深基坑开挖放坡计算及深井降水计算secret.docx

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深基坑开挖放坡计算及深井降水计算secret

一、工程概况

1基本情况错..误！

未定义书签。

2

地质情况-..1..-

1确定方案-..2..-

2开挖及降水检算-..3.-

3.坡面防护及监测方案-..7.-

三、安全防护方案-8-

1安全技术措施-..8.-

2施工机械安全措施-..9.-

3电缆的防护措施-..9.-

一、工程概况

地质情况

2.1绝对标高与相对标高。

该立交分三孔，中间为主孔，长104米，净宽10米，两边孔长97米、宽5米，呈台阶形布置，中孔基坑底标高为79.024，边孔基底标高为79.324，开挖最深处8m土方开挖工程量约6万立方。

2.2周边环境:

基坑东南有民房，北边为便道，基坑降水过程中的排水通过南侧连霍高速排水系统排出，其余场地较开阔。

2.3地质情况

地面向下1米内位粉土，其中0-0.5米为素填土、耕植土，以粉土为主;1-3.1米范围内位粉砂，砂质不纯，局部泥质含量高；3.1-6.3米范围内为粉土，土质不均，局部砂感较强，夹粉质黏土团块；6.3-7.2米为粉质黏土，7.2-16米为细砂，局部含泥量较高，夹薄层粉土。

详见下表：

，，6.3-7.2米土：

褐黄色，稍湿，松散，土质不均。

其中0-0.5m为素填土、耕植土，以粉土为主粉土：

褐黄色，稍湿，松散，土质不均。

其中0-0.5m为素填土、耕植土，以粉土为主

二、基坑开挖及降水方案

1确定方案

基坑开挖采用放坡开挖，开挖坡度为1:

1.25，中间位置设置二级台，台阶宽1.5米；基坑开挖时分两次开挖，第一次开挖深度为4米，由东向

西全断面开挖，开挖完成后开始施做降水井及水泥砂浆桩；待水泥砂浆桩

施工完毕，降水已降至基坑底-1米位置后进行二次开挖，由东至西全断面开挖至设计标高。

开挖后降水采用深井降水，井置于基坑开挖的二级台阶处，通过潜水泵抽水后汇于基坑上方的汇水池，然后通过管道排入连霍高速的排水系统。

基坑开挖断面图和平面图附后。

2开挖断面及降水检算

2.1.1参数选取

开挖总高度H=7.5m，顶层开挖高度h=4.0m,粉土重度丫=19.5KN/m3内摩擦角：

=23°、黏聚力c=3KN/m2

⑴、底层边坡角度0

1计算

2.1.2放坡角度检算

2csinqcos®

H二厂

y■2尸1一*、

sin（—）

2

752汉3汉sinqcos23

7.52”_23、

19.5sin（—）

经试算得01=41.14

2

换算坡比为1:

1.144>1:

1.25。

⑵、顶层边坡角度02计算

肘（号）

23sin二2cos23

4=2為-23

19.5sin（-）

2

经试算得92=49.92°，换算坡比为1:

0.852>1:

1.25。

放坡宽度L=（H—h）1.251.5h1.25

=（7.5-4）1.251.541.25

=10.875m

2.2降水检算

祁屹垱中桥处原地表标高为86.2m,基坑底标高为79.024m,地下水位

线标高为79.946m。

设计在基坑南北两侧平台中线处打设40口半径20cm

管井进行降水（管井间距15.58m）。

2.2.1参数选取

粉土渗透系数K=1.0m/d、降水曲线坡度i=0.1、管井井点半径r=0.20m、井点个数n=40、水位降低值s=3.0m、过滤管长度l=3.0m、降水区域宽L1=38.65m长L2=296.0m。

