管井降水設計方案

1、中鐵諾德國際花園基坑管井降水設計施工方案編制:審核:編制單位：中鐵建工集團包頭諾德國際花園項目部編制時間：2010年5月25日目 錄一、場地巖土工程情況1二、降水方案的選擇2三、降水模型選擇及設計計算21、降水模型的選擇22、降水設計計算3四、管井降水方案實施51、施工工藝流程52、關鍵工序說明53、監(jiān)測、維護74、質量保證措施75、安全保證措施76、環(huán)保措施8一、場地巖土工程情況第層雜填土，以粉土為主，混少量建筑垃圾和生活垃圾，呈稍濕、松散狀態(tài)。該層厚度在0.33.2m之間，層底標高在1052.621057.02m之間。第層粉砂，黃褐色，顆粒礦物成分為長石、石英石，均粒結構，天然狀態(tài)下呈稍濕

2、，稍密狀態(tài)。該層厚度在0.34.2m之間，層底標高在1052.021054.06m之間。第層粗砂，黃褐色，顆粒礦物成分為長石、石英石，顆粒級配較好，混少量礫，局部分布有粉質粘士薄夾層。天然狀態(tài)下呈稍濕飽和，中密狀態(tài)。該層厚度在3.46.6m之間，滲透系數為K=1.66×10-2cm/s。第1層細砂，黃褐色，顆粒礦物成分為長石、石英質，均粒結構，天然狀態(tài)下呈稍濕飽和，中密狀態(tài)。該層以夾層或透鏡體形式存在于第3層粗砂層中，該層厚度在0.42.2m之間，層底標高在1047.911050.61m之間，滲透系數為K=5.64×10-3cm/s。第層粉砂，黃綠色，顆粒礦物成分為長石、石

3、英質，均粒結構，局部分布有粉土、粉質粘土薄夾層。天然狀態(tài)下呈飽和，中密狀態(tài)。該層厚度在4.39.4m之間，層底標高1039.211041.58m之間，滲透系數為K=2.24×10-3cm/s。第層粉質粘土，灰黑色，含云母，有光澤，略帶腥臭味，含有機質，有機質含量為1.36.1%,無搖振反應，切口光滑，干強度中等，韌性中等。天然狀態(tài)下呈可塑軟塑狀態(tài)。該層中分布有粉砂、細砂及粉土薄夾層，局部含有薄層鈣質膠結層。該層厚度在31.233.4m之間，層底標高在1006.571009.65m之間，滲透系數為K=3.89×10-6cm/s。地下水埋藏于自然地表下5.26.5m，標高在10

4、49.641050.73m之間，屬潛水。由于臨近場地正在進行降水施工，水位受其影響，現(xiàn)場水位偏低，根據該區(qū)域的水文地質資料，該地下水年幅度變化在1.01.5米之間。二、降水方案的選擇本工程地質條件主要為粉土、砂土?，F(xiàn)場基坑深度為7.0m，根據該場地附近地區(qū)的已有降水經驗，擬采用管井井點降水方案降低地下水位，即在基坑周圍及坑內布設一定數量的管井，由管井統(tǒng)一將地下水抽出，達到阻截基坑外圍地下水流入基坑的目的，從而滿足基礎施工對降水的要求。三、降水模型選擇及設計計算1、降水模型的選擇假定：由于第五層粉質粘土的滲透系數遠小于其它土層的滲透系數，近似將第五層視為不透水層。（1）含水層厚度：H=第3層土層

5、厚度+第四層土層厚度=16m，（2）管井深度：依據JGJ/T111-98建筑與市政降水工程技術規(guī)范，井點管深度為：HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6式中：HW降水井深度HW1基坑深度，取7mHW2降水水位距離基坑底要求的深度，取1mHW3水力坡度作用基坑中心所需增加的深度。由于基坑等效半徑r=65m，按照降水井分布周圍的水力坡度i為1/101/15，如降水井需影響到基坑中心，所需的降水管井深度HW3=r*i=6.54.3，取HW3=5.0m，原理如下圖：r-基坑等效半徑 R-降水影響半徑 S-降水深度 H-水層厚度 HW4降水期間地下水位幅度變化。根據地質資料，HW2取1.5

6、mHW5降水井過濾器的工作長度，取4.0mHW6沉砂管長度，取1.5m代入上式：HW=20mH+地下水位標高=16+6.5=22.5m降水模型按照潛水非完整井進行設計計算2、降水設計計算降水管井采用直徑400mm的無砂混凝土管，布置在基坑上口1.5m處。（1）基坑等效半徑     r02A/3.14，基坑底面積為A=13323，r=57.7m，綜合考慮r=65m（2）加權平均滲透系數k=kh/h=（6.6*16.6+2.24*(20-6.5-6.6)）/(20-6.5) 10-3cm/s =9.2610-3cm/s=8m/d（3） 降水影響半徑

