降水方案設(shè)計(jì) 第七章

降水方案設(shè)計(jì)在地下水位較高得地區(qū)開挖基坑，由于含水層被切斷，在水壓差作用下，地下水必然會(huì)不斷得滲流入基坑，如不進(jìn)行基坑內(nèi)地下水得有效處理，將會(huì)造成基坑滲水，使現(xiàn)場施工條件變差，地基承載力下降，在動(dòng)水壓力作用下還可能引起流沙，管涌和邊坡失穩(wěn)，坑壁土體坍塌等現(xiàn)象，因此，為了確?；影踩凸こ藤|(zhì)量，必須對(duì)地下水進(jìn)行有效處理。對(duì)地下水得治理一般可以叢兩個(gè)方面進(jìn)行，一是對(duì)地下水進(jìn)行堵截；二是降低地下水位。一般情況下，在進(jìn)行深基坑開挖施工時(shí)應(yīng)具備如下條件：基坑在開挖期間保持干燥狀態(tài)；保持基坑邊坡得穩(wěn)定和基坑底板得穩(wěn)定；不影響鄰近建筑物和地下管線得正常使用。一、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件由工程概況可知基坑土體安三層土體處理。分別由上至下為雜填土，粉黏土，卵石層。場地水位為-7米，變幅為1.8米—2.5米。故含水層位于卵石層，而卵石層厚度大，滲透型號(hào)，是較好得含水層，且系第四系孔隙水層。主要補(bǔ)給水來源為大氣降水和岷江徑流。二、降水方案設(shè)計(jì)1)降水方案得選擇由前述已知地下水得治理可以從兩方面進(jìn)行。由于本設(shè)計(jì)已確定由懸臂灌注樁進(jìn)行基坑支護(hù)，因此堵截地下水治水法有地下連續(xù)墻，稀漿槽，防滲帷幕，凍結(jié)法可供選擇。地下連續(xù)墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有一定得入土深度，能防止地下水得入侵，對(duì)于軟弱，滲透性小的土層，地下連續(xù)墻的止水效果很好，但是由于本基坑含水層位于卵石層，屬于堅(jiān)硬，滲透性大的土層，若采用地下連續(xù)墻，止水效果將會(huì)不佳，并且將提高工程造價(jià)。洗漿槽為在基坑四周挖一槽溝，于槽中灌入膨潤液，并用不透水物質(zhì)回填，使膨潤液在槽壁上形成一層濾餅，防止或減小地下水向坑內(nèi)滲流，但它在卵石層和巖層中使用時(shí)造價(jià)太高。防水帷幕在進(jìn)行懸臂灌注樁支護(hù)方案中已棄用。凍結(jié)法事采用凍結(jié)技術(shù)，降級(jí)坑四周的土層凍結(jié)，達(dá)到度水和支撐邊坡的目的，但此發(fā)生攻擊設(shè)設(shè)備要求較高，并且相關(guān)經(jīng)驗(yàn)也較少。另外本基坑屬深基坑，故降水方案初步定為采用井點(diǎn)降水。井點(diǎn)降水有輕型井點(diǎn)降水、噴射井點(diǎn)降水、電滲井點(diǎn)降水、管井降水、輻射井點(diǎn)降水、自滲井點(diǎn)降水等方法。故將在這些方法中結(jié)合工程實(shí)際情況進(jìn)行比選：輕型井點(diǎn)降水輕型井點(diǎn)抽水系真空作用抽水，一般適用于粉細(xì)砂、黏土、粉質(zhì)土等滲透系數(shù)較小(0.1~20m/d)的弱含水層中降水，降水深度單層小于6m，雙層小于12m。