深圳市文锦渡口岸旅检场地改造工程地下室降水工程施工专项方案.docx
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深圳市文锦渡口岸旅检场地改造工程地下室降水工程施工专项方案
1.工程概况
本工程为深圳市文锦渡口岸旅检场地改造工程地下室降水工程。
地下室基坑面积约为40m×50m,原自然地面标高为5.04m,常水位埋深为2.90m。
场地移交时给我单位时,地面标高为-0.314m,常水位埋深在-0.814m左右。
根据规范要求,需要将地下水降至承台基层底(基底标高为-1.65m)以下0.50m。
施工场地地下水丰富,且地下水与深圳河河水有一定的水力联系,水位随降雨量及季节变化而异。
为排除地表水体或降低地层中的滞水、潜水等地下水的水位,满足建设工程的降水深度和时间要求,特制定本方案。
2.水文地质特征
2.1.1、地形地貌
场地原始地貌为海陆交互相沉积地貌,后经填海造陆,建有文锦渡口岸。
地下室开挖前自然地坪标高为5.04m,开挖后移交给我单位时地面标高为-0.314m。
2.1.2、水文特征
拟建场地原始地貌为海陆交互相沉积地貌,地下水发育。
主要赋存于第四系新近冲洪积砂层中,水量丰富,属孔隙潜水,局部略具承压性质。
地下水与深圳河河水有一定的水力联系,水位随降雨量及季节变化而异。
勘察期间测得场地地下水稳定水位埋深1.80~5.8m,而地下室地下水稳定水位埋深为2.9m左右。
2.1.3、地层岩性
根据钻探揭露,场地内分布的地层岩土工程性质自上而下评述如下:
1、素填土层:
该层不均匀,未经处理不得作天然地基。
2、粉质粘土层:
强度一般,性质不均,属低压缩~高压缩性土,力学性质一般。
大部分钻孔见及,可考虑低层建筑物基础持力层。
3、粉细砂层:
松散~稍密状,强度低,分布范围小且厚度变化大,为0.30~5.40m。
未经处理,不宜作为基础持力层。
4、淤泥质粘土层:
高压缩性,强度低,分布范围小且厚度变化较大。
未经处理,不宜作为基础持力层。
5、粘土层:
中等压缩性,强度较低,分布范围小。
未经处理,不宜作为基础持力层。
6、粉细砂层:
松散~稍密状,强度低。
未经处理,不宜作为桩基础持力层。
7、砾砂、圆砾层:
稍密~中密状,强度高,层位稳定,可作为桩基础持力层。
8、粉质粘土层:
强度较高,属中等压缩土,力学性质较好
9、全、强风化砂岩:
强度较高,变形较小,可作为一般建筑物桩基础持力层。
但遇水浸泡后易软化,强度降低。
10、中风化砂岩:
强度高,是中、高层建(构)筑物冲、钻孔灌注桩的良好桩端持力层。
本工程地下室开挖土层主要成分为粉细砂。
3.编制依据
1、《岩土工程勘察报告》(广州地质勘察基础工程公司);
2、《建筑基坑支护技术规范》(DB11/489-2007);
3、《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98);
4、《供水管井技术规范》(GB50296-99);
5、《建筑基坑工程技术规范》(DG/TJ08-61-2010);
8、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)。
4.降水方案设计
4.1.降水技术要求
地下室场地移交给我单位时,常水位埋深已降为-0.814m左右。
但本方案降水设计计算中,涉及到常水位埋深的数据,仍依据勘探资料所得的地下室场地常水位埋深计算,即2.90m。
根据规范要求,需要将地下水降至承台基层底(基底标高为-1.65m)以下0.50m。
4.2.降水方案的选择
根据相关降水设计、施工的经验证明,对于渗透系数较大且地下水丰富的土层、砂层可采用管井井点。
因此,本工程拟采用管井法降水。
首先,通过降水设计计算,算出基坑总涌水量。
然后通过设计管井过滤器,计算出单个管井出水量,最后得出管井数量。
