基坑降水專項(xiàng)方案與降水計(jì)算

1、基坑降水專項(xiàng)方案與基坑降水計(jì)算書山東省城鄉(xiāng)建設(shè)勘察院2009.618 一、基坑降水方案：1、本次降水方案編制的主要依據(jù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)如下：巖土工程勘察規(guī)范GB500212001建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ120-99建筑與市政工程降水技術(shù)工程技術(shù)規(guī)范JGJ/T111-98工程地質(zhì)手冊(cè)第三版（參考資料）附近正在施工的A區(qū)基坑降水方案2、場(chǎng)地地質(zhì)條件：該場(chǎng)地主要含水層為第2層黃土狀粉質(zhì)粘土、第4-1卵石土及閃長(zhǎng)巖殘積土、全風(fēng)化層。場(chǎng)地地下水位按照31.00米（絕對(duì)標(biāo)高）考慮，綜合滲透系數(shù)參考附近地質(zhì)報(bào)告（該場(chǎng)地北側(cè)濟(jì)南萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)住宅區(qū)C區(qū)、D區(qū)）和有關(guān)文獻(xiàn)規(guī)范，綜合考慮場(chǎng)地地質(zhì)條件，取3m/d，水位降深酒

2、店部分和商業(yè)部分分別為6.90米和8.40米。3、周邊環(huán)境情況：商業(yè)綜合體基坑北側(cè)為拆遷場(chǎng)地，平坦開闊，規(guī)劃為萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)美食街； 東側(cè)距現(xiàn)有人民商場(chǎng)最小距離約8米；人民商場(chǎng)基礎(chǔ)形式為天然基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深約2.00米，無(wú)地下室。 南側(cè)為經(jīng)四路，西段距規(guī)劃紅線1516米，紅線外分布有管線和下水道，距現(xiàn)有人防工程最小距離20.7米；南側(cè)東段距規(guī)劃紅線約10米，紅線外為人行道，分布有管線和下水道，距現(xiàn)有人防工程最小距離13.20米；城市管線埋深一般為1.50米-4.00米； 基坑西側(cè)北段和酒店基坑相距18.85米，間為場(chǎng)地內(nèi)施工道路。西側(cè)南段分別分布有6層磚混辦公樓和魯能大廈，其中6層樓為天然地基，一層地

3、下室，基礎(chǔ)埋深約3.50米，距基坑約3米；魯能大廈13層，采用承臺(tái)嵌巖樁基，底板埋深約3.6米，距基坑約4.80米。酒店基坑北側(cè)為拆遷場(chǎng)地，平坦開闊，規(guī)劃為萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)美食街；東側(cè)北段與商業(yè)綜合體為鄰，間距18.85米；東側(cè)南段分別分布有6層磚混辦公樓和魯能大廈，距離分別為4.3米和9.5米；南側(cè)為經(jīng)四路，距規(guī)劃紅線1718米，紅線外為人行道，分布有管線和下水道；西側(cè)為緯一路，距規(guī)劃紅線810米，紅線外為人行道，分布有管線和下水道，城市管線埋置深度一般為1.50-4.00米。4、降水方案：降水設(shè)計(jì)時(shí)，我院已進(jìn)行了充分論證和對(duì)比，特別是擬建場(chǎng)地北側(cè)萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)D區(qū)降水類比，D區(qū)水位降深一般為6.00米，

4、基坑面積與本基坑類似，且降水時(shí)間至現(xiàn)在已經(jīng)延續(xù)有四個(gè)多月時(shí)間，周邊建筑物、管線以及地面沉降變形不明顯，基坑降水對(duì)周圍建構(gòu)筑物影響經(jīng)實(shí)踐證明影響不大。 根據(jù)濟(jì)南萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)住宅區(qū)現(xiàn)在正在降水施工的效果，以及基坑降水對(duì)周邊建構(gòu)筑物的影響程度綜合分析，認(rèn)為采取大口徑管井降水結(jié)合坑內(nèi)疏干明排措施可以保證工程施工要求，同時(shí)，采取密切的監(jiān)測(cè)和必要的回灌措施可以保證基坑周圍建構(gòu)筑物的安全。.基坑采用大口徑管井外圍降水、坑內(nèi)疏干降水方案，結(jié)合坑底根據(jù)基礎(chǔ)分布情況布設(shè)排水溝明溝排水措施。酒店基坑降水井間距11.0-13.0米，在樁錨支護(hù)部分設(shè)置在基坑周邊操作面內(nèi)，其它段布置在基坑開挖上邊線外1.00米處；疏干井間距

