基坑降水设计计算.docx

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基坑降水设计计算

锦绣东方二期

基

坑

降

水

方

案

四川中恒建筑工程有限公司

二0一一年五月

锦绣东方二期

基坑降水方案

审批:

审核:

编制:

四川中恒建筑工程有限公司

二0一一年五月

1工程概况

2场地工程地质条件

3降水设计

4降水井施工

5施工组织

6质量、安全保证措施

7降水维护措施

8工作量

9降水井平面布置图

10沉降观测点

11井深结构图

12降水管道布置图

13沉沙池结构图

1工程概况：

拟建物场地位于成都市成华区府清路东六街。

场地周边东邻近电子科技大学东院宿舍区、北侧邻近电子科技大学附小，南侧为已建道路府青路东六街，西侧为规划待建道路。

2场地工程地质条件

拟建场地属成都平原岷江水系Ⅱ级阶地。

地形平坦。

场地范围内地层主要由第四系全新统杂填土，素填土、粉质粘土、粉土、中砂、卵层组成。

场地地下水为埋藏于砂卵石中的孔隙性潜水，河水及大气降水为其主要补给来源。

根据岩土工程勘察报告及成都市降水经验，本工程适合井点降水。

本工程含水层渗透系数取米/天，地下静止水位埋深按米考虑。

3降水设计

设计依据

《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）

《供水管井技术规范》（GB50296-99）

《建筑基坑工程技术规范》（JGJ120-99）

《“府青惠园”岩土工程勘察报告》

《“府青惠园”总平面图》

参数选择

根据工程勘察资料，降水计算的参数取值如下：

地下静止水位埋深按米考虑，基坑开挖深度按考虑，电梯井开挖深度为，基坑采用人工挖孔桩支护的区段，挖孔桩开挖深度为，故考虑将地下水降至挖孔桩底以下，即将地下水位降至；渗透系数k，由于涌水量计算只考滤卵石土层，渗透系数即卵石土层系数，根据地勘报告，取k＝d；

降水计算

基坑涌水量计算：

基坑涌水量采用块状基坑出水量公式计算：

式中：

Q——基坑涌水量，m3/d；

k——渗透系数，取k＝d；

S——设计降深，S＝；

H——含水层厚度，即静止水位至基岩面的距离，取H＝m；

R——影响半径，

；

——基坑等效半径，矩形基坑

；

：

基坑长度

；

b：

基坑宽度b＝；

；

/d

单井理论出水量计算

单井的出水量

按下述管井经验公式计算：

；

——过滤器半径（m），本工程管井管直径，

＝；

——过滤器进水部分长度（m），即R/10长度为；

；

水泵选择

根据基坑涌水量、单井出水量的计算结果及设计降深，选用QJ型潜水泵。

水泵流量不小于50m3/h，扬程不小于30m，电机功率，日抽水量为50×24＝1200m3/d。

抽水过程中，每井一台水泵，带吸水铸铁管或胶管，配上一个控制井内水位的自动开关，在井口安装75mm阀门以便调节流量的大小，阀门用夹板固定，井点系统并预留2～4台水泵备用。

降水井数量计算

计算公式为：

；

Q——基坑总涌水量；

q——单井出水量，由于水泵出水量高于管井理论出水量，以理论出水量为准计算，取q＝d；

。

即n取20>时满足降水井数量要求。

降水井深度

Hw=Hw1+Hw2+Hw3+Hw4+Hw5

其中：

Hw1表示基坑深度，取

Hw2表示降水位距离基坑底的深度,取

Hw3表示降水期间地下水位变幅,取

Hw4表示滤管长度,取

Hw5表示沉沙管长度,取

Hw=

降水深度验算

本工程降水井形成井点系统，考虑群井效应的有利影响（各个单井水位降落漏斗彼此发生干扰，产生群井效应，将两个降水井之间的中心点处视为水位最高点，计算受降水漏斗影响的降水高差。

