深基坑承压水降水设计
(完整版)深基坑工程——第十章基坑降水设计.
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流砂
– 砂土孔隙度大 – 砂土渗透系数愈小排水性能差,愈易形成流砂 – 砂土中含有较多的片状矿物,易形成流砂 流砂的防止措施 – 人工降低地下水位 – 采用地下连续墙截水 – 设置帷幕 – 水下开挖 – 其他方法:冻结法、化学加固等
基坑地下水位超过基础底板标高不大于2.0m 渗透系数小于0.5m/d,降水深度小于2.0m 单独使用或联合使用
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降水方法——明排法
排水沟和集水井的设置
布置在距拟建建筑物基础边净距0.4m以外,排水沟 离开坡脚不小于0.3m,在基坑四角或每隔30~40m 设置1个集水井(坑)
排水沟底面应比挖土面低0.3~0.4m,集水井(坑) 比沟底低0.5m
厚度不小于3m – 井径400—600mm
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管井法
• 适用范围 – 井点不易解决的含水层颗粒较粗的粗砂—卵石层,渗 透系数大、水量大,降深8—20m,潜水或承压水 – 含水层厚度大于5m – 基岩裂隙和溶洞含水层,厚度可小于5m – 渗透系数大于1.0m/d
• 布置原则 – 基坑开挖上口线1.0m外 – 设置观测井 – 井径600—800mm,井管外径400—600mm – 抽水设备为潜水泵
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基坑支护结构
外侧因泥沙随水渗 流进入基坑,造成 局部沉陷坍塌事故
上海、广东、江苏、山东、浙江等地均有多雨季节,地
下水充沛,基坑土方开挖时排水或降水不当,均有可能造成
支护结构失效坍塌事故。
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流砂
流砂的形成原因 – 水力坡度大,流速大冲动细颗粒使之悬浮 – 饱和时胶体颗粒吸水膨胀,土颗粒密度下降,能悬 浮流动 – 砂土在振动作用下结构破坏,体积缩小,土颗粒悬 浮于水而流动
深基坑开挖降水设计方案
深基坑开挖降水设计方案概况基坑宽度28m,基坑最深处Iom(二级放坡后),位于河道内侧,地下水丰富。
深井降水井孔直径600mm,井管选择40Omm的全滤管混凝土管。
管井沿基坑中线两侧间距14〜15m双排呈直线型设置,井管布置必须避开中墙及支撑位置。
井管在各地段的布置形式如下:布型1布型2回灌井(I)施工工艺成孔施工机械设备选用GPS-IO型工程钻机及其配套设备。
采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管,围填填砾、粘性土等成井工艺。
其工艺流程如下:测放井位:根据井位平面布置示意图测放井位,当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时,现场可作适当调整;埋设护口管:护口管底口应插入原状土层中,管外应用粘性土和草辫子填实封严,防止施工时管外返浆,护口管上部应高出地面0110m^^0.30m;安装钻机:机台应安装稳固水平,大钩对准孔中心,大钩、转盘与孔的中心三点成一线;钻进成孔:降水井开孔孔径为Φ600mm,均一径到底。
钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳,轻压慢转,以保证开孔钻进的垂直度,成孔施工采用孔内自然造浆,钻进过程中泥浆密度控制在1.10〜1.15,当提升钻具或停工时,孔内必须压满泥浆,以防止孔壁坍清孔换浆:钻孔钻进至设计标高后,在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m,进行冲孔清除孔内杂物,同时将孔内的泥浆密度逐步调至LI0,孔底沉淤小于30cm,返出的泥浆内不含泥块为止;下井管:管子进场后,应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。
下管前必须测量孔深,孔深符合设计要求后,开始下井管,下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器(找正器),以保证滤水管能居中,井管焊接要牢固,垂直,下到设计深度后,井口固定居中;填砾料(粗砂):填砾料前在井管内下入钻杆至离孔底0∙3Om-0.50m,井管上口应加闷头密封后,从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步稀释泥浆,使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆,使孔内的泥浆密度逐步稀释到l∙05,然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入砾料,并随填随测填砾料的高度,直至砾料下入预定位置为止;井口封闭:在粗砂的围填面上采用优质粘性土围填至地表,围填时应控制下入速度及数量,沿着井管周围少放慢下的围填。
深基坑开挖施工方案地下水控制与降水方案设计
深基坑开挖施工方案地下水控制与降水方案设计随着城市建设的不断发展,深基坑开挖施工逐渐成为许多工程项目的必要环节。
然而,深基坑开挖施工过程中地下水的问题一直是施工方面需要面对的主要挑战之一。
本文将重点介绍深基坑开挖施工方案中地下水控制与降水方案的设计。
一、深基坑开挖施工方案中的地下水控制地下水的控制是深基坑开挖施工中的关键环节。
在工程设计初期,应充分考虑地下水位、地层渗透性以及周围建筑构筑物的影响等因素,以确保施工安全与效率。
1. 地下水位的监测与控制在深基坑开挖前,需要进行地下水位的详细测量,并结合静态水位与季节性变动等因素进行分析。
根据测量结果,制定合理的降水方案,选择适当的排水设备与技术手段,以控制并维持地下水位在安全范围内。
2. 地层渗透性的评估与处理地层渗透性是影响地下水流动与积聚的关键因素之一。
在深基坑开挖施工前,应进行地质勘探与岩土力学等方面的研究,评估地层的渗透能力。
对于渗透性较高的地层,可以采取土壤改良等手段,增强地层的承载能力与抗渗性能。
二、深基坑开挖施工方案中的降水方案设计地下水的降水是深基坑开挖施工中常用的手段之一,通过降低地下水位,减少钻孔洞口周围的渗流压力,以维持基坑的稳定。
1. 地下水降低方案的选择根据项目具体情况,可以选择不同的地下水降低方案。
常见的方法包括井点降水法、井点深井抽水法、井点深井转排法等。
通过选择合适的降水方案,可以以较低的成本实现较好的降水效果。
2. 降水设备与施工管理在地下水降水过程中,选用合适的降水设备非常重要。
应根据工程规模与地质条件等因素,选择适合的降水泵及相关配套设备,并提前进行检修与试运行,确保正常运转。
同时,对于深基坑开挖中可能出现的问题,如被困水、管道堵塞等,应制定相应的解决方案与应急预案。
三、深基坑开挖施工方案中的抗渗措施除了控制地下水位和降低地下水外,深基坑开挖施工过程中还需要采取一系列的抗渗措施,以确保基坑的干燥稳定。
1. 土壤改良与防渗墙施工对于渗透性较强的地层,在施工前可以采取土壤改良措施,提高地层的抗渗性能。
深基坑工程降水施工方案
