基坑围护、降水、监测、挖土及支撑施工方案--学位论文.doc

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1、上海市卢湾区第12街坊(小浜湾)住宅发展项目基坑降水、挖土及支撑施工方案一 工程概况1 工程概况卢湾区第12街坊(小浜湾)住宅发展项目位于上海市卢湾区第12街坊,西临茂名南路、东临瑞金二路、北临巨鹿路、南临长乐路。建设单位:上海东方海外永业房地产有限公司设计单位:中船第九设计研究院有限公司围护设计单位:同济大学设计研究院 人防设计:上海沪防建筑设计有限公司配电站设计:上海东方建筑设计研究院有限公司施工总承包:上海市第四建筑有限公司工程桩与地下围护结构施工单位:中国地质工程公司上海公司监理单位:上海现代工程咨询有限公司监测单位:上海地矿工程勘察有限公司 2 建筑设计概况卢湾区第12街坊(小浜湾)

2、住宅发展项目基坑总面积为22000,新建主体建筑总建筑面积68483,其中地上建筑面积35177,地下建筑面积33306,主要的建筑功能是住宅塔楼、商业裙楼、会所及其配套辅助用房。住宅塔楼建筑等级为一级,建筑防火等级为一级。会所及商业裙楼建筑等级为二级,耐火等级为二级。两层地下车库耐火等级为一级。住宅塔楼由2座18层高层住宅塔楼(1、2)组成,1座17层高塔楼(3)和2座26层高层塔楼(4、5)组成。3 结构设计概况本工程基坑呈多边不规则形状,基坑总面积约为22000平方米,基坑长度为182.07m,宽度为177.66m。13楼为部分框支剪力墙结构,4、5楼为剪力墙结构,商场及会所裙楼为框架结

3、构;1#楼、2#楼基础埋深10.1m,3#楼基础埋深10.1m,4#、5#楼基础埋深10.3m,商业裙房埋深6.2m,电梯井落深2.1m,地下室结构筏板顶标高为-9.60m-5.15m(集水井、坑处局部加深),基础采用桩筏基础。桩基为700、550钻孔灌注桩。本工程基坑开挖和基坑施工分第一期、第二期两期进行施工。地下一层基坑开挖深度为5.45m、6.20m。底板下垫层厚度为200mm(部分加厚区300mm),底板厚度为700mm。采用一道混凝土支撑,支撑中心标高为-2.20m。 地下二层基坑开挖深度为10.10m、10.15m、10.30m,垫层厚度为200mm,底板厚度为1050mm、120

4、0mm、1500mm,电梯井等最深处为12.40m。地下一层及地下二层分隔处围护结构采用700钻孔灌注桩。和酒店基坑相接处采用800厚地下连续墙。采用二道混凝土支撑,第二道混凝土支撑中心标高为-7.20m。坑内采用压密注浆进行加固。基坑第二期基坑开挖深度为7.80m、8.90m、10.15m、10.60m,电梯井等最深处为12.70m。垫层厚度200mm,底板厚度为1500mm。围护结构采用850钻孔灌注桩,和酒店基坑相接处采用800厚地下连续墙。采用二道混凝土支撑。第一道混凝土支撑中心标高为-2.20m,第二道混凝土支撑中心标高为-7.20m。坑内采用水泥土搅拌桩进行加固。本工程抗震设防烈度

5、为7度,场地类别为类。本工程基础底板砼强度等级为C35,抗渗P8,其余为C35。4 周围环境和管线情况本工程位于上海市繁华商业中心区,茂名南路以东、瑞金路以西、巨鹿路以南、长乐路以北,道路下有大量的地下管线。北侧紧邻巨鹿路,车辆繁忙,地下管线较多,有电力1,雨水500,上水300,电话2孔1,电话18孔1,煤气300,上水1000。特别是一根1000上水管紧靠基坑,最近处只有3m,在桩基施工阶段,曾经多次报警,最大累计变形达到22.3mm。(埋深及位置详见附图一、附图二);对面有一排房屋属于拆迁房屋(现未拆迁)受马路上车辆行驶影响较大,建议进行房屋检测。南侧为在建的兰心大剧院以及大量的老民居贴

