超大型沉井降水方案設(shè)計(jì)與施工

1、超大型沉井降水方案設(shè)計(jì)與施工摘要:沉井降水設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵字h井點(diǎn)降水方案設(shè)計(jì)；降水施工1工程概況錨碇基礎(chǔ)采用矩形沉井基礎(chǔ)方案，沉井長(zhǎng)和寬分別為67.9m和52m（第一節(jié) 沉井長(zhǎng)和寬分別為68.3m和52.4m）,平而共分20個(gè)井孔。北錨碇沉井高57m, 分11節(jié)，第一節(jié)鋼売混凝土沉井，高8m,第二至第一節(jié)除第十節(jié)為4m外其 余均為5mo封底混凝土厚度為10m,沉井頂面標(biāo)高為+ 2.0m,基底標(biāo)高為一 55.0m。2水文地質(zhì)情況北錨碇主要含水層分為兩類(lèi)：淺部弱承壓含水層、下部承壓含水層。（1）第一含水層（潛水）主要含水地層為11層及12層亞粘土、淤泥質(zhì)亞粘土，平均厚度約6m, 滲透性一般，滲透系

2、數(shù)僅為1.9m/do（2）第二含水層（淺部弱承壓含水層）主要含水地層為13層及24層粉砂、細(xì)砂，平均厚度約22m,滲透性較強(qiáng)。（3）第三含水層（相對(duì)弱含水層）主要含水地層為2-6層及2-6c層亞粘土混粉砂或夾粉砂，平均厚度約27m, 滲透性弱。（4）第四含水層（下部承壓含水層）下部承壓含水層主要為43層粉砂、細(xì)砂及其以下各層，總厚度大于100m, 滲透性較大。根據(jù)以上水文地質(zhì)條件07年12月28 h,在北錨沉井區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)抽水試 驗(yàn)，試驗(yàn)孔平而布置圖如圖2.1所示，試驗(yàn)中，以c1孔作為抽水井進(jìn)行單井非 穩(wěn)定流抽水，其余孔作為觀測(cè)孔。11:25開(kāi)始進(jìn)行抽水試驗(yàn)，抽水120分鐘后結(jié) 束；接著觀測(cè)水

3、位恢復(fù)情況，歷吋150分鐘。通過(guò)自由振蕩實(shí)驗(yàn)與微水試驗(yàn)多種 試驗(yàn)得出的試驗(yàn)成果，確定最終進(jìn)行降水方案設(shè)計(jì)時(shí)滲透系數(shù)取值為16. 0 m/doc3 oo cic4 oo c2試驗(yàn)孔平面布置圖2.13降水要求根據(jù)北錨碇沉井下沉施工工期安排，沉井區(qū)降水深度要求至-18.5m （地下水 水位標(biāo)高一般在+1.5m,即降深20m）。因此，根據(jù)施工及降水要求，采用基坑 外管井降水，由于需降水的地層主要為11層亞粘土、12層淤泥質(zhì)亞粘土、13 層及24層粉砂、細(xì)砂，其中1-1 > 1-2地層為笫一潛水含水層，出水量較小，因 此，主要降水層為下覆承壓含水層13層及24層粉砂、細(xì)砂層，26層亞粘土 混粉砂或

4、夾粉砂為相對(duì)隔水層。4降水方案設(shè)計(jì) 4. 1通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)得出滲透系數(shù)取值為16. 0 m/do 4. 2北錨基坑涌水量估算（1）影響半徑r和引用半徑心矩形基坑的引用半徑可表示為：爪q+w4，其中為系數(shù)（見(jiàn)表3.7）, 由b除以q的比值決定，b為基坑的長(zhǎng)和寬；不規(guī)則基坑的引用半徑為： %二存怎，尸為基坑面積。影響半徑對(duì)于潛水含水層，r = 2s甌；對(duì)于承壓含水層，g°幾尿式中，幾一設(shè)計(jì)基坑水位降深；k含水層滲透系數(shù)；h。含水層靜止水位標(biāo)咼。表4. 1系數(shù)與b/a關(guān)系b/a00.10.20.30.40.60.81.01.01.011.121.141.161.181.18北錨基坑：=

5、68.3 m, b = 52.4 m, b/a = 0.8 ,查表 3.2 得 = l18,r =18x(68.3 + 52.4)/4 = 35.61m；上部潛水層：=5m, =1.9m/d, h=5m,則 /?=2sh.7=2x5xve9=31mo下部承壓層：幾=20m, k = 16.0m/d,則 r = 1 qvu= 1 ()x20xvlko = 800mo對(duì)于潛水層降水深度較淺時(shí)，此公式計(jì)算值偏小，因此實(shí)際計(jì)算時(shí)可選用/? = 60lno(2) 基坑總排水量計(jì)算埋深較淺部為潛水含水層，岀水量較小；埋深較深部為承壓含水層，岀水量大。根據(jù)巖土勘察規(guī)范，基坑的總涌水量計(jì)算公式可以表示為：對(duì)于