5、25.00米左右，并結(jié)合土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)境況，布置在后澆帶等有利于封井的部位，井深以井底進(jìn)入基坑以下6.50米為標(biāo)準(zhǔn)，分別為15.50米和19.00米。共布置降水井32眼，疏干井5眼。商業(yè)綜合體基坑降水井間距11.0-13.0米，AB、BC段設(shè)置在基坑周邊操作面內(nèi)內(nèi)，其它各段布置在基坑開挖上邊線外1.00米處；疏干井間距25.00米左右，并結(jié)合土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)境況，布置在后澆帶等有利于封井的部位，井深以井底進(jìn)入基坑以下6.50米為標(biāo)準(zhǔn)，分別為15.20米18.50米。共布置降水井72眼，疏干井33眼。由于以EL為界分兩次開挖，需增加8眼降水井。降水井、疏干井母孔直徑600mm，井管采用外徑400mm的

6、水泥濾水管，濾料采用直徑510mm的級(jí)配碎石。 在基坑底邊線內(nèi)300mm處設(shè)置寬300mm、深300mm的排水溝，每間隔30米左右設(shè)置一集水坑，集水坑較排水溝深500mm，以便在雨季迅速排出坑內(nèi)積水。 基坑周邊地面應(yīng)修整，構(gòu)筑排水溝和混凝土地面，并里高外低，做好地面積水有組織的排放。坡頂設(shè)置200mm×240mm擋水墻，以防雨水流入基坑。 豎向、橫向平均間距3.005.00m設(shè)置泄水孔，孔徑不小于100mm，深入面層下不小于500mm。泄水孔位置可適當(dāng)調(diào)整，盡量設(shè)置在滲透性較強(qiáng)的地層中。 根據(jù)周邊類似工程降水經(jīng)驗(yàn)，工程降水對(duì)周邊建構(gòu)筑物的影響不大，但為確保降水施工期間周邊建筑物的安全

7、，特別是魯能大廈、市規(guī)劃設(shè)計(jì)院和人民商場(chǎng)以及經(jīng)四路、緯一路管線的使用安全，在基坑降水及開挖期間，應(yīng)對(duì)以上建構(gòu)筑物加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)隨時(shí)分析其變形趨勢(shì)，必要時(shí)采取回灌或截水措施，確保周邊建筑物安全。同時(shí)在降水方案中要求前期降水盡可能減緩水位下降速度，并結(jié)合周邊建筑物地面的變形觀測(cè)，掌握水位降深與地面沉降的關(guān)系，確?；蛹爸苓叚h(huán)境安全。 為配合監(jiān)測(cè)，在魯能大廈周圍及商業(yè)綜合體基坑?xùn)|側(cè)部位設(shè)水位觀測(cè)井，觀測(cè)井深12-14米，間距20米左右。結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)隨時(shí)分析水位降深與建筑物的沉降變形關(guān)系，以及時(shí)進(jìn)行必要的變更措施，確保建筑物安全。二、酒店部分降水計(jì)算1、原始條件：計(jì)算模型: 潛水完整井;基坑遠(yuǎn)

