基坑 降水、土方、喷锚 工程基坑施工方案(井点降水).doc
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基坑 降水、土方、喷锚 工程基坑施工方案(井点降水).doc
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工程基坑
降水、土方、喷锚
施
工
方
案
方案编制:
方案审核:
XXXX建筑工程有限公司
-2-
一.工程概况
项目名称:
XXXX工程地基处理
工程地点:
河北省XX市XX县
设计单位:
北京世纪中天国际建筑设计有限公司
建设单位:
监理单位:
工程简介:
拟建工程场地位于XX市XX县,南侧为滨海大街。
据现场调查,该场地无地下管线、旧基础等地下设施。
在勘察期间,场地地势平坦,最大相对高差为1.16m。
该场地属海相平原地貌。
本次XXXX工程基坑开挖降水、土方及护坡喷锚项目,开挖深度为5m~6m,土方理论方量约为:
91240m3。
二.降水设计方案简介
1.场区工程地质与水文地质条件
1.1地形地物
拟建工程场地位于XX市XX县,南侧为滨海大街。
据现场调查,该场地无地下管线、旧基础等地下设施。
在勘察期间,场地地势平坦,最大相对高差为1.16m。
该场地属海相平原地貌。
1.2工程地质条件
根据XXXX岩土工程有限公司提供《XXXX一期岩土工程勘察报告
》报告,地层岩性简述如下:
场地土地质成因是由海相沉积而成。
本次勘察查明,在钻探所达深度范围内,场地地层按地层岩性、物理力学性质自上而下分为9个工程地质主层,其分述如下:
① 素填土(Q):
褐色;松散;稍湿;以粘性土为主,含碎石。
层厚:
0.50~1.20m,层底高程:
0.65~1.58m,该层局部缺失。
②耕土(Q):
灰色;松散;稍湿;以粉质粘土为主,含植物根系。
层厚:
0.50~0.80m,层底高程:
-0.02~1.06m。
③粉质粘土(Q):
灰色;流塑~软塑;土质不均,切面稍光泽,韧性中等,干强度中等,含贝壳,局部夹粘土、粉砂、粉土薄层,属高压缩性土;层厚:
3.60~5.60m,层底高程:
-5.21~-2.95m。
④粉质粘土(Q):
灰色;软塑~可塑;土质不均,切面稍光泽,韧性中等,干强度中等,含贝壳,局部夹粘土、粉砂、粉土薄层,属中~高压缩性土;层厚:
2.40~7.80m,层底高程:
-11.91~-6.85m。
⑤粉砂(Q):
灰~灰黄色;饱和;中密-密实;成分以石英、长石为主,级配良好,砂质不纯,局部夹粉质粘土、粉土薄层;层厚:
1.40~6.90m,层底高程:
-13.75~-9.57m。
⑥粉质粘土(Q):
灰~灰黄色;可塑;土质不均,切面稍光泽,韧性中等,干强度中等,含贝壳,局部夹粘土、粉砂、粉土薄层,属中~高压缩性土;层厚:
0.90~8.70m,层底高程:
-18.27~-11.69m。
⑥1粉砂(Q):
灰~灰黄色;饱和;密实;成分以石英、长石为主,级配良好,砂质不纯,局部夹粉质粘土、粉土薄层;层厚:
0.80~1.40m,层底高程:
-14.16~-12.89m,该层局部缺失。
⑦粉砂(Q):
灰~灰黄色;饱和;中密-密实;成分以石英、长石为主,级配良好,砂质较纯,局部夹粉质粘土、粉土薄层;层厚:
1.90~7.50m,层底高程:
-23.55~-19.01m。
⑧粉质粘土(Q):
灰色;可塑;土质均匀,切面光泽,韧性中等,干强度中等,局部夹粉砂、粉土薄层,属中等压缩性土;层厚:
4.30~11.10m,层底高程:
-31.33~-25.33m。
⑨粉砂(Q):
灰色;饱和;密实;成分以石英、长石为主,级配良好,砂质较纯,局部夹粉质粘土、粉土薄层;该层为本次钻探所揭露的最底层;