6、近基坑,特别是基坑南侧的长乐路366弄、376弄、386弄多幢34层的民房距离基坑最近仅6m左右,其中有建于上世纪30年代左右的,至今已有70余年,还有旧式里弄房屋。其中有两幢房屋倾斜超过上海市工程建设规范地基基础设计规范(DBJ08-11-1999)中规定的4的允许范围,达到8.4和9.4。大部分房屋均向东、向北(基坑方向)倾斜,各幢房屋均有不均匀沉降,内、外墙存在多处裂缝。(经专业单位监测,监测报告详见附件一)西侧茂名南路道路狭窄,商业铺面非常多,人流量大,车辆拥堵。管线密集,有电力2,上水1000,上水200,雨水900,煤气150,电话12孔2。(埋深及位置详见附图一、附图二)东侧为规

7、划中的酒店,酒店基坑开挖深度为16m。酒店基坑施工时间未定。5 基坑围护设计概况本工程0.000相当于绝对标高3.400,经平整后的自然地坪相对标高约为-0.70m。本工程围护采用700和850钻孔灌注桩,南侧靠近民房附近采用850围护,并采用550钻孔灌注桩作为本基坑与民房和拟建14号线的隔离桩,东北角靠近巨鹿路一侧也采用850钻孔灌注桩围护,西侧采用700钻孔灌注桩围护。东侧和酒店分隔区域采用800厚地下连续墙(插入深度为38m和24m)分隔。止水帷幕采用双排700双轴搅拌桩(水泥掺量13%),局部地区采用SMW工法搅拌桩(水泥掺量20%)。第一期为地下一层和地下二层结构,靠近南侧民房及西

8、侧茂名南路为地下一层,其余为地下二层。地下一层和地下二层采用700钻孔灌注桩围护分隔,双排700搅拌桩止水。第一期按挖土时间和支撑施工时间先后顺序分为A块、B块两块先后施工。第二期分为地下一层和地下二层结构,靠近巨鹿路一侧为地下一层,其余部分为地下二层,采用700钻孔灌注桩围护分隔。第一期与第二期分隔采用850钻孔灌注桩中间墙分隔。(详细内容见)(基坑围护结构平面图见附图三)本工程基坑工程共设置2道水平砼支撑,同时利用第一道支撑布置栈桥,利于基坑开挖,(支撑与栈桥平面布置详见附图四、附图五)支撑系统截面、标高见下表:项目支撑系统中心标高850钻孔灌注桩顶圈梁700钻孔灌注桩顶圈梁对撑截面连梁第

9、一道支撑-2.201050x900900x9008008008001000700700第二道支撑-7.201000x1100900x110010001000100012007007006 场地水文地质情况(1)根据勘查,拟建场地在所揭露深度90.30m范围内的地基土分布均属于第四纪上更新Q3全新世Q4,主要由饱和粘性土、粉性土和砂土组成。根据土的成因、结构及物理力学性质指标综合分析,共划分9个主要层次,其中第1层在东部局部缺失,各土层地基土特征见附表:层号土层名称层底标高(m)平均厚度(m)渗透系数K(cm/sec)粘聚力(峰值)C(Kpa)内摩擦角(峰值)()十字板试验峰值强度(Ccu)v(

10、Kpa)1填土1.141.592浜填土 -0.101.55粘土-0.261.401.00E-0618.015.056.0淤泥质粉质粘土-4.013.725.0E0513.015.040.3淤泥质粘土-13.589.575.0E-0613.011.033.61粉质粘土-26.7813.288.0E-0615.015.567.82粉质粉土-26.9512.805.0E-057.022.03粉质粘土夹粉砂-44.8017.68粉质粘土-30.253.291粉砂夹粉质粘土-32.041.772粉细纱-54.5510.59(2)地下水 本场地浅部地下水属潜水类型,补给来源主要为大气降水与地表径流,根据规

11、范上海市常年地下水均水位埋深约0.5m0.7m。本地基第2层属于微承压水层,土层层面埋深一般在16.5m。本地基在深度约31.036.8m以下的第1层砂质粉砂夹粉质粘土层为承压含水层,开挖深度约13.40的基坑,承压水对本工程及基坑挖土无影响,不会造成基坑突涌;但局部落深区域的基坑开挖,承压水可能会造成不利影响,须设置若干口观测井,以探明承压水头后确定是否设置减压井。二 工程难点与对策措施1 工程难点分析周围环境复杂,管线、老民房紧临基坑,保护周边环境难度大本工程基坑总面积为22000平方米,地下一层基坑开挖深度为5.45m、6.20m。地下二层基坑开挖深度为10.10m、10.60m。工程西

