内蒙古总商会大厦及住宅楼.docx
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内蒙古总商会大厦及住宅楼
内蒙古总商会大厦及住宅楼降水
工程设计及施工方案
项目负责:
王凯
技术负责:
张展志
制图:
董俊平
审核:
张美元
内蒙古自治区第一水文地质工程地质勘查院
二0一一年八月
目录
一、工程概况1
二、基坑降水设计3
三、基坑降水施工方案10
四、施工质量保证措施14
五、确保工期的技术组织措施16
六、施工劳动组织和岗位责任制17
附图:
1、降水工程计算简图
2、工程降水井点平面布置示意图
3、工程地质剖面图
一、工程概况
拟建内蒙古总商会大厦及住宅楼项目位于位于呼和浩特市金桥路东侧,乌尼尔东街南侧。
本工程分为两个地块:
建设用地1(1#办公楼、2#公寓楼)、建设用地2(3#住宅楼、4#住宅楼)。
建设面积约79040.0m2。
详见降水井平面布置图,本工程基坑开挖最大深度约10.5m。
据勘察报告,该场地勘察期间地下水稳定水位在地表下约7.0-7.5m,故地下水势必会对基坑开挖和基础施工产生影响,因此在基坑开挖前必须采取降水措施,将地下水降低到基础埋深以下。
(一)地层岩性
根据《岩土工程勘察报告》,将场地勘探深度内的地基土层摘述如下:
1、第
层杂填土(Q4ml):
杂色,松散,稍湿,主要为细砂、粗砂,局部地段为生活垃圾、粉土回填。
场地内均有分布。
层厚0.5-2.1m,平均厚度1.20m。
2、第②层粉土(Q4al+pl):
黄褐色,稍湿-湿,中密;土质较均匀;局部含粉砂。
场地内均有分布。
层顶深度0.5-2.1m,层底深度2.7-5.5m,层厚1.2-4.5m,平均厚度2.93m。
3、第③层砾砂(Q4al+pl):
黄褐色,湿-饱和,中密-密实;矿物成分以石英、长石为主,颗粒级配好、分选性差;含粘粒,局部夹粉土、细砂薄层。
场地内均有分布。
层顶深度2.7-9.8m,层底深度11.2-17.4m,层厚6.7-13.3m,平均厚度7.47m。
4、第③1层粉细砂(Q4al+pl):
黄褐色,稍湿,稍密-中密,矿物成分以石英、长石为主,局部夹有中粗砂、粉土薄层透镜体。
场地内局部分布,层厚0.4-3.5m,平均厚度1.39m。
该层分布不均匀,呈亚层形式存在于第③层砾砂层中。
5、第③2层中粗砂(Q4al+pl):
黄褐色,稍湿-湿,中密;矿物成分以石英、长石为主,颗粒级配好、分选性差;局部夹砾砂薄层。
场地内局部分布。
厚度0.8-4.6m,平均厚度1.65m。
该层分布不均匀,呈亚层形式存在于第③层砾砂层中。
6、第③3层圆砾(Q4al+pl):
黄褐色,饱和,密实;矿物成分以石英、长石为主,颗粒级配好、分选性差;含卵石、中粗砂充填。
场地内均有分布。
厚度1.2-5.5m,平均厚度3.31m。
该层分布不均匀,呈亚层形式存在于第③层砾砂层中。
7、第④粉质粘土(Q2l):
灰兰色,可塑-硬塑,切面光泽,韧性一般,强度较好,局部夹粉细砂、中粗砂等薄层透镜体。
场地内均有分布。
层顶深度16.0-19.2m,本次勘察最大钻探深度50.0m未穿透该层。
8、第④1层粉细砂(Q2l):
灰兰色,稍湿,中密-密实,矿物成分以石英、长石为主,局部夹有粉土薄层透镜体。
场地内均有分布。
层厚0.9-5.2m,平均厚度2.39m。
该层分布不均匀,呈亚层形式存在于第④层粉质粘土层中。
9、第④2层中粗砂(Q2l):
灰兰色,稍湿-湿,中密-密实;矿物成分以石英、长石为主,颗粒级配好、分选性差;局部夹粉土薄层。
场地内均有分布。
厚度0.9-9.5m,平均厚度4.25m。
该层分布不均匀,呈亚层形式存在于第④层粉质粘土层中。
(二)地下水情况
场地内影响施工的地下水主要为松散岩类孔隙水,勘探期间地下水位埋深约7.0-7.5m。
场地地下水主要赋存在第
砾砂层、③1层粉细砂、③2层中粗砂③3层圆砾层中。
据勘察报告中参数,渗透系数k=80.0-120.0m/d。
本地区地下水补给主要来源于侧向径流及大气降水。
(三)、方案论证与选择
施工降水是影响工程施工的一大难题,合理选择降水方案,确保地下水位能够降低到基坑底面以下,从而不影响基坑开挖和基础施工,显得尤为重要。
本基坑开挖最大深度约10.5m,电梯井集水坑按2.0米考虑,水位应降到12.5m以下,降深约2.0m。
场地内地下水位埋深按10.5m左右考虑(因城发热力工程已先期进行降水,本工程地下水位按实测水位设计),潜水含水层主要为
