某超高层建筑降水工程方案Word文档格式.docx
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第一章编制依据及原则
一、编制依据
1、《秦皇岛盛秦福地居住小区A区岩土工程勘察报告》;
2、甲方提供的有关本工程技术图纸。
3、《建筑地基基础设计规范》(GB50021-2001)
4、《建筑基坑支护技术规程》(JG120-99)
5、《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)
6、《抽水试验规程》(YSJ215-98、YBJ15-89)
7、《建筑工程施工测量规范》(DBJ01-21-95)
8、《施工现场临时用电技术规范》(JGJ46-88)
二、方案编制原则
1、保证施工质量;
2、技术优化;
3、施工安全可行;
4、满足工期要求。
第二章工程概况及现场周边环境
1、工程概况及现场周边环境及基坑安全等级
根据秦皇岛盛秦福地居住小区A区总平面图、A1#、A2#的结构施工图》,区内高层住宅楼均为剪力墙结构,筏板基础,地下二层,其中:
a.A1#、A2#住宅楼地上27层,地下二层,现自然地面标高约7.200m,相对标高-1.500m,垫层底面标高-7.800m,电梯井底面标高-10.100m,基坑挖深约6.3m,电梯井处(最深处)8.7m,A1#、A2#±
0.000相对绝对标高8.7m。
该场地位于秦皇岛市海港区,海阳路与港城大街交叉口的东北侧,北侧为市高级技工学校,南侧为巨贤人才市场。
场地平坦,勘察期间场地地面标高介于7.09~7.32米之间,最大高差0.23米。
西侧为建新里小区,桩基础,地上6层,距离约20.0m,东侧为第十五中学,南侧为盛秦福地B区住宅楼,距离约45m。
根据基坑周边环境及地下结构施工影响程度,本基坑工程安全等级可定位二级,重要性系数r0=1.00。
2、场地工程地质概况
〈1〉岩土分布与特征
本次勘察查明,在钻探深度范围内场地,场地地层上部为第四系松散堆积物,主要由人工填土、粉质粘土、细砂、中砂、中粗砂和砾砂层组成;
下部为太古界混合花岗岩风化层。
按其成因及物理力学性质差异,将场地所揭露的地层分为7个工程地质层,分层描述如下:
1杂填土(Q4m1):
杂色,稍湿,松散,主要由砂性土和粘性土为主组成,混有砖块,灰渣等建筑垃圾,回填时间5年以上,分布连续。
地面标高7.09~7.32m,层厚0.70~1.7m。
2素填土(Q4m1):
褐黄色,松散,稍湿,主要由粘性土为主,含砂粒,植物根系和煤渣等杂物,回填时间5年以上,分布连续。
层面标高5.44~6.52,层厚0.2~1.6m。
粉质粘土(Q4a1):
褐黄色,可塑状态,稍有光滑,无摇振反应,干强度和韧性中等,含砂粒、铁锰氧化物等。
分布连续。
层面标高4.3~6.12m,层厚0.85~3.80m。
细砂(Q4a1):
褐黄色,松散,饱和,长英质,均粒,分布不连续,夹有中粗砂夹层。
层面标高3.24~4.18m,层厚0.50~2.40m。
中砂(Q4ap1):
黄褐色,饱和,稍密,密实度不均匀,长英质,混粒,分布连续。
层面标高1.45~3.47m,层厚0.60~3.20m。
粗砂(Q3ap1):
黄褐色,饱和,中密,以石英,长石为主,混粒,分布连续。
层面标高-0.55~1.97m,层厚0.70~3.60m。
砾砂(Q3ap1):
黄褐色,饱和,密实,长英质,混粒,含卵砾石,约7%~20%左右,分布连续,局部夹有中砂薄层。
层面标高-2.42~0.07m,层厚3.20~4.80m。
强风化混合花岗岩:
黄褐色~灰白色,中粗粒花岗结构,块状构造,主要由石英、长石、云母等矿物组成。
原岩组织结构已大部分破坏,岩体呈碎块状,属于软岩,基本质量等级为V级。
层面标高-6.20~-5.18m,厚度未揭穿。
〈2〉水文地质简况
根据勘察查明:
本地区地下水基本性质为第四系松散堆积物中的孔隙弱承压水,主要含水层为③、④、⑤和
层。
2层粉质粘土层为相对隔水层。
地下水主要补给源为大气降水和侧向径流补给,排泄方式以蒸发和侧向径流为主,水位年变幅1.00m。
勘察期间各钻孔中均见地下水,初见水位埋深2.5~4.50m,稳定地下水位埋深2.10~3.20m稳定地下水位标高4.07~5.05m。
〈3〉本区气象资料
秦皇岛市属暖温带半湿润季风型大陆气候,冬季严寒干燥,夏季炎热多雨。
冬季较长,春夏秋较短,冬季少雪,年最低气温出现在一月份,平均气温为-6℃。
标准冻结土深度0.85m;
夏季平均气温21℃~25℃之间,最高平均气温在33℃~33.6℃之间。
本区多年平均降水量698.5mm,年最大降水量1273.5mm(1969年),有降水日73.6天,其中71%的雨量和50%的雨日集中在6~8月份,仅7月降雨大约占年雨量的1/3。
全年有暴雨日2.6天,主要集中在7、8两月。
多年平均蒸发量1646.8mm,全年平均相对湿度62%,7、8月份相对湿度最高达80%左右。
冬季降水量少,相对湿度也低,只在50%左右。
全年日照时数为2777.7小时,五月最多,达287.0小时,冬季最少,各月皆在200小时左右。
本区主导风向受季风控制,冬季多北风和东北风,以东北风最强,夏季多西南风和南风,以西南风为盛行风。
全年平均风速4.5m/s,最大风速为东北风,风速达19m/s(1972年7月26日)。
3、工程内容概述
本次施工主要包括降水工程、护坡工程。
(1)降水工程
