真空井點降水方案設計

1、中海桃花源山莊真空井點降水方法固結基底工程施工方案編制單位編制人審核人審批人日 期標準文案，目 錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1工程概況1 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 工程簡介1工程地質概況1 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 2降水加固基底的必要性2基底穩(wěn)定性分析2 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 固底措施3 HYPERLINK l bookmark3

2、7 o Current Document 2.3真空井點降水止水技術使用安全性3 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 3真空井點降水方案設計3井點計算4 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 真空井點布局5 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 選擇抽水設備5 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 工期5 HYPERLINK l bookmark73 o Current Document 真空井點降水技術在施工

3、中的作用5 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 3.6應急預案6附圖：真空井點降水平面布置示意圖真空井點降水剖面1 工程概況1. 1 工程簡介中海桃花源山莊工程位于珠海市唐家灣片區(qū)美麗灣，北側臨神前路，東 側距港灣大道約700米，擬降水的場地內建設七棟商住樓，建筑物高度 20.7097.20m?，F(xiàn)以6#、7#樓為例，對其基坑降水進行方案設計。該兩棟建 筑設一層地下室，基坑底面積約為5272m基坑開挖底板板底位置平均深度 為5.0m,承臺深度約6.2m，開挖最深點電梯井深度約8.5m,基坑周邊長約 290m。1. 2工程地質概況1. 2. 1巖土工

4、程地質條件根據(jù)工程地質勘察報告鉆探揭露，按巖性、地質年代和成因類型來劃分， 需要降水的有關土層分四層，其中淤泥質粘土和粗砂層位局部為互層。地層編號地層地層描述名稱成因人工填 土Q ml褐黃色，主要由粘性土組成，含中細砂10%左右，系新近堆填而成，其密實 程度不均勻，尚未完成自重團結，結構呈松散狀態(tài)。各鉆孔遇到該層，層 厚為 0.308.20m。淤泥質 粘土Q4ml灰黑色，含有機質及未完全腐爛的植物根莖，略具臭味，搖震無反應，光 澤反應光滑，干強度及韌性高，呈飽和、流塑狀態(tài)。層厚為0.907.40m。粗砂Q mc深灰、灰白、褐黃色，主要成分為石英質，含淤泥質粘土或粘性土 10%15%， 飽和、主

5、要呈松散稍密狀態(tài)，局部呈中密狀態(tài)。層厚為0.508.10m。粘土Q mc褐灰、灰白、灰綠色，主要成分為粘粒，一般質純，搖震無反應，光澤反 應光滑，干強度及韌性較高，呈飽和、可塑狀態(tài)為主，局部呈軟塑狀態(tài)。層厚為 0.807.90m。1. 2. 2、水文地質條件地表水特征擬建揚地原始地貌單元屬剝蝕殘丘與濱海沉積相過渡地帶，后經人工改 造，使其目前處于山間洼地狀態(tài)。場地東北側及西南側均有低山依附，低山 坡度一般為35500，山坡上分布有灌木及雜草，植被發(fā)育較好，因而水源涵 養(yǎng)條件較好，最終造成擬建場地范圍內山間洼地地表水及地下水均較豐富， 其主要來源有三個方面：一是直接來自于大氣降水；二是來自于山間

6、洼地上 游匯水區(qū)的徑流補給；三是來自于山體區(qū)大氣降水順山坡向低凹洼地中匯聚 形成的地表水及地下水，地表水與地下水有相到補給關系?？辈靾龅匚髂蟼扔幸粭l西北至東南向的漿砌塊石水渠通過，水渠深約3 米，寬約5米，目前基本處于斷流狀態(tài)，主要是暴雨時節(jié)用于防洪，平時兼 顧用于排除周圍居民生活用水。地下水特征擬建場地地下水類型屬潛水，根據(jù)其賦存方式分為：一是第四系土層孔 隙潛水；二是基巖裂隙潛水。與降水有關的地下水類型是土層孔隙水。第四系土層孔隙潛水在擬建場地內主要賦存的地層為人工填土淤泥 質粘土；粗砂；粘土；及礫質粘性土；它們都與大氣降水和地表水 聯(lián)系密切。地下水水面埋藏深度介于04.80米之間，相當于

7、標高2.407.91 米?？辈炜拙哂凶粤鳜F(xiàn)象，說明地下水具有一定的承壓性。場地內富水粗砂層的滲透系數(shù)為1.82 X 10-2cm/s = 15.72m/d。2 .降水加固基底的必要性2.1基底穩(wěn)定性分析從基坑開挖情況看，基坑底板板底所在位置大部分為淤泥質粘土）層層 位，少部分為粗砂層層位，承臺和電梯井大部分坐落于淤泥質粘土層位 中和粗砂層層位中。從現(xiàn)場地下水狀態(tài)看，粗砂層位富水并具有承壓性自流特點；現(xiàn)場淤泥 質粘土與粗砂層位呈互層狀態(tài)，粗砂層中的地下水對上覆的淤泥質粘土具有 頂托作用，導致在該層位開挖承臺和電梯井的困難；若粗砂層位出露在底板 位置，地下水則攜細土顆粒上行，從而形成流砂。由此可見