2.2.2降水检算

由于管井底未到不透水层及承压水层，故该区域降水按无压非完整井计算。

水位线至井点过滤管上端距离s'

s'i-0.13=4.93m

22

由丄弐0.622知含水层有效深度Ho

s'l5.03

H0=1.794（s'1）=1.791（4.933）=14.21m

抽水影响半径R

R=1.95sJh0K=1.953.0.14.211.0=22.05m

取R=22.000m

假象半径X。

/「L2{38.65X296““曲““

X）=、=J=60.23m，取x（）=60.00m

二'■3.14

抽水影响半径Ro

Ro=R怡=2260=82m

抽水半径为R的一点水位ho

h0=H0-s=14.21-3g11.21m

总涌水量Q

Q=1.366K

（2H0_s）sh0+0.5rph0—I

IgRo-Igxo：

h\h

=1.3661.0（2仏21—3）3“21°5°.20/W

Ig82-Ig60Y11.21V11.21

=1015.2m3/d=0.01175m3/s

管井过滤器进水部分每米井的单位进水量q

q=2二rlK=23.140.21.0-10=0.00028m3/s

1515

管井过滤器部分总长度L

Q

L=-q单个抽水井过滤管浸水长度h

0.01175=41.2m取L=42.0m

x1

=149.26

m

Igx1

=2.174

x2

=133.82

m

Igx2

=2.127

x3

=118.43

m

Igx3

=2.073

x4

=103.09

m

Igx4

=2.013

x5

=87.84

m

Igx5

=1.944

x6

=72.72

m

Igx6

=1.862

x7

=57.85

m

Igx7

=1.762

x8

=43.48

m

Igx8

=1.638

x9

=30.32

m

Igx9

=1.482

x10

=20.84

m

Igx10

=1.319

x11

=20.84

m

Igx11

=1.319

x12

=30.32

m

Igx12

=1.482

0.00028

x13

=43.48

m

Igx13

=1.638

x14

=57.85

m

Igx14

=1.762

x15

=72.72

m

Igx15

=1.862

x16

=87.84

m

Igx16

=1.944

x17

=103.09

m

Igx17

=2.013

x18

=118.43

m

Igx18

=2.073

x19

=133.82

m

Igx19

=2.127

x20

=149.26

m

Igx20

=2.174

x21

=149.26

m

Igx21

=2.174

x22

=133.82

m

Igx22

=2.127

x23

=118.43

m

Igx23

=2.073

x24

=103.09

m

Igx24

=2.013

x25

=87.84

m

Igx25

=1.944

x26

=72.72

m

Igx26

=1.862

x27

=57.85

m

Igx27

=1.762

x28

=43.48

m

Igx28

=1.638

x29

=30.32

m

Igx29

=1.482

x30

=20.84

m

Igx30

=1.319

x31

=20.84

m

Igx31

=1.319

x32

=30.32

m

Igx32

=1.482

x33

=43.48

m

Igx33

=1.638

x34

=57.85

m

Igx34

=1.762

x35

=72.72

m

Igx35

=1.862

x36

=87.84

m

Igx36

=1.944

x37

=103.09

m

Igx37

=2.013

x38

=118.43

m

Igx38

=2.073

x39

=133.82

m

Igx39

=2.127

x40

=149.26

m

Igx40

=2.174

则:

Igx*x2……x4o=2.1742.068……2.174=73.575总涌水量Q

（2H0_s）s

Q=1.366K—

1

IgR。

lgx^x2x40

n

（214.21-3.0）3.0

=1.3661.0-

1

Ig8273.575

40

-1399.2m3/d一1015.2m3/d

由此可知，

管井井点点数和布置距离满足本工程降水要求。

管井埋置深度H

H二H1hiL/2H2H3=3.520.138.65/2111.5=19.9m

取H=21m

式中H1——地面至基坑底面的距离（m）;

h——基坑底面至降水曲线最高点的安全距离（m）；

L——双排管井降水的井排间距（m）；

i——降水曲线坡度；

H2——滤管长度（m）；

H3——沉淀管长度（m）;