8、離邊界水位降深 6.000(m)過(guò)濾器半徑 0.300(m)含水層厚度 12.000(m)滲透系數(shù) 3.000(m/d)沉降影響深度內(nèi)土層數(shù)：5地下水埋深: 5.000(m) 層號(hào) 層厚度(m) Es(MPa) 1填土 2.800 5.000 2黃土 3.400 6.000 3粘土 3.500 18.000 4粘土 2.000 20.000 5殘積土 1.600 16.000任意點(diǎn)降深計(jì)算公式采用：規(guī)程公式沉降計(jì)算方法:建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范方法,考慮應(yīng)力隨深度衰減的方法, 且考慮相互影響半徑3、基坑涌水量計(jì)算書 基坑屬于均質(zhì)含水層潛水完整井基坑，且基坑遠(yuǎn)離邊界，基坑降深按照6.00米計(jì)算。 計(jì)

9、算公式：其中 Q基坑涌水量； k滲透系數(shù)，k=3.00；(根據(jù)C地塊巖土工程勘察報(bào)告提供，并參考有關(guān)規(guī)范和文獻(xiàn)綜合取值） H潛水含水層厚度，H=12.00m； S基坑水位降深，S=6.00m； R降水影響半徑，R=72.00m； r0基坑等效半徑,r0=45.14m。 基坑涌水量 Q=1068.60m3/d4、每根管井允許進(jìn)水量：q=120rLk1/3=52m3/d計(jì)算最少管井根數(shù)：n=1.1×Q/q=22.6取整得：n=23根5、計(jì)算群井抽水情況下單井出水量：q=1.366×k(2H-s)s/(lgRn0/nrn-10r)=44.50m3/d23根管井總出水量為1023.

10、50m3/d，不能滿足要求!則需調(diào)整管井?dāng)?shù)量，取n=31根重新計(jì)算單井出水量：q=1.366×k(2H-s)s/(lgRn0/nrn-10r)35.00m3/d31根管井總出水量：Q1085m3/d能滿足要求，同時(shí)考慮基坑面積較大，井排間距達(dá)90米左右，須在基坑內(nèi)布置疏干井以滿足基坑總涌水量要求，根據(jù)當(dāng)?shù)亟邓?jīng)驗(yàn)，基坑內(nèi)按照25米間距布設(shè)疏干井，共計(jì)布設(shè)疏干井5眼，共計(jì)井?dāng)?shù)36眼。6、水位降深計(jì)算：計(jì)算公式： 其中 n降水井的數(shù)量，n=31 r1,r2,rn各井距基坑中心或各井中心處的距離。 其余符號(hào)意義同前計(jì)算結(jié)果： 基坑中心點(diǎn)水位降深 S=6.95m 滿足要求!7、井深計(jì)算：Hw

11、=H1+H2+H3+H4+H5+H6考慮基坑內(nèi)布設(shè)疏干井，井排間距按照30米考慮。H1=9.80米（基坑深度），H2=0.50米（降低水位距離基底要求）H3=3.0米（水力坡度）， H4=1.00米（水位變化幅度）H5=1.00米（過(guò)濾器長(zhǎng)度），H6=1.00米（沉淀管長(zhǎng)度）計(jì)算得：井深Hw=16.30米，取16.50米8、周邊建筑物各角點(diǎn)沉降計(jì)算 1）建筑物各角點(diǎn)降深與沉降計(jì)算:建筑物角點(diǎn)1: 降深=3.666(m) 沉降=2.196(cm)建筑物角點(diǎn)2: 降深=4.738(m) 沉降=2.954(cm)建筑物角點(diǎn)3: 降深=6.150(m) 沉降=1.412(cm)建筑物角點(diǎn)4: 降深=4

12、.621(m) 沉降=2.911(cm)建筑物角點(diǎn)5: 降深=3.071(m) 沉降=1.825(cm)建筑物角點(diǎn)6: 降深=2.292(m) 沉降=1.331(cm)建筑物各角點(diǎn): 最小降深=2.292(m) 最大降深=6.150(m)建筑物各角點(diǎn): 最小沉降=1.3(cm) 最大沉降=3.0(cm)建筑各角點(diǎn)之間最大傾斜率 = 千分之 0.7496.觀察剖面上各點(diǎn)降深與沉降計(jì)算:觀察剖面上: 最小降深=3.474(m) 最大降深=5.967(m)觀察剖面上,地表: 最小沉降=2.8(cm) 最大沉降=3.2(cm)觀察剖面上,建筑物埋深平面: 最小沉降=1.5(cm) 最大沉降=3.0(c

