工程降水施工方案.docx
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工程降水施工方案
一、编制依据
二、工程概况
三、水文地质概况
四、降水的目的、原理及井点对周围环境的影响
五、降水方法的选择及井点系统设计
六、管井及电源的施工布置
七、井点系统施工准备及施工
八、管井的日常管理
九、管井的拆除
十、施工工期及劳动力、机械计划、材料计划
十一、局部降水
十二、各项保证措施
附:
降水井点系统平面图
.编制依据
本次基坑降水编制主要依据以下技术法规和参考资料:
(1)秦皇岛黄金假日滨海度假城A1停车楼工程基础平面图
(2)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
(3)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)
(4)《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)
(5)《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)
(6)《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)
(7)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)
(8)《抽水试验规程》(YSJ215-98,YBJ15-98)
(9)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)
(10)《建筑机械使用安全技术规程》(GBJ-33-2012)
(11)《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)二.工程概况
本工程位于位于北戴河新区,西侧为S364省道,东侧为渤海,秦皇岛黄金假日滨海度假城A1停车楼地块,地面绝对标高介于2.72〜4.11m之间,最大高差为1.39m。
场地地貌单元属海陆交互相。
本区位于河北平原东北端,北依燕山,南临渤海,海洋性气候的特色华北其他地区明显,夏季尤为显著,因海流影响,成为我国北方著名的不冻港。
这里冬季较冷,夏季凉爽,风速较大。
10月下旬至4月上旬的旬气温在10°C以下,最冷的1月气温为-6.1°C,全年日最低气温w0C的日数有131.2天,2000年1月曾出现极端最低气温-24.3C,6月下旬至8月下旬的旬气温约在22C以上,7、8月平均气温分别为24.4C和24.3C,全年旬气温最高值出现在8月上旬。
从8月平均最高气温(28.3C)来看,比同纬度华北平原低2C左右。
全年日最高气温》30C的日数只有18.5天,》35C的日数全年平均不到一天。
这里年平均风速3.0m/s,春季各月皆在3.5m/s左右,6-9月在2.3~2.5m/s之间,最大风速为19m/s
(1972.7.26)。
全年有大风日数9.2天。
秋、冬季盛行偏西风,春夏盛行西南和南一东南风。
本区全年降雨量为683.60mm有降水日73.6天,其中71%勺雨量和50%勺雨日集中在
6月至8月内,仅7月降水就占年雨量的1/3。
全年有暴雨日2.6天,也主要集中在7、8两月。
多年平均蒸发量为1646.8mm干燥度平均在1.3左右,全年平均相对湿度为62%7、8月相对湿度最高达80流右,冬季降水量少,相对湿度也最低,只在50流右。
本区最大冻
土深度为0.85m。
全年日照时数为2777.7小时,5月最多达287.0小时,冬季最少,各月皆在200小时左右。
大风是指平均风速大于或等于12m/s,瞬间风速大于或等于17m/s的风。
本区大风都是在冷空气的影响下产生的,所以总的来说是以偏北方向的大风最多,另外,因为不同季节的环流形态、影响系统都有较大差异,又产生了不同季节大风的主导风向各不相同的结果,见表
2.1-1
表2.1-1各月大风主导风向
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
主风
向
西北
西
北
西
北
北
北
北
北
北
西北
西、西北
次风
向
北、
西
北
东
北
西
西北
西北
东
北
东、西
北
西
北
西
北
显然,本区冬季大风以西、西北风为主,春季大风以北为主,夏季大风以东风为主,秋季大风以北风为主。