深基坑工程降水施工方案Ⅰ、降水目的:1、加固基坑内和坑底下的土体,提高坑内土体抗力,从而减少坑底隆起和围护结构的变形量,防止坑外地表过量沉降。
2、降低开挖土体的含水量,便于挖掘机挖土与土方外运,以及便于坑内施工作业。
Ⅱ、降水井施工:本工程采用围护明挖法施工,需要及时疏干开挖范围内土层中的地下水,降低围护范围内基坑中的地下水位,保证基坑的干开挖施工的顺利进行。
一、降水系统布置:㈠疏干降水井1、目的:为了降低开挖土体的含水量。
2、作用:便于挖掘机挖土与土方外运,以及坑内施工作业。
3、开启时间:在坑内疏干降水时提前20天进行,保证有效降低开挖土体中的含水量,确保基坑开挖施工的顺利进行。
水位降至基坑底标高以下1.0m后,方可进行土方开挖施工。
㈡坑内承压水降压备用兼观测井1、目的:观测基坑内第一承压水水位变化情况。
2、作用:根据水位观测数值进行分析,了解坑内承压水水位动态,必要时开启,减少坑底隆起和围护结构的变形量,防止基坑底部突涌的发生,确保基坑底板保持稳定。
㈢观测井1、目的:观测基坑内外水位变化情况。
2、作用:根据水位观测数值进行分析,校验坑内水位变化以及坑内外水力联系情况。
- 1 -- 2 -二、降水井构造:㈠疏干井疏干井为避免机械破坏,确保其施工中的安全稳定,疏干井材质采用无砂管和钢管的方式。
疏干井具体结构参数见下图表。
疏干井参数统计表(表中数据均为埋深)㈡坑内承压水备用减压井结构坑内承压水备用减压井具体结构参数见下图表。
井参数统计表(表中数据均为埋深)㈢坑外观测井结构观测井参数统计表(表中数据均为埋深)三、成井施工:㈠降水施工注意事项根据成井施工工序,所有降水井均在围护闭合后进行施工。
在降水井施工时,现场其他影响降水施工,尤其是影响降水井成井质量的施工工序均已全部结束,如可能的坑内地基加固等施工工序,避免对成井降水的影响。
㈡前期准备1、测放井位:根据确定无误的井位测放井位,井位测放完毕后做好井位标记,方便后期施工。
受承压水影响的深基坑工程降水方案设计
受承压水影响的深基坑工程降水方案设计I. 引言- 工程背景介绍- 目的和意义II. 承压水影响对深基坑工程的影响- 承压水的来源- 所引起的危害III. 降水方案设计- 降水目标和策略- 降水方案的选择和比较- 技术路线和方案细节IV. 工程实践及效果评估- 实施过程与注意事项- 实测数据分析和结果评估V. 结论与展望- 降水方案的优缺点总结- 未来进一步改进和完善的思路和方向VI. 参考文献第一章:引言深基坑工程是随着城市建设的不断发展而兴起的一种重要建筑工程,尤其在市中心区域的大型公共建筑、商业中心、高端住宅区等的建设过程中,深基坑工程得到了广泛应用。
然而,由于其施工过程本身存在一定的风险和挑战,加之水域城市的出现和城市内部污水排水不畅等原因,使得深基坑工程经常会受到承压水的影响,严重影响工程的施工进度、质量和安全。
因此,实现深基坑工程的安全稳定施工和提高效率急需解决承压水问题,制定科学可行的降水方案成为当前亟待解决的问题。
本文旨在探究深基坑工程承压水问题的深层次原因,并结合实例,设计出一套科学合理的降水方案,以供参考。
第二章:承压水影响对深基坑工程的影响承压水的来源可能有地下水、土层水位超标等,导致深基坑工程出現的危害也有很多。
首先,水会增加工程挖掘的复杂度和难度,导致施工进展迟缓、工期延误,甚至降低深基坑工程施工的安全性和稳定性。
其次,水的存在会使得土壤在一定程度上失去自己的稳定性,进而产生坑内土壤侧移和土壤塌落等危险,对施工现场造成极大危害。
此外,水也容易引起砼质量的影响,使得其强度变差甚至是毫无强度,直接影响整个深基坑工程建设的品质。
第三章:降水方案设计本章重点介绍针对承压水问题的降水方案设计,包括降水目标和策略、降水方案的选择和比较、技术路线和方案细节等。
降水目标和策略针对承压水问题,在降水目标的制定上必须具体明确,包括降低土层水位、减少施工噪音、提高安全施工性等多个方面。
在降水策略的制定上,可以根据具体情况采用引排水和封堵止水两种方案来进行比较,综合考虑方案的经济性、执行复杂度和效果等因素,制定适合的降水方案。
深基坑降水的设计与计算
科
孙来 兵
深基坑 降水的设计与计算
崔 峰 汤 红玉
( 苏地质基 桩 工程公 司, 苏 镇 江 220 ) 江 江 10 1 摘 要: 地下室分为裙楼一层、 主楼二层, 裙楼地下室深度 6 m; . 主楼地下室深度 1. 微承压水赋存 于第③层粉砂层中, 6 o m。 4 其渗透系数达到 3 6 . 2X
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1一 1s基坑 采 用 了三轴搅 拌 桩止 水帷 幕 , 不采 取 效 的降 水措施 , 0 /, 如 基垸 将 难 以施工 , 故采 用何 种 降水 形式 和降 水 的布置 , 就显 得 尤为 关键 。
关键 词 : 深基坑 ; 微承 压 水 ; 降水 设计
表 I各土层物理力学参数取 表 值 1 工程概况 已将透水的第③层土全部切断, 坑内坑 第④层土 江苏省电力公司苏州供电公司生产营业调度综 外地下水已失去了水力联系 , 合用房位于苏州市劳动路北侧 , 电厂路南侧 , 原始地貌 的渗透 系数为 3 0 ms即 0 2 .X1 c / 0 .6 0 单元属第四纪松散沉积物组成的堆积平原地貌, 现场 d可视为不( 透水层, , 弱) 基坑降水除 地势平坦。该工程由主楼和裙楼两部分组成裙楼地下 了 基坑大 气降水人渗补给外, 已没有其 室深度 6 m, . 降水面积 达到 50m ; 地下室深度 他地下水的补给途径。 6 00 主楼 1A 降水面积达到 60m2基坑采用三轴搅拌桩 止 0m, 00 o 3 主楼基坑的降水设计 . 1 水帷幕, 三轴搅拌桩眭底标高进人④粉质粘土 1m 5。 3I . 降水布置 1 2工程地质及水文地质条件 主楼降水采用疏干井和轻型井点 2 工程地质条件 1 相配合 ,坑 中布设 l 0口疏干井 ,井深 a 填土 : , 杂色 松散 软塑状态 , 大部为砼地 1m 口径 80 m; 表层 6, 0 m ] 两侧布设 2  ̄J 套轻 1l 2 m 坪, 夹大量块石、 碎石, 厚度0 3 m不等( 3~ . 5 局部为双 型井点, O 约9 根轻型井点管。 基吭假想半径 【 9 4 +咋5 2 ) f 04 2 m 21 层砼地坪且填土中夹有碎石、 ) 块石 , 下部以粘性素填 32降水计算复核 . 1 基坑涌水量计算 土为主, 拦 差。本土层在整个场地均有分布 , 均一 搬 厚 主楼基坑的总面积约 60 m ,在没有人渗补给 00 7 3 MS 27  ̄ 3 1 x7 .3 x2 1 2 m ̄ 30 度 2 4 m 平均厚度 3 9 , 面标 高 16 Z 3 , 的情况下,当水位降低至基坑最深的开挖处 1m时, 5— . , 0 2m层 . ~ 6m 5 2 l 1 ) g + ( 平均标高 2 4 3 m。土层压缩模量 E =4 2 P , s 2 M a比贯力 粉砂层的厚度约 6 应抽出水的体积: r o m, FXM Xu W = 阻力 P=. MP , , s04 a 8 均一 . 工程 差。 差 能 上式中K 渗透系数 M: : 承压含水层 厚度 , 渗透 } 盼质粘土 : , 灰色 软塑状态 , 无摇振反应 , 光 稍有 F基 坑面 积 M: : 疏干 的含水 层 的厚度 ( 6 系数取 3 /。 取 m) md 泽, 干强度中等, 韧性中等。 