12、侧为茂名南路,北侧为巨鹿路,道路下有大量的地下管线。南侧为在建的兰心大剧院以及大量的老民居贴近基坑,特别是基坑南侧的长乐路366弄、376弄、386弄多幢34层的民房距离基坑最近仅6m左右,有两幢房屋倾斜超过上海市工程建设规范地基基础设计规范(DBJ08-11-1999)中规定的4的允许范围,达到8.4和9.4,大部分向基坑方向倾斜,各幢房屋均有不均匀沉降,内、外墙存在多处裂缝。在基坑开挖过程中必然会引起更多的沉降、倾斜及裂缝。因此,本工程的基坑围护设计、施工以及挖土过程中,如何控制基坑变形,保护周边建筑和地下管线,减少对周边的环境影响是本工程的难点之一。施工场地狭小,堆场、道路布置难度大本工

13、程基坑开挖及地下结构施工分两期完成,基坑开挖范围沿施工围墙,距离围墙最近处只有2m。东侧属于酒店施工区域,不能利用。第一期施工可以利用第二期未施工区域场地布置材料堆场,但第二期开挖开始以后,第一期要同时施工两幢塔楼和裙房结构,材料堆场和施工道路的布置难度大。如何保证工程进度是本工程的一大难点。基坑底标高各异,存在多种标高差位于市中心紧邻居民区,文明施工要求高本工程位于闹市中心,南面紧邻居民房屋,周边马路交通繁忙。因此在施工期间,采取有效的技术措施,防尘、防噪、防光污染,严格执行有关夜间施工的规定,要做到“人性化施工不扰民,保护环境抓安全”,尽量不影响周围居民及商家的正常的生活工作秩序,不污染的

14、周围环境。2 对策措施:根据本工程的特点,选择安全、经济的围护结构体系。同时严格控制围护桩的施工质量,从事前和事中控制,最大限度地消除安全隐患。施工前先探明各个建筑物的基础情况,做到心中有数。在周围建筑物和地下管线上布置沉降观测点,观测沉降变化。挖土时要遵循“时空效应”的原则,分段分层开挖,严禁超挖。根据本工程实际特点和设计要求,第一期开挖分为A、B两块先后开挖,严格挖土和支撑施工的先后顺序,先形成中间部分的支撑,再开挖两侧的土方和施工支撑,挖土和支撑施工要严格规定时间的要求,不得超过设计规定的时间。B块第二层土方开挖要在A块垫层施工完成后才能开挖。第二期土方开挖必须在第一期地下室结构施工到至

15、0.00后才能进行。实施“信息化”管理,在围护桩及基坑开挖过程中,对围护结构及周围环境进行监测,严密监测围护结构和土体变形,了解围护结构和周围环境的变形和受力情况, 以“信息化”指导施工。特别要注意观测围护桩的变形,防止由于围护桩变形过大而发生渗漏现象。制定应急预案,当发生基坑内漏水时,应立即采取措施并配合明堵,在施工中,随时采取必要的技术措施,以保证下一阶段施工的顺利进行。这不仅对安全有利,出现险情时能把所造成的危害降低到最低程度,而且可弥补设计与施工的不足,确保基坑施工及地下管线周围建筑物的安全。南面基坑靠近老式居民房处挖土必须严格按照分区顺序进行,支撑及垫层需在24小时内完成,南侧民房处

16、第一道支撑、圈梁按10m一段分段施工,再开挖下一段。在施工过程中,加强监测,视保护对象的变形情况,必要时在基坑与居民房屋之间设置高压砂浆桩隔离,并采用分层填充注浆的措施,控制变形。合理安排施工工序,派专人安排指挥交通,保证道路畅通,熟悉图纸和施工进度,合理安排进度,争取主要材料做到零库存。根据设计和实际情况,分期、分块、分层开挖,充分理解设计意图,熟悉图纸和标高,施工前进行详细的施工交底。严格执行上海环境保护条例中夜间严禁高噪声施工作业的规定,合理安排高噪声施工作业时间,有噪音的施工操作尽量避开居民休息时段。夜间除保留少量道路照明外,原则上20:00以后关闭大功率的照明灯。夜间施工和特殊情况需