由于降水漏斗的降落曲线以降水井为中心向外扩散，与降水井对比处于等半径位置时降落曲线高程一致，相邻降水井间距为（验算挖孔桩施工时的降水深度，需降至），基坑跨度最大为（验算电梯井坑的降水深度，需降至），故对相邻降水井之间降深、基坑中心点降水深度进行验算。

根据上述计算，影响半径（水位降落漏斗曲线稳定时的影响半径）R=，降水井的降水深度为至，实际降深。

由于影响半径远大于降水深度，可将降落曲线视为直线。

1、相邻降水井间降深验算，水位最高处为离降水井间距的位置，即x=，求y。

计算得出：

y=×=。

即降水时相邻降水井间的水位最高处为：

m–=m，要求降水深度≥（两井间基础护壁桩深度）。

满足要求。

2、基坑中心点降深验算，水位最高处为中心点离降水井的位置，即x=，求y。

计算得出：

y=×=。

即降水时基坑中心点的水位最高处为：

–=，要求降水深度≥（基坑中心处开挖深度）。

满足要求。

依据以上计算，至少应设置20口深度m的降水井。

考虑群井效应及降水漏斗影响，根据《建筑基坑支护技术规程》和成都地区降水施工经验，降水井间距不宜大于30m，综合本工程特点及现场、周边环境条件，实际设置20口能满足降水要求（见总平面布置图）。

整个降水井系统形成封闭潜水泵通过排水管将水直接排在沉砂池中，水经沉淀后排入市政雨水管道。

降水井结构设计与技术要求

（1）降水井采用内径为300mm的钢筋混凝土井管；

（2）每口井下布设1根沉砂管和3滤水管,滤水管上部为6根井壁管,（每根井管长度均为；

（3）成井时要求井孔圆整垂直，井管焊接牢固,安装垂直；

（4）填砾规格10—20mm砾石，如遇特殊砂层应选择适当砾径以便更好地隔砂滤砂；

（5）洗井采用活塞和空压机联合洗井，确保成井质量,达到正常出水时含砂率小于1/10000,以保证抽水设备正常运行。

4降水井施工

施工工序

测放降水井点位→凿井至设计深度→洗井至满足降水设计要求→安装降水泵→修建沉砂池及安装排水管道至排水指定位置→降水→开挖并支护

施工工艺

（1）测量放线：

根据甲方现场给定基础轴线并按“平面布置图”测放出各井井位，并打入木桩，涂上红油漆作标记。

（2）成孔（关键过程）：

钻机就位安装好，核对井位，确认无误后，人工开挖深，埋设管径700mm的护壁管，完毕后开始钻进成孔。

采用CZ-22型钻机冲击成孔，孔内采用泥浆护壁，保持泥浆高度，防止垮孔。

成孔过程中应确保机架平稳，不产生移位，以保证成孔倾斜度不大于1%。

钻进过程中应作好地层记录及交接班记录。

在钻进过程中，随时测量井深和钻头尺寸（钻头直径应保证在540mm以上），孔深达到设计深度后终孔。

钻进过程中应作好地层记录及交接班记录。

　（3）吊装井管：

钻孔到设计深度，经现场技术负责人检验合格后，用水稀释泥浆，清除井底稠泥浆，用抽筒清孔。

清孔完毕后，吊装井管，使井管置于井孔中心，保证填砾厚度均匀，将井管下入井内，确保井管的偏斜度不大于1%。

下井管时，要确保各段井管之间焊接牢固、安装垂直。

（4）填砾：

井管安装后，及时在井管外填入规格10～20mm砾石滤料。

若场地地层变化较大时，应根据地层记录分层选料。

填砾时，砾料应沿井管四周均匀连续填入，保证填砾量不不小于设计值的95%。

当发现填料量与设计深度有较大出入时，应及时找出原因并排除。

井管上口2m深度范围内用粘土封闭。

（5）洗井（质量控制点）：

采用空压机、活塞联合洗井，每井活塞洗井不少于两次，每次提拉活塞不少于2小时，空压机洗井不少于2个台班，以确保洗井质量，达到正常出水时含砂率少于1／10000要求。