采用輕型井點(diǎn)降水，其井點(diǎn)間距小，能有效的攔截地下水流入基坑內(nèi)，盡可能的減小殘留滯水層厚度，對(duì)保持邊坡和樁間土的穩(wěn)定較有利，因此降水效果較好。其缺點(diǎn)是：占用場地大、設(shè)備多、投資大，特別是對(duì)于狹窄建筑場地的深基坑工程，其占地和費(fèi)用一般是讓建設(shè)單位和施工單位難以接受的，在教長時(shí)間的降水過程中，對(duì)供電，抽水設(shè)備的要求高，維護(hù)管理復(fù)雜等。結(jié)合工程的實(shí)際情況看，有幾點(diǎn)可以注意到：一是本基坑含水層位于卵石層，屬于堅(jiān)硬，滲透性大的土層；二是基坑降水深度大(降水深度>9米)；三是本建筑場地有部分區(qū)域?qū)儆讵M窄型建筑場地，在基坑的西側(cè)，有一棟住宅樓距離基坑只有兩米，并且還部分相連，在南側(cè)有兩棟簡易工棚距離基坑也只有兩米；四是輕型井點(diǎn)的井點(diǎn)管一般只有6—9米長，而施工基坑的開挖深度達(dá)到了14.2米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于井點(diǎn)管長度；五是基坑的面積較大(近4600平方米)。從這幾點(diǎn)可以看出基坑的實(shí)際情況和輕型井點(diǎn)的優(yōu)缺點(diǎn)十分不吻合，如果采用輕型井點(diǎn)降水方案，施工技術(shù)和工程造價(jià)都會(huì)難以接受。噴射井點(diǎn)降水噴射井點(diǎn)是采用高壓水泵將壓力工作水經(jīng)供水管壓入井點(diǎn)內(nèi)外之間的環(huán)型空間，并經(jīng)過噴射器兩邊的側(cè)孔流向噴嘴。由于噴嘴截面的突然變小，噴射水流加快，這股高速水流噴射之后，在噴嘴噴射出水柱的周圍形成負(fù)壓，從而將地下水和土中空氣吸入并帶至混合器。這時(shí)地下水流速度得以加快，而工作水流速逐漸變緩，二者流速在混合器內(nèi)基本混合均勻?；旌暇鶆虻乃魃湎驍U(kuò)散管，擴(kuò)散管截面是逐漸擴(kuò)大的，其目的是減少摩擦損失。當(dāng)噴嘴不斷噴射水流時(shí)，就推動(dòng)著水沿內(nèi)管不斷上升，混合水流由井點(diǎn)進(jìn)入回水總管到循環(huán)水箱。部分作為循環(huán)水用，多余部分溢流排到場外，如此循環(huán)，以達(dá)到降水的目的。噴射井點(diǎn)主要適用于滲透系數(shù)小的含水層和降水深度較大(8—20米)的降水工程。其主要特點(diǎn)是降水深度大，但由于需要雙層井點(diǎn)管，噴射器設(shè)在井底部，有兩根總管與各井點(diǎn)管相連，地面管網(wǎng)鋪設(shè)復(fù)雜，工作效率低，成本高，管理困難。將噴射井點(diǎn)法與工程實(shí)際結(jié)合看：降水深度大，井點(diǎn)管深都十分符合工程降水的需要，但是實(shí)際情況含水層的滲透系數(shù)比較大，單位出水量大。另外噴射井點(diǎn)發(fā)的工作效率低，成本高提高了工程的造價(jià)，并且施工要求也比較高。電滲井點(diǎn)降水電滲井點(diǎn)降水是利用電動(dòng)勢作用構(gòu)成的降水系統(tǒng)。它主要用適用于含水層滲透系數(shù)較小(<0.1m/d)的飽和黏土，特別是在淤泥和淤泥質(zhì)黏土之中的降水。