本区风向以西北向频率较高,西北偏西和东北偏东次之,其它风向均不足6%平均风速
3.0m/s,最大可达19.0m/s。
最大冻土深度是建筑基础施工必须考虑的气象要素,本区土壤一般在11月下旬至2月上旬冻结,到次年2月下旬至3月上旬解冻,土壤以2~3月冻结深度最大,全区在72~109cm之间,在本区多年平均地温11.9°C。
根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002附录A,场区标准冻土深度0.85m。
3.水文地质概况:
各岩土层的岩性特征及分布情况详见表3-1
表3-1地层岩性特征一览表
年代
成因
土层
编号
土层
名称
岩土描述
厚度
变化范围
(m)
层顶埋深变化范围
(m)
层顶标咼变化范围
(m)
土层
分布
情况
Q4Pd
①
耕土
黄褐色,主要由细砂组成,含植物根系,稍湿,松散。
0.5~
0.7
0.0
1.51~
5.06
普遍
分布
Q4ml
①1
素填
土
黄褐色~灰褐色,主要由细砂组成,局部混少量建筑垃圾或生活垃圾,稍湿~饱和,松散。
0.5~
2.3
0.0
2.62~
4.52
局部
分布
Q4mc
②
细砂
褐黄色,石英长石质,均粒结构,次棱角状,含贝壳碎屑,局部混少量黏性土,局部为中砂,湿~饱和,松散~稍密,局部中密。
0.9~
4.7
0.5~
2.3
1.01~
4.56
普遍
分布
③
粉细
砂
灰褐色,石英长石质,均粒结构,次棱角状,含贝壳碎屑,混少量黏性土,饱和,松散~稍密。
1.2~
3.4
0.6~
5.2
-1.37~
1.73
普遍
分布
③1
粉细
砂
灰黑色,石英长石质,均粒结构,次棱角状,含贝壳碎屑,混黏性土,饱和,松散。
1.3~
3.0
2.3~
4.4
-1.13~
1.03
局部
分布
④
粉细
砂
灰色,石英长石质,均粒结构,次棱角状,局部夹黏性土溥层,饱和,中密~密实。
4.2~
8.8
2.6~
7.2
-3.47~
-0.06
普遍
分布
⑤
粉质
黏土
灰色,可塑,无摇振反应,切面稍光滑,稍有光泽,干强度及韧性中等,局部相变为粉土,夹粉细砂薄层或混砂粒。
0.5~
2.3
9.6~
12.4
-10.23~
-7.03
局部
分布
⑥
细砂
灰色,石英长石质,均粒结构,次棱角状,局部夹黏性土薄层,饱和,密实。
3.5~
13.5
9.0~
18.3
-15.46~
-6.84
普遍
分布
⑥1
粉土
灰色,摇振反应中等,切面粗糙,无光泽,干强度及韧性低,局部夹细砂薄层,湿,密实。
0.9~
2.8
15.5
-13.49~
-12.65
零星
分布
⑦
粉质
黏土
灰色,可塑,无摇振反应,切面稍光滑,稍有光泽,干强度及韧性中等,局部夹细砂溥层或相变为粉土、黏土。
0.5~
6.4
16.8~
28.6
-25.61~
-14.69
普遍
分布
⑦1
细砂
灰色,石英长石质,均粒结构,次棱角状,局部夹黏性土溥层,饱和,密实。
0.6~
3.0
21.2~
26.7
-23.88~
-18.68
局部
分布
⑧
细砂
灰色,石英长石质,均粒结构,次棱角状,局部夹黏性土溥层,饱和,密实。
未揭
穿
24.5~
29.2
-26.64~
-21.54
普遍
分布
本工程施工地点土质主要以粉土、细砂、粉质黏土为主。
初见水位深度介于1.3〜1.8m,标高介于1.68〜1.9m;地下水稳定水位埋深介于0.60~1.30m,绝对标高介于2.22〜2.81m之间,主要赋存于②层中砂及以下砂层中。
地下水位年变化幅度在1.0m左右。
由于基础埋
深位于地下水位以下,为保证基础开挖及保证施工质量,必须降低地下水位。
4.降水的目的、原理及井点对周围环境的影响
4.1目的:
由于基础埋深位于地下水以下,根据现场实际情况,降水范围为A1停车楼工程地下室
基础范围。
为保证土方施工,防止塌方、滑坡,增强地基承载力,必须降低地下水位。
4.2原理:
在地下水位较高的透水土层中进行基坑开挖施工时,由于基坑内外的水位差较大,较易产生流砂、管涌等渗透破坏现象,有时还会影响到边坡或坑壁的稳定。
因此,采用人工降水方法,疏干基坑中的地下水,将基坑内或基坑内外的水位降低至开挖面以下,此方案考虑将水位降到基础以下0.5~1m。
这样,可创造一个干燥的施工环境,以利于基础施工,促进土层的固结,增加其强度,提高边坡的稳定性,减少地下水的渗透压力,防止地基液化、管涌和地基隆起,提高施工质量,保证施工安全。
从井点结构图看,由于采用管井井点降水方法,设备简单,降水量大,渗透系数较大(1.0~200m/d),泵在井中抽水后,井点周围水流向井内,随着水的流失,井周围形成一个
