地基降水設(shè)計(jì)與施工組織方案

地基降水設(shè)計(jì)與施工組織方案目錄1工程概況 -2-2場(chǎng)地工程地質(zhì)條件 -2-2.1場(chǎng)地位置?地形地貌 -2-2.2地質(zhì)構(gòu)造 -2-2.3場(chǎng)地地層巖性 -2-2.4氣象水文 -3-2.5水文地質(zhì)條件 -3-_2.6地基土力學(xué)指標(biāo) -4-3基坑降水設(shè)計(jì) -4-3.1設(shè)計(jì)依據(jù) -4-3.2降水計(jì)算 -4-3.3降水井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與技術(shù)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(zhì)量保證措施 -9-7降水監(jiān)測(cè)與管理 -9-8降水對(duì)周邊建筑物的影響及預(yù)防措施 -10-9特殊情況下的應(yīng)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(jié)構(gòu),條形基礎(chǔ)?根據(jù)場(chǎng)地巖土工程勘察(詳細(xì)勘察階段)報(bào)告,擬建場(chǎng)地基礎(chǔ)影響深度范圍內(nèi)分布有0.50~5.60m厚的軟塑狀態(tài)粉質(zhì)粘土,該地層力學(xué)強(qiáng)度低,屬均勻性差的地基土,無法滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,需進(jìn)行復(fù)合地基處理?設(shè)計(jì)采用CFG樁地基處理?根據(jù)本工程勘察報(bào)告和場(chǎng)地地表水情況,地表水和地下水十分豐富,須進(jìn)行地下水的處理,以保證CFG樁的成樁質(zhì)量和混凝土的強(qiáng)度要求,我單位受建設(shè)方委托對(duì)該工程降排水進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)?2場(chǎng)地工程地質(zhì)條件2.1場(chǎng)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(chǎng)地平坦,地面標(biāo)高576.79~580.64,高差3.85m?場(chǎng)地地貌單元屬丘陵?2.2地質(zhì)構(gòu)造擬建場(chǎng)地區(qū)域構(gòu)造分區(qū)屬川西臺(tái)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(chǎng)地及其鄰近范圍構(gòu)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(dòng);本區(qū)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,以間歇性強(qiáng)烈上升運(yùn)動(dòng)為主?2.3場(chǎng)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(nèi),場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)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(zhì)粘土?卵石,下伏第三系名山組(E3m)砂質(zhì)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(zhì)結(jié)核及少量植物根莖,富含有機(jī)質(zhì),厚度約0.50~0.80m,分布于整個(gè)場(chǎng)地?粉質(zhì)粘土②:褐黃~黃褐色,稍濕~濕,軟塑~可塑?無搖振反應(yīng),韌性中等,干強(qiáng)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(gè)場(chǎng)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(gè)別為砂質(zhì)泥巖,呈亞圓形~圓形,粒徑以3~8cm為主,最大粒徑達(dá)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(jiān)硬,少量卵石強(qiáng)風(fēng)化?根據(jù)超重型動(dòng)力觸探測(cè)試結(jié)果,依據(jù)《成都地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DB51/T5026—2001),可分為以下三個(gè)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?qū)訝罘植?層厚1.20~3.30m?中密卵石③2:卵石含量60~70%,呈交錯(cuò)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(shí)卵石③3:卵石含量大于70%,呈交錯(cuò)排列,N120擊數(shù)為10~15擊?層厚0.50~2.90m?④砂質(zhì)泥巖:褐紅~灰褐色?泥質(zhì)結(jié)構(gòu),薄~中厚層狀,局部夾泥質(zhì)砂質(zhì)泥巖及泥巖?巖層產(chǎn)狀近水平?巖石裂隙較發(fā)育,充填泥質(zhì)?強(qiáng)風(fēng)化層巖芯破碎呈片狀或碎石狀,巖質(zhì)極軟,表層巖芯用手可捏碎,基巖頂面高程568.66~572.92m,場(chǎng)地內(nèi)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(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū),冬無嚴(yán)寒,夏無酷暑,雨量充沛,終年溫暖濕潤(rùn)?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(shí);年均相對(duì)濕度82%?2.5水文地質(zhì)條件根據(jù)擬建場(chǎng)地的地形地貌條件及我公司在臨近場(chǎng)地的勘察資料分析,并結(jié)合本次勘察獲取的資料,場(chǎng)地內(nèi)地下水主要為上層滯水,上層滯水賦存于耕植土及粉質(zhì)粘土中,受大氣降水的補(bǔ)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(zhì)資料,地下水年變幅1.00~1.50m?