管井降水.docx
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管井降水
管
井
降
水
施
工
方
案
编制日期:
二OO九年七月
目录
1、工程概况
2、工程地质及水文地质条件
3、施工方案选择
4、井点设计依据
5、主要施工方法
6、组织保证措施
7、安全保证措施
1、工程概况
1.1本工程为一医院,位于五铭县东五街与东十一道交叉口西南侧,地上主楼为十二层,裙楼为五层,地下一层。
南北方向○轴至○轴距离为91.4米,东西方向北侧①轴至⑩轴距离为61.6米,东西方向南侧①轴至○轴距离为81.9米,基坑开挖深度为6米左右。
本工程±0.00为黄海高程10米。
1.2基坑东侧有一条南北方向的市政污水河,基坑边距离河边为2.5米,基坑南侧距离居民住宅12米,基坑西侧北部距离居民住宅外墙6米,西侧南部距离居民住宅(中医院内部)外墙3.5米,基坑北侧距离施工临时建筑10米。
2、工程地质及水文地质条件
2.1土层自上而下简述如下:
①层:
填土,灰色,以粘性土为主,上部富含建筑垃圾。
②层:
粘土,灰色,可塑,无摇震反应,稍有光泽,干强度高,韧性高,属中压缩性土。
一般层面标高为8.7米,一般层厚约为1.6米。
③层:
粘土,灰色,可塑,无摇震反应,稍有光泽,干强度高,韧性高,属中压缩性土,夹粉土。
一般层面标高为4.1米,一般层厚约为5.1米。
④层:
粉土,黄色,中密,湿,摇震反应中等,无光泽反应,干强度低,韧性低,属中压缩性土,夹粉砂或粘土。
一般层面标高约为3.0米,一般层厚约为9.5米。
⑤层:
粘土,灰褐色,可塑,无摇震反应,稍有光泽,干强度高,韧性高,属中压缩性土,夹砂礓。
一般层面标高约为-8.5米,一般层厚约为5.7米.
⑥层:
细砂,灰黄色-青黄色,密实,饱和,夹砂礓或粘土,属低压缩性土。
一般层面标高约为-14.2米。
2.2地下水
地下水主要赋存于第四系统全新统及上更新统中的浅层含水层、浅层微压水层,共2个含水层。
分别为:
②层粘土中的上层滞水—潜水;④层粉土及⑥层细砂中的浅层微承压水。
②层粘土中的稳定地下水位标高在8.12—7.12米,其地下水类型为上层滞水—潜水类型,地下水主要依靠大气降水及地表径流补给,并随季节与气候变化,水位有深降变化,变化幅渡一般最高为2.0米,本场地3—5年内最高潜水位标高9.0米左右。
④层粉土及⑥层细砂中的浅层微承压水主要靠大气降水和地表侧向补给,透水性较弱,富水性较差。
3、施工方案选择
3.1基坑降水是工程的先行工作,由于地下水位较浅和地下水的毛细上升作用,地基土中的空隙几乎为水所饱和,地基土的粘度很大,使得开挖和倾倒困难。
为了确保土方开挖的顺利施工必须在土方开挖前10天进行降水。
3.2人工降水的方法有多种:
轻型井点、喷射井点、电渗降水、管井井点等。
结合本工程的水文地质条件和该地区以往降水经验,对各种降水方法施工可行性和工程造价的综合比较分析后认为:
采用管井井点降水是本工程优选的方法。
其优点在于:
降水效果好、作业条件简单、运行管理方便、操作维修简便、运行成本低、可塑性大。
4、井点设计依据
4.1依据
4.1.1本工程的岩土勘察报告
4.1.2本工程的施工图
4.1.3《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ111-98)
4.1.4临近基础降水工程成功案例
4.2管井降水计算
4.2.1基坑涌水量
Q=1.366K(2H-S)×S/㏒(1+R/r0)
Q—基坑涌水量
K—土壤的渗透系数,根据中医院工程岩土工程勘察报告可知,K=0.2m/d
H—潜水含水层的厚度
根据岩土工程勘察报告可知,潜水水平标高为-2m,降水井深为12m
H=h-2=12-2=10m
S—基坑水位降深
S=7-2+0.5=5.5m
R—降水影响半径
根据经验和岩土工程勘察报告,对降水影响半径按下式计算
R=2S(KH)1/2
R=2×5.5×(0.2×10)1/2=15.6m
r0—基坑等效半径
r0=(A/3.14)1/2A为基坑面积
r0=(A/3.14)1/2=(6600/3.14)1/2=45.8m
Q=1.366K(2H-S)×S/㏒(1+R/r0)=1.366×0.2×(2×10-5.5)×5.5/㏒(1+15.6/45.8)=171.4m3/d
4.2.2单井出水量
q=65∏rsLK1/3
q—单井出水量
rs—过滤器半径,现场采用直径300的PVC管井,故rs=0.15m
L—过滤器进水部分长度,按L=1m计算
K—土壤的渗透系数