由于黏性土的顆粒比較小，地下水流動(dòng)十分困難，其中僅自由水在孔隙中流動(dòng)，其他部分地下水則處于被毛細(xì)管吸附的約束狀態(tài)，不內(nèi)在壓力水頭作用下參與流動(dòng)，當(dāng)向土中通以直流電流后，不僅自由水、而且被毛細(xì)管約束的凝滯水也能參與流動(dòng)，增加了孔隙水流動(dòng)的有效斷面，其滲透性提高數(shù)十倍，從而縮短降水時(shí)間，提高降水效果。再結(jié)合工程實(shí)際，基坑的土層主要由滲透系數(shù)大的卵石層組成，而黏土層只有3.2米，并且還在地下水位以下，而含水層在滲透系數(shù)大的卵石層。電滲井點(diǎn)降水消耗電能也較大，還將提高工程造價(jià)。管井降水(深井降水法)南管井降水健法一般利躁用鉆空成俯井，多采碧用單井單腐泵沙(唐潛水泵或拉深井累泵半)用抽取地下蛛水的降水嚼方法。當(dāng)蘆管井深度判大便于饑1余5棟米時(shí)，也旁稱為深井糊井點(diǎn)降水享。管井井往點(diǎn)直徑較堵大，出水懷量大，適慢用于中、貌強(qiáng)透水汗變水層，并派且滿足大簽降深、大渾面積降水典要求。管日井的孔徑適一般往為嘆400晉—腰800m憑m森，管徑粉為繁200猶—排500m拿m歌，當(dāng)井深轟較淺，地今下水量較助大時(shí)，孔畜徑可怨為稠800遷—賢1200播m干m史，管徑戲?yàn)橹?00驅(qū)—世800m汽m玩。抽降管澡井一般沿棕基坑周圍偏距離基坑袋外奇緣飯1首—畢2秧米布置，剛?cè)鐖龅貙挸映ɑ虿捎靡怪边吰履交蛴绣^桿夜和土釘護(hù)磚坡等條件錘下應(yīng)盡量代距離基坑吵邊緣遠(yuǎn)些嚷，可描用嫂3碗—擁5目米；當(dāng)基寄坑邊坡設(shè)溉置維護(hù)結(jié)浴構(gòu)及止水稱帷幕的條偏件下，可待在基坑內(nèi)送布置管井店，采用坑競內(nèi)降水方慎法。管徑誰的間距和嚇深度應(yīng)根胖據(jù)場地水千文地質(zhì)條頓件、降水爪范圍和降賺水深度確適定。井間舍距一般弄為束10它—棍5流0副米。井點(diǎn)蠅深度要大陳于設(shè)計(jì)井渴中的降水面深度或進(jìn)膊入含水層折中遞3疑—蘇5彩米。遇輻射井點(diǎn)擔(dān)降水尿輻射井點(diǎn)興降水是在差降水場地作設(shè)置給水決豎井，于掩豎井中的發(fā)不同深度謹(jǐn)和方向上奇打水平井槳點(diǎn)，使地圣下水通過書水平井點(diǎn)塞流入集水牛豎井中，牧再用抽水票泵將水抽規(guī)出，以達(dá)興到降低地襪下水位的絹目的。該胞降水方法寧一般適用弊于滲透性舅能較好的困含水閘層昨(樂如沙土，滔卵石帶等摘)測中的降水央，可以滿稻足不同深盼度，特別尋是大面積濟(jì)的降水要?jiǎng)忧?。集水猴豎井一般稻設(shè)置在基病坑的角點(diǎn)阻外曾2遺—因3雜米，豎井辱直遼徑貫3腫—哄5磁米。結(jié)合寬工程實(shí)際垃分析輻射貿(mào)井點(diǎn)降水裁的降水特斧點(diǎn)與工程隊(duì)的實(shí)際十徑分吻合，口但是井點(diǎn)剖的設(shè)置范宿圍較大，遠(yuǎn)距離基坑沖的距離較紹遠(yuǎn)，而工伴程實(shí)際情楊況是在與重住宅樓和嶼街道相鄰幅的邊上井叼點(diǎn)的設(shè)置雄范圍較小訓(xùn)。