降水方案Word下载.docx
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7)、降水井的后期处理11
8)、注意事项11
9)、降排水维护管理及特殊情况的应急处理措施11
三、基坑降水对周边环境影响及对策12
1)、对周边环境的影响12
2)、对策13
附件:
降水布置示意图14
回灌井布置图14
降水井结构图14
降水坡度曲线示意图14
第一章、编制依据
1)、《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)
2)、《供水管井技术规范》(GB50296—99)
3)、《水文地质钻探规程》DJ/T0148—94)
4)、《水文地质手册》第二版(地质出版社);
5)、《工程地质手册》第三版(建筑工业出版社);
6)、《岩土工程勘察报告》
7)、《建筑工程施工现场供用电安全规范》(GB50194—93)
第二章降水工程施工方案
一、工程概况
拟建的金河湾世纪广场酒店位于哈尔滨市松北区,北至规划26路,南至规划28路,东至海能达产学研基地,西至哈尔滨市第二电业局合围处。
拟建建筑高层部分地上23层,建筑高度98.85m,地下2层;
裙房部分地上3层,地下2层;
降水面积约为120m×
60m左右,地下2层,基坑开挖深度8.0m。
为了保证正常施工,根据降水规范要求,地下水位应降至基坑下0.5m。
1.工程地质条件
降水场地地貌单元为松花江漫滩区,地形略有起伏,该场地大地构造单元为松嫩中坳陷带,区内堆积了巨厚的第四纪河湖相松散物质第四纪以来新构造运动不显著,区域稳定性好。
地层状况由上至下分述如下:
场地地层结构一览表
2.水文地质条件
按照地下水埋藏条件和含水层的状态分类,降水场区地下水类型为松散砂砾土孔隙潜水(局部微承压),地下水赋存粉、细、中砂层内,含水层分布稳定,地下水与松花江水存在水力联系,该区地下水补给来源广,其补给源主要为松花江水及大气降水,由于含水层的渗透性和迳流条件较好,水量丰富,形成互补的排泄和补给条件,地下水动态变化规律为:
7-9月份为丰水期,水位高,3-5月份为枯水期,水位低。
勘察报告初见水位为3.8-4.5(114.3-115.61)m,稳定水位为3.8-5.5(114.63-114.95)m,地下水位年变幅2-3m。
本工程设计抗浮水位为:
117.00m
二、降水设计、施工方案
1.降水方法的选择
本工程为在粉质粘土和细砂类地层中进行的深大基坑工程,降低地下水位是必不可少的。
目前基坑开挖降水方法很多,有深井点降水,明排降水和轻型井点降水,根据本场地降水时间集中、水位降深及排水量较大的特点,明排和轻型井点的方法,都不能满足基坑开挖及基础施工干作业的要求,只有采用深井点降水方法,才能有效防止基坑底部土体隆起或突涌的发生,确保施工时基坑挖土和封底时的安全,不发生冒水冒砂,保证底板的稳定性,减少对周边环境的影响。
2.降水设计
2.1基坑涌水量
采用下式计
式中:
K:
含水层综合渗透系数,取经验值K=18m/d
R:
有效影响半径R=185m
H:
含水层有效厚度H=25m
S:
基坑中心水位降深,设计值:
S=8m
R0:
基坑概化行径:
R0=87m
计算得Q基=38361.24m3/d。
即基坑日排水量至少为38463.19m3/d才能满足设计水位降深的要求。
2.2井数的确定
按场地的水文地质条件,结合前面的降水工程条件分析,拟采用深井点降水。
单井出水量、单井内水位降及基坑涌水量应满足如下条件:
1、考虑地下水渗流对基坑地基土的影响,单井出水量不宜过大,即不超过40m3/h,单井内降深应以稍大于基坑内最大水位降为宜。
2、基坑降水运行时总排水量应大于计算的基坑排水量,Q总=nQ单>Q基
降水井数可按下式确定:
N=1.1Q总/Q单
Q单:
单井出水量Q单=40m3/h;
Q总:
基坑排水量(m3/d);
n:
降水井点数
经计算当段N=44眼时,Q单=40m3/h;