砾砂层、③1层粉细砂、③2层中粗砂③3层圆砾层中。
经过分析论证:
采用井点降水系统进行抽降水。
二、基坑降水设计
(一)、设计计算依据
1.《岩土工程勘察报告》
2.《建筑基坑工程技术规范》(YB9258—97)
3.甲方及设计单位提供的相关图纸
(二)、基坑降水计算参数选用
1.降水井直径φ300mm
2.水头高度H=9.50m
3.渗透系数K=80m/d
4.最大水位降深s=2.0m;
5.滤管半径(内径)rs=0.14m
(三)、基坑降水计算
根据裘布依群井理论,我们将基坑概化为等代大井,据此理论来指导我们进行设计计算。
根据场地水文地质条件及降深要求,我们采用潜水完整井稳定流模型进行设计计算,环状布井。
计算采用理正降水沉降分析软件。
本方案经计算共需降水井30眼(包括1眼备用井),井距为19.0~20.0m;井位布置详见附图(基坑降水井位布置图)。
实际布井时根据现场场地实际情况及设计深度变化进行适当调整。
出水口设置2个,由甲方自行解决,井水由排水管道排入市政雨水管网。
基坑马道及其他施工道路位置及尺寸由施工方现场告知我方,以便我方合理布置降水井,为施工预留出足够空间。
---------------------------------------------------------------
计算项目:
内蒙古总商会大厦及住宅楼项目
---------------------------------------------------------------
原始条件]:
计算模型:
潜水完整井;基坑远离边界
水位降深2.000(m)
过滤器半径0.150(m)
水头高度9.500(m)
渗透系数80.000(m/d)
单井出水量200.000(m3/d)
沉降计算经验系数1.000
----------------------------------------
沉降影响深度内土层数:
1
地下水埋深:
10.500(m)
层号层厚度(m)Es(MPa)
150.00020.000
----------------------------------------
基坑轮廓线定位点数:
20
定位点号坐标x(m)坐标y(m)
10.0000.000
254.000-1.000
354.000-17.000
4195.000-16.000
5195.0001.000
6205.0001.000
7205.000-5.000
8239.000-5.000
9240.00021.000
10228.00021.000
11228.00028.000
12194.00028.000
13194.00034.000
14144.00034.000
15144.00040.000
16129.00040.000
17129.00038.000
1814.00038.000
1914.00032.000
200.00032.000
----------------------------------------
降水井点数:
30
井点号坐标x(m)坐标y(m)抽水量(m3/d)
152.000-2.963120.000
252.000-19.014240.000
376.167-18.843120.000
4100.333-18.671240.000
5124.500-18.500120.000
6148.667-18.329240.000
7172.833-18.157120.000
8197.000-17.986240.000
9197.000-1.000120.000
10203.000-1.000240.000
11203.000-7.000120.000
12240.925-7.000240.000
13242.07823.000120.000
14230.00023.000240.000
15230.00030.000120.000
16196.00030.000240.000
17196.00036.000120.000
18171.00036.000240.000
19146.00036.000120.000
20146.00042.000240.000
21127.00042.000120.000
22127.00040.000240.000
2398.25040.000120.000
2469.50040.000240.000