u含水层的给水度( 1 : 取n )W: 应抽出水的体积 管井单井出水量的复核 W =6x6 0 0 0×ni 6 0 =3 0 m 本土层在整个场地均有分布, 厚度 1 ~ 3T, _ 4 平 9 I I Q一7Xn xDxL F Xv 均厚度 3 1 层面标高 一. — 2 平均标高 一 0 . m, 1 1 0 m, 4 2 n 管井单井出水量的复核 u 过滤管 隙率( L 取 ) 允许过滤管进水流速 , v 9 I。土层压缩模量 E =5 4 a比贯力阻力 P= 5I T s 2 MP , st D = 丌 × XvXD XL ( 02 /R 78 /)过滤管外径 3 0 , 取 . m sl12 md, 0 ,l 0mm 过滤管 5MP , 1 a承载力特征值 =10P , 3 ka工程性能一般。 过滤管孔隙率( 3 ,允许过滤管进水流速 长度 : m 取 %) v 3 。 5 : 灰色 , 中密 密实状态 , 上部夹粉土。 本土 ( 0 2 / ̄ 12 rd, 滤管外径 30 , 取 . ms 1 7 8 ,) 0 ,] n 过 0mm 过滤管 Q . X . ×12 X 3X 5 =3 4 0 3 7 8 0 3 1 0 层在整个场区均有分布,厚度 6 ~19 平均厚度 长度 :m . 0 m, 8 7。 1 m 7 J 80 层 面标高 一. —一2 m, 3 m, 5 2 2 8 平均标 高 一 9 m。 0 , 36 Q . 03 78 0 X =34X . ×12 X L 7 1 0 3 轻型井点单井 出水量 : 土层 压 缩 模 量 E =I1M a 比贯 力 阻力 P= 0 s  ̄6 P, s 1. 3 .3 m 41 8 q= 1 0r = 1 2 L 20X0. 5×l 3= 4. 3 02 × 3 m 4M a 4 P, 标贯击数 N 2 击, = t 承载力特征值 =10 P, 8k a 1 0口井的出水量 : 131 3 8 3 4 2 裙楼共布置轻型井点 20根、 3口, 0 管井 总计出 工程性能良好。 基坑南北两侧采用轻型井点降水 ,总长度约 水量 为 4 3 20 7 39 3 × 0+11 3 X =17m d 粉质粘土: 软塑状态, 灰色, 局部夹粉土, 无摇振 10 ,5 4 m 1m一根轻 型井点管 , 共约 9 根轻型托 点。 0 17> 3f 39 12 同时基坑近采用隔水帷幕 , 基坑实际 反应, 光泽, 稍有 干强度中等, 韧眭中 本土层在整个 等。 根轻型井点管的出水量的复核 涌水量小于计算涌水量, 所以基坑方案满足降水要求。 q 1 0 rL = 2 w K s 场区均有分布, 3 — . 平均厚度 4 2 层面 厚度 . 5 m, 7 9 . m, 7 4降水效果 标高 一 32 13 m, 12 —一0 8 平均标高 一 2 7 土层压缩 12 m。 = 1 0×Q0 5X】×3 2 2 按照上述 的降水设 汁进行施工 , 基坑开挖 十分 顺 4 33 I l 1 . 模量 E=5 O P , s . M a比贯力阻力 P= 2 MP, 0 s 17 a承载力特 利, 基坑坑底甚至由于太干燥 , 而起了沙尘 。同时由于 征值 :10 P, 眭能一般 。 3k a 工程 上式中 r为滤管半径; s K为渗透系数掺透系数为 量较高, 基坑无渗漏点, 基 各土层主要物理力学参数取值见表 1 。 3 6 1。cg 即 Z 1 M, 3r 。 2 X 0 rs 8m 取 rd r d 坑外侧地下 位变化 很小。 冰 2 2 丈 顷牦 : 9 根轻型抱 的出水量 : X 3 =39 m 0 9 4 3 8. 3 0 7 结束语 最高 水 位 苏 州 地 区历 史 最 高 洪 水 位 为 管 井 和 轻 型 井 点 总 出 水 量 :83+3 13= 39 4R 基坑降水 工程设计 , 根据土层 的渗 透系数 , 要求 3 0 m’ 88 29 ( 5 年】 , m1 4 ; 4 9 降水的深度和工程耗 , 经过有关计算参数是否正确 最低水位 最低枯水位为:0 13 年) 0 1 94 ; . 30> 60 8 8 30 所以主楼基坑的降水方案符合要求。 将直接影响到涌水量计算的准确性,降水实践中要采 平均水位 年平均水位为 :8m; i f8 裙楼的降水设计 用 息化施工, 定时检测降深、 出水量, 采用降水试验 地下水类型 3 .降水布置 2】 验证降水效果, 以便进一步优化降水方案。 潜 水: 存于①填土、 ②粉质粘土上部的根空、 虫 裙楼采用 5 套轻型井点降水, 20 约 0 根轻型井点 参考文献 孔及裂隙中, 其水量极少; 管; 考虑至 基坑坑底标高在②层粉质粘土的底部, [建筑基坑 支护技 术 1 ] G O9. 儿2 -9 微承压水: 赋存于③粉砂中, 水量较潜水大。 正常 而微承压水又赋存于第③层粉砂层中, 为防止承压水 【】 天强 , 2 姚 石振华 基 坑 降水手 册l 北 京 : 国建筑 Ml 中 年份高水位标高为 10 低水位约在 0 0 , 5 m, . m 稳定水 冲破上覆②层粉质粘土涌向基坑内, 5 形成突水, 3 工业  ̄  ̄20 6 采用 0. 位标 高在 10 . m . —15 。初见 水位 标 高在 一20—一 1管井降压辅助 , 1 1 o 5 1 降压井深 9 , m 口径 80 m。同时为 0m 作 者简 介: 崔峰 , 苏地质 基 桩 工程 公 司助 理 江 40 . m之间。 0 防 【降水对基} 亢周边环境产生不良影响 ,故对承压井 工 程 师 3降水设汁 的水位控制在基坑下 1m。 0 , 基坑隔水帷幕采用 S W工法三轴搅拌桩机施 M 32降水计算复核 2 工的水泥土搅拌桩 , 水泥掺人量 达 2% , 工法施 工 0 该 取潜水含水层的厚度为 1m, 2 水位的降深为:: s 的搅拌桩垂直度_ 桩与桩之间的搭接好 , 轴搅拌桩 7 O —0 好, + 5 5=7 m 底 标高在第( 土地板 以下 1m左 右, 际上搅拌桩 醵 5 实 降水的影响半 径 R:1S =1 7 3 : 0√ 0 X X
深基坑降水专项方案设计
王河小区公租房4#、5#、6#楼及地下室深基坑降水施工方案编制单位:汉通建设集团有限公司编制人:刘桂华2011年12月19日目录工程概况 (3)编制依据 (6)施工计划 (6)施工工艺技术 (8)施工安全保障措施 (11)劳动力组织 (17)计算书 (17)一.工程概况1.工程规模:王河小区公共租赁租房工程(二标段)为筏型大板基础,基底标高-10.400m局部-10.600m。
钢筋混凝土框剪结构,地震烈度7度设防,设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度值为0.10g,特征周期值为0.40s。
设置地下2层地下室(车库),建筑面积31388.32㎡。
4#住宅楼局部28层,层高3.00M,造型及设备用房总高5.40M,建筑物总高度89.40M,面积326617.66㎡;5#楼1~2层营业用房层高2×4.50M,住宅部分层高3.00M,造型及设备用房总高5.40M,建筑物总高度89.40M,面积22449.5㎡;6#楼1~2层营业用房层高2×4.50M,住宅部分层高3.00M,造型及设备用房总高5.40M,建筑物总高度89.40M,面积23065.65㎡;总计建筑面积103462.91㎡。
使用功能齐全,配套设施完善。
2.工程地理条件:王河小区公共租赁租房工程(二标段)位于乐山市中心城区王河通江敖坝村。
