4.3、1#、2#楼计算井点管数量和间距

单井出水量q=40πdl×3K

=40×3.14×0.05×1.2×335

=40×3.14×0.05×1.2×3.27

1#、2#楼需井点管数量:n=1.1Q/q=127根,基坑沉降缝位置采用的井点管数量为127根。井点管间距平均为D=140/126=1.11m,取1.2m。

因此实际1#、2#、5#、6#楼及地下室需要轻型井点管数量为:

n=127+4×70/1.2+2×33/1.2+4×48/1.2+7=127+236+56+40+7=466

2.4.4、校核水位降低数值:

此值与需要降低水位数值1.2m相符,故布置可行。

7.1管井降水井施工工艺

测放井位、钻机就位、埋护壁管、钻进成孔、排渣換浆、下井管、填砾、洗井(活塞与空压机联合洗机)、交验、放置水泵、所有降水井施工完毕后降水。

7.2施工过程控制措施

①成孔直径控制:检查成孔直径是否达到650㎜以上,主要控制钻头直径是否达到650㎜。钻头直径为650㎜就能保证成孔直径达到650㎜以上。如果钻头直径达不到650㎜,就应更换焊钻头,保证钻头直径为650㎜.

②成孔深度控制:成孔后,施工人员应现场测量成孔深度,成孔深度达到设计深度后,停止钻进。否则,必须继续钻进,以保证设计深度。

③井管质量控制:检查每孔井壁管和缠丝管焊接成井。缠丝管在下,光壁管在上,管与管之间应连接牢固,保证垂直度。

④井管结构及填砾:(0.0~1.8)m为井壁管(井管均为ø500×50㎜水泥管,每根长0.9m),(1.8~20.7)m为缠丝虑水管,(20.7~22.5)m为沉砂管。井底在下井管时用底木板封底,填虑料:8~10㎜砾石。

⑤洗井:用活塞结合空压机洗井,洗至井管通畅水清,含砂量小于5/10000,以保证降水质量。

⑥降水井施工:降水井的施工应进行严格的质量控制,保证井壁不垮塌。

⑦井管连接:保证井管的连接可靠。

⑧降水过程控制:结合井位地质情况,井位附近无细砂层的井先降水,井位处有细砂时,待井内水位下降至砂层下面后,再开始降水,控制出砂量,以保证降水不改变基坑的持力层原状土结构,确保基础施工质量,符合设计要求。

7.3钻井施工中主要注意事项

①钻孔速度均匀,掌握好井内泥浆浓度,保持井孔中浆液水位高度,防止井壁垮塌。

②井管连接牢固,下放井管要求垂直、正居中。

③滤料采用8~10㎜干净砾石均匀填实。

④洗井彻底,直至水清砂净达规范要求为止。

⑤砂层位置地段的井壁管用缠丝管,如果砂层较厚,井壁管外用纱布进行二次缠丝,防止滤层损坏。

⑥严格以上各个环节的过程控制,以满足施工用的降水深度,确保建筑物基础和地下室的顺利施工。

轻型井点系在基坑外围或一侧、二侧埋设井点管深入含水层内,井点管的上端通过连接弯管与集水总管连接,集水总管再与真空泵和离心水泵相连,启动抽水设备,地下水便在真空泵吸力的作用下,经滤水管进入井点管和集水总管,排出空气后,由离心水泵的排水管排出,使地下水位降低到基坑底以下。本法具有机具设备简单,使用灵活,装拆方便,降水效果好。可避免大面积地下室施工因降水管井处难以处理基础的地下水渗漏,及降水费用较低等优点。

8.2.1、井点布置根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。射流泵轻型井点降水井点为466根,总管长度按实际发生计算,并配用循环水箱(1200×1200×1500×4mm)8个(井点具体见平面布置图)。

8.2.2、井点管施工工艺程序是:放线定位→铺设总管→冲孔→安装井点管、填砂砾滤料、上部填粘土密封→用弯联管将井点管与总管接通→安装集水箱和排水箱→开动真空泵排气,再开动离心水泵抽水→测量观测井中地下水位变化。

8.2.6、基础和地下构筑物完成并回填土后,方可拆除井点系统,拔出可借助于倒链或杠杆式起重机,所留孔洞用砂或土堵塞,或者用氧焊切割、电焊封堵钢管,并做好防水处理。

8.2.7、井点降水时,应对水位降低区域内的建筑物进行沉降观测,发现沉陷或水平位移过大时,应及时采取防护技术措施。

8.2.8、排水管长度按现场集水箱到下水道的实际距离定,管径至少选用φ100以上。

8.2.9、降水设施完毕后开始降水,利用原管井观测降水的水位,降水过程中随时观测水位并进行记录,发现水位异常随时汇报。降水过程中水泵设备设专职人员昼夜进行值班,观测各井点降水情况和各泵运行情况,如下渗水量不满足水泵运行时,及时更换水泵。保证水位降至设计基层下0.5m以下。

8.3、轻型井点施工中的主要技术质量保证措施

8.3.1、测放井位应准确。

8.3.2、在插管过程中,采用钻机成孔下井管.

