管井降水设计

二期项目管井降水设计XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX2015.02目 录1、工程概况 2、工程地质及水文地质条件 3、施工方案选择4、井点设计依据5、主要施工方法6、组织保证措施7、安全保证措施 1、工程概况 1.1拟建的银石广场2期项目位于成都市中心南纱帽街与锦江街交汇处，南纱帽街东侧，锦江街南侧，规划总建筑面积51105.0m2，地铁2号线从场地办公楼和商业内局部地段通过，现因建设方需增建地下人防空间，基坑深度需在原有基础上加深4.0m，地面平均标高为499.8m，最大开挖深度增加至14.0m，因此取最大开挖深度14.0m为支护设计计算深度，地下室边墙距场地红线（场地围墙）约为3.0m，基坑开挖线按地下室外墙外边线外扩0.8m进行测放，开挖线距场地红线（场地围墙）约为2.2m。本项目一侧支护已经完成并已开挖至基底，采用锚拉桩支护方式，地铁2号线从本工程场地正下方用过，隧道为圆形隧道直径6.0m，隧道顶面标高为483.66m，相对地面埋深约为16.2m，地铁隧道已完工并通车，地铁保护桩及上部结构基础桩施工完成，本次支护设计为场地另一侧（主要为场地西南侧）基坑支护及降水设计。 1.2基坑形状约呈矩形，场地周边情况条件如下述：1、场地西北侧基坑开挖线距红线约2.2m，红线外为银石广场高层办公楼（正在使用，1-4层地下室，银石广场1层地下室保护桩距本工程基坑开挖线最近仅2.5m，其深度约6.6m；银石广场4层地下室保护桩距本工程开挖线11.5m，基坑深度约24.75m。2、场地西南侧基坑开挖线距红线最近距离为2.2m，红线外为67层住宅楼，无地下室，独立基础埋深约为3.5m，场地外地下污水管距建筑红线约3.0m，埋深约2.0m。3、场地东南侧基坑开挖线距红线最近距离为1.2m为，红线外为市政道路南纱帽街,本侧位于地铁2号线隧道上方，隧道顶端标高为483.663m，隧道顶面相对埋深约为16.2m，道路污水管道位于道路两侧，距本工程建筑红线约3.0m，埋深约2.0m。4、场地其余侧基坑已完成支护。2、工程地质及水文地质条件 2.1工程地质条件根据邮政地块旧城改造工程勘察报告，场地地层结构较简单，场地上覆第四系人工填土（Q4ml），其下由第四系上更新统河流冲洪积（Q3al+pl）成因的砂、卵石组成，下伏白垩系灌口组泥岩（K2g）。地层从上至下描述如下： 1.杂填土（Q4ml）：杂色，松散，稍湿湿；由混凝土块、砖瓦、卵石、炭渣等建筑垃圾组成。该层场地内均有分布，层厚2.603.20m。 2.素填土（Q4ml）：褐灰色，稍密，稍湿湿；以粉土为主，含少量砖瓦及卵石。下部以粘性土为主，该层场地内分布，层厚0.90m1.60m。 3.中砂（Q3al+pl）：褐黄、青灰色，松散，很湿饱和；含长石、云母片及铁质氧化物等，局部夹有少量圆砾及卵石。该层主要呈层状或透镜体状不规则分布于卵石层中，厚度2.106.10m。 4.卵石（Q3al+pl）:深灰灰黄色，湿饱和，呈松散稍密中密密实状态。卵石成分主要由岩浆岩、石英岩、砂岩等组成，多呈亚圆形，一般粒径2080mm，夹少量漂石，个别粒径达300mm，多呈微中风化，个别卵石呈强风化，充填物主要为（少量）黏粒和中细砂。根据成都地区建筑地基基础设计规范（DB51/T5026-2001）及N120超重型动力触探测试结果，依其密实度将卵石层划分为四个亚层：（1）松散卵石：多呈透镜体分布于卵石层上部及中部，充填物以中细砂为主（局部夹中砂透镜体），卵石含量小于55%，排列十分混乱，绝大多数不接触，N120锤击数24击/10cm。（2）稍密卵石：主要分布于卵石层上部及中部，下部呈透镜状产出，卵石含量5560%，大部分不接触，N120锤击数47击/10cm。（3）中密卵石：主要分布于卵石层中部及下部，卵石含量6070%，呈交错排列，连续接触，N120锤击数710击/10cm。（4）密实卵石：主要分布卵石层中下部，卵石含量大于70%，呈交错排列，连续接触，N120锤击数大于10击/10cm。 5.泥岩（K2g）：紫红色，强微风化，泥质结构，中厚层状构造,矿物成分以粘土矿物为主，局部夹有灰绿色及灰白色矿物条带及团块，岩芯具有失水开裂的特征。泥岩顶板埋深13.20m24.30m，标高475.28m486.41m，高差11.1m，起伏较大。据岩体风化程度及力学特征，勘察揭露深度内该层可分为强风化、中风化二个亚层。强风化泥岩风化裂隙发育，岩芯呈碎块状及短柱状，钻探揭露厚度1.10m8.10m；中风化泥岩裂隙不发育，岩芯多呈柱状或长柱状，岩体较完整。钻探未发现软弱夹层、断裂破碎带和洞穴分布，此层本次勘察未揭穿。 2.2水文地质概况1.地下水类型场地地下水上部主要属第四系孔隙潜水类型，砂、卵石层为主要含水层，另外泥岩裂隙中赋有一定的裂隙水，具有承压性，水量较大，主要由岷江水系及大气降水补给，水量较为丰富。2.地下水位勘察期间为枯水期，受场地四周施工降水影响，测得静止水位埋深7.608.40m，标高491.52491.81m之间，平均高程在491.66m左右。