Q总=nQ单=44×
40m3/h×
24h=42240.00m3即Q总>
Q基=38463.19m3,满足上面1、2条件。
经以上验算,降水井数为44眼,但是由于跨度较大,为加快降水速度,消除由于降水引起的降水凸(基坑中部),在基坑内增加降水井5眼,确定本工程降水井49眼。
降水每日总排水量47040.00m3。
即选用额定出水量40m3/h扬程大于20m的配套潜水泵。
2.3达设计降深时间预测
采用下式预测
计算点时间水位降m;
WS(ui)为第i眼井的泰斯井函数;
其他符号意义同上式。
经验算基坑中心水位降达设计水位降时间为5天。
2.4降水井深度
H≥H1+h+iL+l
H——井点管的埋置深度(m);
H1——井点管埋设面至基坑底面的距离(m);
h——基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离(m),取0.5m;
L——井点管中心至基坑中心的短边距离(m);
取33m
i——降水曲线坡度,与土层渗透系数、地下水流量等因素有关,根据扬水试验和工程实测确定。
取1/10
l——滤管长度(m)。
取18m。
H=12+0.5+0.1×
33+18=23.8m取24m。
2.5降水井布置
根据降水计算结果和相关工程经验,降水井布置方案如下:
本降水工程采用环形方法布井,均布置在基坑外侧,井深24m(从自然地面算起),滤水管长度18m,管径φ300mm。
井间距约为13.64m。
排水方法根据现场条件,采用集中排水域分管排水,把地下水排入降水区域外。
3.降水运行
1)可采用分次降水,即边打井边洗井边抽水,用调整泵深来调整控制降水深度,以使水位缓缓平稳下降,因剧烈水位下降会增加沉降量,导致相邻建筑物损坏。
2)严禁挖土机、吊车等设备撞击井管、排水管线、电缆等。
3)井管口有保护措施,防止杂物掉入井内。
4)降水井要保证昼夜连续运转,防止因停泵使水位上升,造成“涌槽”事故。
5)降水结束需缓慢稳定抬升水位必具备两个条件:
建筑物防水必须做好。
建筑物荷载大于地下水上顶托力。
6)基坑内的降水井停抽后把潜水泵取出,以便甲方采取措施,进行封井处理。
4.降水动态观测
1)受场地条件及经济条件限制不单独布设观测井点,可在降水井外侧设立观测井点或运行时选择代表性降水井定时关停,测得水位下降情况。
2)降水运行开始即对地下水位进行全面的观测记录,以便随时获得水位降落信息。
降水运行时,做好水位观测记录,记录一式叁份,甲、乙双方及监理单位各一份,为了取得下降水位深度数据,可采用单井临时停泵的方法进行测量。
3)根据观测记录,及时分析降水过程中不正常状况及产生原因,提出调整及补充措施,确保达到设计降水深度。
5.降水井施工
5.1施工准备
(1)调查场地周围雨污水管线及雨污水井分布状况,布置排水管线和供电线路。
(2)组织施工人员进行安全、技术交底。
(3)进度计划
降水井施工从3月5日到3月14日,共10天。
降水结束后进行土方开挖。
(4)机械设备计划
钻井机为2台反循环-100型、3台反循环-200型。
(5)劳动力计划
现场5台钻井机,每天组织30人进行降水井施工。
5.2降水井结构
根据地层及水文地质条件,降水井井深为24m,井径φ550mm,井管为φ300mm双壁螺旋管。
5.3施工流向与施工流程
准备工作→钻机进场→放线定位→挖泥浆坑→埋设钢护筒→钻进→终孔→下井管→填滤料→封井→洗井→合理安装排水管及电缆→下泵→抽水→记录。
5.4施工方法
(1)挖探井
在施放好的井位上人工挖探井直至见原状土,3米以上较浅的探井在确认无地下管线及地下构筑物后下入护筒,护筒外侧填粘土封隔好表层杂填土层,以防止钻井施工用水大量漏失及塌孔。
(2)挖泥浆坑
根据场地条件在距降水井1.5m左右处挖泥浆坑,一般每口井用一个泥浆池。
(3)凿井
为确保降水效果,减小洗井难度,所有管井采用泵吸反循环钻机成孔,井径、孔深不小于设计值,井身应保持圆正垂直。
(4)下管