依邻岷江河畔,地处丘陵,山地起伏高程差值不大。
建筑用地界线周边近50M内无永久性建筑物。
3.降水施工专项方案的监控指标:以满足基坑面积A=LB=160m×104m=16640㎡脱离地下水位进行深坑土方施工,且满足《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)和相关建筑基础工程施工质量验收规范规定为准。
4.工程地质(自上而下)条件:(1)粉质粘土:黄褐色,稍湿,软塑~可塑。
表层含较多植物根茎及碳化物(局部为稻田或鱼塘,有厚0.20~0.40m的)。
局部表层覆盖少量粉土、细砂、卵石和建筑垃圾堆积形成的杂填土,偶含钙质结核,局部粉粒含量较重,为粘质粉土。
大型跨河工程深基坑承压水降水处理施工工法
大型跨河工程深基坑承压水降水处理施工工法大型跨河工程深基坑承压水降水处理施工工法一、前言随着城市建设的进一步发展,大型跨河工程的建设也越来越普遍。
在跨河工程的建设中,深基坑的施工不可或缺。
然而,深基坑施工过程中的承压水对施工造成了很大的困扰。
因此,研发一种能够处理深基坑承压水的施工工法是十分必要的。
二、工法特点大型跨河工程深基坑承压水降水处理施工工法的特点如下:1. 采用两步法:该工法采用两步法处理承压水。
首先,通过降水井降低地下水位;然后,在基坑施工过程中,通过抽水井将基坑内的水抽出。
2. 环保可持续性:该施工工法减少了对周围环境的影响,保护了生态环境,具有可持续发展的特点。
3. 施工效率高:通过该施工工法,可以大大缩短施工周期,提高施工效率。
三、适应范围大型跨河工程深基坑承压水降水处理施工工法适用于以下场景:1. 跨河工程:适用于大型跨河工程中深基坑的施工。
2. 承压水处理:适用于处理深基坑中承压水的施工。
四、工艺原理1. 施工工法与实际工程之间的联系:该工法是根据实际工程中碰到的问题进行研发和改进的,能够解决深基坑承压水的问题。
2. 采取的技术措施:通过降水井和抽水井,能够对承压水进行处理,保证基坑施工的正常进行。
五、施工工艺大型跨河工程深基坑承压水降水处理施工工法的施工过程如下:1. 确定施工范围和深度。
2. 定位降水井和抽水井的位置。
3. 开挖降水井和抽水井。
4. 安装和调试降水井和抽水井的设备。
5. 降水井降水,通过减压提高降水效率。
6. 开始基坑开挖,同时启动抽水井将基坑内水抽出。
7.抽水井持续运行,保持基坑内的水位。
六、劳动组织在大型跨河工程深基坑承压水降水处理施工工法中,需要合理组织项目人员,包括工程师、技术人员、劳动力等,以确保施工工艺的顺利实施。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括挖掘机、洗砂机、降水泵、抽水泵等。
这些机具设备具有高效、可靠的特点,能够满足施工工艺的需求。
八、质量控制为了确保施工过程中的质量达到设计要求,需要进行质量控制。
基坑降水(承压含水层减压降水)施工组织方案及技术保证措施
基坑降水施工组织方案及技术保证措施1基坑降水分析本工程降水分为坑内开挖范围内疏干性降水和深层承压含水层减压降水。
针对这两类降水分别进行降水设计和现场施工运行。
1.1含水层降水风险分析根据工程场地工程地质条件与水文地质条件分析,可能引发本工程施工风险的主要含水层如下:分布于基坑开挖面底部的④2粉土微承压水含水层是本工程疏干降水的重点和难点,该层渗透性较强(弱透水),易引发流土、管涌等渗透变形,影响基坑施工及安全。
主体基坑开挖面地层位于该层,开挖过程中对该层前期应进行疏干处理。
开挖至底部时若有降水不足、降水井破坏、基坑围护有渗漏、强降雨等发生时,坑底易发生滞水等情况,妨碍垫层、底板施工进度,可采用轻型井点进行强降水处置措施进行应急处置。
深层第⑦2粉土承压含水层对工程施工有影响,易引起坑底隆起、基坑突涌等风险,需在基坑开挖后期对其进行降压处置措施。
1.2降水目的和要求1、根据本工程的基坑开挖和基础底板结构施工要求,其降水目的为:(1)疏干基坑开挖范围内土体中的地下水,方便挖掘机和工人在坑内施工作业;(2)降低坑内土体含水量,提高坑内土体强度,减少坑底隆起和围护结构的变形量,防止坑外地表过量沉降;(3)提高开挖过程中土体稳定性,防止土层纵向滑坡;(4)及时降低下部承压含水层的承压水水头高度,防止基坑底部突涌的发生,确保施工时基坑底板的稳定性。
2、具体的降水要求:(1)降低基坑范围内地下水水位至基坑开挖底面以下0.5~1.0m;(2)降低基坑开挖影响范围内承压水水位至安全水位以下。
(3)根据基坑突涌可能性计算,进行减压性降水,在满足工程减压要求前提下,尽量减少由于降压降水引起的地表沉降以及降水对周边建筑物的不利影响。
1.3基坑突涌的可能性评价在评价其对基坑工程的影响时,宜根据其动态规律,按最不利原则考虑。
当前,基坑突涌可能性计算多采用安全系数法:当基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于或等于安全系数下承压水的顶托力,则基坑是稳定的,否则便有突涌的可能。
[上海]20米深基坑承压水降水施工方案(降水井设计详细)u
xxxx大厦基坑降水方案xxxx建筑设计集团xxxx工程有限公司2009年7月29日目录第一部分工程概况_________________ 1一、场地周边环境1二、基坑围护与支撑情况2三、场地地质与水文情况2四、抽水试验成果介绍3第二部分降水设计分析_____________ 5一、目的5二、降水施工难点分析6三、降水施工对策7第三部分降水设计______________ 7一、疏干管井分析计算7二、微承压管井分析计算11三、承压管井分析计算14四、井点布置17五、降水井工作量18第四部分地下水渗流数值模拟及地面沉降预测与控制19一、渗流计算基本理论19二、承压水位降深计算21三、由降水引起的地面沉降预测25四、降水对保护建筑影响的数值模拟 26五、沉降控制措施30第五部分应急预案________________ 32一、目的32二、电源保证32三、井管保护32四、排水保证措施33五、降水过程中遇到异常现象的处理33第六部分降水施工与管理_______ 35一、施工准备35二、项目管理体系36三、施工机械配备38四、降水井构造与设计要求39五、成井施工工艺与技术要求40第七部分降水保障措施__________ 44一、技术保证措施44二、质量保证措施47三、工期保证措施48四、安全文明施工及环保措施49第八部分封井_________________ 53第九部分专家会审补充意见______ 57附图:___________________________ 58第一部分工程概况xxxxxx大厦工程位于xx长宁区,北临虹桥路、东临玛瑙路、南靠红宝石路、西侧毗临申康宾馆。
图1.1xxxxxx大厦工程位置示意图本工程包括办公楼、公寓式酒店及商业中心,并设有4层地下室,基坑开挖深度为18.83m~20.38m。
工程总用地面积21563㎡,总建筑面积约204675.59㎡。
一、场地周边环境xxxx大厦工程位于长宁区红宝石路300号,北临虹桥路、东临玛瑙路、南靠红宝石路、西侧毗邻申康宾馆。
深基坑降水方案设计分析
深基坑降水方案设计分析摘要:随着工程技术和城市的进一步发展,地下工程在城市中的应用范围也变得越来越广。
深基坑降排水,对于整个地下工程项目的安全、质量保障有着重要的作用。