根据区域水文地质资料，场地地下水位丰、枯水期年变幅一般为1.502.00m。经调查，并结合场地地形地貌、地下水补给、排泄条件等，综合判定历年最高水位（抗浮设计水位）标高建议值可取497.00m。基坑开挖之前应进一步核实地下水稳定水位，为基坑降水的设计和施工提供可靠依据。3.地下水渗透性及其腐蚀性结合区域水文地质资料和已有的降水设计与施工经验分析，砂卵石层富水性和透水性均较好，属强透水层。上部的人工填土等透水性较弱，属弱透水层。该区域卵石层渗透系数K=18m/d左右，场地环境为类。3、 施工方案选择3.1 基坑降水是工程的先行工作，由于地下水位较浅和地下水的毛细上升作用，地基土中的空隙几乎为水所饱和，地基土的粘度很大，使得开挖和倾倒困难。为了确保土方开挖的顺利施工必须在土方开挖前10天进行降水。3.2 人工降水的方法有多种：轻型井点、喷射井点、电渗降水、管井井点等。结合本工程的水文地质条件和该地区以往降水经验，对各种降水方法施工可行性和工程造价的综合比较分析后认为：采用管井井点降水是本工程优选的方法。其优点在于：降水效果好、作业条件简单、运行管理方便、操作维修简便、运行成本低、可塑性大。4、井点设计依据4.1依据1、邮政地块旧城改造工程勘察报告2、本项目红线图3、建筑与市政降水工程技术规范（JGJ111-98）4、建筑基坑支护技术规范(JGJ120-2012)5、基坑降水方案设计5.1基坑涌水量计算： （一）.基坑类型： 基坑属于均质含水层澘水完整井基坑,且基坑远离边界。 （二）.基坑简图： （三）.依据建筑基坑支护技术规范(JGJ120-2012)附录E公式E.0.1计算总涌水量： Q = 其中 Q基坑涌水量； k渗透系数，k=18m/d；H澘水含水层厚度，H=22.00m； Sd基坑水位设计降深，Sd=13.0m（按丰水期地下水位埋深约3.0m考虑）； R降水影响半径，R=517.4m； r0基坑等效半径,可按r0=24.5m；（四）.计算结果： 基坑总涌水量 Q=7360.8m3/d5.2降水井数量计算： （一）.井点类型： 井点类型属于：管井 （二）.计算公式： 其中 rs过滤器半径rs(m)，rs=0.150m； l过滤器进水部分长度l(m)，l=12.5m； k含水层渗透系数k(m/d)，k=18m/d； （三）.计算结果：基坑总涌水量：Q=7360.8m3/d；单井出水量：q=1851.4m3/d； 降水井数量 :n = 1.1Q/q = 4.4个,取降水井为5个。5.3井点管的埋深L计算 （一）.计算公式： 式中：基坑开挖深度，H=14.0m； 井点露出地面高度，一般取0.20.3m，； 降水后地下水位至基坑地面的安全距离，一般取0.52.0m，=2.0m； 降水漏斗曲线水力坡度，环状布置取1/10，单排线状布置取1/5，； 井点管至基坑顶面边缘距离，一般取0.71.2m，； 基坑中心至基坑顶面边缘距离，=60.0； 滤管长度；则 L=14.0+0.2+2.0+0.1（1+60）+1.5=23.8，取L=27.5m。5.4水位降深计算（一）计算公式地下水位降深应符合下式规定： 式中： s0基坑地下水位降深(m)； sd基坑地下水位的设计降深(m)，取为13.0m。地下水位降深s0可按下式计算： 式中： s0基坑地下水位降深(m)；计算基坑地下水位降深时，对沿基坑周边闭合降水井群，s0应取相邻降水井连线上各点的最小降深；当相邻降水井的降深相同时，s0可取相邻降水井连线中点的降深；H潜水含水层厚度(m)； qj按干扰井群计算的第j口降水井的单井流量(m3/d)； k含水层的渗透系数(m/d)； R影响半径(m)； rij第j口井中心至i点的距离(m)，此处，i点为降深计算点；当rij >R时，取rijR； n降水井数量。（二）计算结果计算得s0=13.7msd，满足设计要求。5.5管井设计5.5.1、降水井成孔直径600，井管内壁直径为300，间距约18.026.0m，共布置降水井5口,深度27.5m,其中滤水管长度为12.5m,设一节沉砂管。5.5.2、若电梯井、集水坑在开挖时有积水情况，可根据情况在电梯井、集水坑旁增设管井，以降低地下水。5.6地表排水 在基坑周边距坡顶1米布置一圈排水沟（结构图详见图14），在排水沟上每20米留一个0.7米0.7米1米的集水坑，排水沟底按0.5%坡度向集水坑找坡。排水沟采用砖砌筑水泥砂浆抹面。排水沟与坡顶间浇筑80厚C15混凝土垫层，坡向排水沟。管井所抽地下水直接排入排水沟，再由集水坑用水泵排至市政污水管道。6、降水井施工组织设计6.1降水井施工要求1、降水井布置结合工程实地情况，按设计方案合理布置。2、设计成孔井径成井孔径为600以上，以确保填砾厚度。3、井管结构为降水井采用内径为300mm，外径360mm的钢筋砼井管，其中包括滤水管（掺丝，可很好控制抽水时出水的含砂率）、井壁管(每根井管长度均为2.5m)和沉砂管。4、为了保证附近道路安全，成井过程中认真记录地质情况，在砂层分布地段采用较小粒径0.51cm填砾作为滤水层，滤水管丝距采用1.5mm，其余部分填砾粒径为12cm。以严格控制井点出水含砂率（含砂率1/20000）。6.2 降水施工工艺6.2.1、测量放