按设计井深事先将井管排列、组合,下管时所有深井的底部按标高严格控制。
井管应平稳入孔,接头要接牢固,完整无隙,确保强度,以免脱落;
过滤器包好井底布,缝隙清楚,下管要准确到位,自然落下,不可强力下压,以免损坏过滤结构。
下好井管后,把井管居中固定。
(5)填砾料
井管下入后立即填入砾料。
砾料应保持连续沿井管外四周均匀填入。
填砾料时,应随填随测砾料填入高度,当填入量与理论计算量不一致时,及时查找原因。
不得用装载机或手推车直接填料,应用铁锹填料,以防不均匀或冲击井壁,如遇蓬堵可用水冲。
填砾完成后在洗井过程中,如砾料下沉量过大,应补填至井口下1米处,1米以上部分在洗井完成后衬砌人井时处理。
砾料为φ3-7mm干净砾料。
(6)洗井:
要求至少1个台班,确保洗井质量,直至井内出清水,基本不含砂,出水量大,井底沉砂不大于20cm。
(7)封井:
为了防止上部泥浆及降水直接渗入砾料内影响成井质量,等填砾结束20分钟后,上部填粘土。
(8)合理安排排水及电缆电路:
各井排水管和电缆应一齐铺设,排水要畅通无阻,就近排放,连接合理,采用分管方式排入甲方指定的畅通下水管道。
电缆应绝缘有一定抗拉、抗压强度。
(9)水泵安装
潜水泵及泵管安装吊放,置于距井底以上1.0~1.5m处。
安装并接通电源,做到单井单控电路,并检查水位继电制动抽水装置和漏电保护系统。
(10)抽降
连网统一抽降后应连续抽水,不应中途间断,需要维修更换水泵时,应逐一进行。
开始抽降时要间隔的逐一启动水泵。
抽水开始后,应逐一检查排水管道是否畅通,有无渗漏现象,如接头处或排水管渗漏应返工或维修。
以及单井出水量、出水含砂量。
当含砂量过大,可将水泵上提,如含砂量仍然较大,应重新洗井。
6.排水管铺设及供电系统安装
1)采用分管排水方法,排入甲方指定的地点。
2)供电电缆敷设及配电系统安装
降水井采用QS-40/26-5.5型潜水泵在所有泵全部开起的情况下降水用电总功率为300kW。
考虑到降水井数量较多、距离较远,每个构筑物应分别设立2--3个总电源。
线路途经地段一般采用架空明敷的方式。
控制系统所需各级配电箱均采用正规厂家生产的并带有漏电保护装置的配电箱。
各级配电箱均需编号,加安全护栏,悬挂警示牌,并做防雨措施。
当在降水期间受到外部条件的影响限制,造成对降水用水泵在井下的工作状况不能及时掌握时,需对降水井总出水量、井内水位、降水用水泵电机功率等数据及时监控,从而做出及时调整。
为防止在降水期间发生意外停电事故,现场需有备用电源(200KVA的备用发电机)。
150mm2铜芯电缆敷设路径如遇过路或穿越其它建筑物时,须穿厚度为2mm以上护电套管加以保护。
供、配电系统用的电力开关柜、动力配电箱安放要牢固稳妥。
为保证降水工程连续运行,需备足25%用电设备备件,以便及时换修用电设备。
电力开关柜及动力配电箱要上锁,应做好防雨、防砸等防护工作,并须安装围栏,并在围栏不同方向悬挂警示标志,其放置地点要安全、平整,周围无杂物堆放。
供、配电系统设有三级保护装置。
电力开关柜中设有过流、短路、过热保护的自动开关。
动力配电箱中设有过流、漏电保护的自动开关。
7.降水井的后期处理
降水施工为结构工程施工的辅助工程,属于临时工程范畴,基坑内降水管井在完成其使用目的后,应及时采取必要的措施进行封填。
在底板浇筑过程中,在每个井位处预留注浆孔,在降水停止后,降水管井完成其使用目的,首先切断供电电源,拆除电缆及泵管,先采用膨胀水泥加速凝剂填入井管再对井管内进行注浆将整个井管完全封闭。
8.注意事项
1)降水井的布置
降水井布置距桩外侧1500mm处,且本工程在基坑外侧地下可能存在隐蔽工程,在基坑内存在大量的工程桩,因此在降水井的布置上就必须综合考虑。
首先要在充分研究施工设计图纸的基础上,对已有降水设计所提出的布置方案进行局部变更,避开地下结构的重要构件,井孔施工过程中精确保证井孔的垂直度,确保降水井施工后对结构不产生影响。
2)井点降水时应减缓降水速度,均匀出水,勿使土粒带出。
降水时要随时注意抽出的地下水是否有混浊现象。
