深基坑降水工程设计及施工工艺.doc

XXYY花园深基坑降水工程设计及施工工艺

XXYY花园1#、4#楼基坑降水工程设计，是根据土层的渗透系数，要求降水的深度和工程特点，经技术和经济比较后而确定的。
深井井点法适用于降水深度较大或土渗透系数较大的深基坑降水且经济实用，所以1#、4#楼基坑降水采用此种方法。
一．工程概况
1#、4#楼均为短肢剪力墙结构，1#建筑面积13825m2，东西方向70 m、南北方向11.76m，±0.00相当于绝对标高44.7m，地上17层，地下1层，筏板式基础。4#楼建筑面积17661 m2，东西方向90.74 m、南北方向11.76m，±0.00相当于绝对标高44.85m，地上14、17层，地下1层，筏板式基础。
根据现场实测,4#楼地下水位约-5.7m深，要求地下水降至-6.2m，水位降深值0.5m；1#楼地下水位约-5.7m深，要求地下水降至-6.7m 1#楼水位降深值是1m。

二．工程地质及水文条件

1#、4#楼场地地貌单元属于浑河高河漫滩。场地土由上至下依次分布为杂填土、粉土、中砂、砾砂、圆砾。
其岩性特征如下：
1、杂填土：由砂土、碎石、砖头、炉灰等建筑垃圾组成，含少量粘土，稍湿，松散状态，层厚0.7～3.0米。
2、粉土：黄褐色、含少量铁质氧化物，见有云母碎片，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。局部位置混有大量细砂颗粒或有细砂和粉质薄夹层。湿，中密状态。层厚不均，厚度为0.6～2.4米。
3、中砂：黄褐色、长石、石英质，含粘性土，均粒结构，分选好。稍湿-中密状态。层厚1.3～4.9m，层底埋深5.3-7.1m。层中有粉土薄夹层、粗砂厚夹层或透镜体；局部地段岩性为粗砂，中密-密实状态。
4、砾砂：黄褐色、石英、长石质，混粒结构，级配较好。含圆粒和卵石，成分为结晶岩，磨圆好，压圆形。饱和，中密状态。层厚1.7～4.2m，层底埋深8.0-9.5m。该层中有粗砂及圆砾薄夹层。
5、圆砾：成分为结晶岩，压圆形，一般粒径2-30mm，最大粒径70mm。由长石、石英质中粗砂充填，混粒结构。含卵石，磨圆好。饱和，中密状态。层中有砾砂和粗砂薄夹层。局部见粉土薄夹层。
水文地质条件：
该场地地下水类型为孔隙潜水，稳定水位5.8-6.8m。地下水补给主要来源于大气降水和地下径流。含水层主要为砾砂和圆砾。

三．工程设计

1、 设计依据
a.《建筑地基基础技术规范》（DB21-907-96）XX市区部分
b.《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99中8.地下水控制部分
c.水文地质手册
d.建筑物平面图
e.2003年7月8日场区实测水位值（6.1m）。
2、 设计参数
a.渗透系数（K）：93m/d（参照邻区2002年抽水资料反算结果）
b.静止水位（H）：取5.7m
c.降水期间（7月-9月）水位变幅（S）：0.5m
d.动水位设计深度（H）：6.2m（4#楼） 6.7m（1#楼）
e.水位降深值（S）：0.5m （4#楼） 1m （1#楼）
f.含水层厚度（H）：50m
g.影响半径（R′）： R′=R+r
h.疏干半径（r）：r= √F/л
3、公式选择及计算
按潜水非完整井公式进行计算（此公式为XX地区经验公式）
Q=1.366K（Ha2-Hm2）/ {lg(1+R/r)2+ [（Hm-L）/L]*lg(1+0.2* Hm/ r)2 }
Q：总降水量预计（m3/d）
Ha：含水层厚度（m）：50m
K：渗透系数（m/d）：93
L：过滤器长度（m）：12
H：静止水位（m）：5.7m
S：水位降深值（m）：0.5（4#楼） 1m （1#楼）
Hm：4#楼（H+h）/2=49.75m（h=H-S=50-0.5=49.5）
1#楼（H+h）/2=49.5m（h=H-S=50-1=49）
R：2S√K Ha =68.02m（4#楼） 135.7m（1#楼）
r：r= √F/л
F：基坑面积
计算结果：1#楼8260m3/d；4#楼5739m3/d
4、 降水井数：
1#楼8260/（120*24）=2.9 取3口井
4#楼5739/（120*24）=2 取2口井
5、 单井出水量：q=120m3/h
6、 求井深
井深=H(静水位)+S(水位降深)+L(过滤长度)+沉淀管
=5.7m+0.5m+12m+4.0m=22.2（4#楼） 取24m
=5.7m+1m+12m+4.0m =22.7（4#楼） 取24m
7、 实际降水井设置结果如下：
a. 降水井总数：5眼 其中1#楼3眼 4#楼2眼
b. 井深： 24m
c. 井径： 0.7m 过滤器直径0.4m，长度12m
d. 单井出水量：平均1小时120m3
e. 排水量： 降水施工工期按45天计(4#楼:7月28日-9月10日；1#楼：8月10日-9月23日)
f. 地下水位动态观测孔：无
g. 排水管路的铺设：
4#楼2眼井，设集水池1处（为1#集水池），靠近嘉陵江布设。
1#楼3眼井，设集水池1处（为2#集水池），靠近嘉陵江布设。
1#、2#集水池，尺寸4(长)×4宽)×2.5(深)m，370红砖墙砌筑，底铺一层红砖，内外均抹20厚1:2水泥砂浆。
h. 填料规格： φ5-10mm小砾石，洗净，过筛
i. 过滤器类型：钢筋骨架缠丝包网（40目纱网2层）
j. 井管高出地面0.5m-0.8m
8、 井点管布置图