如今随着地下工程的进一步应用以及工程深度规模的不断扩大,为避免地下水对工程安全及质量所造成的危害,施工企业要对基坑及时进行降排水工作。
基于此,本文将对深基坑降水方案设计进行分析。
关键词:深基坑降水;方案设计;设计分析1 深基坑降水的重要性基础工程是建筑工程的核心内容之一,在基坑开挖的过程中,要保证基坑内的土石层含水量较低,当基坑处于相对干燥状态时,其施工安全及质量才能得到有效保障。
为达到降低土石层含水量满足工程安全文明、质量及进度等的一系列要求,在基坑施工过程中需要开展基坑降水工作,并保证地下水位持续低于工作面500mm。
在地下工程以及高层建筑的施工过程中,每年都会因基坑施工存在的问题引发各种工程事故,并造成了巨大的损失。
虽然大部分基坑工程施工已做了较完善的降水处理,但是由于勘察精度等原因,没有详细掌握地下水文的具体状况,使得工程开展的过程中安全质量事故的发生风险仍然较高。
随着我国社会经济的不断发展,建筑工程的数量越来越多,深基坑施工越发重要,采用基坑降水技术,可以有效降低地下水位,降低施工过程中开挖范围内岩土层的含水量,对土壤起到固结作用,提高深基坑施工的稳定性。
更重要的是降水施工过程中所提供的作业环境可以满足当前机械施工的要求,这能够有效降低劳动强度,促进施工进程的推进和施工质量的提升,实现了工程造价的降低,起到一举多得的作用。
功能造价降低,企业的经济效益必然会有所升高,于是在具体的深基坑降水施工中,应采取有效的方法对地下水进行排干,减少岩土层的含水量,提高岩土层的边坡稳定性。
相关技术人员和施工单位需要对现场进行严格的勘查,选择最合适的降水施工办法以保证建筑工程的施工,保证符合规定,使整个工程的安全质量能够得到保障。
2 深基坑降水方案设计原则地下工程作业中,深基坑往往是一个必要工程,目前而言,基坑的降水方法很多,大多数都会采用坑外大直径井管降水,这种施工技术和方案的优点在于能够保证在工程施工中不会出现明水,但是,这项工艺技术需要及时降低基坑下部承压含水层的承压水水头,防止基坑底部突涌的发生。
深基坑工程降水井设计
深基坑工程降水井设计6.7.5.1 减压降水设计根据本工程目前资料,基坑开挖施工的流程安排是:B3/K/C→B1→B2→H区→I区。
根据前述章节的抗突涌稳定性验算,本工程基坑开挖时均需要对第⑦层进行减压处理;考虑各区之间已采取分隔墙措施,本次降水设计中,遵循施工工况,各区将独立进行降水。
坑内第⑦层减压降水井井深设置为41~45m,过滤器10~14m;减压降水深井孔径650mm,井管及过滤器外径273mm。
在减压降水运行过程中,及时准确掌握承压含水层水位变化情况,控制减压井开启的时间以及抽降承压水的幅度,确保水位控制满足基坑安全需要的同时,减少降水对周边环境的影响。
一旦勘察孔和监测孔突水,要求降水最大能力是将水位控制在开挖面以下1m左右。
本次降水设计暂不考虑勘察孔和监测孔,仅根据稳定性计算,“按需降水,分层降水”原则进行降水设计。
经过计算,在满足最大设计降深要求时,K区基坑需要布置41m的减压降水深井9口(含备用兼观测井4口);6.7.5.2 水位观测及备用井设计在基坑施工过程中,由于施工现场工序工种繁多,常常出现对减压降水深井保护不力而致其破坏,无法按预期完成降水目的,在以上降水计算的基础上,需设置坑内降水应急备用井,其数量约占正常运行降水井的20%左右,但应根据每个基坑的实际状况至少布置1口。
同时,减压降水过程中,基坑内水位观测非常必要,根据水位观测井的水位变化,指导减压降水所需开启的降水井数量及开启的时间。
因此,在本工程基坑中,坑内共布置16口第⑦层承压水位观测井兼应急备用井,井结构同所在区域减压深井。
6.7.5.3 坑外水位观测井兼应急回灌井设计·本工程基坑周边环境要求较高,基坑西侧有未拆迁建筑,东侧有南浦大桥引桥及地铁4号线区间隧道,北侧董家渡路上有地下管线以及一座保护建筑董家渡教堂,整个基坑围护结构未完全隔断第⑦层,且第⑦、⑨层间相互贯通,存在水力联系。
因此,在坑内进行第⑦层减压降水时,对周边的影响难以避免,故需要通过在坑外布设水位观测井兼应急回灌井,平时主要观测水位。
杭州地区某深基坑工程承压水降水设计
粒大 , 地 连墙 未深 入下 部隔水 层 中 , 给基 坑 降水 工 作 带来 了巨大 的挑 战。
1 场地工程地质水文地质条件
1 . 1 工 程概 况
某 基坑 面积 约 为 2 1 m×3 7 m = 7 7 7 m , 开挖 深 度2 6 . 5 m,围护结 构 为 1 . 2 m厚 的地下 连续 墙 , 深
F e b . , 2 0 1 3
朱朝霞 , 等
杭州地 区某深基坑工程承压水降水设计
一
1 3 9
● 6 m 、 " 堪 含水层厚约 3 0 i n , 渗透性能好 地下水贮量丰富 , ∞ ∞ 加m ∞ m m狮 现 场实 测 承压 水 位埋 深 约 9 I T I ,标 高约 一 3 . 1 5 m;
能 源 技 术 与 管 理
1 3 8
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2 - 9 9 4 3 . 2 0 1 3 . 0 2 . 0 5 4
2 0 1 3年第 3 8 卷第 2 期
Vo 1 . 3 8 No . 2
En e r g y T e c h n o l o y g a n d Ma na g e me n t
场地 的地基 土层如 表 1 所示。
表 1 地 基 土层 划分
问题 也越 来越 严重 ,特别 是基 坑开 挖 面下部 的 承
压水会引起坑底隆起、底板突涌等问题而导致基
坑失 稳 ,承压 水 的控制成 了整个基 坑工 程能 否顺
利进行的关键n 。目前采用降水方法控制承压水
头 是一种 较 为经济 有效 的措施 。
现象。
2 . 3 抽 水试 验
[福建]20米深基坑承压水降水施工方案_secret
xxx总部大厦基坑降水施工方案编号:受控号:编制:审核:审批:xx有限责任公司第五项目部2014年9月30日编制施工组织设计(施工方案)报审表目录一.工程概况 (1)1.工程建设概况 (1)2.自然条件 (1)二降水目的和技术标准 (3)三.编制依据及主要技术标准 (3)1.设计图纸及方案 (3)2.地质勘察报告 (3)3技术规程 (3)4.基坑降水施工进度要求 (4)四基坑降水计设 (4)1计算基坑总排水量 (4)2.计算降水井数量 (4)3.周边回灌井设计 (5)五.管井结构及技术要求 (7)六.设计降水井井径结构及封井结 (8)七.降水组织计划 (9)八. 施工机械配备 (10)九施工工艺及技术要. 求 (10)9.1. 降水井施工 (10)9.2. 回灌井及观测井施工 (15)9.3.基坑排水 (15)十.降水井施工要求 (16)十一.降水管网及电网布设 (16)十二.降水监测及维护 (17)1.降水监测: (17)2,.维护措施: (17)十三.注意事项及应急措施 (18)13.1注意事项 (18)13.2台风、雨季应急措施 (18)13.3常见基坑降水施工问题的应急措施 (19)十四、附图 (21)一、工程概况1 、工程建设概况2 、自然条件(1)气象条件:xx市区地处低纬度,东临海洋,属亚热带海性季风气候,气候温和湿润,降雨量充沛,光热丰富。
本工程地下室四层,施工时间长,需加强对基坑变形观测,作好雨季保护措施。
(2)工程地质及水文条件:根据xxxx研究院提供的工程地质勘查报告场地自上而下依次为:根据地质报告,本场地地下水主要为储藏在浅部粉质粘土及淤泥层上填土层中的上层滞水和储藏在场地中部粗(中)砂层及以下残积土、强风化岩中的承压水两种。