降水漏斗,当基坑深度位于降水曲线上部时,基坑内水被疏干,从而达到降水目的。
另外,
管井井点易于施工,机具及人员管理有序,对现场条件要求低,施工周期短,投入少,易于
组织施工,根据本场地地质勘探条件,适合选用管井井点及明沟排水相结合的方法降低地下水位。
白撚地址
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4.3井点对周围环境的影响
井点降水,一是要在挖至设计基底标高时不出现流砂,保证基坑内正常施工作业;二
是要防止基坑外的地下水位下降对周围已建建筑物、管线、道路路面所造成的各种危害。
根据工程实践经验,长期井点降水时,降水曲面坡度为降水影响半径的1/10,如井点主管埋
深为S(指地下水位以下),则最大的影响半径可达10S.若已建建筑物、管线、道路路面位于影响半径范围内,而不采取防护措施的话,就会引起不均匀沉陷,造成倾斜、裂缝。
4.4管井埋设
孔径、孔深及垂直度满足要求后。
在井点两侧设置滚动滑轮,滑轮上缠绕细钢丝,将钢丝置于井点管底部,然后滚动滑轮,将管均匀的下沉,及时沉管,防止井壁坍塌。
井管下部采用S=50mr木板或水泥板圭寸底。
4.5过滤料填入及圭寸井
整个井管下沉完毕后,检查管居中情况,确认合格后,应及时填入过滤料,填入时,应对称填入。
防止井管倾斜。
过滤填至距地面0.5m时,上面采用30mn左右的粘土封闭。
5.降水方法的选择及井点系统设计
5.1降水方法的选择
5.1.1基坑等级为三级。
根据本场地工程地质与水文地质条件,对于地下水必须降至
基底以下0.5〜1.5m,根据秦皇岛地区经验,拟采用基坑周边管井疏排地下水,以确保基坑开挖和基础施工顺利进行。
场地主要含水层综合渗透系数建议取K=15.0m/d。
5.1.2井点降水24小时进行,若遇特殊情况,停电时需采用柴油发电机继续供电,避免停电影响降水效果。
5.1.3从最后一眼井出水算起,井点连续降水15日后降至土建要求基础相对标高—
2.7m(绝对标高1.3m)开挖(根据现场实际情况,连续降水时间可能有所改变),开挖后井点继续降水至土建要求基础标高。
5.2井点系统设计
5.2.1井点各种参数的确定
(1)假想半径Xo确定
根据平面尺寸:
1
X0—2X2603.X3.1428A:
基坑面积:
66527m?
(2)降水系统的总涌水量:
宀1.366K2HSS
Q-
igRigx。
1.36615221.52.82.8
lg186lg140
2306.35/0.11m3/d
20966.85m3/d
Q:
为基坑涌水量m3/d。
K:
为渗透系数m/d。
K=15m/d
H:
为潜水含水层厚度,为简化计算,H取有效带深度
H=1.3(s'l)=21.5m
l:
滤管长度
s':
原地下水位至滤管顶部的距离
S:
为水位降深m。
S=2.8m
R:
为降水影响半径m。
R=1.95S(HK)1/2=1.95*2.8*(19.5*15)1/2=93m
Xo:
为基坑半径m。
(3)管井过滤器进水部分单井出水量
q120dl3Ks
120*3.14*0.4*1.2*315*0.25
3
71m/d
d:
滤管的直径
l:
过滤器的进水部分长度
s:
经验系数0.2~0.25
⑷井点数
N=1.1*Q20966.85/71295眼
q
另因局部基坑过大,基坑内每15X15米范围内布观察井或者和疏干井1口,共计40口(开挖后废弃),共计335口,现场实际施工中,甲方定基坑上井间距为9米,基坑内井间距为15米X50米,共计249口。
(2号路电缆沟以及附近水塘内水外排用泵数量和材料另计)
(5)井深的确定
根据施工经验,综合考虑此处井深取15m
井点主要是根据基础布置在基坑周围,避开周围建筑物,以防降水对周围建筑地基有不良影响,除沿2号路部分降水井在基坑护坡中以外,其他部分降水井都在坡上,波纹管布设在井外满足基坑开挖要求,具体布置效果见附图。
5..2.2水管道的确定
根据施工经验,由于降水井数量较多,根据现场实际情况,降水工程的排水主管道选用HDPE300500、600波纹管、承插连接,间隔28-30米设置收水井一座(具体做法见02s515),井深标高以现场实地标高为准,管线埋设于地下,根据开挖线在其四周合理布置管道位置及其走向,统一外排,管道合理布放。
考虑到基坑开挖,穿越临时路部分和临时路段通往基坑内的部分埋设6段8米过路套管,过路部分采用强度高的混凝土2级管代替HDPE波纹管。