抽出的水中带走细颗粒不但会增加周围地面的沉降,而且还会使井管堵塞,井点失效。
为此应选用合适的滤网与回填的砂滤料。
3)若发生涌水、涌砂应及时封堵,必要时回填土体稳定险情,以便进一步采取有效措施。
4)井点应连续运转,尽量避免间歇和反复抽水,保证降水位缓慢下降、达到降深要求后,调整抽水井布局,保证动水位稳定,以减小在降水期间引起的地面沉降量。
5)降水工作开始后进行土方开挖,保证水位在每层土方开挖标高下50cm。
地下室结构及土方回填后方可停止降水。
9.降排水维护管理及特殊情况的应急处理措施
降水工程施工结束后,是较长时间的维持降排水阶段,延续降排水要到基础施工结束,降排水维护与动态观测是该阶段的工作重点。
在降排水过程中也可能会出现诸如外来水涌出、潜水和不能完全疏干等问题,需采取必要的处理措施。
1)定时巡视降排水系统的运行情况,及时发现和处理系统运行的故障和隐患,如水泵抽水出水情况,是否需要检修换泵;
供电线路是否正常;
排放水的含砂情况及排水联络管道是否畅通。
2)在更换水泵时应先量测井深,掌握水泵安全合理的下入深度,以防埋泵。
3)注意对井口的防护、检查,防止杂物、行人掉入井内。
4)当发生停电时,应及时更换电源,尽量缩短因断电而停止抽水的时间间隔,备用发电机保持良好。
10.质量验收标准
序
号
检查项目
允许值或允许偏差
检查方法
单位
数值
1
排水沟坡度
‰
1~2
目测:
沟内不积水,沟内排水畅通
2
井管(点)垂直度
%
插管时目测
3
井管(点)间距(与设计相比)
mm
≤150
钢尺量
4
井管(点)插入深度(与设计相比)
≤200
水准仪
5
过滤砂砾料填灌(与设计值相比)
≤5
检查回填料用量
6
井点真空度:
真空井点
kPa
>60
真空度表
喷射井点
>93
7
电渗井点阴阳极距离:
80~100
120~150
三、基坑降水对周边环境影响及对策
1.对周边环境的影响
降水对周边环境的影响因素主要是对地基土的破坏,降水时应保证地基土的结构不受破坏。
深井点降水技术主要特征是抽水不抽砂,不扰动原始地层结构。
故对周边地面引起的沉降及不均匀沉降均在允许范围之内。
周边受降水影响建筑距基坑很远,且基本为新建筑,为桩基础,降水对其若严格按照降水设计方案实施,则对周围环境影响甚小。
2.对策
在基坑边坡稳定的前提下,采取如下对策:
1)降水井抽水含砂量符合国家有关规范要求。
2)成井时,滤水管长度18m,滤水管外填砾料保持砂层不与滤水管直接接触,防止细砂土地基受到破坏。
3)单泵出水量限定在40m3/h以内,防止因出水量过大,地下水流速过急,带动细砂涌入井内,造成地基土破坏。
4)在保证地下水位降达到要求时,减少抽水量。
四、安全及文明施工措施
1.安全措施
(1)、严格执行机械设备操作规程,掌握机械设备的性能、参数、维护保养及使用方法。
(2)、操作人员培训上岗。
(3)、机械设备传动外露部分要有防护装置。
(4)、机械维修、接电应在断电后进行,并由电工拉闸上锁,处理完后再通知电工通电,以避免人员触电。
(5)、严禁设备带病运转,机械设备及电气控制必须完好有效。
(6)、钻机施工时非操作人员不得靠近。
(7)、夜间作业照明必须充足。
(8)、在下雨前要对怕淋设备、电器进行覆盖。
(9)、电力施工机具应做到可靠接地。
(10)、为保证现场用电安全,现场严格按“三相五线制”、“三级配电两级保护”、“一机一闸一箱一漏保”进行配置。
(11)、施工现场禁止吸烟,现场严禁使用明火,明火作业要向消防专管人员申请办理点火证。
(12)、进入施工现场必须穿工作服、戴安全帽、不穿拖鞋及底滑鞋,严禁酒后作业。
2.文明施工措施
(1)、施工过程中的污水有组织排放,禁止乱排。
(2)、施工中的材料整齐摆放,不能随处乱堆。
(3)、钻井过程中的土、泥浆及时清理。
降水布置示意图
降水井结构图
降水坡度曲线示意图
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