2540.75040.000120.000
2612.00040.000240.000
2712.00034.000120.000
28-2.00034.000240.000
29-2.000-1.963120.000
3025.000-2.463240.000
----------------------------------------
任意点降深计算公式采用:
基坑工程手册公式
沉降计算方法:
建筑地基基础设计规范方法,考虑应力随深度衰减的方法,且考虑相互影响半径
沉降计算相互影响半径按10.000(m)考虑
----------------------------------------
[计算结果]:
1.基坑涌水量计算:
按《规范》附录F计算得:
根据《规范》F.0.7确定降水影响半径R=110.272(m)
根据《规范》F.0.7确定基坑等效半径r0=58.707(m)
基坑涌水量=6092.270(m3/d)
2.降水井的数量计算:
按《规范》8.3.3计算得:
单井出水量按200.000(m3/d)计算,需要降水井的数量=30
3.单井过滤器进水长度计算:
按《规范》8.3.6验算得:
单井过滤器进水长度=7.314(m)
4.各点降深与地表沉降计算:
降深按《基坑工程手册》计算
按用户指定的井数(30)、井位、各井抽水量,计算得:
在指定范围内:
最小降深=0.217(m)最大降深=0.946(m)
在指定范围内:
最小沉降=0.2(cm)最大沉降=0.7(cm)
5.建筑物各角点降深与沉降计算:
建筑物角点1:
降深=0.411(m)沉降=0.158(cm)
建筑物角点2:
降深=0.563(m)沉降=0.225(cm)
建筑物角点3:
降深=0.558(m)沉降=0.214(cm)
建筑物角点4:
降深=0.771(m)沉降=0.312(cm)
建筑物角点5:
降深=0.842(m)沉降=0.353(cm)
建筑物角点6:
降深=0.854(m)沉降=0.350(cm)
建筑物角点7:
降深=0.842(m)沉降=0.344(cm)
建筑物角点8:
降深=0.579(m)沉降=0.223(cm)
建筑物角点9:
降深=0.587(m)沉降=0.236(cm)
建筑物角点10:
降深=0.712(m)沉降=0.284(cm)
建筑物角点11:
降深=0.681(m)沉降=0.272(cm)
建筑物角点12:
降深=0.823(m)沉降=0.335(cm)
建筑物角点13:
降深=0.793(m)沉降=0.321(cm)
建筑物角点14:
降深=0.754(m)沉降=0.311(cm)
建筑物角点15:
降深=0.777(m)沉降=0.310(cm)
建筑物角点16:
降深=0.764(m)沉降=0.292(cm)
建筑物角点17:
降深=0.741(m)沉降=0.293(cm)
建筑物角点18:
降深=0.578(m)沉降=0.219(cm)
建筑物角点19:
降深=0.553(m)沉降=0.219(cm)
建筑物角点20:
降深=0.523(m)沉降=0.199(cm)
建筑物各角点:
最小降深=0.411(m)最大降深=0.854(m)
建筑物各角点:
最小沉降=0.2(cm)最大沉降=0.4(cm)
建筑各角点之间最大倾斜率=千分之0.040
6.观察剖面上各点降深与沉降计算:
观察剖面上:
最小降深=0.411(m)最大降深=0.816(m)
观察剖面上,地表:
最小沉降=0.3(cm)最大沉降=0.7(cm)
观察剖面上,建筑物埋深平面:
最小沉降=0.2(cm)最大沉降=0.3(cm)
三、基坑降水施工方案
(一)、降水施工工艺流程
深井井点降水工艺流程主要包括降水井布置、钻孔成井、洗井、下泵、铺设排水管道、连接、安装供电系统、抽降水和拆除等九道工序,简述如下:
1.降水井布置
降水井宜在基坑外缘采用封闭式布置,降水井距基坑外缘约1.0米左右,降水井间距在19.00~20.00米。
在布置降水井的过程中,应考虑基坑形状及场地的实际情况来合理设计井位及井距,如施工通道的井位和井距可做适当调整。
2.钻孔成井
钻机采用可采用冲击钻孔或回转钻孔等方法,用泥浆或自成泥浆护壁。
设计井深20.0米,成孔时应考虑到抽水期内沉淀物可能沉淀的厚度而适当加大井深。
成井时保证井径不小于500mm,滤管用混凝土预制管,每节长0.9米,滤管外径为380mm,内径280m,全孔均下入滤管。
井管放到底后在井管四周填入滤料作滤层,分层填密实。