7、 =63.35m，取R=63m其中S=7+1-5.2=2.8m（4）總涌水量 =5987.1m3/d H=16m h=2.5m r0=65m R=63m l=HW5=4m hm=9.25m（5）單井出水量根據建筑基坑支護技術規(guī)程（JGJ120-99），單井出水量為：=120*3.14*0.2*14.8*2=2230.656m3/d式中：q單井出水量（m3/d）；rs管井半徑（m）；l淹沒部分的濾水管長度（m）；K含水層滲透系數（m/d） 按照按水泵抽水功率出水量計算=65×3.14×0.04×13.5×2=220m3/d式中：q單井出水量（m3/d）；d

8、擬采用水泵抽水管管徑（m）；l淹沒部分的濾水管長度（m）；K含水層滲透系數（m/d）；參照兩種計算結果，取較小者，單井出水量為220 m3/d考慮群井中每個井的出水量相互影響，根據以往施工經驗，實際的單井出水量只有設計計算的50%，故最終單井出水量為q=110m3/d（6）管井數量管井數量為：n=Q/q=5987/110=55口考慮常規(guī)水泵的損壞時維修問題，取1.2的富余系數，管井數量為1.2*55=66口。（7）管井間距基坑的周長為619m，管井間距為：619m/66口=9.38m/口該數值在管井間距8m15m的區(qū)間范圍，符合要求。綜上所述，本工程降水管井為直徑400mm的無砂混凝土管，管井

9、深度為20米，井間距為9.38米，抽水水泵采用功率1.8kw，揚程為26米，抽水管徑為40mm，排水主管徑采用200mm鋼管。四、管井降水方案實施1、施工工藝流程 2、關鍵工序說明（1）鉆機就位吊移設備，必須由持有專業(yè)執(zhí)照的起重人員作業(yè)，嚴禁無證操作，吊移鉆機時由專人指揮。   樁機安裝時要做到三點一線，即鉆桿中心、轉盤中心、樁孔中心在同一鉛垂線上，以保證鉆孔垂直度，轉盤中心同樁孔中心位置偏差 10mm。鉆機安裝必須平穩(wěn)、牢固，鉆進中不得有位移，底座應墊實，在鉆進中經常檢查。 設備安裝就位之后，應精心調平，安裝牢固，作業(yè)之前應先試運轉，以防止成孔或灌注中途發(fā)生機械

10、故障。  所有的機電設備接線要安全可靠，位于運輸道路上的電纜應埋設管道保護。  各項設備的安裝、使用、搬遷、拆卸和維護保養(yǎng)應按其使用說明書正確操作使用。（2）泥漿制備泥漿制備選用高塑性膨潤土，膨潤土泥漿按下表所列的性能指標進行制備。 制備泥漿的性能指標 項次 項目 性能指標 檢驗方法 1比重 1.11.15泥漿比重計 2黏度 2025s漏斗法 3含砂率 6%4pH值 79pH試紙 泥漿護壁應符合下列規(guī)定:施工期間護筒內的泥漿面應高出地下水位，在受水位漲落影響時，泥漿面應高出最高水位。 （3）鉆進成孔循環(huán)系統(tǒng)設置:根據場地的實際情況，對循環(huán)系統(tǒng)的設置進行合理布局，并要求沖洗液

11、循環(huán)暢通，易于清除鉆渣。循環(huán)池容量不宜小于12m3，沉淀池容量不宜小于8m3，以確保沖洗液正常循環(huán)，循環(huán)槽的坡度以1:100為宜。開孔鉆進時應先輕壓、慢鉆并控制泵量，進入正常工作狀態(tài)后，逐漸加大轉速和鉆壓。在正式施工前，先進行試成孔。鉆孔作業(yè)要連續(xù)進行，因故停鉆時，必須將鉆頭提離孔底5m以上以防止坍孔埋鉆。在鉆進過程中，要注意地層變化，對不同的土層，采用不同的鉆進方法。在硬粘土中鉆進時，用一檔轉速，放松起吊鋼絲繩，自由進尺；在普通粘土、砂粘土中鉆進時，可用二檔、三檔轉速，自由進尺；遇地下水豐富容易坍孔的粉砂土，宜用低檔慢速鉆進，減少鉆頭對粉砂土的攪動，同時要加大泥漿比重和提高水頭，以加強護壁防