8.3.3、井点管的埋设采用钻机成孔法,冲孔前先引孔,冲管应垂直插入土中,并作上下左右摆动,加剧土的松动,孔旁挖一个排泥浆水沟。

8.3.4、井管不得漏气漏水,网管不得漏砂,保证降水效果。

8.3.5、滤砂要求过滤性好,地表下0.5米应填粘土密封。

8.3.6、出水量应做好记录。

8.3.7、井点使用时,应保证连续不断地抽水,正常出水规律是“先大后小,先混后清”。如不上水或水一直较混,或出现清后又混等情况,应立即检查纠正。

8.3.9、井点管淤塞,可通过听管内水流声;手扶管壁感到振动;冬季期间手摸管子冷热、潮干等简便方法进行检查。如井点管淤塞太多,严重影响降水效果时,应逐个用高压水反冲洗井点管或拔出重新埋设。

8.3.10、真空泵停机,可能是停电、控制箱出故障、机组电机故障,要及时逐步检查解决。若抽腹地下水,停机时间允许较长(小于8小时),其它情况不得大于3小时。

8.4.1、成孔时,如遇地下障碍物,可以空一井点,钻下一井点。井点管滤水管部分必须埋入含水层内。

8.4.2、井点使用后,中途不得停泵,防止因停止抽水使地下水位上升,造成淹泡基坑的事故,一般应设双路供电,或备用一台发电机。

8.4.4、在土方开挖后,应保持降低地下水位在基底500mm以下,以防止地下水扰动地基土体。

8.5.1、井点管间距、埋设深度应符合设计要求,一组井点管和接头中心,应保持在一条直线上。

8.5.2、井点埋设应无严重漏气、淤塞、出水不畅或死井等情况。

8.5.3、埋入地下的井点管及井点联接总管,均应除锈并刷防锈漆一道,各焊接口处焊渣应凿掉,并刷防锈漆一道。

8.6.1、井点成孔后,应立即下井点管并填入豆石滤料,以防塌孔。不能及时下井点管时,孔口应盖盖板,防止物件掉入井孔内堵孔。

8.6.2、井点管埋设后,管口要用木塞堵住,以防异物掉入管内堵塞。

8.6.3、井点使用应保持连续抽水,并设备用电源,以避免泥渣沉淀淤管。

8.6.4、冬期施工,井点联结总管上要覆盖保温材料,或回填30cm厚以上干松土,以防冻坏管道。

8.7.1、冲、钻孔机操作时应安放平稳,防止机具突然倾倒或钻具下落,落成人员伤亡或设备损坏。

8.7.2、已成孔尚未下井点前,井孔应用盖板封严,以免掉土或发生人员安全事故。

8.7.3、各机电设备应由专人看管,电气必须一机一闸,严格接地、接零和安漏电保护器,水泵和部件检修时必须切断电源,严禁带电作业。

②抽水采用一井一泵排管降水,地面排管集中到沉砂池,抽出的水经过沉砂池沉淀过滤后,再集中通过排水沟或直径400㎜波纹管排入市政管道中,沉砂池制作位置靠近城市管网接入口的下水道(现场确定具体位置)。

③沉砂池及排水管道应严格防渗防漏。

④抽水采用规格QY型潜水泵、流量为40m3/t、扬程30m、功率5kw的深井潜水泵使用,具体设置根据凿井时每口井的洗井出水情况以及抽水时动水位变化情况现场调整。

⑤降水时间段目前暂未确定,降水台班计算方式为:每井每天24小时3个台班。

十、降水工程监测与维护要求

①抽水前应统一测一次各井静止水位。

②抽水开始后,在水位未达到设计降水深度以前,每天观测三次水位。

③水位达到设计降水深度后,可每天观测一次水位,水位观测允许误差为±5㎝.

④必要时绘制水位降深值S与时间T过程曲线图分析水位水量下降趋势,预测设计降水深度要求所需时间。

⑤水位、水量观测记录,查明降水过程中的不正常状况及产生的原因,及时提出调整补救措施,确保达到降水深度。

⑦抽水设备定期保养,降水期间不得随意停抽。

⑧注意保护井口,防止杂物掉入井内,经常检查排水沟,防止渗漏.