根据甲方指定排水点,开挖管沟,通过找坡和跌降的方式达到降水水量的排放,根据现场地形,指定的外排放点标高高于现场标高,在其排放点最近位置设置收水井,安装提升装置,为保证现场降水不间断进行,在现场安放300KW发电机2台,提升装置采用多个100口径的潜水排污泵,便于根据现场需外排水量的控制与维修,最终排入甲方指定位置。
523过滤管:
直径为DN400m。
524填充料采用2.5〜4mn砂石作为水井的滤料。
5.2.5抽水设备:
采用Q6-35/2-1.1型三相双叶轮潜水泵,扬程:
35m功率:
1.5kw。
5.2.6电源功率:
总功率为30kw。
5.2.7提升设备:
采用100GW(PB)100-30-7.5型潜水排污泵
六.管井及电源的施工布置
6.1井点布置:
管井井点分别布置在土方开挖上口线外2米,沿路敷设,井深均为15m根据施工工期,降水日期缩短,采用加大降水井密度的方法为开槽创造条件,相邻9米一个降水点,达到开槽条件以后,基坑内降水井和观察井作废,后期根据现场情况和季节影响相应减少降水井数量,每个时期减少数量、位置由甲方工程师确定。
6.2排水管布置:
沿管井外侧1m布置,因现场降水井多,降水量大,输送距离过远,为此根据现场地形和甲方指定排放点标高,在保证敷设管道坡度的同时在地上均匀布置收水井,通过汇集最终由主管道排出。
详见附图。
6.3电源布置:
为方便现场操作,根据实际情况设置2个配电盘,每井设置1个控制电源。
七.井点系统施工准备及施工:
7.1施工部署:
施工准备一放线一挖泥浆坑-回转转机就位一成孔一下管一填充滤水层一上部用厚土
填实f洗井f下泵f抽水f土方开挖f土建施工f具备回填条件f封井。
7.2施工准备
7.2.1施工前应按设置位置定出井的位置。
7.2.2施工用水、电接到现场。
7.2.3过滤管按设计部位长度配齐,并按施工顺序堆放在孔位附近。
7.2.4合理堆放合格过滤料。
7.2.5钻孔机械就位。
7.3管井施工
731钻孔选用回转方法成孔。
孔径为400mm钻孔时应设置护筒,并填写施工记录。
7.3.2井管埋设孔径、孔深及垂直度满足要求后。
应及时沉管。
防止井壁坍塌。
井管分节下沉。
井管下
部采用S=50mn木板圭寸底,管与管之间错位三10mm
7.3.3过滤料填入及封井整个井管下沉完毕后,检查管居中情况,确认合格后,应及时填入过滤料,填入时,对称填入。
防止井管倾斜。
过滤填至距地面2m时,上面采用粘土封井。
7.4洗井井管、过滤料施工完毕后,应及时洗井,防止泥浆硬化影响井管出水量,同时冲洗出井
中的部分小颗粒,使井周围形成天然过滤层,保证井点的出水量。
7.5潜水泵的安装
7.5.1潜水泵安装应在井中心位置,距井点底不小于1.5m。
7.5.2扬水管连接牢固,严禁有漏水现象。
7.5.3泵应有良好的接地装置。
7.5.4基础坑内废井处理方法:
先将井底封死,往里面灌注素实混凝土(目的是防止以后井点处出现渗漏水现象)。
八.管井日常管理:
8.1井周围应按卫生防护要求保持良好的卫生环境,防止环境污染。
8.2管井井口应有临时封闭措施,防止杂物掉入
8.3井点立管埋设完并与卧管及抽水设备接通后,必须先进行试抽水,在无漏水、漏气、淤塞等现象后,才能正常投入使用。
8.4井点应保证连续抽水,并应准备双电源。
如抽不上水或水一直较混,或出现清后又变混等情况,应立即检查处理。
如井点管淤塞过多,严重影响降水效果,应逐个用高压水反冲洗井点管或拔出重新埋设。
九.管井的拆除:
基础施工完毕后,回填土至地下水以上时,井点降水即告结束,泵拆除,采用细砂填入井中,然后进行补水灌注。
十.劳动力计划、机械计划、材料计划:
10.1劳动力计划
序号
工种
人数
备注
1
打井工
30
2
电、气焊工
8
3
管理人员
5
4
电工
7
5
值班人员
5
10.2机械计划
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
钻井机
台
8
2
水泵
台
250
3
电焊机
台
1
4
300KW柴油发电机
台
2
10.3材料计划
序号
材料名称
单位
数量
1
无砂过滤井管
m
3000
2
配电箱
台
15
3
电缆
m
400
4
电缆线4X2.5
m
8000
5
排水管
m
6000
6
HDPE波纹管
m
1900
十一.局部降水
11.1原因及目的
经现场实际勘察,C3地下室开挖土方有污泥层,厚度约20m,根据C7-2—期及地中海酒店项目和C3-1项目经验,为保证土方顺利开挖,防止塌方、滑坡,需进行局部二次降水。