如采用拌輻射井點(diǎn)土降水，那王么在這些遣范圍內(nèi)將陸采用組合趟降水的方翁法，這樣沾將提高工母程的造價(jià)緩，同時(shí)還永給施工增爹加了復(fù)雜轟性。堅(jiān)自滲井點(diǎn)孩降水脖自滲井點(diǎn)累降水法適孝用于：在便降水范圍酬內(nèi)的地層帖結(jié)構(gòu)為三接層以上，查含水層有客兩層以上脹，并且以丟黏土為主訊的土層；傾下層含水逮層的水位鼓低于上部軌含水層水犁位，并低鬧于基坑施尤工要求降拒低水位；評(píng)下層滲透閉系數(shù)大于恰上部含水珍層的滲透踢系數(shù)，并鑄具有一定毫厚羅度穗(拋一般大掌于糕2爆米討)庫，能銷納誠的含水量開大于或等計(jì)于降水深貫度內(nèi)的基然坑涌水量憤；上層地幅下水的水脊質(zhì)未受污評(píng)染，符合黎引入下層噴地下水的領(lǐng)要求。從蜂工程水文伶地質(zhì)情況蜘看，含水字層是位于準(zhǔn)最下面一述層的卵石賤層，故與夫?qū)嶋H情況小也不十分芒滿足。旗綜合上面劈的分析，裕選定采用易管井井點(diǎn)拜群井降水模法。降水設(shè)計(jì)奏根據(jù)工程潔場地水文哭地質(zhì)條件姓可知地下纖水位在地曲面以杯下竹7.道0班米，基坑雙開鞋挖丘14.腦2胳米，含水岔層厚梯度特H=17踢.歡0渠米，滲透壘系數(shù)展為銜k=18征m/d南,羨井點(diǎn)館的扮埋樹深漏(季H難m剃)通主要取決沾于基坑深裝度，降水舅區(qū)內(nèi)地下鋼水的水力閥坡度、降絞水后水面鋸距離基坑事的深度、日降水期間喇地下水的艦變化幅度勝、過濾器南的工作長謎度和沉沙差管的長度慨，所以井顆點(diǎn)管的埋蟲設(shè)深度為煌：揚(yáng)其滾中權(quán)h三1算—妨—爬基坑深澡度期(14.坊2m淺)評(píng)；錦附議黑秘獲h樣2欺—陣—值井點(diǎn)外露雅高摘度錢(0.2堵5m桌)昨；丘眼勢腰移渴I康喊—甚—執(zhí)降水區(qū)內(nèi)畢的水力坡動(dòng)度蔬(吹)堆；躍Δ害h茅—藏—脊降水后地宋下水到基惱坑的安全流距柔離味(0.挎5m延)懲；腎擦棋交慚吳L刷1龍—愚—薯井點(diǎn)管到錢基坑中心魯?shù)木嚯x；鎖而驢鎮(zhèn)當(dāng)芹L深窯—嶺—胡過濾管工緒作長修度術(shù)(2.6睬m腳,卡為方便計(jì)歸算暫不加睛入鍵)吃。碑又因雄為冬L異1招=動(dòng)，鉗A網(wǎng)為開挖基示坑面向外運(yùn)擴(kuò)栗1.3m歪(體井點(diǎn)布置給所在的中擾心線到基祥坑邊緣的援距泳離工)標(biāo)后的面欣積資(497枕2.7研3滔㎡傅)窩，所槐以芝L顛1粒=39.厘79m.璃河遙劉故烤壩基坑涌水渠量計(jì)算北由工程實(shí)扛際水文情優(yōu)況可以判鈴斷出屬于薪潛水非完墻整井，所求以：板驚Q縫=奇r照0慘=深=趴=51.南46m睜所缸以假Q(mào)利=516贈(zèng)8.74纏m潔3盟/d禁其下中奶狀Q獵—握—墾是基坑總幟排水量；騾勻辯S拜—斬—幸是設(shè)計(jì)基耀坑水位降蠅深；僅射粒H糠—物—爽是含水層?xùn)|厚度；鎮(zhèn)h堤—虧—照是含水層己底層到水濕位降深后裁水面的距發(fā)離；壟態(tài)犧R曠—坐—詳是井點(diǎn)影怨響半徑；孟惕r險(xiǎn)0逐—直—疼是引用半膠徑。攜確定單井前出水量敘其粒中僵r侮w賢是濾管半盈徑，源取艘0.3雖m痰；筑見L舌蒙是濾管長朽度，句取括2.2蹤m害。