井点管环形布置，详见附图一、附图二。

9、 4#楼集水坑处理
由于水位降深至-6.2m，而集水坑最深达到-7.2m，所以采取以下方法处理：将3mm钢板作成集水坑基础底部形状，放入集水坑内，在钢板上绑扎钢筋，浇筑混凝土(所有坑均采用此方法)。具体做法如下图所示：

四．施工工艺
1、 工艺特点：本法具有排水量大，降水深，不受吸程限制，排水效果好；井距大，对平面布置干扰小； 可用于各种情况，不受土层限制；成孔用人工机械均可，较易于解决；井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单；施工速度快；井管采用钢管可拔出重复使用。
2、 工艺流程：

3、 施工要点：
1） 井位确定：井位中心偏差不超过0.1m。
2） 确保成孔时位置正确，垂直成孔，孔口设置护筒，并在一侧设排水泥沟、泥浆坑。
3）孔径应较井管直径每边大150~250mm，成孔后要立即安装井管，以防塌孔。
4）钢筋笼过滤器尺寸符合要求，偏差不超过10mm探孔合格后垂直下入过滤器。
5）井管下放要力求垂直并位于井孔中间，管顶部要比自然地面高500mm左右。
6）井管过滤部分应放置在含水层适当范围内，井管下入后，及时在井管与土壁间填充砂砾滤料。砾径大于滤网孔径，为3~8mm细砾石。不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防分层不均和冲击井管，填料要一次连续完成，从底填到井口下1米处，上部采用不含砾石的粘土封口。
7） 采用压缩空气洗井法，当井管内泥砂多时，可采用憋气沸腾的方法，即采用反复关闭、开启管上的气水混合物的阀门，破坏井壁泥皮。
8）潜水泵在安装前应对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。检查电动机的旋转方向，各部位螺栓是否拧紧，润滑油是否加足，电缆接头的封口有无松动，电缆线有无破坏折断现象，如无问题，可放入井中使用。
9）井管使用完毕，用吊车将井管口套紧徐徐拔出，滤水管拔出洗净后再用，所留孔洞用砂砾填充捣实。
10）编制详细降水技术交底，施工过程中由施工人员24小时值班，检查水泵、降水水位并作好记录。
11）规划现场，根据楼号进行分区，设置排水沟，防止地表水流入基坑，制定严格的降水施工管理制度。
12）对临时道路和排水沟要经常维修和疏通，以保证施工现场无积水，交通畅通。专人负责气象联系，及时收听气象台天气预报，以供施工参考。制订防汛措施，加强防范意识教育。配备相应的防洪抢险器材，以防突发事件的发生。
13）安全用电，所有线路、电器设施保证工作良好，所有操作人员持证上岗。
14）在基坑挖土的过程中，在降水井的周围做好维护，并作出明显的标志。

4、施工注意事项：
1）井点使用时，基坑周围井点对称、同时抽水，使水位差控制在要求限度内。
2）靠近建筑物的深井，应使建筑物的地下水位与附近的水位之差不大于1米，以免造成建筑物不均匀沉降而出现裂缝。
3） 点供电系统应采用双线路，防止中途停电或发生其他事故，影响排水。必要时设置能满足施工要求的备用发电机组，以防突然停电，水淹基坑。
4）水泵在运行时应经常观察水位变化情况，检查电缆线是否与井壁相碰，以防磨损后水沿电缆芯渗入电动机内。