8、，將粗砂層位上行地下水水頭壓力控制在電梯以下0.51.0m 位置，可以穩(wěn)定基底土質，保障底板電梯井和承臺開挖安全。2.2固底措施真空井點降水止水技術以密集群井方式，沿基坑坡底線按間距.52.0m 布井，將基坑土層中粗砂層位的孔隙水排出，使其上行水頭壓控制在電梯井底 以下0.51.0m位置，消除基坑不能穩(wěn)定的“動力因素”對本基坑進行基底加 固。2.3真空井點降水止水技術使用安全性真空井點降水對外影響范圍極小，在多項類似土層深大基坑工程實踐運 用中，其道路累計沉降值小于30mm，房屋累積沉降值小于20mm，沉降速率小 4mm/d.，可保障基坑周邊道路地下管線，管溝和房屋安全。3真空井點降水方案設計

9、根據(jù)我公司在同類工程施工經驗，結合本工程實際地質情況，運行中的 真空井點可以在其埋設位置形成寬1m左右的止水帶，有效阻擋基坑外土層層 位側向徑流地下水向基坑的運動，并且能夠有效降低基坑內的地下水位。采 用真空井點降水止水措施，將地下水位控制在電梯井井底以下O.51.0m的位 置，起到固結基底并消除滲透變形破壞現(xiàn)象，保障承臺和電梯井開挖安全及 底板施工安全?；娱_挖最大深度約8.5m左右（電梯井底），平均開挖深度按7m計算，水位須降至開挖深度下0.50m。3.1井點計算3.1.1基坑涌水量計算（按潛水非完整井條件計算）基坑水位降深S （S = 4.0m）S= 4m潛水含水層厚度H （平均取7.3

10、5m）H= 7.35m降水影響半徑RR= 2S （KH） 1/2= 2X4X（15.72X7.35） 1/2= 85.99m基坑假想圓半徑Y。F= 5272 m2Y。= （F/n） 1/2= （5272/3.14） 1/2= 41m基坑涌水量1.366k （ H2-hm2）Q= 1g（1+R/r0） + （hm-l）/l x lg（1+0.2hm/r0）Hm= （H+h） /2式中各參數(shù)的含義Q一井點系統(tǒng)的涌水量（m3/d）K土層的最大滲透系數(shù)（m/d）（取粗砂層值k=15.72m/d）H一含水層的最大深度（m）S水位降低值（m）R抽水影響半徑（m）Y。一井點系統(tǒng)的假想半徑（m）h真空力對地下

11、水影響深度（m）hm= （H+h）/2（m）I一濾水管長度；（m）1.366k ( H2-hm2)Q=1g(1+R/r) + (hmT)/l x lg(1+0.2hm/=1516m3/d=1.3；6X 15.72 (7.352-3.9252)Lg(1+85.99/41) + (3.925-0.5)/0.5 X lg(1+0.2 X 3.925/41)3.1.2單根井點管的極限涌水量q井點管內的最大出水量按下式計算q=65 n d I k/3； （m3/d）d一濾水管內徑；（m）q=65nd1k1/3= 65X3.14X0.038X0.5X15.721/3= 9.7m，/d3.1.3求基坑周邊井

12、點管的根數(shù)nn=kQ/q=1.1X1516!9.7 = 172 (根)3.1.4求基坑周邊井點間距DD=L/n = 290172 = 1.686 mD取 1.5m，井點管n=290 1.5=193 (根) 井點管取193根3.2真空井點布局真空井點沿基坑形狀，在坡底線按間距1.5m進行埋設，真空井點的平均 孔深5.0m，孔徑130mm，共埋設193個井點。3.3選擇抽水設備選擇山東大學研制的真空井點抽水設備，真空井點水平總管布置在基坑 周邊的長約290m，采用3套真空井點降水主機控制，每套系統(tǒng)控制水平總管長度約97m,控制的真空井點數(shù)約64或65個。3.4井點封堵在降水結束后，為防止真空井點成

13、為涌水點，需對井點進行封堵。先填 砂石，留300500mm用堵漏王進行封堵，上部用石塊壓住，防止涌水將堵漏 王沖開。3.5工期3.5.1安裝工期 全場193個真空井點制作安裝和3套系統(tǒng)安裝工期710天。3.5.2預降水工期：不少于7天。3.5.3降水運行工期：基坑周邊井點系統(tǒng)運行50天。（待地下室底板混凝土 澆注完成后才能停止降水）3.6真空井點降水技術在施工中的運用3.6.1排水作用：真空井點單套系統(tǒng)3套真空井點系統(tǒng)排水，設計總排水量 1800m3 /d，可滿足基坑的排水要求。3.6.2固底作用：3套真空井點系統(tǒng)降低地下水位后，從根本上避免了上行 地下水引起的滲透變形作用，起到固結基底的作用。3.6.3文明施工：通過真空井點系統(tǒng)的主動降水，基坑內的土體始終在含水 量較低狀態(tài)下，改善了施工場地的施工環(huán)境，為安全文明施工和縮短施工工 期創(chuàng)造了良好的條件。3.6.4安全施工：真空井點降水止水在底層形成的“小降水漏斗”影響半徑 小，其抽水過程為緩慢地降水速度可控制的過程，可避免因地下水位陡降產 生不均勻沉降造