基坑降排水方案改样本.docx

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莘庄商务区27A-05A地块
( 莘庄商务区北M02地块)
强劲大厦工程

基坑降排水专项施工方案

编制人: 贾 云 峰
审核人:
审批人:

浙江富成建设集团有限公司

FUTURE CONSTRUCTION
目录

一．编制依据和参考资料…………………………………………….2
二．工程概况……………………………………………………...2
三．施工部署………………………………………………………3
四．施工工艺……………………………………………………….4
4.1 材料要求………………..…………..………….4
4.2 主要机具设备………………………………………4
4.3 施工操作要点………………………….………….6
五．质量要求及保证措施…………………………………………….7
六．安全保证措施…………………………………………………10
七．文明施工…………………....................................12
八．应急措施……………………………………………………..12
九．计算书………………………………………………..……..13
9.1 计算依据及参考资料…………………………………….….13
9.2 计算过程……………………..……………………….….13
十．附图
一．编制依据和参考资料
1、 本工程总施工组织设计和水文地质报告;
2、 《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-99;
3、 《建筑施工手册》(第四版);
4、 《基坑降水手册》姚天强编著。
二．工程概况
2.1上海强劲股份有限公司开发的莘庄商务区27A-5A地块项目位于上海市闵行区莘庄镇七莘路以东, 黎安路以北。建筑场地面积8065.9平方米, 设计总建筑面积31523.19平方米( 含保温层水平面积) , 其中地上建筑面积( 不含保温) 25004平方米(1#楼21089.99M2,2#楼1886.92M2, 3#楼2418.4平方米)地下建筑面积6127.88平方米, 保温层水平面积198.3平方米。1#—3#楼地下部分均归入地下车库, 1#建筑层数为15层, 规划建筑高度为80.000米: 2#、 3#建筑层数为3层, 规划建筑高度为15.900米。1#部分采用剪力墙结构, 裙房、 2#楼、 3#楼采用钢筋混凝土框架结构。
2.2地下车库底板顶标高为-6.500m, 板厚度分600mm、 700mm、 1300mm、 1900mm四种, 素混凝土垫层厚度为150mm。+0.000相当于吴淞高程6.700m, 场外设计绝对标高为6.400m, 现场自然地坪平均相对标高为-1.65m。
2.3本基坑开挖深度为5.6m~7.7m, 局部落深1.2m。基坑安全等级为三级, 环境等级定为三级。基坑平面大致呈方形, 周长约346米, 面积约6673平方米, 挖土量约4万立方米。本工程地处闹市区, 场地非常紧凑, 基坑边至围墙只有5米。根据现场条件, 挖出的土将全部外运。
2.4根据上海现代建筑设计集团 申元岩土工程有限公司提供的《莘庄商务区27A-05A地块( 莘庄商务区北M02地块) 强劲大厦项目 岩土工程勘察报告》,
水文地质资料如下:
土层编号
土层名称
埋深 (m)
厚度 (m)
容重(kN/m^3)
粘聚力 (kPa)
渗透系数(m/d)
1
杂填土
0
0.7

2
素填土
0.7
0.8

3
粉质粘土
1.5
2.2
18.7
22
1.19
4
淤泥质粉质粘土
3.7
3.7
17.5
12
4.05
5
淤泥质粘土
7.4
5.2
16.7
10
7.65
6
粘土
12.6
7.8
17.4
12
8.1
7
粉质粘土
20.4
4.8
18.1
16
4.37
8
粉质粘土
25.2
3.1
19.5
38