13、m)三、商業(yè)綜合體部分降水計(jì)算：1、本次降水方案編制的主要依據(jù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)如下：巖土工程勘察規(guī)范GB500212001建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ120-99建筑與市政工程降水技術(shù)工程技術(shù)規(guī)范JGJ/T111-98工程地質(zhì)手冊(cè)第三版（參考資料）2、原始條件：計(jì)算模型: 潛水完整井;基坑遠(yuǎn)離邊界水位降深 9.300(m)過(guò)濾器半徑 0.300(m)含水層厚度 12.000(m)滲透系數(shù) 3.000(m/d)沉降影響深度內(nèi)土層數(shù)：5地下水埋深: 5.000(m) 層號(hào) 層厚度(m) Es(MPa) 1雜填土 2.000 5.000 2黃土 2.400 8.000 3粘土 0.700 20.000 4粘

14、土 2.500 24.000 5碎石 2.500 45.000任意點(diǎn)降深計(jì)算公式采用：規(guī)程公式沉降計(jì)算方法:建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范方法,考慮應(yīng)力隨深度衰減的方法, 且考慮相互影響半徑3、基坑涌水量計(jì)算書 基坑屬于均質(zhì)含水層潛水完整井基坑，且基坑遠(yuǎn)離邊界，基坑降深按照9.3米計(jì)算。 計(jì)算公式：其中 Q基坑涌水量； k滲透系數(shù)，k=3.00；(根據(jù)C地塊巖土工程勘察報(bào)告提供，并參考有關(guān)規(guī)范和文獻(xiàn)綜合取值） H潛水含水層厚度，H=12.00m； S基坑水位降深，S=9.30m； R降水影響半徑，R=111.60m； r0基坑等效半徑,r0=126.15m。 基坑涌水量 Q=2035.50m3/d4、每

15、根管井允許進(jìn)水量：q=120rLk1/3=52m3/d計(jì)算最少管井根數(shù)：n=1.1×Q/q=43.1取整得：n=44根5、計(jì)算群井抽水情況下單井出水量：q=1.366×k(2H-s)s/(lgRn0/nrn-10r)=37m3/d44根管井總出水量為1628m3/d，不能滿足要求!則需調(diào)整管井?dāng)?shù)量，取n=73根重新計(jì)算單井出水量：q=1.366×k(2H-s)s/(lgRn0/nrn-10r)28.00m3/d31根管井總出水量：Q2044m3/d基本能滿足要求，同時(shí)考慮基坑面積較大，井排間距達(dá)110米左右，須在基坑內(nèi)布置疏干井以滿足基坑總涌水量要求，根據(jù)當(dāng)?shù)亟邓?/p>

16、經(jīng)驗(yàn)，基坑內(nèi)按照25米間距布設(shè)疏干井，共計(jì)布設(shè)疏干井33眼，共計(jì)井?dāng)?shù)106眼。6、水位降深計(jì)算：計(jì)算公式： 其中 n降水井的數(shù)量，n=31 r1,r2,rn各井距基坑中心或各井中心處的距離。 其余符號(hào)意義同前計(jì)算結(jié)果： 基坑中心點(diǎn)水位降深 S=10.00m 滿足要求!7、井深計(jì)算：Hw=H1+H2+H3+H4+H5+H6考慮基坑內(nèi)布設(shè)疏干井，井排間距按照30米考慮。H1=12.00米（基坑深度），H2=0.50米（降低水位距離基底要求）H3=3.0米（水力坡度）， H4=1.00米（水位變化幅度）H5=1.00米（過(guò)濾器長(zhǎng)度），H6=1.00米（沉淀管長(zhǎng)度）計(jì)算得：井深Hw=18.50米。8、