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沈阳海韵花园工程 1

中建八局科学技术奖奖励推荐书

一、项目基本情况
奖励类别：应用技术成果
项目名称
中文
XXYY花园深基坑降水工程设计及施工工艺
英文

主要完成人
仇春慧、张强、宋锐
主要完成单位
XXYY花园工程项目经理部
申报单位
XXYY花园工程项目经理部
项目名称可否公布
√可

□否
申报日期
2003年12 月10日
密级及保密期限

主题词
深基坑 降水工程 设计及施工工艺
所属行业
工程建设
所属专业
建筑地基、基础技术
任务来源
A.国家计划 B.部、委 C.省、市、自治区 D.基金资助 E.其它单位委托 F.中外合作 G.自选√ H.其它 I..非职务
计划名称和编号

项目起止时间
起始：2003年7月9日
完成：2003 年 9月 3日

（项目所属科学技术领域、主要内容、特点及应用推广情况）

所属技术领域：基础施工中深基坑降水

主要内容：本项目介绍了1#、4#楼深基坑降水方法---深井井点法新的计算方法及降水井的设计施工。

特点：本设计是一套完整的、准确的、经济节能的深基坑降水的施工方案。

应用推广情况：已应用于XXYY花园项目工程施工，取得良好的效果。

（不超过800字）
二、项目简介

三、项目详细内容
1. 立项背景（相关科学技术状况及其存在的问题）

相关科学技术状况：
《建筑地基基础技术规范》（DB21-907-96）XX市区部分
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99中8.地下水控制部分
水文地质手册
建筑物平面图
施工场区实测水位值
以上为采用的规范及有关资料。

存在问题：
降水施工前期XX排水公司提供一个降水方案，此方案计算较保守，投资较大，所以立项解决基坑降水设计及施工问题。

（不超过800字）

2. 详细科学技术内容（总体思路、技术方案、关键技术、实施效果）

总体思路：一、工程设计 二、施工工艺
技术方案：一、工程设计
1.设计依据
2.设计参数
3.公式选择及计算
4.降水井数：
5.单井出水量：
6.求井深
7.实际降水井设置
8.井点管布置
9.集水坑处理
二．施工工艺

1.工艺特点
2.施工准备及工期
3. 施工流程
4.施工要点
5.施工注意事项

关键技术：1、总结原有降水计算方法过于烦琐且计算过于保守，密切联系水文地质情况结合施工特点提出计算方法。
2、集水坑处地下水位无法降下时处理方法。
3、介绍了较完备的、适用性较强的施工工艺。

实施效果：1、原计划采用XX排水公司提供11口降水井的降水方案，后按本方案设计施工只需5口降水井就完成了降水目标，节约成本。
2、解决了集水坑积水问题，保证了基础施工工期。

3. 发现、发明及创新点

1、 考虑到XX地区施工地下水位多为潜水，含水层较厚，采用潜水非完整井经验计算公式，代替了原先采用的无压非完整井复杂的降水量计算公式，使计算过程简化，计算结果准确符合实际，节约成本。
2、 提出了较完整的井数、井深计算及降水井设置方案。
3、提出了集水坑处有地下积水时施工解决办法。
4、提出较完整的降水施工工艺。
4. 与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较

1、吸收同类研究相关的计算施工方法精华，查找了XX地区相关的水文地质、基础处理、边坡防护资料提出新的计算方案、管理方法，本方案更适用于深基坑降水。
2、集水坑处地下水位无法降下时处理方法 。
3、提出了较完整的深井井点法施工工艺。

5. 应用、推广及论文引用情况

应用于XXYY花园1#、4#楼基坑降水，提前完成降水目标，并节约成本。
可以推广至XX其他地质构造相似和施工条件相似的地区。
参考以下资料：
a.《建筑地基基础技术规范》（DB21-907-96）XX市区部分
b.《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99中8.地下水控制部分
c. 水文地质手册

6. 经济效益 单位：万元人民币
项目总投资额
38.31
经济效益总额
50.31
栏目
年份
新增产值
新增利税
创收外汇
（美元）
增收（节支）总额
2003 年

12
年

年

年

累计

各栏目的计算依据：

项目总投资额：按XXYY花园降水施工方案中工程报价计算（不含用电费）。
经济效益总、节支总额：按XX排水公司提供工程报价与XXYY花园降水施工方案中工程报价差值。
差值包括：成井费，水泵排水管铺设、安装、进厂费，当降水总量一定时其他费用差值可不考虑。

