地基降水設計與施工組織方案

地基降水設計與施工組織方案目錄1工程概況 -2-2場地工程地質條件 -2-2.1場地位置?地形地貌 -2-2.2地質構造 -2-2.3場地地層巖性 -2-2.4氣象水文 -3-2.5水文地質條件 -3-_2.6地基土力學指標 -4-3基坑降水設計 -4-3.1設計依據(jù) -4-3.2降水計算 -4-3.3降水井結構設計與技術要求 -7-4大孔徑深井降水井施工 -8-4.1施工工序 -8-4.2施工工藝 -8-5工期安排 -9-6質量保證措施 -9-7降水監(jiān)測與管理 -9-8降水對周邊建筑物的影響及預防措施 -10-9特殊情況下的應急措施 -10-

1工程概況該工程位于四川省邛崍市,擬建物為住宅樓3-6層(3-6F),商業(yè)房為1層(1F),擬采用框架結構,條形基礎?根據(jù)場地巖土工程勘察(詳細勘察階段)報告,擬建場地基礎影響深度范圍內分布有0.50~5.60m厚的軟塑狀態(tài)粉質粘土,該地層力學強度低,屬均勻性差的地基土,無法滿足結構設計要求,需進行復合地基處理?設計采用CFG樁地基處理?根據(jù)本工程勘察報告和場地地表水情況,地表水和地下水十分豐富,須進行地下水的處理,以保證CFG樁的成樁質量和混凝土的強度要求,我單位受建設方委托對該工程降排水進行專項設計?2場地工程地質條件2.1場地位置?地形地貌擬建工程四川省邛崍市?交通方便,地理位置優(yōu)越?場地平坦,地面標高576.79~580.64,高差3.85m?場地地貌單元屬丘陵?2.2地質構造擬建場地區(qū)域構造分區(qū)屬川西臺陷之雅安穹褶束,是龍門山南段與峨眉山斷拱前的中生代的斜坡,侏羅系與白堊系山麓扇礫巖發(fā)育?場地及其鄰近范圍構造行跡主要以南北向斷裂為主,斷裂主要為江油-灌縣大斷裂,歷史上曾多次活動;本區(qū)的新構造運動強烈,以間歇性強烈上升運動為主?2.3場地地層巖性根據(jù)勘察成果表明,在鉆探揭露的深度范圍內,場地地層結構主要由第四系人工堆積層(Q4pd)耕土,第四系中下更新統(tǒng)冰水堆積(Q3fgl)粉質粘土?卵石,下伏第三系名山組(E3m)砂質泥巖,其巖性特征從上至下分述如下:耕植土①:褐~褐黑色,松散,稍濕,土中常見鈣質結核及少量植物根莖,富含有機質,厚度約0.50~0.80m,分布于整個場地?粉質粘土②:褐黃~黃褐色,稍濕~濕,軟塑~可塑?無搖振反應,韌性中等,干強度中等,其中軟塑厚度0.50~5.60m,局部夾少量可塑薄,;可塑厚度0.50~6.70m,分布于整個場地?卵石③:以灰黃色~灰褐色為主的雜色,濕~飽和?松散~中密?顆粒>20mm含量50%~80%,卵石成分以花崗巖?石英巖?灰?guī)r等為主,個別為砂質泥巖,呈亞圓形~圓形,粒徑以3~8cm為主,最大粒徑達160cm的卵石?充填物中中砂及圓礫含量在35~45%,頂部含量少于30%,卵石堅硬,少量卵石強風化?根據(jù)超重型動力觸探測試結果,依據(jù)《成都地區(qū)建筑地基基礎設計規(guī)范》(DB51/T5026—2001),可分為以下三個亞層:稍密卵石③1:卵石含量55~60%,排列混亂,N120擊數(shù)為4~7擊?呈透鏡體分布或層狀分布?層厚1.20~3.30m?中密卵石③2:卵石含量60~70%,呈交錯排列,N120擊數(shù)為7~10擊?分布較穩(wěn)定,呈層狀或透鏡體分布?層厚0.70~3.30m?密實卵石③3:卵石含量大于70%,呈交錯排列,N120擊數(shù)為10~15擊?層厚0.50~2.90m?④砂質泥巖:褐紅~灰褐色?