緊q=6挎52.0庸8m抖3僚/d井點(diǎn)數(shù)n=夜其中考慮托到為了保雕證施工安圍全；濾水著管堵塞等究因數(shù)，所古以乘因以漲1.豬1扔的安全系猜數(shù)。陳故裳n=延9炒(霧口水)漢井點(diǎn)管間律距湯D=脅=35.掠9m留其眠中敵甜D凈—減—約井點(diǎn)布置突間距；遍息卸L爺—釣—長基坑長度伏；嘴面圈n慰—找—懇布置井點(diǎn)筋數(shù)。燦抽水設(shè)備腔泵型的選毫擇歐其拳中業(yè)耽H展—宗—茶包括揚(yáng)水江、吸水和罩各種阻力畫所造成的境水頭損失杯在內(nèi)的總桿高歌度上(22m海)戀；卸a且—洋—摔安全系數(shù)聾，一般談取昆2躺；疊—盼—撈水泵效率銜，桑取笨0.騰4渣；榮—晨—鼻動(dòng)力機(jī)械移效率，烈取蝴0.8旦5加。解戀露刻所魚以玻n鈴=891羨8.6拴郊始籮初步選糾用售JQB2格1-舌2的型潛水電凡泵，其基式本參數(shù)見巧下表：遼性慮發(fā)能拐流擾量販(籮m婚3屢/d)撥揚(yáng)忍程馬(副m)津電動(dòng)功吸率牢(置kW)風(fēng)允許吸協(xié)程勤(皮m)洲JQB2孝1-2躍840歸18~2港5秤2.2楚28儉柔膽辨水泵臺(tái)傾數(shù)休n宰i陽=仗基鳥附式雹中貢n澇i貝—腦—勾水泵臺(tái)數(shù)刑；固首宿甩Q勇i啊—造—釋水泵所承每擔(dān)的計(jì)算渣排水量；泥傍帶行q秀i作—爛—沙水泵單機(jī)被排水流量窩；漫欲器鐘R門i摟—頁—政備用系數(shù)騰。寶備用系數(shù)籠表愁工作臺(tái)數(shù)永1看2合3許4艱〉蒼5雨備用憑率菌(鴉%)壁100堅(jiān)50杰33曉25租20娃鳳憑n污i艷=8枕(勵(lì)臺(tái)飛)方案制訂臘根據(jù)基坑熊涌水量的稅理論計(jì)算答和降深的稈結(jié)果，結(jié)真合本工程臺(tái)的特點(diǎn)，慮沿各邊，氏間執(zhí)距忽35.階9床米布置井這點(diǎn)，井點(diǎn)塌距離基坑常開挖鎮(zhèn)邊忽1.敘3奇米，并在膚基坑中心畝設(shè)置觀察畢井車4謊個(gè)，以觀愁察水位降予深情況。撐降水方案始基本步驟達(dá)排水管和叛集水井設(shè)隨置在樁維慈護(hù)結(jié)構(gòu)之發(fā)外鑼1.布3膛米處。攏集水井設(shè)舉置廢在踢3胡號(hào)陽和搶1慢2餅號(hào)邊各一蟻個(gè)，其直玻徑胡為攔0.刊6旬米，此深墨1.商0給米，井壁么采用當(dāng)土磨板作臨時(shí)茅支撐，井臨底塵鋪翁0.段3攀米厚的礫波石。命排水管與蛙集水井保游持一定的貝高差，集奴水井比排餐水管潮低院0.樸2辯米，排水予管比挖土寄面閥高踏0.2逗5舊米。膜1漸2劇號(hào)邊集水仆井中的水遇用于施工諷中的施工陣用水凡，床3樹號(hào)邊的水寬直接排到架城市的排久水管道中輝，嚴(yán)禁排鏈出的水回覽流于基坑叨中。壽雨季施工扯前應(yīng)檢查唉現(xiàn)場的排刷水系統(tǒng)，溪保證水流子通暢。圖灌注樁前厚施工時(shí)，罰應(yīng)先以管裁井降水到竭設(shè)計(jì)水位農(nóng)，再進(jìn)行目施工。頭三、施工思工藝成孔樓本工程的獸井孔采用呆人工開挖倆方式，該貌方法的特帝點(diǎn)是成本忍低，所需婆設(shè)備簡單原，能夠降骨低工程造物價(jià)，但增筋加了施工衫工期。苗井點(diǎn)管的廚安裝霞為了防止