社会效益：

提高了降水效率，保证了基础施工工期，得到甲方认可。

（不超过400字）
四、本项目曾获科技奖励情况
获奖时间
奖励名称
奖励等级
授奖部门（单位）

本表所填科技奖励是指：
1. 局、院级设立的科技奖励
2. 常设的民间科技奖励

五、申请、获得专利情况表
国别
申请号
专利号
项目名称

六、主要完成人情况表
第 完成人
姓名

党派名称
共产
党员
性别
男
民族
汉
出生地

出生日期

工作单位
XX
联系电话

通讯地址

邮政编码

毕业院校

毕业时间

职务、职称
工程师
文化程度
大学
专业、专长
工用与民用建筑
外语语种
英语
熟练程度
□精通 √熟练 □良好 □一般
曾获奖励
及荣誉称
号 情 况

参加本项目的起止时间
2003年 7 月 至 2003 年 9月
对成果创造性贡献

组织领导项目成员按计划、分步骤完成了各种技术措施的革新工作，指导了各项技术措施的正确实施

主要完成人情况表
第 完成人
姓名

党派名称
共产
党员
性别
男
民族
汉
出生地

出生日期

工作单位
XX
联系电话

通讯地址

邮政编码

毕业院校

毕业时间

职务、职称
助工
文化程度
大学
专业、专长
工用与民用建筑
外语语种
英语
熟练程度
□精通 □熟练 √良好 □一般
曾获奖励
及荣誉称
号 情 况

参加本项目的起止时间
2003年 7月 至 2003 年 9月
对成果创造性贡献

提出了基坑降水新的计算公式
提出了积水坑的处理方法
参与了积水坑施工方案设计
对降水方案的安全、环境管理提出宝贵意见

主要完成人情况表
第 完成人
姓名

党派名称
共产
党员
性别
男
民族
汉
出生地

出生日期

工作单位

联系电话

通讯地址

邮政编码

毕业院校

毕业时间

职务、职称
施工员
文化程度
大学
专业、专长
土木工程
外语语种
英语
熟练程度
□精通 □熟练 √良好 □一般
曾获奖励
及荣誉称
号 情 况
无
参加本项目的起止时间
2003年 7 月 至 2003 年 9月
对成果创造性贡献

查找相关技术资料，对技术资料进行整理总结归纳
完成对本项目的编辑工作

七、主要完成单位情况表
第 一 完成单位
单位名称

联系人

联系电话

传真

电子信箱

通讯地址

邮政编码

主

要

贡

献
项目成立本项目公关小组，解决了在XXYY花园1#、4#基坑降水过程中遇到的问题，节约了成本，取得良好经济效益。

（单位盖章）
年 月 日

八、申报单位意见
完成单位意见：

本项目重点解决了深基坑降水设计及应用中的所遇到的问题，准备申报应用技术成果类科技进步奖。

（完成单位盖章）
年 月 日
申报单位意见：

（申报单位盖章）
年 月 日
九、评审意见
中建八局科技进步奖励评审委员会意见

（盖章）

年 月 日

中建八局科学技术委员会主任委员意见
（盖章）

年 月 日

十、附件目录
1. 技术评价证明（复印件）
2. 应用证明
3. 项目查新报告或发明专利证书及发明权利要求书（复印件）
4. 其它证明材料

《中建八局科学技术奖奖励申报书》填写说明

《中建八局科学技术奖奖励申报书》（以下简称《申报书》）是中建八局科学技术奖奖励评审的基本技术文件和主要依据，必须严格按规定的格式、栏目及所列标题如实填写。
《申报书》大小为 A4（297 X 210毫米）竖装，填写的文字及图表应限定在规格内排印，《申报书》的附件大小规格应与《申报书》一致，并装订成册。装订后的《申报书》不需另加封面。
一、项目基本情况
《项目名称》要准确、简明、具体并能反映出项目所属的技术领域和特征，字数（含符号）不得超过30个汉字。
《主要完成人》、《主要完成单位》按《中建八局科技进步奖管理条例》第五
章规定的条件及数额填写。
《申报单位》 成果完成单位隶属的公司级单位为申报单位。
《项目名称可否公布》 在“可”或“否”前方框内划“√”。
《申报日期》 填写正式向中建总公司申报项目的日期。
《主题词》按《国家汉语主题词表》填写3至7个与申报项目技术内容密切相关的主题词，每个词语应加“；”号。
《所属行业》：
1. 电子、仪器、仪表 8. 水利 15. 环保
2. 轻工 9. 化工 16. 自然、灾害
3. 纺织 10. 冶金 17. 民用核技术
4. 地质、采矿 11. 建材 18. 软科学