上层滞水水位埋深0.00~2.10M,水位标高约在3.53~5.23M.承压水水位标高在-0.08~1.97(黄海高程).深部粗中砂含水层为透水~强透水性地层,渗透性数较大,该水位与南面晋江河水的水位标高相近,二者水利联系较密切,施工中降排水应充分考虑情况。
【上海】20米深基坑承压水降水施工方案(降水井设计详细)
xxxx大厦基坑降水方案xxxx建筑设计集团xxxx工程有限公司2009年7月29日目录第一部分工程概况___________________________________________ 0一、场地周边环境0二、基坑围护与支撑情况0三、场地地质与水文情况1四、抽水试验成果介绍2第二部分降水设计分析_________________________________________ 4一、目的4二、降水施工难点分析5三、降水施工对策5第三部分降水设计_____________________________________________ 6一、疏干管井分析计算6二、微承压管井分析计算9三、承压管井分析计算12四、井点布置14五、降水井工作量15第四部分地下水渗流数值模拟及地面沉降预测与控制_______________ 16一、渗流计算基本理论16二、承压水位降深计算17三、由降水引起的地面沉降预测21四、降水对保护建筑影响的数值模拟22五、沉降控制措施26第五部分应急预案___________________________________________ 28一、目的28二、电源保证28三、井管保护28四、排水保证措施29五、降水过程中遇到异常现象的处理29第六部分降水施工与管理_____________________________________ 31一、施工准备31二、项目管理体系31三、施工机械配备34四、降水井构造与设计要求35五、成井施工工艺与技术要求36第七部分降水保障措施_______________________________________ 40一、技术保证措施40二、质量保证措施42三、工期保证措施43四、安全文明施工及环保措施44第八部分封井_______________________________________________ 48第九部分专家会审补充意见___________________________________ 51附图:________________________________________________________ 52第一部分工程概况xxxxxx大厦工程位于xx长宁区,北临虹桥路、东临玛瑙路、南靠红宝石路、西侧毗临申康宾馆。
建筑物深基坑降水方案设计
建筑物深基坑降水方案设计建筑物深基坑的降水方案问题一直是基坑施工中最主要的问题,本文对大范围深基坑降水方案设计进行了分析,提出在满足施工要求前提下的经济井位布置,为后续建筑物深基坑降水方案设计提供建议。
标签建筑物;基坑降水;方案设计随着城市建设的发展,高层建筑数量越来越多,基坑工程也越来越普遍,场地条件越来越复杂,当场地地下水位高于基坑底面时,在基坑施工过程中,不可避免存在降低地下水位的问题,为避免因基坑降水给周围建筑物带来的不利影响,基坑降水方案的研究越来越被工程界重视。
在深基坑开挖工程中,地下水的处理是一个非常重要的项目,通过现有的事故调查方面发现,80%的项目是由于地下水造成的事故。
因此,土壤透气性,选择合理的科学的防水结构设计,确保防渗效果的正确方法,正确认识各种地下水处理中的主要矛盾是关键。
水通过孔隙流被称为缓解了土壤透气性的性质,土壤颗粒越粗,像鹅卵石渗透性越大,砾石,碎石渗透性最强,而粘土几乎不透水。
降水井的挖掘,很容易出现大的水力梯度,造成动荡。
如果采取查封措施的差距没有支护桩,地面坑坑外将继续流,最终导致突然涌出大量的泥沙,外面的地面沉降严重下沉形成大的坑,被摧毁的建筑物和市政设施包围沉陷造成损失。
地下水处理中常用的方法是:排水,降水,水站。
主要集水区排水的方法不同,可解决积水,积水及排水和降水上层。
此方法普遍适用于浅沙和淤泥地下水位土壤类型的土壤。
通过降低地下水位,使上述水位下降,以消除或减少在信封和渗透压的静水压力的基础上,提高边坡的稳定性,防止因地下水渗漏而产生流砂或管道损害。
沉淀法也是常用的一种方法:光井,电渗井,喷射井点法,管井井点法和降压法。
事故造成脱水项目主要是由于降水与低水位发生冲突,减少地下水的程度的土壤增加浮动严重,甚至接近饱和,严重影响了降水在地面水位的压力,包括增建定居点将产生的严重影响周围居民的正常生活将甚至生命和财产。
人为地降低了地下水位,将不仅能够防止被洪水淹没的深基坑,开挖创造了良好的条件,而且还可以达到以下目的:(1)防止地基土被水泡软,降低承载力。
深基坑管井降水施工技术
深基坑管井降水施工技术发布时间:2021-04-20T09:23:23.270Z 来源:《基层建设》2020年第33期作者:储如蝉[导读] 摘要:在深基坑施工中,地下水的影响不可忽略,甚至成为制约基础施工工期和施工质量的关键因素,如若处理不好,轻则影响工期,重则影响地下工程质量,增加工程造价,埋下安全隐患。
中铁十四局集团建筑工程有限公司山东济南 250000摘要:在深基坑施工中,地下水的影响不可忽略,甚至成为制约基础施工工期和施工质量的关键因素,如若处理不好,轻则影响工期,重则影响地下工程质量,增加工程造价,埋下安全隐患。
降低地下水的方法很多,如集水明排、轻型井点、管井、深井等,需要根据不同的工程地质、水文特征、土力学参数选取。
降水的质量是影响整个工期的关键,在降水施工中切不可盲目抢工期,一定要经过理论计算,科学合理地选择降水方法并对井点平面布置进行设计。
另外,降水要尽量与护坡桩、土方开挖配合,减少单独占用工期的天数。
关键词:深基坑;管井;降水;设计1 工程实例埠村街道办事处城边村改造项目二期西鹅、刘台村安置房建设项目位于济南市章丘区南部平原与丘陵交汇处,工程周边地形平整、平坦开阔。
根据工程地质勘察报告资料反映:基础以上主要由粘性土、素填土组成,下部为素填土,以粉质黏土及粉土为主,局部夹淤泥质粉质黏土。
场地浅部土层中的地下水属孔隙潜水类型,从工程地质报告获悉,地下水静止水位埋深在0.82~1.70m之间。
各土层分布及土力学参数如表1。
表1 土层分布及土力学参数由地勘资料知,场地在浅部主要为孔隙潜水,(3)(4)层为深层潜水,(5)层为基岩裂隙水,三种地下水无水力联系。
场地勘探深度内地下水主要为浅部孔隙潜水及深部孔隙承压水。
孔隙潜水主要受大气降水、地表水和附近河流的渗入补给,主要赋存在砂质粉土层中,地下水位高程-3.5m。
受季节性气候影响较大,水位变化幅度一般为0.3m左右,水量一般较少,水质易污染,对基坑开挖有不良影响。
深基坑
深基坑一、降水(疏干基坑内土层中的地下水,增加坑内土体强度;还有一种类型是为了降低承压水水头)1.软土地区基坑开挖深度超过3m,一般就要用井点降水。
开挖深度较浅时,也可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。
2.当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时,应进行坑底突涌验算,必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施,保证坑底土层稳定。
