集水明排计算书.docx

2#地下室管井集水明排施工方案

第一节、 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。
第二节、 工程概况
保利紫山花园工程；工程建设地点：；属于框架结构;地上0 层;地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：0天。
本工程由 投资建设， 设计， 地质勘察， 监理， 组织施工；由 担任项目经理， 担任技术负责人。
第三节、 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》JGJ46-2005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。
第四节、 施工工艺
（一）材料要求
1、降水收集管井（成井深度为2.0米，合计4节/每井）
用直径1000mm钢筋混凝土预制管，每段长度500mm，安装接头处缠绑二层滤网，内层为细滤网，采用网眼30-50孔/cm2的尼龙丝网，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、集水总管
用直径75-100mm塑料水泵带。
3、滤料
粒径0.5-3.0cm石子，含泥量小于1%。
（二）主要机具设备
1、高压水泵
2、循环水箱--钢板制，尺寸为2.5m×1.45m×1.2m。
（三）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。
第五节、 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、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
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<1/20000；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
第六节、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》JGJ46-2005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，可通过管内水流声、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，采用高压水反复冲洗处理。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。
第七节、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。

一、水文地质资料
土层编号
土层名称
埋深 (m)
厚度 (m)
容重(kN/m^3)
内摩擦角 (°)
粘聚力 (kPa)
渗透系数(m/d)
平均粒径(mm)
①
填土层

2.86
1.97
14.0
12.0
1.0

②
坡积土层

3.60
1.94
15
20.0
0.01

③
冲积-洪积粉细砂层

1.36
1.98
17.8
12.0
8.0

④
粉质粘土层

2.94
1.90
12.0
18.0
0.01

二、计算依据及参考资料

三、计算过程
1、基坑总涌水量计算：

基坑降水示意图
当基坑采用放坡开挖且基坑边界远离地面水源时：
Q=1.366k(2H-S)×S/log(1+R/r0)
k为渗透系数，取土层参数表中各层的平均值k=0.52；
H为含水层厚度(m)；
S为基坑水位降深(m),S=D-dw+sw=5－1.5＋0.5=4m
r0为基坑等效半径(m)；
r0 = (A/π)1/2=(10920/3.14)1/2=58.96m
R为基坑外降水影响距离(m)；
R = 2S(kH)1/2=2×4×(0.52×6)1/2=14.2m
通过以上计算得基坑总涌水量Q=1.366×0.52×(2×6-4)×4/log(1+14.2/58.96)=244.84m3。
2、水泵选择：
排水所用水泵总功率按下式计算：
N = K1QH1/75η1η2
K1为安全系数，取2；
Q为基坑涌水量，Q=244.84m3；
H1为包括扬水、吸水及各种阻力造成的水头损失在内的总高度(m)，H1=4m；
η1为水泵系数，取0.45；
η2为动力机械系数，取0.8。
选用水泵的总功率N=2×244.84×4/(75×0.45×0.8)=72.54kW。（本工程采用一个井部署一个7.5KW的降水泵，合计16台，完全满足此计算结果的最低总功率要求。）
根据规程要求，集水明排法应满足以下要求：
1、排水沟和集水井宜布置在建筑基础边净距0.4m以外，排水沟边缘离开边坡坡脚不应小于0.3m；在基坑四角或每隔30～40m 应设一个集水井。
2、排水沟底面应比挖土面低0.3～0.4m，集水井底面应比沟底面低0.5m以上。
3、而本工程所采用的集水明排法适用于地下水位较低的地区，且基坑降水深度不宜超过5m，土体渗透系数不大于20m/d的区域。
根据建材广州地质工程勘察院交来的勘察报告P8页相关内容：
综合渗透系数建议值表 　 表5
岩土分层
地层编号
渗透系数k(m/d)
透水性评价
人工填土层
<1>
1.0
中等
坡积土层
<2>
0.01
微透水
冲积-洪积粉细砂层
<3-1>
8.0
中等
冲积-洪积粉质粘土层
<4-1>
0.01
微透水
湖相淤泥、淤泥质土层
<4-2>
0.001
微透水
残积土层
<5-1>、<5-2>
0.01
微透水
全风化岩层
<6>
0.01
微透水
强风化岩层
<7>
1.0
中等
中等风化岩层
<8>、<8-2>
2.0
中等
微风化岩层
<9>、<9-2>
0.01
微透水
上表中最大渗透系数最大值为1.0 m/d，而本工程所采用的降水法规程要求值不大于20m/d，完全满足施工需求。