滤料选用磨圆度好的硬质岩石,以粒径1~5cm的混合砾料为宜。
3.洗井
成井后应按规定洗清滤井,对于混凝土预制滤管,可采用潜水泵抽水洗井,洗至井内水清砂净为止。
4.下泵
深井内安设潜水泵,潜水泵的出水量为5m3/h、10m3/h,每井一泵,另外配备备用潜水泵3-5台左右,以便出现故障后及时更换。
下泵时可用绳吊入滤水层部位,潜水电机、电缆、接头部位应有可靠绝缘,并配置保护开关控制。
水泵应置于设计深度,水泵吸水口应始终保持在动水位以下,成井后应进行单井试抽检查井的出水能力。
5.铺设地面排水管道
成井过程中,可沿基坑外围铺设排水管道,根据排水量大小来选择排水管直径,环绕基坑的排水管用Φ273mm的钢管,将基坑内排出的水输送到城市排水管网内。
排水管与管的连接采用焊接。
排水管的布置根据建筑施工场地条件和施工通道的要求进行适当调整,为施工创造便利条件。
6.连接
水泵出水管与地面排水管采用软连接,一般采用钢管或者PVC管连接,水泵出水管上设置逆止阀门,便于控制水流。
7.供电系统安装
为保证降水工作顺利进行,工地内配设供电线路降水专线,从施工现场指定的位置接出电源,接到降水施工现场,抽降水过程中,应准备双电源,且二者能互相切换。
降水系统内设置两个总配电柜,每2~3个泵设置一个支配电柜,共需支配电柜约10~12个,配电柜应设置保护开关和报警装置。
电缆线沿基坑边的支排水管相伴布设,与泵连接的电缆线用4×4mm2的铜芯电缆,从总配电柜接到支配电柜的电缆线用4×25mm2的铜芯电缆,从电源接至总配电柜的电缆线用5×90mm2的铜芯电缆。
8.抽降水
安设完毕后,应进行试抽,满足要求后转入正常工作。
抽水过程中,应经常观测水位,进行记录。
9.拆除
地下建筑物施工到一点程度后,经设计方计算若地下水浮力不足以对已建部分造成破坏,则可以停泵。
提泵撤管,回填井管,降水完成。
(二)、施工进度计划
搬迁及准备工作3天,成井13~15天,地面铺设管道10~12天,降水至设计标高预计5~10天,施工可交叉作业,以节省工期。
预计20-25天这样即可进行土方开挖及基坑支护施工,抽水时间可根据工程需要来确定。
(三)降水监测
(1)水位观测
降水运行初期,每天观测3次,运行稳定后每日观测一次,水位观测方法采用电测方法,水位观测精度±5cm。
(2)其它监测
基坑周边布置观测井,用于监测降水井降水对周边地下水位的影响。
降水对基坑周边一定范围内的地面沉降影响可借助于基坑监测资料。
(四)降水应急措施
1、降水井预备方案
为避免降水过程中由于降水井损坏等原因造成降水中断,引发基坑施工安全性问题,在制定降水井布井方案时布置2-5眼观测井兼备用井,以备在个别降水井降水中断时,能够立即开启备用井,保持降水工作的正常进行。
2、用电应急措施
为了防止大面积停电的突然发生以及现场电路系统故障,必须提供双电源保证措施,当有一路工业用电的同时配备柴油发电机,同时在电路设计时采用双向闸刀,确保工业供电与柴油发电机供电自由切换,确保在基坑开挖过程中降水不得长时间中断
3、其他应急措施
A、抽水运行期间每天巡视并做好记录,记录内容应包括场地排水管道的畅通性,电箱、电缆线的完好性,抽水管井的水泵是否正常运转等内容。
B、工地现场要配备备用潜水泵,数量5台,以备潜水泵发生故障时使用。
(五)降水对周边环境的影响及其控制
1、降水对周边环境的影响分析
降水过程中,地下水位的不断降低将引起土体中孔隙水压力的下降,有效应力增加,而产生压缩变形。
由于含水层岩性为粗砾砂及砾砂,因此,由于孔隙水压力下降造成的空隙体积减小,从而导致基坑外地面及建筑物沉降的的影响较小。
2、降水对环境影响的控制措施
为减小降水对环境的影响,拟采取以下措施:
(1)根据基坑开挖施工方案和施工进度确定降水井的开启个数和降水强度,基坑开挖过程中,随着开挖深度的增加逐步增加运行的降水井,加大降水井排水量,逐步加大降深,避免由于突然性大范围、大降深对基坑周边造成的影响;
(2)对施工场地周围的已有建筑物,施工前先踏勘一遍。
施工期间每天进行观测,。
如有异常,停止降水施工,及时向上汇报,研究保护方法。
(3)降水运行过程中,根据观测结果及时进行抽水量的调整,优化降水运行方案,使减压工作达到最佳效果。
(六)降水井保护
1、降水井位置应离开基坑开挖边线1.0~1.5m的距离。
2、排水管道应尽量布置在降水井外侧,以便对井位起到一定保护作用。
3、降水井位置应布置明显的彩旗等,避免施工机械、车辆等对其造成损坏。