⑨更换水泵时,测量井深,掌握水泵安装的合理深度,防止埋泵.

⑩现场应准备备用电源,当发生停电时,及时更新电源,保持正常降水。

十一、施工平面布置及说明

11.1、施工现场平面布置

①、按“经济、适用、利于施工、节约用地”的原则进行本工程的施工现场平面布置。

②、尽力减少因施工对即有通行道路的侵占和扰动。

③、以工程为核心,合理布置库房及生产、生活设施,避免或减少设备、材料的二次倒运。

11.2、生产生活用房

生产生活用房均设在已经布置好的区域内,其中,办公、生活用房采用活动板房,配电房、厕所等设施采用砖瓦砌筑,钢筋加工场采用架管、玻纤瓦搭建,具体见现场规划总平面布置图。

11.3、施工用水、用电

根据我公司投入的设备和施工进度计划,需要的用电量为150KW.

因为降水工作需要24小时持续不断地进行。为了防止停电而导致降水工作停止而危及基础施工的安全,故需要备用发电机。本工作需要准备一台150KW发电机。

本工程生活、施工和消防用水量为10吨/t。

十二、劳动力、设备计划

12.1、工种配置和劳动力计划

根据本工程的实际情况,本工程配置了钻井、下管、降水、后勤、文明施工以及交通组织等工种。根据施工进度安排。主要工种劳动力需要量详见下表

12.2、管井降水拟投入的设备

12.3、轻型井点拟投入的机具设备

根据抽水机组类型不同,主要有真空泵轻型井点、射流泵轻型井点两种。真空泵轻型井点设备组成规格及技术性能见下表1;射流泵轻型井点设备组成、规格及技术性能见下表2。

真空泵型轻型井点系统设备规格与技术性能表1

V5型(W3型)或V6型;生产率4.4m3/min;真空度100kPa,电动机功率5.5kw,转速1450r/min

B型或BA型;生产率20m3/h;扬程25m;抽吸真空高度7m,吸口直径50mm,电动机功率2.8kw,转速2900r/min

2、离心式泵数量为一台备用。

Ф50型射流泵轻型井点设备规格及技术性能表2

1100mm×600mm×1000mm

根据我公司在类似工程中的施工经验,本工程钻井施工工期约为30天,降水施工工期约为150天(具体时间根据实际情况确定),管井钻井、降水在基础开挖前进行。轻型井点钻井、降水在开挖后进行。

十四、安全、文明环保控制措施及职业健康管理

14.1、建立安全生产合同制

凡进场施工作业人员,均应进行三级教育,并在此基础上签订安全生产合同以确定双方在安全生产的权利和义务。

14.2、执行三级安全生产交底制度

(1)重大安全技术措施或安全防护措施方案由项目经理向施工工长和安全员交底。

(2)施工工长除了将所接受的交底内容向班组长交底外,还应就分部分项工程的安全技术措施、安全验收标准、安全技术操作规程、安全防护要求等内容向班组长进行详细交底。

(3)班组长接受交底后,立即向班组工人交底某矿区管道、电缆安装工程施工组织设计,同时组织讨论保证关键部位和难点等处的安全问题对策,并遵照执行。

14.3、建立并执行安全生产检查制度

由项目经理部每半月组织一次由各施工单位安全生产负责人参加的联合检查,对检查中发现的事故隐患问题和违章现象,开出“隐患问题通知单”,各施工单位在收到“隐患问题通知单”后,应根据具体情况,定时间、定人、定措施予以解决,项目经理部有关部门应监督落实问题的解决情况。若发现重大不安全隐患问题,检查组有权下达停工指令,待隐患问题排除,并经检查组批准后方可施工。

14.4、抓好安全教育的五项工作—安全生产思想教育、安全知识教育、安全技术教育、事故教育和法制教育,提高全员安全意识和安全技能。

(1)做好所有进场的新工人入场三级教育,并做好新设备、新工艺的安全教育工作,对中途变换工种的工人还要追加安全教育。

(2)按照教育“只有开始,没有结束”的原则,以多种形式(如会议、模拟考试、宣传栏、经验交流等),安全教育搞的有声有色。

(3)坚持“有教育、有考核”的原则,所有从事安全生产管理的技术人员和特殊工种操作人员都必须持证上岗。

乌鲁木齐扬子江路1号外脚手架施工方案.doc14.5、建立安全生产奖罚制度

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