6、潛水完整井：q =1366k(2h()-幾,)幾/(lgr/%)對(duì)于承壓完整井：°2 = 273km幾/(lg r/%)式屮，©、2基坑排水量；加承壓含水層厚度。承壓含水層厚度ni取1-3層、2-4層的厚度，約22m,將其余參數(shù)代入上式 可以求得基坑的總排水量q。q=1.366k(2h°-幾)幾)=1.366x1.9x(2x5 -5)x5/(lg6%5 61)= 286 m 3/dq2 = 2.73km幾) = 2.73x16.0x22x20/(lg805 6) = 14220m3/d所以，q = q+q2 = 14506n)3/do(3) 管井單井允許最大進(jìn)水量

7、9計(jì)算單井出水量取決于含水層的厚度、過(guò)濾器長(zhǎng)度及直徑等，其理論計(jì)算最大允 許出水量可用下式計(jì)算：廠120龍壯妖。式屮，口一過(guò)濾器半徑；is 過(guò)濾器長(zhǎng)度。北錨沉井基坑設(shè)計(jì)抽水井單井井深設(shè)計(jì)為30m,井底標(biāo)高-275m,過(guò)濾器貫 穿上部潛水層和下部承壓層，長(zhǎng)度為27m (1.5-25. 5m)，在花管以下布設(shè)死管 至井底作為沉淀管。單井結(jié)構(gòu)垂直剖面示意圖見(jiàn)圖4. io抽水井開(kāi)孔孔徑800mm,成井后孔徑325mm,在花管外側(cè)纏繞金屬絲網(wǎng)以減 少含水層細(xì)顆粒流入井內(nèi)，在井壁與開(kāi)孔孔壁之間冋填中細(xì)砂濾層。單井結(jié)構(gòu)水 平剖面上設(shè)計(jì)成圖4. 2形式。上潛水層.6 = 120 7rrslstk = 120

8、x 3.14 x 0.15 x 5 x vh9 = 350 礙/小下邛承壓戶(hù).§2=120加；厶= 120x 34 x 0.15 x 22 x v16.0 = 3133.0 礙 /c所以，7 = +2 =3483m3/d地g1-3.5m-25.5m-52.5m淤泥質(zhì)亞粘土匚二粉砂亞粘土夾粉砂圖鬲程2. 5m位線1. 5mcl70皿例濾砂死管花管單井結(jié)構(gòu)垂直剖面示意圖4.1單井結(jié)構(gòu)水平剖面示意圖4. 24. 3管井設(shè)計(jì)結(jié)合工程實(shí)際情況和類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)，考慮到沉井施工對(duì)抽水井的影響，因此, 抽水井與沉井外壁距離約10m,通過(guò)三種方案水位降低驗(yàn)算的對(duì)比，采用的方案 為布置16 口井（如圖4.

9、3）,長(zhǎng)邊兩井間距為21.97m,短邊兩井間距為18. 6m1615131 2345eo基坑67812 11 1014沉井周邊管井平剖面布置圖4. 25降水井施工5.1管井施工順序井位放樣一鉆機(jī)就位一鉆孔一清空一吊放慮網(wǎng)井管一四周回填礫砂慮層一 清除井內(nèi)泥沙一安裝潛水泵。52管井的制作施工中，抽水井開(kāi)孔孔徑800mm,成井后孔徑325mm,在花管外側(cè)纏繞金屬 絲網(wǎng)以減少含水層細(xì)顆粒流入井內(nèi)，在井壁與開(kāi)孔孔壁之間回填中細(xì)砂濾層。管 井的濾料用3-6 mm的礫石砂倒入管井外周，管井內(nèi)的潛水泵采用流量為80m3/h. 揚(yáng)程為44m、功率為15kw的潛水泵。排出的地下水集中于地面的排水名溝內(nèi)流 入污水循環(huán)池內(nèi)。6現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況在沉井下沉的施工中主要出現(xiàn)了以下幾方而的問(wèn)題；(1) 對(duì)潛水泵的電保護(hù)不到位，引起的沉井內(nèi)外水差從而影響到沉井的正 常下沉。造成的主要原因；機(jī)械的碾壓 電線的磨損 人為因素針對(duì)以上問(wèn)題采取暗溝的方式進(jìn)行處理(2) 由于地理位置處于長(zhǎng)江邊，所以在個(gè)別降水井損壞的情況下由于水位 高差而引起水壓擠