1.3水文地质条件
在勘察期间、勘察深度范围内发现一层地下水,地下水类型为潜水,地下水位埋深为0.80~1.90m(高程0.08~0.18m),地下水补给来源为大气降水及河流渗漏,地下水位变化幅度约±1.0m。
设计施工时应考虑地下水对工程建设的影响,不考虑地基土的冻胀性。
该工程抗浮设防水位高程为1.18m(黄海高程)。
渗透系数见下表:
层号
①
④
④3
⑤
⑤2
⑤3
⑥
⑥1
⑥3
土性
吹填砂
细砂
粉土
粉质粘土
粉质粘土
粉土
粉质粘土
粘土
粉土
渗透系数
K(m/s)
5.0×10-5
1.2×10-4
4.0×10-6
2.0×10-7
2.0×10-7
3.0×10-6
2.0×10-7
3.0×10-8
4.0×10-6
2基坑降水工作量
2.1降水方案选择
本工程降水深度内存在2层地下水,上层潜水及下层承压水。
潜水赋存于①、③、④层,承压水赋存于⑥1、⑦层。
潜水及承压水水位均按地面下2m考虑,潜水底板深度约21m,承压水顶板深度约38m。
基坑开挖深度约6m,基坑长约217米宽105米。
为了保证地下结构施工的安全、防止基坑发生塌方,须降低潜水的水位。
根据本工程岩土工程勘察报告的地层岩性及拟建建筑物基础埋深、基坑面积及降水各种方法的有效性,综合考虑,确定采用管井坑外降水方法,基坑外布置若干观测井。
2.2降水方案设计
2.2.1.降水目标
为确保基坑顺利开挖,需降低潜水水位在基坑开挖深度以下,本工程需要降水的层位主要为④层潜水。
疏干基坑内部砂层潜水。
对④层潜水水位降到-8m深以下,保证基坑顺利施工。
2.2.2.基坑涌水量计算
(1)①、③、④层潜水含水层涌水量计算
H:
含水层厚度20m;
hm=10m;
S:
降深20m
R:
降水影响半径;
K:
渗透系数6m/d。
按均质含水层潜水完整井基坑远离涌水边界计算,基坑涌水量约489.12×5=2445.6m3/d
2.2.3.基坑降水工作量
根据我公司现场抽水试验,降水井总数为92口,全部在坑外布置,降水井深度为15米。
设观测深井2口,深度15米。
2.2.4.管井参数
无砂混凝土管(Φ400),钻进工艺采用正循环钻进工艺,地面泥浆需作排放处理。
设计降水管井终孔井深为15m。
砾料选择φ0.5-3mm碎石,四周均匀投放,成井后应及时洗井,并抽至水清砂净,确保含水层的畅通。
2.2.5.水泵型号
根据抽水试验流量,15米深井平均单井出水量约20m3/h,所以水泵初步选择功率2KW/h,共92台。
2.2.6.管井的布设
降水管井距基坑上口线以外2~3m沿基坑周边外环形封闭布设,井间距7米。
在基坑底内布设排水明沟,明沟上口宽500mm,下口宽300mm,深300mm,明沟底部铺设厚度为300m碎石。
基坑角部均设集水坑,沿排水沟每30m设一集水坑,集水坑上口800×800mm,下口500×500mm共设置5个,深度600mm。
明沟距坡角0.30m,集水坑内置3寸潜水泵抽水,集水坑为6mm钢板焊接成型。
降水井平面示意图
降水井立面示意图
2.2.7.地面排水系统设计
在距降水井轴线外,设置集水总管,水力坡度3%,集水总管采用pvc管。
通过设在集水总管直径160毫米30米长线路上的沉淀池沉淀后,清水排入甲方指定的排水接口。
2.2.8.发电机组
为确保在基坑内的施工安全,降水运行不得停电超过10分钟,本降水工程采用双电源供电系统:
一路电源由电网供电,另一路电源为2台220kw发电机组。
2.3总工作量
工作量详见下表:
名称
数量
孔径mm
井径mm
滤管埋深m
孔深m
坑外降水井
92
600
400
12-14
15
观测深井
2
600
400
14
15
排水管
350m
160