9
砂质粉土
28.3
6.7
18.8
5

10
粉砂
35

19.0
3

三．施工部署
1、 根据施工现场平面布置图、 施工组织设计、 水文地质报告, 做好管井及观测井的平面定位、 降水深度等设计工作;
2、 根据施工进度计划安排, 做好渣土外运申报和天气预报资料收集工作, 保障土方开挖的顺利进行;
3、 排水所使用的电气元件, 设备须符合《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46- 的相关要求, 经验收合格后方可投入排水施工;
4、 落实专人负责设备的管理工作, 保证基坑内降水深度符合设计要求, 视水量多少连续或间断抽水, 直至基础施工完毕、 回填土为止;
5、 土方开挖及基础结构施工阶段, 组织人员对基坑的变形进行检测, 若遇紧急状况, 立即启动应急预案。
6、 降水采取在基坑外围一周环形布置轻型井点降水, 基坑内布置两排贯通的井点管( 间距为1.5米) , 整个井点管练成一个整体。基坑东侧大底板局部挖深7.7米区域设置四口20米深井。具体布置见附图。
四．施工工艺
4.1 材料要求
1、 井点管
用直径38-55mm钢管, 带管箍, 下端为长1.2-2m的同直径钻有φ10-18mm梅花形孔( 6排) 的滤管, 外缠8号铁丝、 间距20mm, 管壁外包二层滤网, 内层为细滤网, 采用网眼30-50孔/cm2的黄铜丝网或尼龙丝网, 外层为粗滤网, 用网眼3-10孔/ cm2铁丝网或尼龙丝网或棕树皮, 滤网外再缠20号铁丝、 间距40mm。
2、 连接管
用塑料透明管、 胶皮管, 直径38～55mm; 顶部装铸铁头。
3、 集水总管
用直径75-100mm钢管带接头。
4、 滤料
粒径0.5-3.0cm石子, 含泥量小于1%。
4.2 主要机具设备
喷射井点根据其工作时使用的喷射介质的不同, 分为喷水井点和喷气井点两种。其主要设备由喷射井点、 高压水泵( 或空气压缩机) 和管路系统组成。
1、 喷射井管
分内管和外管两部分, 内管下端装有喷射器, 并与滤管相接。喷射器由喷嘴、 混合室、 扩散室等组成。常见φ100mm、 φ75mm喷射井点的主要技术性能见表7.2.1。
2、 高压水泵
用6SH6型或150S78型高压水泵( 流量为140～150 m3/h, 扬程78m) 或多级高压水泵( 流量50-80m3/h, 压力为0.7-0.8MPa) 1-2台, 每台可带动25-30根喷射井点管。
3、 循环水箱--钢板制, 尺寸为2.5m×1.45m×1.2m。