井管选用无砂混凝土井管，井底沉淀管长度定为1.5米，滤管位置在自然水位线以下，对准含水层，其长度与含水层厚度相等。

3.坡面防护及监测方案

3.1防止雨水冲刷边坡方案

为防止雨水冲刷边坡，待基坑开挖完成后在坡面上用M10水泥砂浆做

3cm厚的水泥砂浆抹面。

3.2基坑四周及坑底的保护方案为保护开挖好的基坑，防止雨水浸泡，基坑排水采取基坑外排水和基

坑内集排水。

基坑外在离坡顶1.0米外自然地坪处设置30cmx30cm截水沟，水自东向西排，然后向南排，不让地面水流入基坑内。

在基坑底距坡角50cm处设30cmx30cm排水盲沟，沟内填筑10cm厚的碎石，每隔50米设一集水井，直径为80cm井底比沟底深70cm并配置水泵，将水抽至基坑降水用的汇水池内，保护好已经开挖完成的基坑。

3.3监测方案

基坑开挖好后派人随时盯控基坑的变形情况，发现裂缝立即停止施工，在坑底坡脚处每隔50米，坡顶上方距离边坡30cm处每隔50米设置观测桩，施工过程中由测量人员每天用坐标法监测观测桩的位移情况并用标高法测出沉降情况，如发现沉降量大于2mm天或位移量大于2mm天，则停止施工，找出变形的原因，对基坑进行进一步防护后方可开始施工。

三、安全防护方案

1安全技术措施

1.1开挖边坡土方,严禁切割坡脚,以防导致边坡失稳；不得在基坑上方堆士，开挖北侧边坡需人工配合钩机开挖，电缆需人工开挖出并进行架空防护后方可用钩机开挖边坡。

在电缆架空位置采用人工刷坡，严禁使用机械。

1.2机械行驶道路应平整、坚实,防止作业时下陷；

1.3机械挖土分层进行,按交底放坡,防止塌方、溜坡等造成机械倾翻、淹埋等事故。

1.4多台挖掘机在同一作业面机械开挖,挖掘机间距应大于10m;多台挖掘机械在不同台阶同时开挖,应验算边坡稳定,上下台阶挖掘机前后应相距30m以上,挖掘机离下部边坡有一定的安全距离,以防造成翻车事故。

1.5机械施工区域禁止无关人员进人场地内。

挖掘机工作回转半径内不得站人或进行其他作业。

挖掘机、装载机卸土,应待整机停稳后进行,不得将铲斗从运输汽车驾驶室顶部越过；装土时人都不得停留在装土车上。

1.6挖掘机操作和汽车装土行驶要听从现场指挥；所有车辆必须严格按规定的开行路线行驶,防止撞车。

1.7挖掘机和自卸汽车行走、装卸土时,必须注意上空电线,不得在架空输电线路下工作;如在架空输电线一侧工作时,垂直与水平距离分别不得小于2.5m与4~6m（110~22OKV时）。

1.8基坑四周做1.2米高的临时围栏，并用彩钢瓦封闭，1米以内不得

堆土堆料。

夜间设红色警示标志

2施工机械安全措施

2.1物资设备部对工地所有机械统一定期进行安全检查，发现问题及时解决，消除不安全的因素。

2.2各种机械设备均要制定安全技术操作规程，并认真检查落实情况。

2.3机动车严禁无证驾驶。

施工人员需持操作证操作机械。

2.4定期检查机械设备的安全保护装置和安全指示装置，以确保以上两种装置的齐全、灵敏、可靠。

3电缆的防护措施

位于桥北侧的军用电缆采用架空防护，基坑开挖前需人工将电缆挖出，挖出后在原电缆位置采用双排#字钢管架防护，钢管架间隔6米设置一组，架底设厚0.3米的混凝土基座。

具体详见电缆架空设计图。