5施工组织

机具设备

CZ-22型钻机3台

电焊机3台

3立方空压机3台

配电盘设备3套

钻具3套

电缆500米

人员组成

项目经理1人

项目技术负责人1人

项目施工负责人1人

安全员1人

电工1人

普工9人

以上为2台机器人员,若增加机器则相应增加人员。

6质量、安全保证措施

工程质量保证措施

（1）严格按照两审两检的原则进行质量控制。

（2）由工程技术人员、技工、普工组成质量管理小组，从施工各个环节进行质量控制，各施工工序做好施工记录。

（3）加强技术管理，认真贯彻各项管理制度。

开工前落实各级人员岗位责任制，作好技术交底。

施工中检查执行情况，开展全面质量管理活动。

成孔钻进时，由工程技术人员及当班技工随时检查孔斜、钻头尺寸，以保证控制孔斜在％以内。

降水井施工安装井管时，由工程技术人员用吊线法检测井管安装的垂直度；遇砂层较厚的地段必要时加裹一层滤布,防止抽水时出水含砂量过大,对该建筑物和邻近建筑物的地基带来危害；洗井时，每班技工应作洗井记录，工程技术人员随时抽查监督，保证洗井时间，满足含砂量不大于1／10000，满足出水量不低于邻近井的出水量，以保证抽水设备正常运行及井的正常使用时间，最终满足基坑开挖的需要。

（4）严格执行各当班作业人员自检、互检、技术人员专检,工程负责人抽查的质量控制制度。

上一道工序未经检验合格不得转入下一道工序。

（5）施工现场遇特殊情况时不得自作主张,应及时报告甲方现场代表及监理，三方共同研究处理。

（6）工程技术人员负责原始资料的收集整理工作,对出现的问题会同有关人员组织攻关处理。

安全、文明施工保证措施

（1）由工程负责人、钻探班长组成安全管理小组，共同进行安全管理，严格执行安全生产有关规章、规程和工地各项安全制度。

（2）建立安全组织体系,工地设总安全员和作业班组设兼职安全员。

安全员随时检查生产安全情况。

各班组严格执行安全责任制并与经济效益挂钩。

安全生产有奖,出事故受罚（具体措施另订）。

（3）开工前、上岗前,对全体工作人员进行安全生产教育；弄清空中、地下各种管线分布情况。

（4）工地安全用品,设备防护品,消防设备及劳保用品配备齐全。

施工人员进入现场必须穿戴好劳保防护品。

（5）加强用电安全措施:

电器设备的检修,必须由专职电工进行，施工用电必须用绝缘线,严禁带电操作。

（6）施工现场设防护拦,未经许可,不准与工程无关人员进入现场。

（7）工地人员必须遵守我公司制定的规定。

（8）技术不熟人员不能顶岗操作机具,严禁酒后作业。

（9）工地区域分布合理有序、场容场貌整洁文明施工区域与生活区域严格分隔，场容场貌整齐、整洁、有序、文明、材料区域堆放整齐，并采取安全保卫措施。

（10）在工地四周设置反映企业精神、时代风貌的醒目宣传标语；工地内设置宣传栏、黑板报等宣传阵地，及时反映内外动态。

7降水维护措施

（1）降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查，每天检查不少于3次，观测和记录水泵的工作压力，电动机、水泵温度，电流、电压、出水等情况，发现问题及时处理，使抽水设备始终处在正常运转状态。

（2）抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽。

（3）注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水管，防止渗漏。

（4）在更换水泵时，应测量井深，掌握水泵安装的合理深度，防止埋泵。

（5）发现基坑出水，应及时查明原因，组织处理。

8工作量

本拟建场地共计需凿深米降水井20口，凿井总工程量为500米。

9降水井平面布置图（图1）

10沉降观测点（图2）

11井深结构图（图3）

12降水管道布置图（图4）

13沉沙池结构图（图5）