当坑底含承压水层上部土体压重不足以抵抗承压水水头时,应布置降压井降低承压水水头压力,防止承压水突涌,确保基坑开挖施工安全。
3.当因降水而危及基坑及周边环境安全时,宜采用截水或回灌方法。
采用悬挂式帷幕时,应同时采用坑内降水并在坑外回灌方法。
二、常见降水方法(一)明沟、集水井排水:基坑不深,涌水量不大(2m以内)时常用集水明排。
(1)明沟、集水井排水最多是在基坑的两侧或四周设置排水明沟,在基坑四角或每隔30~50m 设置集水井。
(2)排水明沟宜布置在拟建基础边0.4m以外,沟边缘离开边坡坡脚不应小于0.3m。
(3)排水明沟的底面应比挖土面的低0.3~0.4m。
集水井底面应比沟底面低0.5m以上,明沟的坡度不宜小于0.3%(4)明沟排水设施与市政管网连接口之间应设置沉淀池(防止堵塞下水道)(5)当基坑开挖的土层有多种土组成,中部夹有砂类土,基坑侧壁出现分层渗水时,可在基坑边坡上分层设置明沟和集水井构成明排水系统(二)井点降水:1.当基坑开挖较深,基坑涌水量大,且有围护结构时,应选择井点降水方法。
即用真空(轻型)井点(潜水)、喷射井点或管井(适用于潜水或承压水)深入含水层内,用不断抽水方式使地下水位下降至坑底以下,同时使土体产生固结以方便土方开挖。
◆根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。
◆当基坑(槽)宽度小于6m且降水深度不超过6m时,可采用单排井点,布置在地下水上游一侧;◆当基坑(槽)宽度大于6m或土质不良,渗透系数较大时,宜采用双排井点,布置在基坑两侧◆当基坑面积较大时,宜采用环形井点。
例析深基坑管井降水的设计
例析深基坑管井降水的设计1 工程概况渭南市抽黄供水工程是利用东雷抽黄二期灌溉工程太里湾枢纽一级站从黄河小北干流取水,向渭南中心城区、渭北煤化工工业区和卤阳湖开发区供水的Ⅱ等大(2)型工程。
输水线路全长29.23km,主要采用单根DN1800mm,0.6MPa 的PCCP预应力钢筒混凝土管,设计流量3.25m³/s。
2 工程地质及水文地质条件输水管线位于地下水以下,沿线经过的地貌单元有渭河二级阶地及渭河一级阶地,地下水位埋深约2.0~5.0m,且补给量大。
地形总体上北高南低,地面高程355~382m。
地势开阔,平坦。
沿线穿越的地层有:④层粉质壤土(),灰黄色,具大孔隙,土质均一,可塑~软塑,潮湿,层厚约11~13m,渗透系数K=6.23×10-4cm/s。
⑦层黄土(),浅灰黄色,土质均一,可见蜗牛壳,具针状孔隙,水下呈软塑状,层厚约7.0m,渗透系数K=1.79×10-4cm/s。
⑧层古土壤(),綜红色,团粒结构,含钙核及白色菌丝体,软塑,层厚2.0~3.2m。
⑨层黄土状壤土(),灰黄色,可塑,土质均一,可见针状孔隙,层厚大于8m。
工程区地下水主要为孔隙潜水,含水层为粉质壤土、黄土、黄土状壤土,地下水位埋深约2.0~5.0m。
地下水主要由大气降水及地表径流补给,并随季节与气候变化,水位有深降变化,变化幅度一般为0.5~2.0m,通过入渗及泾流向渭河排泄。
3 管井降水基本原理和特点管井泛指抽汲地下水的大直径抽水井。
管井降水系统一般由管井、抽水泵(一般采用潜水泵、深井泵等)、泵管、排水设施等组成。
管井由井孔、井管、过滤管、滤料层、止水封闭层等组成。
管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一根管井,或在坑内降水时每一定距离设置一根管井,每根管井单独用一台水泵不断抽取管井内的水来降低地下水位。
管井井点具有排水量大、排水效果好、设备简单、易于维护等特点,适用于降水深度3~10m,地下水丰富的土层、砂层或用集水井排水法易造成土粒大量流失,引起边坡塌方及用轻型井点难以满足要求的情况下使用。
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深基坑承压水降水设计摘要:针对杭州地区圆砾层承压水水量大、渗透性好、回水速度快和采取围护结构隔断承压水层困难的等特性,采用吴林高先生的三类基坑渗流模型理论,提出了采取悬挂式止水帷幕加坑内降水相结合的承压水降水方案,通过影响因素赋值比较法,综合对围护施工难度、围护施工风险和工期、基坑总涌水量、降水能耗和降水风险等多方面比较后,确定合理最优的基坑降水方案。
关键词:深基坑;承压水;降水方案;悬挂式止水帷幕abstract: aiming at the hangzhou area round gravel layer artesian water, permeability is good, backwater speed and take palisade structure partition confined aquifer difficult features, the mr. wu lingao three types of foundation pit seepage model theory, this paper puts forward to take mounted waterproof curtain and pit precipitation combination of confined water precipitation plan, through the influence factors of assignment, the comprehensive comparison of palisade difficulty in construction and building construction risk and time limit for a project, foundation pit total yield, precipitation and precipitation energy consumption risk and so on various comparison, determine reasonable optimal foundation pit precipitation scheme. key words: deep foundation pit; confined water;precipitation plan; mounted waterproof curtain中图分类号: s611 文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2013)前言随着城市地下空间的发展,深基坑工程越来越多,深基坑工程施工不可避免的要遇到承压水问题。
由于各个地区承压含水层形成的地质年代、成因、性状及特征各不相同,各有特点,也使得承压水降压技术在各个地区各有特色。
杭州地区涉及到的承压含水层主要为圆砾层,水量大,渗透性好,同时紧邻钱塘江,基坑降水难度较大。
本次降水设计运用吴林高先生提出的三类基坑渗流模型,结合现场抽水试验取得了比较理想的降水效果,为以后类似工程的修建提供参考。
工程概况杭州地铁2号线人民广场站位于市心路与金城路的交叉路口,为2号线与规划5号线的换乘站。
其中2号线沿市心路南北向布置,长472.3m,宽度为21.5m,基坑深度为17.71m,为地下两层结构;规划5号线沿金城路东西向布置,为地下三层结构。
近期施工2&5号线换乘节点平面尺寸为21×36m,基坑深约25.1m。
图1车站总平面图市心路与金城路分别为萧山区南北和东西方向交通主干道,现状宽58米。