4、 管路系统
包括进水、 排水总管( 直径150mm, 每套长60m) 接头、 阀门、 水表、 溢流管、 调压管等件、 零件及仪表。
φ100mm( φ75mm) 喷射井点主要技术性能表
项目
规格、 性能
项目
规格、 性能
外管直径
100mm( 75)
喷嘴至喉管始端距离
25mm
滤管直径
100mm( 75)
喉管长与喷嘴直径比
2
内管直径
38mm
扩散管锥角
8°、 6°( 8°)
芯管直径
38mm
工作水量
6m3/h
喷嘴直径
7mm
吸入水量
45m3/h
喉管直径
14mm
工作水压力
0.8MPa
喉管长
45mm
降水深度
24m
注: 1 适于土层: 粉细砂层、 粉砂层( K=1-10m/d) ; 粉质粘土( K=0.1-1m/d) ;
2 过滤管长1.5m, 外包一层70目铜纱网和一层塑料纱网, 供水回水总管150mm。
4.3 施工操作要点
1、 基坑面积较大时, 采用环形布置; 基坑宽度小于10m时, 采用单排线型布置; 大于10m时作双排布置。喷射井管间距一般为2-3.5m; 采用环形布置, 进出口( 道路) 处的井点间距为5-7m。冲孔直径为400--600nmm, 深度比滤管底深lm以上。
2、 施工工艺程序为: 设置泵房、 安装进排水总管→水冲法或钻孔法成井→安装喷射井点管、 填滤料→接通进水、 排水总管, 并与高压水泵或空气压缩机接通→将各井点管的外管管口与排水管接通, 并通到循环水箱→启动高压水泵或空气压缩机抽取地下水→用离心泵排除循环水箱中多余的水→测量观测井中地下水位。
3、 安装前应对喷射井点管逐根冲洗, 检查完好始可使用。井点管埋设宜用套管冲枪 ( 或钻机) 成孔, 加水及压缩空气排泥, 当套管内含泥量经测定小于5%时, 才下井管及灌砂, 然后再将套管拔起。
4、 下井管时水泵应先开始运转, 以便每下好一根井管, 立即与总管接通( 不接回水管) 后及时进行单根试抽排泥, 并测定真空度, 待井管出水变清后为止, 地面测定真空度不宜小于93.3kPa。全部井点管沉设完毕, 再接通回水总管, 全面试抽, 然后让工作水循环进行正式工作。
5、 使用时开泵压力要小些( 小于0.3MPa) , 以后再逐渐正常。抽水时如发现井管周围有泛砂冒水现象, 应立即关闭井点管进行检修。工作水应保持清洁, 试抽2d后应更换清水, 以减轻工作水对喷嘴及水泵叶轮等的磨损, 一般经7d左右即可稳定, 开始挖土。
五．质量要求及保证措施
1、 采用机械开挖和人工修护相结合方式开挖, 当机械开挖至距槽底200mm处时, 改用人工开挖, 以保证边坡坡度及槽底设计标高的准确性。
2、 为了减小或平衡动水压力, 防止流砂现象产生, 基坑深度超过10m的, 采用二级管井井点降水。
3、 及时观测地下水位变化, 定期观察井点管, 应保证连续不断地抽水, 正常的出水规律是”先大后小, 先混后清”, 如水上不来, 或一直较混, 或清后又混等, 应立即检查纠正。
4、 若基坑面积很大, 明沟排水可划分若干区域, 并设置在基坑边2m处。具体做法: 挖一道深600mm、 沟底宽300mm的排水沟, 排水沟断面为梯形。
5、 为了防止雨水淹没基坑, 在基坑的四角( 基坑尺寸不大的) 或沿基坑边缘每隔30～50m设600集水井,井壁可用挡土板作临时支护, 井底铺0.3m厚的砾石, 以防泥砂堵塞水泵; 安装3t/h深水泵, 将水排至基坑外部, 保持坑底干场作业。
6、 沉设井点管前, 应先挖井点坑和排泥沟。井点坑直径应大于冲孔直径。冲孔直径不应小于400mm, 冲孔深度应比滤管底深1m以上, 冲孔完毕后, 应立即沉设井点管。
7、 井点管埋设在孔中心, 避免插入泥浆中堵塞滤管。在井点与孔壁之间及时用中粗砂填灌实, 至离地面1.0-1.5m, 最后再用粘土夯实封口。
8、 进水、 回水总管与每根井点管的连接管均需安装阀门, 以便调节使用和防止不抽水时, 发生回水倒灌。井点管路接头应安装严密。
9、 土方开挖容许偏差和检查方法, 见下表。
项
序
项目
允许偏差或允许值
检验方法

柱基、 基坑、 基槽
挖方场地平整
管沟
地( 路) 面基层

人工
机械

主 控 项 目
1
标高
-50
±30
±50
-50
-50
水准仪

2
长度、 宽度( 由设计中心线向两边量)
+200 -50
+300 -100
+500 -150
+100
-
经纬仪, 用钢尺量

3
边坡
设计要求
观察或用坡度尺检查
一 般 项 目
1
表面平整度
20
20
50
20
20
用2m靠尺和楔形塞尺检查

2
基底土性
设计要求
观察或土样分析
10、 喷射井点降水质量验收记录表, 见下表:
轻型井点、 喷射井点检验批质量验收记录
编号

单位( 子单位) 工程名称

分部( 子分部) 工程名称

验收部位

施工单位

项目经理

分包单位

分包项目经理

执行标准名称及编号

质量验收规范的规定
施工单位 检查评定记录
监理( 建设) 单位验收记录
主控项目
1
井深
≮设计深度, 且比井点管深500mm

2
滤料
含泥量<3%

3
井点真空度: 轻型井点 喷射井点
≥60Kpa ≥93Kpa

4
洗井
水清砂净

一般项目
1
井位
明挖
排桩、 地下连续墙支护
降水井与支护结构外皮之间的净距离应≥1.5m

土钉墙支护
降水井距槽边的距离槽边( 壁) 应≥1.0m。

暗挖
降水井与地铁结构之间的最小净距离应≥2.0m

2
井径
±20mm

3
垂直度
1%

4
填料量( 与计算量相比)
≮95%

5
下管( 与井轴相比)
居中

施工单位检查评定结果
专业工长( 施工员)