降水点和数量根据现场施工情况而定。
11.2原理
由于真空泵的抽吸,在吸水管内形成真空,吸水管路与过滤管相连,在滤管内形成真空,通过真空泵不断抽气,使井孔周围的土体形成一定的真空度,土内孔隙水在大气压及土体重
力作用下由高压向低压流动,流入滤管,再通过真空泵抽吸,排入就近的井眼,使污泥层上面的水减少以致抽干,满足工程所需的降水要求,达到土建施工要求。
11.3降水方法的选择及井点系统设计
11.3.1降水方法的选择
根据我单位的施工经验,结合本工程的基础标高,拟采用真空泵方法进行局部降水。
11.3.2管道的确定
水管为De15塑料管,管下端为滤管,每个电梯井及电梯井集水坑布置4根滤管,每根
长度为12米;其他集水坑每个布置四根滤管,每根长4米,管壁上钻有3mm勺星棋状排列
滤孔,为避免滤孔堵塞,管壁外包尼龙丝布作为滤网,在滤网外在围一段螺旋形铁丝,将滤
网固定在滤管上,防止滤网脱落或下滑,保护滤管。
11.3.3抽水设备的选择
采用1WZB-1.5单相自吸泵,吸程;25m功率;1.5KW
11.4降水区域
集水坑和其他需要局部降水的区域。
11.5真空泵及滤水管的布置
11.5.1真空泵分别布置在土方开挖上口线外,为方便施工,采用木方固定在基坑外侧。
每
个集水坑外设置四台真空泵,滤管按土方上口开挖线外1.5米布置。
11.5.2滤水管分别布置在土方开挖上口线外1.5m,深度1.5m,宽0.3m。
采用人工开挖沟槽,挖至要求深度后埋管,要特别注意回填砂土厚度,防止管道漏气。
11.5.3电源布置:
为方便现场操作,就近采用原有降水电源。
11.6劳动力计划、机械计划、材料计划
11.6.1劳动力计划
序号
设备名称
人数
备注
1
打井人员
15
2
水泵
60
3
电焊机
4
11.6.2机械计划
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
单相真空泵
台
100
2
潜水排污泵
台
7
11.6.3材料计划
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
15的塑料管
m
2000
2
配电箱
台
4
3
4>2.5电线
m
200
十二.各项保证措施
12.1质量保证措施
12.1.1实行全面质量管理,进行书面技术交底,技术交底要落实到班组的每一个人,以免
在施工中产生不必要的错误,对工程施工造成影响,开工前对施工人员进行安全技术交底,
并按规定记录。
12.1.2建立施工生产例会,每天晚上召集下面班组人员进行开会,及时提出和消除质量隐患,对工程中出现的问题及时进行协调解决。
12.1.3工程质量三检制度。
每天都配有质检员在现场进行质量监督检查,每道工序坚持实行班组自检、项目复检,监理报检的制度。
12.2施工进度保证措施
12.2.1根据每台机具生产率,组织足够的施工机具。
12.2.2组织人员24小时作业,作到人歇机不歇。
12.2.3改进护壁泥浆,在原土中加入适当粘土,加快井孔施工速度。
12.2.4加强降水管理,24小时安排施工人员跟班作业,发现隐患及时排除。
12.3安全保证措施
12.3.1建立安全生产责任制,设专职安全员。
12.3.2严格我单位的安全生产制度和技术操作规程。
12.3.3施工中各种电源、电器应有专人管理。
12.3.4施工中各种电源应有良好的接地装置,不得有漏电现象。
12.3.5危险区域应设置安全标志。
12.3.6不私自搭接、拆改电源,不得在主干线上搭接电源。
12.3.7使用合格的动力配电箱,箱内配合格的漏电保护器。
同时做到三级供电、二级保护、一机一闸一漏保,施工电源用线为合格的三相五线制电缆。
12.3.8为防止雨季施工过程中,柱基础及设备基础内有雨水存在,我单位特配备30台潜水排污泵,以便排水用。
12.4文明施工措施
12.4.1严格按文明工地的有关要求施工。
12.4.2材料整齐:
设备、材料堆放整齐,不影响施工场地交通,对环境有影响材料、物品要有必要的分隔措施。
12.4.3清洁卫生:
施工现场应保持卫生清洁。
施工中不得有污水外流,泥浆外溢现象。
12.4.4夜间连续施工,要配置照明灯,以免发生不必要的危险,施工人员尤其要有高度的警惕心,不准夜间酗酒、斗殴。
12.4.5交工后场地清理干净。
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