場(chǎng)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(xué)指標(biāo)巖土的工程特性指標(biāo)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(qiáng)度指標(biāo)C(kPa)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)內(nèi)摩擦角Φ(0)承載力特征值fak(kPa)耕土①18.03.0---70可塑粉質(zhì)粘土②119.35.02412150軟塑粉質(zhì)粘土②218.53.157690稍密卵石③121.023.0020280中密卵石③222.532.0030540密實(shí)卵石③323.545.0035880強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖④122.502580283003基坑降水設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)依據(jù)本工程基坑降水設(shè)計(jì)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(shù)規(guī)范》(JGJ/T111-98);2)《供水管井技術(shù)規(guī)范》(GB50296-99);3)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012);4)《邛崍市夾關(guān)鎮(zhèn)沙壩一期安置點(diǎn)巖土工程勘察報(bào)告》;5)《基礎(chǔ)平面布置圖》;6)《邛崍市夾關(guān)鎮(zhèn)沙壩二期安置點(diǎn)CFG樁復(fù)合地基處理設(shè)計(jì)方案》?3.2降水計(jì)算(1)井?dāng)?shù)計(jì)算7?8?9號(hào)樓位置處降水計(jì)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(zhǎng)度和寬度(該基坑按不規(guī)則長(zhǎng)方形計(jì))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?dāng)?shù)計(jì)算:q=120∏rslrs——過濾器半徑0.15m;l——過濾器進(jìn)水部分長(zhǎng)度1.00mq=152.6n=1.1Q/q≈17(口);21號(hào)樓位置處降水計(jì)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(zhǎng)度和寬度(該基坑按不規(guī)則長(zhǎng)方形計(jì))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?dāng)?shù)計(jì)算:q=120∏rslrs——過濾器半徑0.15m;l——過濾器進(jìn)水部分長(zhǎng)度1.00mq=152.6n=1.1Q/q≈6(口);24號(hào)樓位置處降水計(jì)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(zhǎng)度和寬度(該基坑按不規(guī)則長(zhǎng)方形計(jì))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?dāng)?shù)計(jì)算:q=120∏rslrs——過濾器半徑0.15m;l——過濾器進(jìn)水部分長(zhǎng)度1.00mq=152.6n=1.1Q/q≈7(口);根據(jù)以上結(jié)果并結(jié)合場(chǎng)地水文地質(zhì)概況及我公司降水經(jīng)驗(yàn),共計(jì)布置降水井30口大孔徑深井降水井,本具體布置降水井?dāng)?shù)目見降水井平面布置示意圖?(2)降水沉降預(yù)測(cè)分析根據(jù)《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》(YB9258-97)中13.2.7提供的最終沉降量計(jì)算公式:S∞=∑(ail-2ΔPiΔhi)/(1+e0i)式中S∞——固結(jié)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(chǎn)生的附加應(yīng)力,kPa;Δhi——第i層土的的厚度,mm? 根據(jù)該工程的地質(zhì)勘察報(bào)告提供的相關(guān)參數(shù)經(jīng)計(jì)算分析:該降水沉降量均符合規(guī)范要求,且不會(huì)對(duì)周邊建筑造成影響?(3)井深計(jì)算降水井深度根據(jù)建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范和該場(chǎng)地地層情況進(jìn)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(nèi)宜為1/10~1/15;r0為降水井分布范圍內(nèi)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(zhǎng)度;HW6:沉砂管長(zhǎng)度;考慮管井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要,取10.0m?(4)降深值驗(yàn)算驗(yàn)算公式:水頭值降深值動(dòng)水位式中r1?r2?…?rn分別為驗(yàn)算點(diǎn)至各井之間的距離?選取30個(gè)點(diǎn)作降深驗(yàn)算,經(jīng)驗(yàn)算,如圖(見《降水井平面布置圖》(JS1-30號(hào)降水井)),即布設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與技術(shù)要求(1)降水井采用內(nèi)徑為300mm的鋼筋混凝土井管;(2)10.0m的降水井每口井下布設(shè)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(zhǎng)度均為2.50m);(3)成井時(shí)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(yīng)選擇適當(dāng)?shù)[徑以便更好地隔砂濾砂;(5)洗井采用活塞和空壓機(jī)聯(lián)合洗井,確保成井質(zhì)量,達(dá)到正常出水時(shí)含砂率小于1/20000,以保證抽水設(shè)備正常運(yùn)行?3.4抽水設(shè)備選擇

根據(jù)計(jì)算結(jié)果和設(shè)計(jì)井深,選擇QJ型潛水泵,流量25t/h,揚(yáng)程不小于25.00m,潛水泵出口口徑φ150mm?