施工班组组长

项目专业质量检查员: 年 月 日
监理( 建设) 单位验收结论
专业监理工程师: ( 建设单位项目专业技术负责人) 年 月 日

11、 降水监测记录表, 见下表
降水监测检验批质量验收记录
编号

单位( 子单位) 工程名称

分部( 子分部) 工程名称

验收部位

施工单位

项目经理

分包单位

分包项目经理

执行标准名称及编号

质量验收规范的规定
施工单位 检查评定记录
监理( 建设) 单位验收记录
主控项目
1
抽排水 含砂量
粗砂含量<1/50000; 中砂含量<1/ 0; 细砂含量<1/10000。

2
降水引起的地面沉降和建筑物变形
符合设计及规范要求

一般项目
1
监测时间及频率
⑴降水前应统测一次自然水位; ⑵抽水开始后, 在水位未达到设计降水深度以前, 每天观测1次水位、 水量; ⑶当水位已达到设计降水深度, 且日趋稳定时, 可每5天观测1次。

2
维护期间水位控制
⑴结构底在含水顶板以上, 承压水压力水头高度≤2H/γ.Ks(H: 承压含水层顶板底至槽底的厚度(m), γ: 土的天然容重(t/m3), Ks: 取1.1～1.2); ⑵结构底在含水层中, 控制水位应在槽底以下≮0.5m; ⑶结构底在含水层底板内, 要求将开槽范围内的地下水基本疏干。

3
水位 观测
读数到厘米

施工单位检查评定结果
专业工长( 施工员)

施工班组组长

项目专业质量检查员: 年 月 日
监理( 建设) 单位验收结论
专业监理工程师: ( 建设单位项目专业技术负责人) 年 月 日
12、 喷射井点降水记录表, 见下表:
喷射井点降水记录表
工程名称 工程里程 降水泵房编号
机组编号 运转 停运 维修 井点开 根停 根
观测日期: 始 年 月 日 至 年 月 日
施工单位 施工班组
观测时间
工作水压力(kPa)
地下水流量(m3/h)
观测孔水位读数(m)
实际抽水井点编号
记事
观测记录者
时
分

1#
2#
3#
4#
5#
6#

工程负责人:
注: 1 记事包括换工作水时间、 工作水含泥量、 真空度、 基坑边坡稳定及井点系统运转情况表。
2 观测水位读数一栏, 如井孔多时可根据实际数量增列其序号