17、要时,大功率的照明灯必须向场地内照明,并尽可能降低照明灯的高度,确保不对周围环境造成光污染,影响居民休息。施工垃圾集中堆放在规定的地方,夜间及时外运。保持车辆出入口路面平整、湿润,减少地面扬尘污梁,并尽量减缓行驶速度。加强施工区的规划管理,防止建材在装卸、堆放、拌合过程中的粉尘外逸。加强运输管理,坚持文明装卸,运输车辆卸完货后应清洗车厢。认真落实门前“三包”制度,保持工地外道路清洁无泥浆、无积水,积极配合有关职能部门,做好道路的保洁工作。认真落实有关规定,对进出工地污染严重的车辆进行冲洗,在工地大门内外,铺设麻袋、草包,如发现附近路面有污染现象及时清除,并加强对出场车辆的检查,以防止渣土飞扬、

18、洒落。设置连续、通畅的排水设施和其他应急设施,并设立沉淀池,防止泥浆、污水外流,堵塞下水道,定期疏通现场排水沟、窨井,保证市政下水道及路边雨水口的畅通。使本工程成为爱民工程,从而体现出作为国家特级企业的管理水平。三 总体部署与现场总平面布置1 施工总体部署 本工程基坑开挖和地下室施工分两期三块进行,先施工第一期A块开挖和支撑,再施工A块基础垫层。待A块基础垫层达到设计强度要求后,进行第一期B块基坑开挖施工,同时施工A块地下结构;待B块地下结构0.00结构封顶后进行第二期C块基坑开挖施工,同时进行1#、2#楼施工和商业裙楼施工。2 施工现场总平面布置 2.1办公区域及生活区域布置两幢办公楼为二层

19、活动房,布置在工地南侧,沿围墙布置,第一期宿舍楼布置在东侧靠近酒店区域,沿地下连续墙布置。食堂和浴室沿巨鹿路围墙在1#大门东侧布置,厕所沿巨鹿路围墙在1#大门西侧布置。食堂与厕所间距大于30米。(见附图六)2.2临时用电布置施工用电容量为800KVA,施工用电由业主提供的一处变配电箱沿施工围墙引接至施工用电部位,施工用电同生活用电分开,施工用电同消防用电分开。本工程施工用电主线路截面,均按照业主提供的变压器容量进行匹配,截面尺寸应略有富裕,设专人管理,以保证安全用电。施工用电设施,布电线路、配电箱、用电设备一律按TN-S三相五线制进行布线。(详见施工临时用电方案)2.3临时用水本工程工地水源有

20、1处,位于巨鹿路靠近1#门处,施工用水管径为DN100,从现场的水源总管接出两路水管,分别用于施工用水和消防用水,施工用水沿围墙和道路架设,每隔1015米开设取水口,每层施工楼面均设置水龙头,以此满足楼层施工用水需要。消防用水的水泵电路单独布设。冬季施工期间,整个现场施工及消防用水管均需覆盖或包裹保温材料,防止受冻爆裂。2.4排水布置基础阶段:沿基坑四周外侧设置一圈深500mm,宽400550mm排水沟,防止地表水流入基坑,排水沟中的水,经沉淀池沉淀后,排入城市下水管网。(详见施工临时用水用电方案)工地设置1个三级沉淀池和1个二级沉淀池,工地内污水经沉淀池沉淀后排入市政管道。在各施工大门处均设

21、置洗车槽,洗车槽与沉淀池相连,排水沟、沉淀池均设专职保洁员进行日常维护清淤工作,保持排水畅通。2.5交通布置卢湾区第12街坊(小浜湾)住宅发展项目工程施工场地拟设2道大门,其中1#门在巨鹿路上,2#门在茂名南路上(1) 1#门为业主办公人员、生活区施工与管理人员进出现场通道。(2) 2#门为施工车辆进出现场主要通通道,基坑开挖期间,运土车辆重车由1#门出。(挖土施工道路示意图见附图四、附图五)2.6塔吊及照明布置本工程施工现场共布设3台塔吊(具体详见塔吊专项方案),基坑四周布设4台镝灯,每台塔吊上附着4台镝灯。每只镝灯上设置延时接电器。2.7堆场及附属设施布置第一期开挖时在第二期施工区域临时道

22、路东侧、北侧设置木工棚、钢筋加工及堆场、周转材料堆场、钢管堆场等。基坑北侧设置材料间、乙炔、氧气仓库、标养间、电工间等。2.8其它布置为尽量减小施工对附近居民的影响,在工地南侧靠近民房的区域沿围墙布置100m长6米高的隔音墙,以遮挡工地的施工噪声。四 主要分部分项工程施工方案1测量方案1.1测量施工概述本工程测量的工作要点就是在保证精度的前提下,如何迅速地对各单体轴线进行精确的测量定位放样,确保工程的质量、进度要求。针对本工程特点,通过建立测量控制网,进行严密的计算,以计算机、高精度的测量仪器、科学的测量方案解决本工程的测量工程。1.2定位方案确定根据本工程的特点,我们采用坐标法进行总平面定位