3

⑤ 属于新用途类型。写明以往解决同一技术问题所用的方法，已知设备、方法、物质等原来用途，新用途的使用对象及使用条件等。
此外，软科学、科技服务类项目，应着重在指导思想、科学原理、分析方 法、实施方法、实际效果，以及为决策科学化服务方面进行阐明。
⑥ 推广项目应说明推广者在已取得的重大效益中所采用的创造性技术推广措施。
（3） 关键技术。应写明项目完成过程中对项目实施效果、完成具有决定意义，并对项目水平具有重大影响的关键技术环节。
（4） 实施效果。这里只需简明填写，如节省能源、原材料消耗，提高工效或在学科、专业发展上的作用意义等。
3. 《发现、发明和创新点》是申报项目的核心部分，也是审查项目、处理争议的关键依据。创新点应简明、准确、完善地阐述。

科学技术创新。一般可用三种类型概括所有科技创新：
（1） 基础型创新。关于自然现象规律的新认识，关于科学理论、学说上的创见；关于原理、机理进一步阐明；关于研究方法手段上的创新或通过基础数据的科学积累总结出的规律认识等。
（2） 复合（集成）型创新。指的是对已有科学技术的新组合、嫁接、移植以及推广（新方法），应写清楚新组合、新结构、新工艺、新方法、新配方、新用途等（无需再写过程和比较）。
（3） 改进型创新。是指对已有科学技术的改进，或者单一改进，或者综合改进。只需写明改进了什么（无需再写过程及比较）。
4. 《与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较》应就申报项目的主要技术经济指标和总体科学技术水平同当前的国内外最先进的水平进行全面比较，加以综合叙述，并指出存在问题及改进措施。必要时，可列表说明。
5. 《应用、推广及论文引用情况》应就申报项目的应用、推广情况及预期应用前景进行阐述。
6. 经济、社会效益情况表
《经济、社会效益情况表》栏中填写的数字应以主要生产、应用单位财务部门核准的数额为基本依据，并必须切实反映由于采用该项目后，所取得的新增直接效益。
《各栏目的计算依据》应就生产或应用项目后产生的直接累计净增效益以及提高产品质量、提高劳动生产率等作用简要说明，并具体列出本表所填各项效益额的计算方法和计算依据。
《社会效益》社会效益是指申报项目在推动科学技术进步，促进经济与社会发展；提高决策科学化、技术服务及科学管理水平；保护自然资源或生态环境；提高国防能力；保障国家和社会安全；改善人民物质、文化、生活及健康水平等方面所起的作用，应扼要地做出说明。
四、本项目曾获科技奖励情况
《本项目曾获科技奖励情况》应写明申报项目曾经获得过何种、何级科技奖励，主要是指获得公司级设立的科技奖励，但不包括商业性的奖励。
五、申请、获得专业情况表
《申请、获得专利情况表》应包括申报项目中所含的全部专利申请情况及已获得的国内外专利。
六、主要完成人情况表
《主要完成人情况表》此表是核实完成人是否具备获奖条件的重要依据，应按表格要求认真填写。作为科技著作的主要完成人应注明作者或编辑身份。
《创造性贡献》对应《发现、发明和创新点》一栏如实地写明该完成人所完成的创造性科学技术工作内容。
七、主要完成单位情况表
《主要完成单位情况表》应准确无误，书写工整，并在单位名称栏加盖完成单位公章。
八、申报意见
《完成单位审核意见》一般应由第一主要完成单位与其它合作单位协商后填写，其内容包括：①根据项目创造性特点，科学技术水平和应用情况，并参照相应奖种的条件写明申报理由和等级；②对单位、人员排序和前述技术内容的真实性负责；③加盖单位公章。
《申报意见》由申报部门审查后填写，填写要求同上，加盖部门公章。
九、评审意见
《组织评审单位意见》由中建八局科技管理部填写具体意见。
《中建八局科学技术奖奖励评审委员会意见》是对项目的最终审批意见。
十、附件目录
附件是申报项目的证明文件和辅助补充材料，主要包括：
1. 《技术评价证明》是指该项目完成人及其单位出具的反映申报项目可信度及水平的客观材料，如总结、报告、学术会议、公开刊物发表文章、鉴定会材料及有效实施等证明文件；
2. 《应用证明》是指应用成果的单位出具的应用和生产该项成果的证明材料；
3. 《项目查新报告或发明专利证书及发明权利要求书（复印件）》是指申报项目在指定查新单位按统一格式出具的查新报告，或国家发明专利书和发明权利要求书的复印件。
4. 《其它证明》是指对项目的评价性意见和获得奖励的复印件。申报软科学的项目应指明国内外重要书籍、报刊中的引用情况，及对评价该著作的复印件、出版情况及著作样本等。