得出管井数量后,应合理布置管井,布置后的管井降水能力应能通过验算要求。
本项目考虑地下室剪力墙外与剪力墙内分别布置若干降水井,所有降水井均作为永久降水点布置,待主体结构施工完毕后,再作专门的封堵措施处理。
抽水期间,采用潜水泵机不间断抽水,并配备专职人员(电工2人,杂工2人)24小时轮流看护,随时监控水位,做好停电、坏泵等紧急情况时的应急处理。
如遇暴雨天气,需额外增加泵机抽水。
4.3.降水设计计算
4.3.1、设计计算参数
1、土的渗透系数k=5m/d;
根据广州地质勘察基础工程公司《岩土工程勘察报告》,开挖土层为粉细砂层,得此数据。
2、潜水含水层厚度H=12.8m;
根据广州地质勘察基础工程公司《岩土工程勘察报告》得此数据。
3、基坑水位降深S=2.954m;
说明:
D为基坑开挖深度(m),为5.354m;
dw为地下静水位埋深(m),由勘探数据所得,为2.9m;
sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m),取0.5m;
4、降水影响半径R
降水影响半径宜根据试验确定,当基坑安全等级为二、三级时,当为潜水含水层时:
,当为承压水时:
。
本工程含水层为潜水层按
计算得:
R=47.264m。
5、基坑等效半径γ0
说明:
基坑等效半径当基坑为圆形时就是基坑半径,当基坑为矩形时如下计算:
γ0=0.29(a+b)。
本工程基坑为40×50矩形基坑,根据上式可得,γ0=26.1m。
4.3.2、总涌水量的计算
基坑远离水源,基坑总涌水量Q可按下式计算:
可得,基坑总涌水量Q=1017.96m3。
4.3.3、降水井数量的确定
1、单井出水量计算:
2、降水井数量计算:
式中:
q……单井允许最大进水量(m3/d);
rs……为过滤器半径(m),为0.25m;
l……为过滤器进水部分长度(m),取1.1m;
k……为含水层渗透系数(m/d),为5m/d。
通过计算得,单井出水量q=280.5m3/d,井点管数量n=3.99。
故需布置井点管4个。
4.3.4、井点管平面布置
井点管1与井点管2对称布置,井点管3与井点管4对称布置。
其中,井3、井4为剪力墙外永久降水点;井1、井2为剪力墙内永久降水点,待主体结构完工后封井,封井措施详见本方案第7节《降水井的封堵》。
井点管平面详细布置详见图一。
图一、井点管平面布置图
4.3.5、基坑中心水位降深计算
基坑中心处地下水位降深依据下式计算:
式中:
R0……基坑等效半径γ0与降水影响半径R之和,为73.364m;
ri……各井距离基坑中心的距离,r1、r2为22.253m,r3、r4为22.361m。
可得S1=3.484m>基坑水位降深S=2.954m。
故该井点布置方案满足施工降水要求!
4.4.降水护筒制作及抽水设备的选择
4.4.1、降水护筒制作
降水护筒采用内径为0.5m,长为2.5m的钢护筒,进水部分护筒长度为1.5m。
护筒底部密封,筒壁四周满布直径2-3cm左右的抽水孔,并用钢丝滤水网缠绕,用
铁丝扎紧。
4.4.2、抽水设备的选择
根据计算结果和设计降深,选择QY型潜水泵,保证单个降水井出水量约为300m3/d左右。
5.降水工程监测与维护要求
1、抽水前应统一测一次各井静止水位;
2、抽水开始后,在水位未达到设计降水深度以前,每天观测三次水位;
3、水位达到设计降水深度后,可每天观测一次水位,水位观测允许误差为:
±5cm;
4、绘制水位降深值S与时间t过程曲线图分析水位水量下降趋势,预测设计降水深度要求所需时间;
5、根据水位、水量观测记录,查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因,及时提出调整补充措施,取保达到降水深度;
6、抽水设备定期保养,降水期间不得随意停抽;
7、注意保护井口,防止杂物掉入井内,经常检查排水沟,防止渗漏;