12、止塌孔。鉆孔時，必須采取減壓鉆進，即使孔底承受的鉆壓不超出鉆錐重力和壓重塊重力之和扣除浮力后的80%，這樣可使鉆桿維持豎直狀態(tài)，使鉆頭豎直平穩(wěn)旋轉，避免或減少斜孔、彎孔和擴孔現(xiàn)象。達到設計孔深后及時清孔提鉆，清孔時先將鉆頭提離孔底15-20cm，輸入泥漿循環(huán)清孔，并應控制泥漿比重，調節(jié)泥漿性能。以所換新鮮泥漿達到孔內泥漿含砂量逐漸減少至穩(wěn)定不沉淀為度。（4）下管：下管采用懸吊式托盤下管法，管筒在砂層段必須用紗網包封嚴密，以防涌砂。在下濾水管先下長1.0m沉淀管（砼實壁管），然后再下砼濾水管，上下管之間用竹皮（細竹子）鐵絲綁扎連接。下管時，必須把管中心對準鉆孔中心，嚴禁管壁與孔壁靠在一起。下泵宜

13、用麻（或棕）繩吊裝在井內，下到設計深度，并在井口綁牢。（5）填濾料：下管結束后，應立即在管壁與孔壁之間進行填濾料，圍填時應慢慢用鐵銑從四周填入，并用鋼筋搗實，防止中間出現(xiàn)漏空現(xiàn)象。（6）洗井：采用排污泵或清水泵洗井，洗井標準以井內抽出的水清沏為準，并洗井時間不得小于4小時。（7）基坑周邊鋪設主干集水管（200mm），將各井抽出的水匯入排水指定地點。主干集水管的坡度（坡向指定地點）為5左右，管道連結牢固、嚴密，防止漏水，以免影響邊坡穩(wěn)定性。3、監(jiān)測、維護（1）利用降水井進行地下水位觀測，降水初期每天觀測12次，。（2）降水期間必須保證降水井點的完好，對降水井進行定期檢查和維護，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，

14、確保基坑施工安全。（3）降水期間，禁止向管井內投放異物，避免影響抽水效果，并將管井口進行綁扎封閉，保證地面人員安全。（4）降水工作結束后，對全部降水井采用碎石進行回填。4、質量保證措施（1）基坑降水各工序設專職負責人，工程施工前進行技術交底（2）嚴格控制井管、濾料質量，不合格的一律不許使用（3）在各井點應設置單獨用開關箱，做到一機一閘一保護，以期達到安全用電和停泵與開泵的用電的要求，并在主干集水管與降水井硬塑管連接處設置球型閥或將硬塑管上彎止點高于主干集水管50cm。，以防某井需要停泵時，主干集水管內的水倒流到該井內。（4）電源：為確保降水井作業(yè)的連續(xù)性，還需準備一臺60KW的發(fā)電機，以備停電

15、時使用。5、安全保證措施（1）健全組織，項目經理是安全生產第一責任人，施工現(xiàn)場要設立專職安全員負責工地安全工作，各班組、工種設兼職安全員。形成以項目經理為主的施工現(xiàn)場安全管理體系，做到“安全第一、預防為主”,形成橫向到邊、縱向到底安全管理框架。  （2）建立安全管理制度，根據灌注樁工程的項目特點，建立健全行之有效的安全生產管理制度。如安全生產崗位職責，安全生產檢查制度，安全生產教育制度，安全獎勵制度等，并在施工中認真執(zhí)行。 （3）安全教育和培訓，對新上崗人員，上崗前進行“三級”安全教育和培訓，未經培訓或考核不合格者不得上崗作業(yè)。特殊工種必須持證上崗。 （4）執(zhí)行規(guī)程,施工中

16、要嚴格執(zhí)行各種安全操作規(guī)程，作業(yè)人員有權拒絕執(zhí)行違章指令，杜絕聲音指揮和聲音作業(yè)。  （5）安全防護措施: 現(xiàn)場人員必須做好勞動保護工作，進入現(xiàn)場必須穿工作服、勞保鞋、戴安全帽。    機械設備要有安全防護措施。   高空作業(yè)要系安全帶，雨、大風天氣禁止高空作業(yè)。    夜間施工要有充足的照明設施，做到整個工地照明無死角。  做好“夏季五防”工作。 （6）安全用電，灌注樁工程施工中嚴格執(zhí)行施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范JGJ46-2005，做好供電管理，安全用電，配備專業(yè)電工；施工現(xiàn)場的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作；電器必須接地、接零和使用漏電保護器。用電必須分閘，嚴禁一閘多用。6、環(huán)保措施（1）現(xiàn)場要設場地管理員負責現(xiàn)場的環(huán)境保護和清潔衛(wèi)生。（2）施工場地要保持清潔，材料、物品擺放整齊、美觀，物流有序。嚴禁隨地亂扔亂放雜物。  （3）制籠場地、灌注導管工具、電焊機要及時清理保養(yǎng)。  （4）設