4、边坡开挖过程中应有专人看护避免开挖时碰撞。
四、施工质量保证措施
建立严密的质量控制程序,做到全员全过程全方位受检,抓好每一个环节,把好各项质量关,使影响工程质量的各种因素处于受控状态,确保工程达到优良。
1.强化质量意识,认真贯彻落实“质量第一”的方针,把创优工程贯穿到施工生产的全过程。
在机构设置、施工方案、管理制度等方面都要紧紧围绕创优目标,以保证和提高工程质量为主线,全面组织优质生产;
2.强化以各级第一管理者为首的质量保证体系,配备强有力的人员,做到各级领导、业务部门、现场指挥、作业班的质量责任明确,考核奖罚及时,充分调动个体职工的创优积极性;
3.加强与建设单位、设计单位、监理单位的密切配合,主动听取建设单位、监理单位的意见,实现“四位一体”,联合创优的质量工作格局;
4.调选精干的管理人员及施工队伍,强化职工质量教育,对关键或者有特殊要求的指定工序的操作人员全部实行持证上岗制度;
5.健全内部检查制度,质检组由公司检查机构派驻,实行施工技术部门管理、质量监督部门监控的监管分立体制,立足自检自控,确保创优目标实现;
6.加强工序质量控制,严格按照公司质量要求标准保证体系的模式组织生产,制定各工序、各环节的操作标准,工艺标准和检查标准。
实行“三工序”制度,对工序标准的执行情况做出检查记录使各工序衔接有序,严禁不合格品流入下道工序;
7.编制切实可行的实施性施工组织设计,制定施工网络计划,按网络节点工期要求,分阶段控制实行均衡生产,避免施工进度和质量发生矛盾,为保证工程质量创造条件;
8.加强施工技术管理,坚持技术复核制;
9.施工中应严格遵守设计及有关施工技术规程、操作规程,现场与设计不符的问题,主动向有关部门提出并积极采取措施,与设计协商解决,提出合理化建议;
10.严格实施工序交接制度,实行“三检”制度,即“自检、专检、联检”三检工作,以样板引路作为基本工程施工切入点;
11.在各项工程施工中,为切实保证工程施工质量,我公司在工程实践中总结出丰富的样板工程质量经验,以此保证整个工程的施工质量。
五、确保工期的技术组织措施
1.选派施工技术水平高,各工种配套齐全的施工队伍进驻现场;
2.建立进度协调工作制度,建立目标控制体系,确定进度控制制度(如检查时问、方法、协调会议时间等),对影响进度的因素进行分析和预测,以确保工程进度。
3.配足性能先进、状况良好的机械设备,加快工期进度;
4.强化物资供应系统,确保物资供应渠道畅通,做到预先订计划及时采购,准时供应,保证工程材料按时到位;
5.合理按照设计要求,技术规范组织施工,推行全面质量管理,针对技术和质量问题,开展QC小组攻关活动,全面实行“自检、互检、专检”的质量“三检”制度,杜绝质量事故,避免工程返工延误工期,保证工程按工期要求有条不紊的进行.
6.加强施工进度计划和检查管理工作,定期检查工作的进展情况,收集施工项目实行进度数据,并与施工进度计划进行比较,对于施工进度出现偏差,及时分析原因,制定对策,找出必要的调整措施,以严密的管理保证工程项目按合同工期顺利完成。
六、施工劳动组织和岗位责任制
为了明确责任、保证降水施工快速、安全、有序进行、确保施工质量,我们建立了严密的施工管理体系,制定了岗位责任制,使各级施工管理人员能够各事其职、各负其责。
管理网络及岗位责任制如图表所示
管理网络图
施工总负责
技术质量管理施工现场管理后勤材料管理
质量
管
理
操
作
监督
资料统计
现场施工
机
具
维
护
文明生产
生活设施
财务工作
材具管理
岗位责任制一览表
岗位名称
人数
岗位责任
质量责任
项目经理
1
项目经理是公司法人在项目上的授权代理,是项目的质量第一责任人,代表公司履行与业主合同相关的责任。
质量、工期负全部责任
技术负责
1
熟悉掌握降水施工规范规程和设计要求,负责编写施工组织设计。
处理现场重大技术问题,负责工程质量验收。
对工程质量负主要责任
技术员
1
抽查现场施工质量和工序质量,检查汇总原始记录,处理现场技术问题。
对工程质量负责
施工员
1
负责钻机搬迁、安装、成井及焊接施工的组织管理工作,严格执行操作规程,保证施工质量。
对施工质量、工期负责
质检员
1
做好现场施工技术质量管理,指导现场施工和对每个环节的质量进行监督。
严把工序质量关,不合格决不进入下道工序。
对各工序施工质量负责
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