17、周邊建筑物各角點(diǎn)沉降計(jì)算（計(jì)算距離較近的人民商場(chǎng)） 1）建筑物各角點(diǎn)降深與沉降計(jì)算:建筑物角點(diǎn)1: 降深=2.038(m) 沉降=0.424(cm)建筑物角點(diǎn)2: 降深=0.000(m) 沉降=0.000(cm)建筑物角點(diǎn)3: 降深=0.000(m) 沉降=0.000(cm)建筑物角點(diǎn)4: 降深=2.783(m) 沉降=0.612(cm)建筑物各角點(diǎn): 最小降深=0.000(m) 最大降深=2.783(m)建筑物各角點(diǎn): 最小沉降=0.0(cm) 最大沉降=0.6(cm)建筑各角點(diǎn)之間最大傾斜率 = 千分之 0.0762）觀察剖面上各點(diǎn)降深與沉降計(jì)算:觀察剖面上: 最小降深=1.573(m)

18、最大降深=7.635(m)觀察剖面上,地表: 最小沉降=0.8(cm) 最大沉降=1.3(cm)觀察剖面上,建筑物埋深平面: 最小沉降=-1.8(cm) 最大沉降=1.2(cm)四、降水施工：根據(jù)建設(shè)單位總體施工安排，本工程分兩期進(jìn)行，一期工程為商業(yè)東部，后期進(jìn)行商業(yè)西部和酒店部分，降水亦根據(jù)總體施工安排分兩次進(jìn)行?；硬捎么罂趶焦芫邓?，同時(shí)結(jié)合坑內(nèi)疏干。酒店基坑降水井間距12.0米，fgha段設(shè)置在基坑周邊操作面內(nèi)，其它段布置在基坑開挖上邊線外1.00米處；疏干井間距25.00米左右，并結(jié)合土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)境況，布置在后澆帶等有利于封井的部位，井深以井底進(jìn)入基坑以下6.50米為標(biāo)準(zhǔn)，分別為15

19、.50米和19.00米。共布置降水井31眼，疏干井5眼。商業(yè)綜合體基坑降水井間距12.0米，AB、BC段設(shè)置在基坑周邊操作面內(nèi)內(nèi)，其它各段布置在基坑開挖上邊線外1.00米處；疏干井間距25.00米左右，并結(jié)合土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)境況，布置在后澆帶等有利于封井的部位，井深以井底進(jìn)入基坑以下6.50米為標(biāo)準(zhǔn)，分別為15.20米18.50米。共布置降水井81眼，疏干井33眼。降水井、疏干井母孔直徑600mm，井管采用內(nèi)徑400mm的水泥濾水管，濾料采用直徑510mm的級(jí)配碎石。在魯能大廈周圍及商業(yè)綜合體基坑?xùn)|側(cè)部位設(shè)觀測(cè)井，必要時(shí)進(jìn)行回灌，以確保建筑物安全。觀測(cè)井井深1214米，間距20米左右。管井施工采用

20、SPJ15型鉆機(jī)或沖擊鉆鉆進(jìn)，自造泥漿護(hù)壁，按設(shè)計(jì)要求鉆至設(shè)計(jì)孔深后，調(diào)漿撈渣，清刷井壁，下入井管，在井管外均勻地填入濾料，洗井抽水。施工工序定位放線鉆機(jī)就位鉆進(jìn)成孔調(diào)漿撈渣洗刷井壁下井管填濾料洗井抽水。質(zhì)量控制措施：管井施工及降水嚴(yán)格按照建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范JGJ111-98的有關(guān)規(guī)定組織施工，具體措施如下：定位放線：按照設(shè)計(jì)要求，測(cè)放出井位，局部井位根據(jù)具體情況作調(diào)整，打入長(zhǎng)30cm的木樁，按編號(hào)準(zhǔn)確地在圖紙上標(biāo)明井號(hào)。鉆機(jī)就位：各鉆機(jī)根據(jù)施工區(qū)域和技術(shù)交底，將鉆機(jī)就位，就位時(shí)，應(yīng)做到對(duì)點(diǎn)調(diào)平對(duì)點(diǎn)調(diào)平，直到確認(rèn)在鉆機(jī)底盤水平，鉆架垂直且四角支撐穩(wěn)固的情況下，由施工員給其下達(dá)開孔通知單