发电机
2
220KW
3.降水运行
降水井成井施工在基坑开挖之前进行,降水井完成后应立即投入试抽水,预抽水应分区、分时进行。
正式降水运行时,应将坑外降水井逐渐随开挖深度的加深不断加开降水井数量,确保潜水水位在开挖面以下1~3米。
降水井运行后,应安排专人负责管理运行,观测地下水位。
施工降水运行总工期为约2个月,于2012年5月17日至7月17日。
4.施工工艺及技术要求
4.1工艺流程
准备工作→钻机进场→定位安装→开孔→下护口管→钻进→终孔后冲孔换浆→下井管→稀释泥浆→填砂→止水封孔→洗井→下泵试抽→合理安排排水管路及电缆电路→试验→正式抽水→记录。
4.2设备选型
本工程降压深井孔径为φ600mm,设计深井为15m,设备选用水文钻机,成孔采用正循环方式,泥浆护壁回转钻进成孔,钻头直径按设计及规范要求选用φ600mm。
严格按国家相应规范要求下井壁管、滤水管,围填填滤、粘性土等成井工艺。
4.3施工技术要求
4.3.1.管井施工准备工作
4.3.1.1供电、供水计算
(1)、供电计算
工程施工临时用电须提供380V电压电源,用电量计算如下:
参与用电量计算的动力设备数量和功率见表4.3.1
P=K·(K1·ΣP1/cosΦ)+K2ΣP2+K3ΣP3+K4ΣP4+K3P3
式中:
P—施工用电总容量
k—照明用电增加系数。
取1.1
P1—钻机电动机额定功率(kw)
P2—潜水泵额定容量(kw)
P3—污水泵额定功率(kw)
P4—泥浆泵额定功率(kw)
P3—照明容量(kw)
cosΦ—电动机的平均功率因数,取0.75
K1—钻机电动机需要系数。
因为电动机在10台范围内,所以取K1=0.75
K2—潜水泵需要系数。
因为潜水泵在10台以上,所以取K2=0.5
K3—照明需要系数取1.0,K3、K4需要系数取0.7。
将各参数代入公式(4.1),求得P=135.6KVA,
即施工用电总容量为135.6KVA。
降水期间用电计算:
P=K·ΣP2
P—施工用电总容量
k—照明用电增加系数。
取1.1
P2—潜水泵额定容量(kw)
将各参数代入公式,求得P=114.4KVA/h,
即施工用电总容量为251KVA/h。
建筑用电设备数量和功率表表4.3.1
设备名称
单位
数量
单机功率(kw)
合计功率(kw)
钻机电动机
台
2
30
60
潜水泵
台
92
2
184
污水泵
台
3
6
18
泥浆泵
台
1
8
8
照明
6
合计
640
根据所需功率,根据现场实际施工情况,结合建设单位提供的2处电源,并且电源为沿场区四周布置,以及施工时按照流水作业考虑,分析得出现场电源能够满足施工需要。
A、施工用电:
根据现场实际施工情况,使用建设单位提供电源,来满足施工降水用电和生活用电。
施工单位将基坑周边分设2个主控配电箱,开关容量不低于451A。
用电线路:
主线为3*95+1*50mm2BV电缆长度为约290米。
B、施工用水:
现场施工用水使用建设单位提供施工水源,到指定供水点接入施工用水水表及阀门,供水管道采用Φ70钢管埋地铺设长度为275米,在穿越道路时采用加装钢套管,防止管道被破坏。
所有道路必须加装过路钢套管直径为160mm,厚度6mm。
2)用水量计算
a.施工用水量是按日用水量最大的钻井及清洗井工作计算
q1=k1∑Q1N1K1/8×3600式中
k1-未预计的施工用水系数(取1.1);
Q1-日工程量(每天90);
N1-施工用水定额(取1130);
k2-用水不均衡系数(取1.5)。
Q1=1.05×90×1130×1.5/8×3600=5.56(L/S)
b.施工现场生活用水
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