q=65∏rsLK1/3=65×3.14×0.15×1×0.21/3=17.9m3
4.2.3管井数量
n=1.1Q/q=1.1×171.4/17.9=10.5
取11口管井
由于管井降水时,一般采用一个以上的井,降水井同时抽水时,互相形成干扰,单井的实际出水量会大为减少,故要考虑适当增加管井数量。
4.3管井设计
4.3.1每个管井的降水影响半径一般为15米左右,在基坑周围按20米的井距布置管井,大概需要18口管井,因本工程侧东为市政污水河,长年流水,且地下室施工正值多雨季节,故在东侧增设2口管井,基坑周边管井为20口。
地下室建筑面积为6600M,若仅在基坑周边布置管井,基坑中部地下水位将无法被降低,故在基坑中部增设管井4口,总管井数为24口。
井深为12米,孔径为600mm,滤管为DN300mm的PVC波纹管。
管井位置布置见平面布置图。
4.3.2,若电梯井、集水坑在开挖时有积水情况,可根据情况在电梯井、集水坑旁增设管井,以降低地下水。
4.4地表排水
在基坑周边距坡顶1米布置一圈排水沟,排水沟深500mm,宽300mm,在排水沟上每30米留一个1米×1米×1米的集水坑,排水沟底按0.5%坡度向集水坑找坡。
排水沟采用砖砌筑水泥砂浆抹面。
排水沟与坡顶间浇筑100厚C15混凝土垫层,坡向排水沟,坡顶砌筑200高挡墙,防止雨水进入基坑。
管井所抽地下水直接排入排水沟,再由集水坑用水泵排至东侧市政污水河。
5、主要施工方法
5.1施工顺序:
设备进场—井点定位—管井施工—试抽水—开始降水—基础施工—基础回填—管井封闭—设备退场。
5.2管井定位
根据轴线控制点,用经纬仪、钢卷尺定位。
5.3成井
采用泥浆护壁回旋钻机钻进成孔。
成孔后要洗井冲净孔底沉渣,并连续下入井管和滤料。
5.4安装管井
井管采用PVC波纹管,长度为6米。
管与管连接口要用胶带密封,用铅丝扎紧。
在PVC波纹管管身波纹与波纹之间用10号钻头,每隔10mm布置渗透眼,打孔过后在管身上面用60膜的尼龙网布均匀缠绕在滤管上并绑牢。
井管外填滤料,滤料采用5#-10#的瓜子片掺中粗砂灌至地面。
摆放PVC波纹管时要扶正,确保井管整体垂直度。
5.5洗井
管井安装后,及时放入1.5千瓦的高扬程水泵抽水洗井,防止时间闲置,使滤管堵塞。
5.6抽水
洗井12—24小时后,流出清水,即可连续抽水。
如出现出水混浊并大量含有粉粒成分时,要调细滤料粒径。
5.7施工控制
降水过程中注意地下水位观测。
在基坑开挖前及开挖过程中,24眼井全部启动强力降水,之后可以根据水位观测情况及天气状况适当调整降水井数。
管井内水泵位置置于地面下8米处,当管井内水位低于水泵时,停止抽水,当水位高于水泵位置,继续抽水。
6、组织保证措施
6.1组织保证措
建立岗位责任制和质量监督制,明确分工责任,落实施工质量控制责任制,各岗位各行其职。
6.2技术保证措施
6.2.1原材料均由合格供应商供应,材料进场后做好复检工作,合格后方可使用。
6.2.2安装管井质量是降水效果能否达到要求的前提条件,选派有丰富经验的施工员及质检员严格控制质量,尤其是关键环节,如成孔直径、滤料投入量等。
6.2.3派责任心强的施工员全场巡视设备运行情况,不允许有丝毫松懈,发现问题及时抢修或更换备用设备,以确保降水质量。
6.2.4各施工小组密切配合,保证降水设备正常运转。
加快施工进度,尽量缩短降水周期,避免长期降水加剧对环境的影响。
6.2.5为保证降水效果和降水质量,要提供50KVA的发电机,防止停电后水位反弹。
6.3经济保证措施
建立奖罚制度,对施工质量优秀的人员给予一定的奖励,激励他们在工作中始终把质量放在首位,使他们再接再厉,把质量干的更好。
对施工质量低劣的人员给予惩罚,严重的予以除名。
7、安全保证措施
7.1在钻井施工过程中,在钻机旁设泥浆池,并派人及时清理。
7.2钻井施工时钻机旁要有人看守值班,并防止意外事故发生。
7.3在降水过程中,现场设专人24小时看护,巡视每个水泵查看水位变化情况,防止水泵干抽发生事故。
7.4降水施工时,各管井应同时工作,使水位差控制在同一面上,基本保证土层中的裂隙水不进入基坑。
7.5降水过程中注意用电安全,施工用电必须采取TN-S接零保护系统(即三相五线制),实行一机一箱一闸一漏电保护。
经常检查线路有无磨损,发现电缆有破损应及时修补或更换电缆。
7.6加强安全监控,在基坑周边设沉降观测点,特别是西侧民房,每间房屋设两个观测点,每天早晚各观测一次,以观测数据指导和控制降水,确保周边环境的安全。
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