六．安全保证措施
1、 装设符合《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46- 的用电系统, 以防止触电等事故;
2、 选用质量合格的水泵, 安全性可靠, 扬程和功率等性能满足要求;
3、 降水施工过程中改变降水设计方案, 应具有设计人员与施工人员的洽商处理意见书, 必要时尚应具有审批手续;
4、 抽水设备应进行定期保养, 降水期间不得随意停抽; 当发生停电时, 应及时更新电源, 保持正常降水;
5、 发现基坑( 槽) 出水, 涌砂, 应立即查明原因, 组织处理;
6、 降水过程中, 特别是基坑开挖时, 应随时观察基坑边坡的稳定性, 防止边坡产生流砂、 流土, 潜蚀、 塌方等现象;
7、 在正式开工前, 由电工及时办理用电手续, 保证在抽水期间不停电。抽水应连续进行, 特别是开始抽水阶段, 时停时抽, 会导致井点管的滤网阻塞。同时由于中途长时间停止抽水, 造成地下水位上升, 会引起土方边坡塌方等事故。
8、 在抽水过程中, 应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制流水量, 当地下水位降到所要求的水位后, 要减少出水阀门的出水量, 尽量使抽吸与排水保持均匀, 达到细水长流。
9、 在抽水过程中, 特别是开始抽水时, 应检查有无井点管淤塞的死井, 可经过管内水流声、 管子表面是否潮湿等方法进行检查。如”死井”数量超过10%, 则严重影响降水效果, 应及时采取措施, 采用高压水重复冲洗处理。如粘土层较厚, 沉管速度会较慢, 如超过常规沉管时间时, 可增大水泵压力, 但不要超过1.5MPa。
10、 水泵抽出的水应按施工方案设置的明沟排出, 以防止渗下回流, 影响降水效果。
11、 基坑开挖应严格按规定放坡, 操作时应随时注意土壁的变动情况, 如发现有裂缝或部分坍塌现象, 应及时进行支撑或放坡, 并注意支撑的稳固和土壁的变化。一有危险情形, 立即停止施工, 消除隐患后, 方可继续施工;
12、 基坑开挖时, 两人操作间距应大于3.0m, 不得对头挖土; 挖土面积较大时, 每人工作面不应小于6㎡, 挖土应由上而下、 分层分段按顺序进行, 严禁先挖坡脚或逆坡挖土, 或采用底部掏空塌土方法挖土。
13、 重物距土坡安全距离: 汽车不小于3m; 起重机不小于4m, 堆土高不超过1.5m。
14、 喷射井点一般是将内外管和滤管组装在一起后沉设到井点孔内。井点管组装时, 必须保持喷嘴与混合室中心线一致; 组装后, 每根井点管应在地面作泵水试验和真空度测定。地面测定真空度不宜小于93.1kPa。喷射井点抽水时, 如发现井点管周围有翻砂冒水现象时, 应立即关闭此井点, 及时检查处理。
七．文明施工
1、 在建筑物、 构筑物、 地下管线受降水影响范围的不同部位应设置固定变形观测点, 观测点不宜少于4个, 另在降水影响范围以外设置固定基准点; 降水之前测量不少于2次, 降水开始至达到设计降水深度期间, 每天观测1次, 达到降水深度后每2-5d观测一次, 直至变形影响稳定或降水结束为止。
2、 降水施工期间洗井抽出的淡水, 在现场基本澄清后排放, 并应防止淤塞市政管网或污染地表水体;
3、 降水施工排出的土和泥浆, 不得任意排放, 防止污染城市环境或影响土地功能;
4、 注意保护井口, 防止杂物调入井内, 经常检查排水沟、 管, 防止渗漏, 冬季降水, 须采取防冻措施。
八．应急措施
1、 基坑侧壁少量渗水时, 可浅插小孔径滤水管排水;
2、 基坑侧壁渗水较大时, 可采用导水管、 插铁板、 码草袋。砖砌沟等方法导水至基坑明排井并排出;
3、 连续桩护坡桩间渗漏水, 可采用喷射混凝土, 桩间加孔灌注混凝土、 粘土封堵;
4、 局部地段集中渗漏严重, 可采用基坑外加降水井、 井排;
5、 基坑底部或拱顶、 侧壁见水时, 可采用速凝混凝土灌、 喷护;
6、 地表水底铺设粘土, 塑膜等增加渗透路径;
7、 当工程降水可能影响基坑稳定和地面沉降时, 可采取人工回灌地下水; 如地面出现裂缝, 应及时灌浆修补, 防止地表水渗入;
8、 基坑底部隆起时, 可采取重压法, 降水法。
9、 井点使用后, 中途不得停泵, 防止因停止抽水使地下水位上升, 造成淹泡基坑的事故, 一般应设双路供电, 或备用一台发电机。
10、 成孔时, 如遇地下障碍物, 能够空一井点, 钻下一井点。井点管滤水管部分必须埋入含水层内。
11、 井点使用时, 正常出水规律是”先大后小, 先混后清”, 如不上水, 或水一直较混, 或出现清后又混等情况, 应立即检查纠正。真空度是判断井点系统是否良好的尺度, 一般应不低55.3-66.7kPa, 如真空度不够, 表明管道漏气, 应及时修好。井点管淤塞, 可经过听管内水流声, 手扶管壁感到振动, 利用手摸管子冷热、 潮干等简便方法检查。如井点管淤塞太多, 严重影响降水效果, 应逐个用高压水重复冲洗井点管或拔出重新埋设。
九．计算书
9.1 计算依据及参考资料
该计算书计算主要依据为国家行业标准《建筑基坑支护技术规范》(JGJ 120-99), 同时参阅了《建筑施工手册》(第四版)和姚天强等编写的《基坑降水手册》。
9.2 计算过程