泥質結構,薄~中厚層狀,局部夾泥質砂質泥巖及泥巖?巖層產狀近水平?巖石裂隙較發(fā)育,充填泥質?強風化層巖芯破碎呈片狀或碎石狀,巖質極軟,表層巖芯用手可捏碎,基巖頂面高程568.66~572.92m,場地內均有分布?最大揭露厚度2.20m?2.4氣象水文邛崍市地處亞熱帶季風性濕潤氣候區(qū),冬無嚴寒,夏無酷暑,雨量充沛,終年溫暖濕潤?年均氣溫15.4℃,最高氣溫35.2℃;年降雨量1500mm左右;年無霜期298天;年均日照1018小時;年均相對濕度82%?2.5水文地質條件根據(jù)擬建場地的地形地貌條件及我公司在臨近場地的勘察資料分析,并結合本次勘察獲取的資料,場地內地下水主要為上層滯水,上層滯水賦存于耕植土及粉質粘土中,受大氣降水的補給,以地下徑流及蒸發(fā)等方式排泄?勘察期間為枯水期,地下水位埋深0.00~1.80m,根據(jù)區(qū)域水文地質資料,地下水年變幅1.00~1.50m?場地地下水類型為孔隙潛水,砂卵石滲透系數(shù)建議取20m/d左右?2.6地基土力學指標巖土的工程特性指標建議值表表2.4.1土層名稱重度γ(KN/m3)壓縮模量Es1-2(MPa)變形模量EO(MPa)抗剪強度指標C(kPa)抗剪強度指標內摩擦角Φ(0)承載力特征值fak(kPa)耕土①18.03.0---70可塑粉質粘土②119.35.02412150軟塑粉質粘土②218.53.157690稍密卵石③121.023.0020280中密卵石③222.532.0030540密實卵石③323.545.0035880強風化砂質泥巖④122.502580283003基坑降水設計3.1設計依據(jù)本工程基坑降水設計依據(jù)以下文件及規(guī)范編制:1)《建筑與市政降水工程技術規(guī)范》(JGJ/T111-98);2)《供水管井技術規(guī)范》(GB50296-99);3)《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120-2012);4)《邛崍市夾關鎮(zhèn)沙壩一期安置點巖土工程勘察報告》;5)《基礎平面布置圖》;6)《邛崍市夾關鎮(zhèn)沙壩二期安置點CFG樁復合地基處理設計方案》?3.2降水計算(1)井數(shù)計算7?8?9號樓位置處降水計算:Q=1.366K(2H-S)S/(lg(1+R/r0))K——滲透系數(shù)=20.0m/d;H——含水層厚度=10.0m;S——基坑降水降深=8m;a?b——基坑長度和寬度(該基坑按不規(guī)則長方形計)a=82.0m?b=55.0m;r0——基坑等效半徑=0.29(a+b)=39.73m;R——管井影響半徑=2S(KH)0.5=226.27m;則Q=2935.6降水井數(shù)計算:q=120∏rslrs——過濾器半徑0.15m;l——過濾器進水部分長度1.00mq=152.6n=1.1Q/q≈17(口);21號樓位置處降水計算:Q=1.366K(2H-S)S/(lg(1+R/r0))K——滲透系數(shù)=20.0m/d;H——含水層厚度=10.0m;S——基坑降水降深=8m;a?b——基坑長度和寬度(該基坑按不規(guī)則長方形計)a=47.0m?b=16.0m;r0——基坑等效半徑=0.29(a+b)=18.27m;R——管井影響半徑=2S(KH)0.5=226.27m;則Q=1127.1降水井數(shù)計算:q=120∏rslrs——過濾器半徑0.15m;l——過濾器進水部分長度1.00mq=152.6n=1.1Q/q≈6(口);24號樓位置處降水