23、和各单体的控制轴线的放测工作。确定测量工作程序:资料审核内业核算外业校测定位测放定位自检定位验线。1.3平面及高程控制网的建立本工程轴线较多,我公司进场后将根据业主提供的基本控制点进行复测工作。将在准确的红线桩点、水准点的基础上进行控制网布设。本工程测量定位采用全站仪1台、高精度经纬仪1台、水平仪2台;根据业主提供的红线界桩点和相关图纸,确定轴线控制点;并将所有控制点延伸至基坑围护挖土影响范围以外的适当位置,且采用混凝土加固保护措施。1.4测量定位本工程以建筑物红线桩定位,选择与总体主要道路中心线平行的建筑红线为依据,并应以较长的己知边测设较短的边。定位的方法:在控制网上测定建筑物轴线制桩。本

24、工程地下各建筑形状接近矩形,为此宜选用直角坐标法定位。在确定各控制轴线后放样出各轴线,填写好建筑测量复核记录单,请业主、监理、设计复核认可。1.5测量放样1.5.1平面轴线测量放样利用外控制点(或基本控制点)引测出各单体的场外基准点,建立基准点桩,采用混凝土加固等保护措施。在挖土及支撑施工阶段用经纬仪放出轴线进行定位线。支撑混凝土浇捣前重复上述过程将控制点垂直投递到待浇面,然后在钢筋面上放线用于钢筋定位和模板几何尺寸复核。1.5.2建筑物高程控制临时水准点的设置:根据业主提供的水准点,使用莱卡NA828水准仪,在不受施工影响处设置临时水准点四处,该四处临时水准点应尽量分布于场地四边,并定期进行

25、复核校正。如有偏差,及时调整。高程的垂直引测:在基础施工前根据场外水准点的高程引入建筑物高程,将标记做在影响较小的地面上。作为该高程垂直引测的基准点。 每层土开挖引测必须从高程基准点用塔尺进行,并做好标记,同时做好复核。2 基坑围护工程本工程基坑围护分为两个部分,第一、二期及中间隔墙主要采用钻孔灌注桩围护形式,第二期东侧局部采用地下连续墙,南北两侧紧邻居民区采用SMW工法搅拌桩止水,深18m,水泥渗量20。第一期的地下一层群房区域,基坑开挖深度-5.45m-6.20m,其余为地下二层,开挖深度为-10.10m-10.30m。地下二层与地下一层地下室采用2700水泥土搅拌桩重力垻止水挡土,其桩深

26、12m,水泥渗量13。第二期西南区域为地下一层,开挖深度-6.20,其余为地下二层,开挖深度为-7.50m、-8.90 m、-10.15 m、-10.60 m。本工程一期、二期落深电梯井、集水坑处采用压密注浆封底加固,支撑结构采用两道砼支撑四周围檩吊筋固定于灌注桩上。本工程水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,双轴桩水泥浆水灰比为1.5,压密注浆水灰比0.5,压密注浆浆液中水泥与水玻璃掺量比重为10.02,二重管高压旋喷桩水灰比为0.8。(具体内容详见附件二桩基及基坑围护工程施工组织设计)(止水帷幕及地基加固详图见附图九)3 基坑降水方案3.1井点布置(1)轻型井点根据工程经验,本工程开挖深度小于

27、6.20m的地下一层区域,采用轻型井点降水直线布置。(详见附图十、十一、十二)a、 一期开挖深度5.45m的区域(西部区):根据基坑平面形态和支撑分布,布置3套轻型井点系统,井点管数量150根,井点管间距1.20m,井点管长度7.0m(不包括滤头长度);b、 一期开挖深度6.20m的区域(南部区):沿支撑布置2套轻型井点,井点管间距1.20m,井点管数量63根,井点管长度8.0m(不包括滤头长度);c、 二期开挖深度6.20m的区域:沿支撑布置1套轻型井点,井点管间距1.20m,井点管数量31根,井点管长度8.0m(不包括滤头长度)。(2)深井井点在本工程中取200 m2/口,一期共设46口,