9.2.1.、 井点吸水高度计算:
根据所选施工机械设备的参数, 井点管的最大吸水高度计算如下:
H1=Hv/100×10.3-Δh
HV为抽水装置所产生的真空度(kPa);
△h为管路水头损失(取0.3～0.5m);
H1=8.41m;
sw+D=2+6.1=8.1m;
根据计算得H1>=sw+D, 故该设备满足降水施工要求!
9.2.2、 井点布置计算:
(1)、 基坑等效半径的确定:
r0=(A/π)1/2
A为基坑面积(m2);
r0为基坑等效半径(m);
(2)、 井点系统影响半径的确定:
R0=R+r0
R=2S(KH)1/2
S=(D-dw)+Sw
R为降水井影响半径(m);
r0为基坑等效半径(m)。
S为基坑中心处设计水位降深(m);
dw为地下静水位埋深(m);
sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m)。
H为含水层厚度(m);
k为渗透系数(m/d)。
经过计算得到R0=268.83m;
9.2.3、 基坑总涌水量计算:
根据基坑边界条件选用以下公式计算:

基坑降水示意图
Q=1.366KS[(l+S)/log(2b/r0)+l/(log(0.66l/r0)-0.22arsh(0.44l/b))] b>l
Q为基坑涌水量(m3);
k为渗透系数(m/d);
H为含水层厚度(m);
h为设计降水面到潜水层底面的距离(m);
S为基坑水位降深(m);
S=(D-dw)+Sw
D为基坑开挖深度(m);
dw为地下静水位埋深(m);
sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m);
R为降水井影响半径(m);
r0为基坑等效半径(m);
b为基坑中心到水体边缘的距离(m);
经过以上计算得基坑总涌水量为4259.79m3。
9.2.4、 每根井点允许最大出水量计算:
qt=120πrvl3k1/2
q为单井允许最大出水量(m3/d);
rv为过滤器半径(m);
l为过滤器进水部分长度(m);
k为含水层渗透系数(m/d)。
经过计算得每根井点允许最大出水量为28.17 m3/d。
9.2.5、 井点数及每根井点实际出水量计算:
n=1.1Q/qt q=Q/n
经过计算得到井点管数量为167个
9.2.6、 基坑中心水位降深计算:
S1=H-{H2-Q×[logR0-(log(r1r2...rn))/n]/1.366k}1/2
S1为基坑中心处地下水位降深;
ri为各井距离基坑中心的距离。
根据计算得S1=18.15m >= S=6.6m, 故该井点布置方案满足施工降水要求!
9.2.7、 井点管长度计算:
Lc=D-hd+Sw+r0/10
D为基坑开挖深度(m);
dw为地下静水位埋深(m);
sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m)。
hd为井点管顶部离地面的距离(m)。
根据计算井点管长度为12.65m。
9.2.8、 滤水管设计计算:
(1)、 滤管长度
l=Q/dπnev
Q为流入每根管井的流量;
d为虑管外径;
ne为滤管孔隙率, 一般为2%～5%;
v为地下水进入滤管的速度; 由经验公式v=k1/2/15求得;
根据计算滤管长度为311.55m。
(2)、 滤网孔隙控制, 要求dc>2d50
dc为滤网孔隙(mm);
d50为含水层颗粒50％的直径(mm), d50=2.32mm。
(3)、 填料颗粒的控制
砂滤层颗粒尺寸应控制在5d50≤D50≤10d50而且建议D50=(6～7)d50, 其中D50为填料粒径(mm)。
十．附图