8、更换水泵时,测量井深,掌握水泵安装的合理深度,防止埋泵;
9、现场应准备备用电源,当发生停电时,及时更新电源,保持正常降水。
6.降水井施工
1、测量放线:
根据甲方现场给定基础轴线测放出各井位,并打入木桩,涂上红油漆作标记;
2、成孔:
钻机就位安装好后,核对井位。
开挖1.50m深,埋好护壁筒,护壁筒埋设完毕后开始钻进成孔。
钻孔采用泥浆护壁,施工时保持孔内泥浆高度,防止孔内垮孔,检查孔深达到设计深度后终孔;
3、吊装降水护筒:
经现场技术负责人验收合格后,用抽筒清孔,吊装降水护筒,吊装时应做到安装垂直;
4、填砾:
在井管外填入规格6~10mm砾石滤料,填至距地面1.50m左右后封井。
7.降水井的封堵
井1、井2、井3、井4均为剪力墙外永久降水井点,计划施工时在降水井处预留套管,并于主体结构完工后用微膨胀混凝土浇注封堵。
7.1.封井步骤
垫层浇注→套管安装→底板防水施工→底板混凝土浇注→地下室墙顶板浇注→主体结构完工→管井封堵。
7.2.防水钢套管制作
1、管井套管采用DN219×8的热轧无缝钢管制作,钢套管高度为混凝土底板与垫层厚度之和。
2、加工防水套管止水外环根据钢套管外径,选择不小于6mm厚的钢板加工止水环,止水环外径不小于275mm内径不小于224mm。
3、焊接止水环采用E422焊条,止水环焊接部位套管的中间部位。
4、止水内环螺栓焊接,根据防水钢套管的内径,市场上购买型号相符的DN100管法兰和管法兰盖,其外径为200mm,选择M16全螺纹长度不小于60mm的螺栓,用E422焊条将螺栓焊接于止水内环上。
采用E422焊条焊接止水内环,止水内环位于防水套管的中间部位。
6、焊接钢套管底座,选择4根直径20长150的钢筋,将其对称焊接在防水套管底部。
7.3.钢套管施工
1、在底板混凝土垫层浇筑前,将降水井表面超平,保证降水井同基底相平,将钢套管固定在降水井中心上方的降水井口上,将水泵穿过钢套管放入降水井进行降水。
2、施工底板防水层时,防水层上翻至防水套管外侧止水环底部。
3、底板钢筋绑扎时,应按图纸和设计要求对防水套管周围进行施工,套管周围钢筋可以不断开,当钢筋断开时应对套管周围附件钢筋进行加强措施。
4、当防水套管高度大于500mm时,为保证套管的稳定性,可在套管止水外环上部点焊钢筋与底板钢筋连接固定。
5、底板混凝土浇筑,降水泵连续工作。
6、基坑内降水井停止降水后,立即将降水泵取出,降水井底部回填搅拌均匀的级配沙石,回填深度为降水井口往下两米处。
7、降水井上部两米范围内回填普通硅酸盐水泥,防止地下水位上升过快而影响封堵,回填高度至钢套管止水内环下口平。
8、根据管法兰盖板的大小和螺栓眼制作橡胶垫圈,橡胶垫圈的厚度为10mm。
9、将制作好的橡胶垫圈套内钢套管的螺栓上,再放入管法兰盖,用扳手拧紧螺帽,保证法兰盖密封,不漏气。
10、在确认法兰盖板严密不漏气后,将钢套管清理干净,盖板上部浇比底板高一等级的膨胀混凝土,用小型振捣器振密实。
11、在混凝土达到初凝后进行两次压光,在覆盖,保养,养护不少于14天。
12、检测应符合地下室防水标准。
7.4.注意事项
1、管井破除后不得高于垫层,以保证下止水环安放平整;
2、钢筋绑扎时制作临时固定支架固定钢管,上下层板筋应做加强处理;
3、管井内填充砂石级配必须密实,用垫层封死;
4、中部高标号微膨胀混凝土必须振捣密实,保证质量,浇注高度刚好平内止水环,不得超高或过低;
8.封井大样图
图二、封井大样图
大样图说明:
2、级配沙石;3、干水泥;4、混凝土垫层;5、连接螺栓;6、防水层收口;7、钢止水环;8、钢套管;9、微膨混凝土;10、管法兰盘;11、橡胶垫圈;12、内止水环;13、混凝土底板;14、钢筋底座。
..
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