28、二期共设41口。a、拟建工程基坑分两期进行开挖,各开挖区域之间以钻孔灌注桩止水帷幕的围护方案进行分割和围护,故二个开挖区域各作为独立的区段布置降水井。b、降水井深度应能满足基坑施工须将地下水位降至基坑底面以下1.5m的要求。布置方案:按照前述原则,采用下式计算:nA/a式中:n井数(口);A基坑面积(m2);a单井有效降水面积(m2)。按上式计算,各开挖区域的布井数量如下(表4):(1)一期开挖需采用深井井点的开挖区面积约9300.00m2(不包括地下一层区域),n9300.00/20046.5口,取46口;(2)二期开挖:需采用深井井点的开挖面积约8200.00m2(不包括地下一层区域),n

29、8200.00/20041口,取41口;一期及二期开挖各区段疏干井布置数量见表4。各开挖区潜水疏干深井井点布置数量统计表 表4区域井深(m)数量(口)降水井编号一期二区13.39WO37WO42,WO44WO4613.134WO1WO28,WO30WO3510.53WO29、WO36、WO43二期二区13.66WT2WT4;WT7WT913.124WT1、WT6、WT10WT19,WT23、WT28WT29,WT3、WT35WT4111.910WT20WT21,WT24WT27, WT30、WT32WT3410.51WT5(3)承压水降压井的布置布置原则:a、 根据基坑开挖深度、水文地质条件及

30、土层参数进行基坑突涌可能性评价,当存在基坑突涌的可能性时,布置降压井;b、当存在基坑突涌的可能性、需布置降压井时,降压井的布置遵循以下原则:、降压井间距、深度、孔径依据拟建工程场区水文地质条件、基坑总涌水量、单井降水能力的计算结果结合工程经验确定;、降压井尽可能布置在不影响基坑开挖施工的位置;、降压井的布置应尽可能减小降水对周围环境的影响。基坑坑底稳定性分析:采用安全系数法:Pcz/PwyFS Fs安全系数,取1.10。Pcz坑底开挖面以下至承压含水层顶板间覆盖土的自重压力(kPa),地下水位以下按饱和重度计算;Pwy承压水压力(kPa) 一期开挖区域开挖深度为5.4510.30 m,相应标高

31、在-2.75-7.60m,基坑底面坐落于层、层土层中,此区域无2层微承压水,但其下部分布有层承压水,需考虑底部层承压水的影响。按不利原则考虑,取基坑开挖深度10.30m,相应标高-7.60m,承压含水层(层)顶板标高-28.24m,水位埋深3.00m,标高-0.40m。经计算,得:Pcz322.36kPa;Pwy278.40 kPaFS Pcz/Pwy1.15 FS1.10 ,所以该区段开挖施工时,层承压水不会产生不利影响,基坑坑底稳定。 二期开挖区域开挖深度为6.20 10.60m,相应标高为3.5-7.90m,基坑底面坐落于层土层中,此区域东部有2层微承压水分布,下部有层承压水分布,需考虑

32、底部2层微承压水和层承压水的影响。依据前述计算结果,本区域基坑开挖可不考虑层承压水的影响。以下对不同开挖深度2层微承压水产生突涌的可能性进行分析。A、开挖深度7.50m的区域基坑相应标高为-4.80m。据位于开挖范围内C5号孔资料,微承压含水层(2层)顶板标高14.37m,水位按不利原则考虑,取埋深3.00m,标高-0.40m。经计算,得:Pcz105.84kPa;Pwy140.70 kPaFS Pcz/Pwy0.75 FS1.10 ,2层微承压水在基坑开挖过程中有产生突涌的可能,需对2层中的地下水进行降水减压。最小降压深度:S4.35m。B、基坑开挖深度10.60m的区域相应标高为-7.90

33、m。据位于开挖范围内4号孔资料,微承压含水层(2层)顶板标高13.96m,取水位埋深3.00m,标高-0.40m。经计算,得:Pcz45.63kPa;Pwy135.60 kPaFS Pcz/Pwy0.33 FS50.00m,对基坑开挖不会产生不利影响,基坑坑底稳定,不用考虑其对基坑开挖的不利影响。综上,在本基坑工程一期、二期开挖范围内,层承压水均不会对基坑开挖产生不利影响,仅在二期开挖范围内的二区开挖东部(见附图十、十一、十二),2层微承压水会对基坑开挖产生基坑突涌,需对2层进行降水减压。降压井布置方案(1)单井影响半径计算按承压水经验公式计算:R=10s。式中:R影响半径(m)k土层的渗透系