3.5排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)明排設(shè)計(jì):本場(chǎng)地處于低洼地帶,建設(shè)用地之前為農(nóng)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(chǎng)地四周和中間設(shè)置積水井并將場(chǎng)地內(nèi)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(chǎng)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(shè)計(jì):本場(chǎng)地受場(chǎng)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(cè)放降水井點(diǎn)位→鑿井至設(shè)計(jì)深度→洗井至滿足降水設(shè)計(jì)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(cè)量放線:根據(jù)甲方現(xiàn)場(chǎng)給定基礎(chǔ)軸線并按“平面布置圖”測(cè)放出各井井位,并打入木樁,涂上紅油漆作標(biāo)記?(2)成孔(關(guān)鍵過程):鉆機(jī)就位安裝好,核對(duì)井位,確認(rèn)無誤后,人工開挖0.50m深,埋設(shè)管徑700mm的護(hù)壁管,完畢后開始鉆進(jìn)成孔?采用CZ-22型鉆機(jī)沖擊成孔工藝或類似工藝,孔內(nèi)采用泥漿護(hù)壁,保持泥漿高度,防止垮孔?成孔過程中應(yīng)確保機(jī)架平穩(wěn),不產(chǎn)生移位,以保證成孔傾斜度不大于1%?鉆進(jìn)過程中應(yīng)作好地層記錄及交接班記錄?在鉆進(jìn)過程中,隨時(shí)測(cè)量井深和鉆頭尺寸(鉆頭直徑應(yīng)保證在450mm以上),孔深達(dá)到設(shè)計(jì)深度后終孔?鉆進(jìn)過程中應(yīng)作好地層記錄及交接班記錄?(3)吊裝井管:鉆孔到設(shè)計(jì)深度,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人檢驗(yàn)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(nèi),確保井管的偏斜度不大于1%?下井管時(shí),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(shí)在井管外填入規(guī)格10~20mm礫石濾料?若場(chǎng)地地層變化較大時(shí),應(yīng)根據(jù)地層記錄分層選料?填礫時(shí),礫料應(yīng)沿井管四周均勻連續(xù)填入,保證填礫量不不小于設(shè)計(jì)值的95%?當(dāng)發(fā)現(xiàn)填料量與設(shè)計(jì)深度有較大出入時(shí),應(yīng)及時(shí)找出原因并排除?井管上口3m深度范圍內(nèi)用粘土封閉?(5)洗井(質(zhì)量控制點(diǎn)):采用空壓機(jī)?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(shí),空壓機(jī)洗井不少于2個(gè)臺(tái)班,以確保洗井質(zhì)量,達(dá)到正常出水時(shí)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(zhǔn)許施工的條件下,預(yù)計(jì)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(jié)束;如遇人力不可抗拒的因素而影響施工,則工期順延?6質(zhì)量保證措施鉆機(jī)施工由工程技術(shù)人員?技工?普工組成質(zhì)量管理小組,從施工各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制?成孔鉆進(jìn)時(shí),由工程技術(shù)人員及當(dāng)班技工隨時(shí)檢查孔斜及鉆頭尺寸,以保證控制孔斜在0.5%以內(nèi)?降水井施工安裝井管時(shí)由工程技術(shù)人員用吊線法檢測(cè)井管安裝的垂直度;洗井時(shí),每班技工應(yīng)作好洗井記錄,工程技術(shù)人員隨時(shí)抽查監(jiān)督,保證洗井時(shí)間,滿足含砂量不大于1/10000,滿足出水量不低于設(shè)計(jì)出水量,以保證抽水設(shè)備正常運(yùn)行及井的正常使用時(shí)間?7降水監(jiān)測(cè)與管理(1)在降水前觀測(cè)一次自然水位,在前期抽水的一星期內(nèi)每天早晚各觀測(cè)一次水位?流量,以后改為每天觀測(cè)一次,并作好記錄?(2)對(duì)觀測(cè)記錄應(yīng)及時(shí)整理,繪制Q-t(抽水量與時(shí)間)與S-t(水位下降值與時(shí)間)關(guān)系曲線圖,分析水位下降的趨勢(shì)與流量變化,預(yù)測(cè)水位下降達(dá)到設(shè)計(jì)的時(shí)間?(3)對(duì)抽水設(shè)備建立定期檢修保養(yǎng)制度,保持設(shè)備的正常運(yùn)行,降水期間不得停泵?(4)抽出的水應(yīng)排至降水區(qū)以外,不產(chǎn)生回滲?8降水對(duì)周邊建筑物的影響及預(yù)防措施(1)降水對(duì)周邊建筑物的影響