計算:Q=1.366K(2H-S)S/(lg(1+R/r0))K——滲透系數(shù)=20.0m/d;H——含水層厚度=10.0m;S——基坑降水降深=8m;a?b——基坑長度和寬度(該基坑按不規(guī)則長方形計)a=60.0m?b=30.0m;r0——基坑等效半徑=0.29(a+b)=26.1m;R——管井影響半徑=2S(KH)0.5=226.27m;則Q=1195.8降水井數(shù)計算:q=120∏rslrs——過濾器半徑0.15m;l——過濾器進水部分長度1.00mq=152.6n=1.1Q/q≈7(口);根據(jù)以上結果并結合場地水文地質概況及我公司降水經驗,共計布置降水井30口大孔徑深井降水井,本具體布置降水井數(shù)目見降水井平面布置示意圖?(2)降水沉降預測分析根據(jù)《建筑基坑工程技術規(guī)范》(YB9258-97)中13.2.7提供的最終沉降量計算公式:S∞=∑(ail-2ΔPiΔhi)/(1+e0i)式中S∞——固結沉降量,mm;ail-2——第i層土100~200kPa的壓縮系數(shù),kPa-1;e0i——第i層土的初始孔隙比;ΔPi——第i層土的因降水產生的附加應力,kPa;Δhi——第i層土的的厚度,mm? 根據(jù)該工程的地質勘察報告提供的相關參數(shù)經計算分析:該降水沉降量均符合規(guī)范要求,且不會對周邊建筑造成影響?(3)井深計算降水井深度根據(jù)建筑與市政降水工程技術規(guī)范和該場地地層情況進行確定:HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6=10.0(m)HW1:基坑深度;HW2:降水水位距離坑底要求的深度;HW3:ir0:i為水力坡度,在降水井分布范圍內宜為1/10~1/15;r0為降水井分布范圍內的等效半徑或降水井間距的1/2;HW4:降水期間的地下水位變幅;HW5:降水井過濾器工作長度;HW6:沉砂管長度;考慮管井結構設計的需要,取10.0m?(4)降深值驗算驗算公式:水頭值降深值動水位式中r1?r2?…?rn分別為驗算點至各井之間的距離?選取30個點作降深驗算,經驗算,如圖(見《降水井平面布置圖》(JS1-30號降水井)),即布設30口10.0m深的降水井滿足基坑降水量要求?3.3大孔徑深井降水井結構設計與技術要求(1)降水井采用內徑為300mm的鋼筋混凝土井管;(2)10.0m的降水井每口井下布設1根沉砂管和2根濾水管,濾水管上部為1根井壁管(每根井管長度均為2.50m);(3)成井時要求井孔圓整垂直,井管焊接牢固,安裝垂直;(4)填礫規(guī)格10—20mm礫石,如遇特殊砂層應選擇適當?shù)[徑以便更好地隔砂濾砂;(5)洗井采用活塞和空壓機聯(lián)合洗井,確保成井質量,達到正常出水時含砂率小于1/20000,以保證抽水設備正常運行?3.4抽水設備選擇

根據(jù)計算結果和設計井深,選擇QJ型潛水泵,流量25t/h,揚程不小于25.00m,潛水泵出口口徑φ150mm?

3.5排水系統(tǒng)設計(1)明排設計:本場地處于低洼地帶,建設用地之前為農田,常年被地表水浸泡,為了滿足CFG樁施工需要,在開工前采用地面水明排,通過在場地四周和中間設置積水井并將場地內匯水通過開挖排水溝與積水井連接?最后采用污水泵將地表水排出場地外,污水泵出口直徑φ200mm以上?(2)大孔徑深井降水排水系統(tǒng)設計:本場地受場地限制,用鋼管?橡膠管或消防管連接潛水泵出水口,排至甲方提供的排水溝或指定出口,排水管公稱直徑不小于150mm?