34、数(m/d)s井中水位降深(m)根据降压深度计算及勘察资料,取k0.15m/d,s10m,计算得:R=10100.38738.7m。(2)降压井的布置降压区段的东部采用地下连续墙围护,墙深33.0m,地下连续墙已揭穿2微承压含水层,阻断了坑内外微承压水的水利联系,但北部采用钻孔灌注桩止水帷幕的围护方案,钻孔灌注桩长2326m,尚未完全揭穿2层,坑内外微承压水的存在水利联系,减压降水过程中坑内地下水将不断得到坑外地下水的补给。根据减压区围护结构情况、地层资料以及减压降水单井影响半径的计算结果,降压井的布置采用以下方案:共布置2口降压井,井深27.5m,井距3540m,布置于采用钻孔灌注桩围护、未

35、切断坑内外水利联系的基坑北缘,其平面位置见附图十二。基坑二期开挖降压井布置数量见表5基坑二期开挖降压井布置数量 表5区域井深(m)数量(口)降水井编号二期开挖区27.54H1H4(4)基坑排水基坑内明水排除需可采用明沟或盲沟排水的方式,第一、二、三层进行开挖时需在距离围护桩2米处四周设置300mm*300mm的明沟,在第三层开挖时需在坑底的明沟内部设置300mm*300mm的盲沟,纵横间距为30m,四周设置集水井若干,集水井设置间距不小于50m 用高压水泵将集水井内的积水抽出基坑并排至基坑上施工道路旁边的明沟内,经沉淀池沉淀后方能排入市政管网。需在沿基坑边的地上四周砌筑120*200的挡水导墙

36、,防止施工场地内的积水或大气降水流入基坑内。现场应配备足够的高压水泵,雨季应适当增加高压水泵(扬尘在20m以上)的数量,确保基坑干燥。3.2深井结构设计(见附图十三)(1) 深井井点为保证井管具有一定的强度,并满足降水及降水过程中需随时割管的需要,采用间隔设置滤水管的设计方案,其结构设计、过滤器的安装部位主要设计参数如下:终孔直径:不小于650mm;井口:高出地面0.30.5m,防止污水进入井内,井壁外围一般采用优质粘土或水泥浆封闭,其深度不小于2.00m。井管:采用焊接钢管,直径(内径)250mm;滤水管:采用桥式滤水管,直径250mm,外包3040目尼龙网;砾料 :各井从井底向上至地表以下

37、3.00m围填中粗砂。沉淀管长度:与滤水管同径,长度0.50m,沉淀管底部焊封。(2)承压水降压井:终孔直径:不小于650mm;井口:高出地面0.30.5m,井口外围采用粘土或水泥浆封闭,其深度不小于0.5m;井管:采用焊接钢管,直径(内径)250mm,;滤水管:采用桥式滤水管,直径250mm,外包3040目尼龙网,长度6.0m;滤料:采用中粗砂,围填高度为井底至含水层顶板上2.0m。围填:滤料以上部位采用粘性土回填;沉淀管:与滤水管同径,长度1.00m,沉淀管底部焊封。3.3成井施工工艺及技术要求一、轻型井点施工工艺轻型井点按下列流程施工:定位 开沟 冲孔 下井点管 回填滤料 井口回填封闭

38、安装总管 安装真空泵 调试 正式抽水 拔管 施工技术要求(1)每一机组应根据泵类配用功率确定井点数量施工完毕后安装。(2)泵组及集水总管安装应符合下列规定:a.泵组应稳固地设在平整、坚实、无积水的地基上。水箱吸水口与集水总管、井点管口等高程宜一致,泵组尽可能置于集水总管中部;b、集水总管与井点管采用高压软管连接;c、 管路系统各部件应连接严密。(3)各组井点系统安装完毕后,及时进行试抽水,以检查管路连接质量、井点出水和泵组工作水压力、真空度及运转等情况。(4)施工质量验收验收项目和要求见表6。 (5) 其它a、 采用冲孔法下沉。b、 冲孔时保持垂直度,确保支管、滤管安装正常,深度不得小于设计深