根据工程设计施工图、场地水文地质工程地质条件,并考虑勘察期间为本地区枯水期,而基坑开挖时间为枯水期,本场地地下水位埋深按3m计算,水位降至基坑最大开挖深度以下0.5m~1.0m。
(2)边坡支护工程
根据工程具体情况,选择合理的边坡护坡形式并制定基坑监测方案。
第三章方案设计
一、基坑降水方案设计
1、分析计算执行的规范、规程、资料及采用的配套软件
(1)《建筑基坑支护技术规程》(JG120-99)
(2)《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)
(3)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)
(4)《秦皇岛盛秦福地居住小区A区岩土工程勘察报告》
(5)业主提供的《秦皇岛盛秦福地居住小区A区总平面图》及基坑支护及降水技术要求
(6)《理正深基坑支护结构设计软件》(F-SPW)(V5.3)
2、基坑降水井方案设计
据甲方提供的《秦皇岛盛秦福地居住小区A区岩土工程勘察报告》(详勘阶段)描述:
地下混合稳定水位埋深为2.1~3.2m,按埋藏条件地下水类型可属第四系孔隙潜水,具浅承压性,综合渗透系数k=20m/d。
主要含水层为砂层。
冲积形成年代早,早已固结,因此降水不会产生周边建筑及管线的不均匀沉降,这是理由之一;
其二是砂层的渗透性好,渗透性系数高,影响半径大,降水漏斗曲线平缓,几乎接近直线,即使降水会引起周边建筑微小沉降,也是均匀沉降,不会影响周围建筑及其他设施的安全使用。
综上所述,本工程的基坑采用管井降水的方案,能够保证降水效果,保证周围环境的安全。
达到安全可靠、经济合理的目的。
根据工程地质勘察报告,基坑开挖深度内有一层地下水。
为保证结构施工的干燥环境,进行基坑降水时需保证地下水位降到-10.6m深(降至槽底下0.5m~1.0m)。
为达到快速彻底的降低地下水,拟采用深井降水方案。
降水井沿基坑周边布置,以形成封闭的降水体系。
在1#、2#楼之间布置2个降水井,同时兼具观测功能。
这样坑外降水井封截地下水进入基坑,中间井观测水位深度,形成完备的基坑降水体系,保证基坑降水效果。
(1)井位布置
降水井布置在基坑外侧,井位中心距基坑上边线2.0m,经设计计算(计算书附后),基坑外侧井间距14.4m,基坑四周布置降水井18口,井深15m。
(2)井深结构
降水井深度15m,无砂砼井管外径400mm,内径300mm,四周25cm干净石屑填至地表。
(3)水位观测井
为及时观测基坑内及四周水位,给基坑土方挖运等工程施工提供数据,利用井点布置有一定富于量的特点,可根据降水井出水量情况,在1、2号楼之间设二口水位观测井。
(4)详细计算如下:
a.原始参数
本工程场地下勘探深度内共有1层地下水,埋深及标高如下表:
层号
地下水类型
水位埋深(m)
水位标高(m)
观测时间
3
潜水
2.1~3.2
4.1~5.1
b.计算参数
基坑周长:
L=2×
(20+110)=260m。
降水深度:
S=11.1-4.6=6.5m。
含水层厚度:
H=12.32m。
渗透系数:
潜水在粗砾砂、细砂、粉质粘土的综合渗透系数根据地勘报告查为K=20.00m/d。
降水影响半径:
R=2S
=2×
6.5
=204.06m。
基坑等效半径:
r0=0.29(a+b)=0.29(20+110)=37.7m。
c.基坑涌水量
Q=1.366k×
(2H-S)S/[lg(R+r0)/r0]=1.366×
20×
(2×
12.32-6.5)×
6.5/lg(204.06+37.7)/37.7=3991.49m3/d
其中:
Q——基坑涌水量;
K——渗透系数,k=20.00
H——潜水含水层厚度,H=12.32m;
S——基坑水位降深,S=6.5m;
R——降水影响半径,R=204.06m;
r0——基坑等效半径,r0=37.7m。
d.单井涌水量
q=120πrl3
=120×
3.14×
0.15×
13×
201/2=252.765m3/d
q——单井涌水量;
r——滤管半径,取0.15m;
l——滤管长度,取1.0m;
k——渗透系数,取20.0m/d。
e.基坑四周降水井数量:
N=mQ/q=1.1×
3991.486/252.765=17.4个
其中:
N——降水井数量;
m——增井系数;
取1.1;
Q=3991.4863/d
q——单井涌水量;
q=252.765m3/d
结合本工程雨季施工的具体情况及基坑的形状,实际布置降水井数量为18口。
f.井点间距
D=2×
(L+B)/N=2×
(20+110)/18=14.4m
D——井点间距;
L——基坑长度;
L=110m
B——基坑宽度;
B=20m
N=18口
g.水位降低校验:
①根据以往降水经验该含水层的滤水性、渗透性很好,降水抛物线平滑,水位下降较快
②按照《建筑基坑支护技术规程》(JG120-99)规定,经计算,水位降深满足工程要求。
h.降水井埋设深度计算:
本工程考虑基坑内布设降水井,埋置深度的确定是保证使地下水位下降到基坑底面(一般基坑中部最不利位置)0.5~1.0m,埋置深度由下式确定:
H=h1+h2+△h+ⅠL1+L+T=14.95m
H——井点管埋置深度(m)
h1——基坑深度,本工程8.6m
h2——井点外露高度,本工程取0.50m
△h——降水后地下水位至基坑底的安全距离(m
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