4大孔徑深井降水井施工4.1施工工序測放降水井點位→鑿井至設計深度→洗井至滿足降水設計要求→安裝降水泵→修建沉砂池及安裝排水管道至排水指定位置→降水?4.2施工工藝(1)測量放線:根據(jù)甲方現(xiàn)場給定基礎軸線并按“平面布置圖”測放出各井井位,并打入木樁,涂上紅油漆作標記?(2)成孔(關鍵過程):鉆機就位安裝好,核對井位,確認無誤后,人工開挖0.50m深,埋設管徑700mm的護壁管,完畢后開始鉆進成孔?采用CZ-22型鉆機沖擊成孔工藝或類似工藝,孔內采用泥漿護壁,保持泥漿高度,防止垮孔?成孔過程中應確保機架平穩(wěn),不產生移位,以保證成孔傾斜度不大于1%?鉆進過程中應作好地層記錄及交接班記錄?在鉆進過程中,隨時測量井深和鉆頭尺寸(鉆頭直徑應保證在450mm以上),孔深達到設計深度后終孔?鉆進過程中應作好地層記錄及交接班記錄?(3)吊裝井管:鉆孔到設計深度,經現(xiàn)場技術負責人檢驗合格后,用水稀釋泥漿,清除井底稠泥漿,用抽筒清孔?清孔完畢后,吊裝井管,使井管置于井孔中心,保證填礫厚度均勻,將井管下入井內,確保井管的偏斜度不大于1%?下井管時,要確保各段井管之間焊接牢固?安裝垂直?(4)填礫:井管安裝后,及時在井管外填入規(guī)格10~20mm礫石濾料?若場地地層變化較大時,應根據(jù)地層記錄分層選料?填礫時,礫料應沿井管四周均勻連續(xù)填入,保證填礫量不不小于設計值的95%?當發(fā)現(xiàn)填料量與設計深度有較大出入時,應及時找出原因并排除?井管上口3m深度范圍內用粘土封閉?(5)洗井(質量控制點):采用空壓機?活塞聯(lián)合洗井,每井活塞洗井不少于兩次,每次提拉活塞不少于2小時,空壓機洗井不少于2個臺班,以確保洗井質量,達到正常出水時含砂率少于1/20000要求?5工期安排在施工用水用電正常供給,且夜間不準許施工的條件下,預計8天完成降水井施工?降水周期從CFG樁施工開始至褥墊層完成并交付主體單位結束;如遇人力不可抗拒的因素而影響施工,則工期順延?6質量保證措施鉆機施工由工程技術人員?技工?普工組成質量管理小組,從施工各個環(huán)節(jié)進行質量控制?成孔鉆進時,由工程技術人員及當班技工隨時檢查孔斜及鉆頭尺寸,以保證控制孔斜在0.5%以內?降水井施工安裝井管時由工程技術人員用吊線法檢測井管安裝的垂直度;洗井時,每班技工應作好洗井記錄,工程技術人員隨時抽查監(jiān)督,保證洗井時間,滿足含砂量不大于1/10000,滿足出水量不低于設計出水量,以保證抽水設備正常運行及井的正常使用時間?7降水監(jiān)測與管理(1)在降水前觀測一次自然水位,在前期抽水的一星期內每天早晚各觀測一次水位?流量,以后改為每天觀測一次,并作好記錄?(2)對觀測記錄應及時整理,繪制Q-t(抽水量與時間)與S-t(水位下降值與時間)關系曲線圖,分析水位下降的趨勢與流量變化,預測水位下降達到設計的時間?(3)對抽水設備建立定期檢修保養(yǎng)制度,保持設備的正常運行,降水期間不得停泵?(4)抽出的水應排至降水區(qū)以外,不產生回滲?8降水對周邊建筑物的影響及預防措施(1)降水對周邊建筑物的影響