交叉路口四个象限规划基本成型,站位西北角为萧山区人民政府侧和人民广场;东北角为萧山区歌剧院和一待开发的地块;东南角为开元名都大酒店、时代广场等建筑物;西南角为绿都世贸写字楼、星都花园住宅小区等建筑物。
场地工程及水文地质情况3.1工程地质地铁2号线工程人民广场站位于萧山区市心中路上,距钱塘江约5km,属钱塘江冲海积和古浦阳江冲积平原地貌单元。
图22&5号线换乘节点地质剖面图地层自上而下依次为:4m的杂填土层;13.8m的③全新统上中段钱塘江冲积层,河口相(al~mq42+3),属古浦阳江冲积形成的粉性土及砂性土,由于堆积年代及固结条件不同,性质不一,竖向由松散至中密状态变化;10.6m的⑥全新统下段浅海相沉积层(mq41),为海陆交互相沉积的淤泥质软土及粘性土;14.2m的⑧上更新统浅海相沉积层(mq32),为海陆交互相沉积的淤泥质软土及粘性土;25m的⑿上更新统下段河流相沉积层(alq31),为古钱塘江河床堆积的圆砾层,密实状态;其下为基岩。
3.2水文地质拟建场地浅层地下水属孔隙性潜水,主要赋存于表层填土及③1~③7层粉土、粉砂中,由大气降水和地表水径流补给,地下水位随季节变化。
场地深层孔隙承压含水层主要分布于深部的⑧3层粉砂夹粉质粘土、⑿1层粉砂、⑿4层圆砾和⑿4夹1层含砾粉细砂中,水量丰富,隔水层为上部的粘土层(⑥、⑧层),承压含水层顶板高程为-32.80~-23.92m,隔水层顶板高程为-13.53~-11.46m。
实测⑿4层圆砾承压水头埋深在地表下约8米,相应高程为-2.04米。
工程区土层渗透系数一览表坑底承压水稳定性验算基坑开挖后,基坑底部距离承压含水层顶板距离减小,相应地承压含水层上部土压力也随之减小;当基坑开挖到一定深度后,承压含水层上部土压力可能小于其含水层中承压水顶托力,导致基坑底部失稳,发生突涌现象,严重危害基坑安全。
因此,需要对基坑在干开挖过程中的开挖面稳定性进行验算。
图3 承压水稳定性计算简图不满足要求。
式中pcz—基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kn/m2);pwy—承压水层的水头压力(kn/m2);ky—抗承压水头的稳定性安全系数,取1.1。
通过对2&5号线换乘节点承压水抗突涌稳定性计算可以看出,基坑开挖期间抗突涌稳定性不能满足要求,因此在开挖至基坑底之前需采取降水措施。
基坑底部至承压水层土体所能承受水头高度:h=pcz /(10*ky)=8.41m,当前承压水头22.38m,因此需降承压水头≥13.97m。
基坑承压水设计理念在前期地下连续墙试成槽期间,发现入圆砾层4~5m相对较容易,随着深度的增加,圆砾层粒径越来越大。
场地范围的圆砾层粒径与详细勘察成果存在较大的差别,最大粒径达到200mm以上。
因此进入圆砾5m后成槽非常困难,成槽时间很长,极易出现槽壁坍塌。
详细勘察报告圆砾粒径分布情况表考虑场地所处范围内承压含水层厚度较厚,且圆砾层粒径较大,地下连续墙成槽困难等实际情况,因此设计原则上采用悬挂式止水围护与坑内降水相结合的承压水处理方案,并遵循以下设计理念:(1)有限含水层厚度中的非完整井随着过滤器延长,同样降深的情况下,单井出水量也在明显增大。
从基坑降水的角度设置降水井结构时,在单井出水量能够满足基坑水位降深要求的情况下,应尽量使用非完整井,以减少总的抽水量,降低排水压力,提高环境保护的能力。
图4非完整井与完整井流水位降深曲线(2)地层结构的空间分布特征圆砾承压含水层渗透系数的空间分布变化特征是影响工程降水的重要因素,充分利用地下水渗透规律、合理设置降水井的井结构、采用适合的降水井成井工艺,能够最大限度地优化圆砾层基坑降水设计。
(3)止水帷幕的绕流作用在降水设计中的应用含水层具有一定厚度时,围护结构采用悬挂式止水帷幕,帷幕插入承压含水层一定深度,坑内降水,地下水渗流会形成三维绕流,流线比非完整井产生的弯曲程度更大,含水层的二元结构差异性越大,这种效果越明显。
如果止水帷深度比减压降水井深,绕流效应明显,极容易达到抽水量最小化。
(4)降水井的布置形式基坑减压降水是一个辅助性的施工措施,其目的就是短期内降低局部地层(基坑范围内)承压含水层的水头,以满足基坑工程建设的需要。
坑内布井是为了尽量使得由井流消耗的承压水势能集中在坑内,而不是过多的消耗在坑外。
坑外消耗的越多,所做的无用功也越多,无形中将消耗更多的电能,而产生更多的排水量,违背了抽水量最小化的减压降水设计思路。
采用悬挂式止水帷幕进行基坑降水设计时,提出了“坑内布井为主、坑外布井为辅”的设计理念。
基坑承压水降水设计根据前面分析,抗承压水稳定性不能满足要求,在基坑开挖施工期间至少需将承压水水头降低13.97m。
5.1承压水降水计算本次基坑降水设计遵循“围护—地层结构—降水”一体化设计理论,即在基坑设计时,充分考虑围护结构对承压水产生的绕流作用,及地层本身的特性,做到满足基坑开挖期间承压水稳定性安全的前提下,尽量减少抽水量,确保周边环境的安全。
帷幕插入目标含水层深度直接增加了地下水绕流进入基坑的渗流路径,为分析地墙插入深度对基坑降水的影响,采用三维数值模拟方法进行定量计算和分析。
计算时分别对围护结构插入承压水层4m、6m、8m、10m和12m 等工况进行计算。
根据以下地下水渗流的数学模型建立工程场区的水文地质概念模型。
式中:kx、ky、kz—分别为沿坐标轴x、y、z方向的渗透系数(cm/s); h—点(x,y,z)在t时刻的水位(m)h0—初始水位(m);w—汇源项,1/d;d—研究的渗流区;s—储水系数;t—时间(h);γ—渗流区的边界面,其中γ1为给定的第一类边界面,γ2为给定的第二类边界面,γ=γ1+γ2;ψ—边界γ1上的水位(m);q—边界γ2上单位面积的侧向补给量(m3/d)图5三维降水模型5.2计算结果从计算可以分析,围护深度加深后绕流作用明显。
从45.5m~49.5m,围护结构每进入含水层增加2m,基坑涌水量减少约为30%。
由51.5m向53.5m,围护结构增加2m,基坑总涌水量减少约为10%。
降14m围护深度-基坑总排水量关系表5.3计算结果比选根据以上理论分析计算结果,从围护结构的施工难度、围护结构施工的风险及费用和基坑总涌水量、用电量和降水风险等级综合考虑不同围护深度情况下的基坑工程分值。
围护结构施工难度w1“围护—地层结构—降水”一体化设计比选表通过对各种因素赋值办法,得到在围护深度47.5、49.5m时,最后的分值最高。
综合对围护施工难度、围护施工风险和工期、基坑总涌水量、降水能耗和降水风险等多方面比较后,确定采用围护结构插入承压水层8m,即围护结构深49.5m,并在坑内布置6口降压井,外加1口井观测兼备用井的降水方案。
结束语目前该工程在上述设计方案的指导下,已成功实施完毕,为以后的类似工程的修建提供借鉴经验。
值得指出的是,在比选降水方案时,应结合所处工程的实际情况,对围护施工难度、风险、工期、承压水降水风险及周边环境风险做充分的比较,以期找出适合实际工程项目的降水方案。
参考文献:[1]中华人民共和国行业标准.建筑与市政降水工程技术规范(jgj/t111-98).北京,中国建筑工业出版社,1999.[2]浙江省标准.建筑基坑工程技术规程(db/t1008-2000).杭州,浙江省标准设计站,2000.[3]基坑工程降水案例.吴林高,李国,方兆昌,娄荣祥等编著.人民交通出版社.作者简介:潘海洋1981年出生,男,浙江省浦江县 2003年毕业于西南交通大学,大学本科,工程师,土木工程专业,现从事隧道与地下工程设计。