21、。鉆機(jī)成孔：鉆機(jī)開孔時(shí)，在深度7m范圍內(nèi)應(yīng)用中速鉆進(jìn)，防止開孔時(shí)孔斜，鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆機(jī)操作人員應(yīng)隨時(shí)檢查鉆架的垂直情況和四角支撐的穩(wěn)固情況，保證鉆架在垂直狀態(tài)下鉆進(jìn)，成井垂直度1%。隨時(shí)調(diào)整泥漿比重，控制在1.2-1.25之間，以利于泥漿攜帶巖渣上返至井口外，達(dá)到清渣目的。調(diào)漿破壁管井施工中，調(diào)漿破壁是一關(guān)鍵工序，因而，鉆至設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)及時(shí)調(diào)漿并空轉(zhuǎn)一段時(shí)間，保證孔內(nèi)泥漿上下均勻，然后自上而下破除泥皮，破壁過(guò)程中，每一根鉆桿均應(yīng)旋轉(zhuǎn)而下，不得上下拉動(dòng)鉆桿，同時(shí)，邊破壁邊調(diào)漿，破壁結(jié)束，提出破壁鉆頭，下入撈渣管，進(jìn)行人工清渣，保證下管前，孔內(nèi)泥漿在1.15-1.2之間，孔底沉渣小于30cm。下

22、井管，填濾料鉆進(jìn)成孔結(jié)束，應(yīng)及時(shí)下入井管，每節(jié)井管外包60目的工業(yè)濾網(wǎng)，采用4根竹片，三道鐵絲捆綁，井管接頭之間使用防雨布或塑料布封嚴(yán)，以防止泥砂從接頭縫隙進(jìn)入井內(nèi)，造成淤井，捆綁好的井管下放時(shí)，固定在井架兩端的鋼絲繩應(yīng)同時(shí)下放，保證井管平穩(wěn)下入井內(nèi)，井管外壁，每隔4m應(yīng)捆綁一組8cm厚的扶正器，確保井管在井內(nèi)居中，使濾料均勻地分布在井管四周。下管結(jié)束，應(yīng)及時(shí)填濾料，濾料采用直徑510mm的級(jí)配碎石，填濾料時(shí)，先蓋好井口，應(yīng)采用人工從井管四周均勻地填入，禁止整車濾料從一個(gè)方向倒入，同時(shí)，采用注水填料，填料應(yīng)緩慢，不得快速集中傾倒，造成井管外圍局部堵塞，無(wú)法成井而形成廢井。洗井抽水填完濾料的井，

23、應(yīng)及時(shí)下泵洗井抽水，選用潛水泵量應(yīng)大于單井出水量，采用自上而下間歇式洗井的方法進(jìn)行洗井抽水，直到洗清為止，洗井結(jié)束，及時(shí)向井管外填補(bǔ)濾料并用粘土填實(shí)。群井降水正式降水前，應(yīng)先進(jìn)行試抽水，以確定泵量，減少開啟關(guān)閉潛水泵的次數(shù)，延長(zhǎng)潛水泵使用壽命，準(zhǔn)備4臺(tái)潛水泵備用，正式抽水時(shí)，將水泵放置在井底上0.8米處固定，并保持此水位至抽水結(jié)束，在降水井外1.0m處鋪設(shè)集水管將抽上來(lái)的水，集中排往業(yè)主指定的排水處。主排水管采用內(nèi)徑不小于200mm的鋼管。疏干降水應(yīng)至少在基坑開挖前15天進(jìn)行?？拥准捌马斢薪M織的排水坑底根據(jù)設(shè)計(jì)要求沿坡腳300mm處，設(shè)置一周圈排水溝，并每隔40m左右設(shè)置一集水坑，坑內(nèi)疏干井用縱橫向排水溝連接，溝內(nèi)鋪設(shè)砂石濾料，以有效疏干坑內(nèi)涌水。坡頂外1.5米采用