39、度。c 、滤管下部要填30cm以上的滤料,回填滤料四周要均匀,井管口用粘土封实。d、 总管与支管连接应密封不漏气,应定时检查。e 、抽水过程中,专人24小时值班,认真检查巡视井点设备的正常运转,发现问题及时抢修,确保井点抽水运转正常。 轻型井点施工质量验收标准表 项目序号检查项目标准或允许误差检验频率检查方法范围根数主要控制项目1井点真空度60 kpa每8小时每根真空度表2降水运行有效井点数大于总数90,相邻两根井点管不得同时失效,关键部位每根井点管均应有效逐根检查一般控制项目1井点垂直度井斜1每套30%沉管时抽查2井点间距误差150 mm每套30%钢尺量3井点插入深度(按设计值)误差200m

40、m每套30%水准仪4滤料填灌量(与计算值相比)误差5每套30%检查回填料用量5井管口封填不小于杂填土厚度一般为地面以下12m每套30%封填时抽查二、疏干井及降压井施工工艺采用泥浆循环钻进、机械吊装下管成井施工工艺,见图1。施工技术要求(1)测放井位根据井点平面布置,使用全站仪测放井位,井位测放误差小于30cm。当布设的井点受地面障碍物影响或施工条件影响时,现场可作适当调整。(2)护孔管埋设护孔管应插入原状土层中,管外应用粘性土封堵,防止管外返浆,造成孔口坍塌,护孔管应高出地面1030cm。(3)钻机安装钻机底座应安装平稳,大钩对准中心,大钩、转盘、与孔中心应成三点一线。(4)钻进成孔疏干井、降

41、压井的开终孔直径均为650mm,一径到底。开孔时应轻压慢转,以保证开孔的垂直度。钻进时一般采用自然造浆钻进,遇砂层较厚时,应人工制备泥浆护壁,泥浆密度控制在1.101.15。当提升钻具和临时钻停时,孔内应压满泥浆,防止孔壁坍塌。(5)清孔换浆钻至设计标高后,将钻具提升至距孔底2030cm处,开动泥浆泵清孔,以清除孔内沉渣,孔内沉淤应小于20cm,同时调整泥浆密度至1.10左右。(6)下管直接提吊法下管。下管前应检查井管及滤水管是否符合质量要求,不符合质量要求的管材须及时予以更换。下管时滤水管上下两端应设置扶正器,以保证井管居中,井管应焊接牢固,下到设计深度后井口固定居中。(7)回填滤料采用动水

42、投砾。先将钻杆提至滤水管下端,井管上口加闷头密封,从钻杆内泵送泥浆,使泥浆由井管和孔壁之间上返,并逐渐调小泵量,待泵量稳定后开始投放滤料。投送滤料的过程中,应边投边测投料高度,直至设计位置为止。(8)止水与回填降压井:应在投砾工作完成后,在止水段投送优质粘土止水,止水高度应高于基坑底面。投送止水粘土时应控制每次的投放量,防止搭桥而影响止水效果。止水段以上采用普通粘土或砂回填潜水疏干降水井:在地表以下回填2.00m厚粘性土。(9)洗井采用活塞和空压机联合洗井法。先采用活塞法洗井,通过钻杆向孔内边注水边拉动活塞,以冲击孔壁泥皮,清除滤料段泥砂,待孔内泥砂基本出净后改用空压机洗井,直至水清砂净为止。

43、(10)安装抽水设备成井施工结束后,下入井泵并联接真空管路、排设排水管道、安装真空泵、接通电源,安装完毕后进行安装效果检查。(11)抽水先采用真空泵与潜水泵交替抽水,真空抽水时管路系统的真空度不小于0.06MPa,以确保真空抽水的效果。(12)标识为避免抽水设施被碰撞、碾压受损,抽水设备须进行标识。(13)排水洗井及降水运行时排出的水,通过管道或明渠排入场外市政管道中。成井施工质量控制标准(1)井深误差:小于井深的2; (2)孔斜:每50 m小于0.5;(3)井水含砂量:抽水稳定后,小于1/20000(体积比)。(4)井中水位降深:抽水稳定后,井中水位处于安全水位以下。3.4抽水试验抽水试验仅在降压含水层中进行。(一)抽水试验的目的A、确定含水层的水文地质参数(渗透系数K、弹性储水系数S、压力传导系数a、越流因素B);B、检验降水井出水量;C、优化降压井的布局及结构设计方案;D、确定施工时各阶段的水位控制标准。(二)抽水试验方法:采用非稳定流抽水试验。降压井施工完毕后,通过一个孔抽水,另一个孔观测进行非稳定流抽水试验,获取水文地质参数。试验过程中抽水井与观测孔同步观测水位,水位观测时间为:1,2,3,4,6,8,10,15

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