深基坑承压水降水设计
沟槽降水方案设计
沟槽降水方案设计
(一)、降水方案选择
根据施工现场实际场地条件,工程地质及水文地质条件结合以往施工经验,本工程宜采用无砂管井降水方法,具体为沿开挖线西侧外边沿煤气管1.0m 外布置,距离污水管道中心线3.5米~4.0米处,井点间距15米,井管外径400mm ,内径320㎜,钻孔直径600mm ,井深20m ,根据现场条件及布井密度东侧不再布井。桩号1+594.06(P42)~ 2+265.06段(P56)共长671米,全段共设置井深为20米的降水井43座。
(二)、降水方案设计
1、 降水设计计算
因无详细勘察资料,降水井设计按完整井、地层情况按均质砂土层并结合施工经验考虑。
(1)、 基坑涌水量
①. 计算基坑等效半径(r 0)
)(29.00b a r +==约13m
式中: r 0——基坑等效半径(m),
A 、b ——基坑长度(m),
②. 确定引用影响半径(R)
R=10S ×k =204.6米
式中:R ——含水层引用影响半径(m),
S ——含水层降水深度(m),
K ——含水层渗透系数(m /d)。
③. 基坑涌水量
Q= 0
0/)lg()2(366.1r r R S S H K +-⨯=约1422.95m 3/d 式中:R ——含水层引用影响半径(m),
S ——含水层降水深度(m),
H ——含水层厚度(m),
K ——含水层渗透系数(m /d)。
(2)、 单井出水能力
根据计算单井最大出水量为180m 3/d 。
根据计算结果及施工经验,将水位降低至结构施工要求时,降水井间距约为15米。
2、降水井结构及基本情况
承压水降水
该基坑开挖最大深度23.7m,场地内第⑦层为承压含水层,根据勘察报告当基坑土体开挖至一定深度时,开挖面以下至承压水含水层顶板间覆盖土的自重压力Pcz与承压水压力Pwy比值小于,有产生坑底承压含水层突涌的可能,故在基坑开挖过程中需设置相应数量的承压井作为降水减压措施,以确保基坑施工安全顺利进行。
1 工法特点
承压井的设置数量、设置方式、井深、开启时间等需根据现场抽水试验确定。
承压井的开启时间、数量同土方开挖工况密切结合。
设置承压井的同时应设置承压观测井,观测井宜设置在所有承压井的中心部位或基坑中部,降水期间通过测设观测井水位,及时调整土方开挖工况以确保基坑安全。
降承压水应满足按需降水的原则,既要满足基坑施工安全性要求,又要杜绝任意超降。
承压井降水需24小时不间断进行,现场需配备应急电源以确保停电时降水的连续性。
降承压水期间应加强对周边建筑物的观测。
从减压井中抽出的水可以收集起来,用于现场施工用水,节约成本。
2 适用范围
适用于开挖期间可能因承压水压力较大而产生坑底突涌的超深基坑土方开挖。
3 工艺原理
力平衡原理,土方开挖至深基坑基础底板底标高后,基坑底板底至承压含水层顶板间的土压力应大于承压含水层顶板处的承压水顶托力。
即: H·γs ≥Fs·γw·h
式中:H —基坑底至承压含水层顶板间距离(m),此值根据岩土工程勘察报告报告确定。
γs—基坑底至承压含水层顶板间的土的加权平均重度,一般取m3;
h —承压水头高度至承压含水层顶板的距离(m);
γw —水的重度(KN/m3),取10;
Fs —安全系数,取;
深基坑降水工程方案选择及降水技术
深基坑降水工程方案选择及降水技术
摘要:文章结合某基坑工程实例,对工程中地下水文、地质特性和基坑降水控
制进行了分析和总结,提出了基坑降水方案设计方案、降水技术及降水施工过程
中应注意的问题,并就现场管控及降水效果进行了分析,结果表明方案基本实现
了无明水影响土方开挖、运输,在没有增加预算的基础上较好的完成了地下水控
制目标,基坑降水未对周边环境造成太多影响,可供类似工程参考借鉴。
关键词:基坑工程;地下水;降水方案技术;观测数据
0 前言
近年来,深基坑工程数量日益增加,基坑工程开挖规模也不断扩大。深基坑
工程在开挖过程中,由于开挖面积大、临近水源处以及土的含水层被切断等原因,导致大量地下水渗入基坑当中,在施工中可能会引发的地下水危害,如基坑突涌、渗流破坏或渗流固结不均匀沉降等。基坑降水是地下工程为避免施工过程及使用
期间因地下水影响而无法正常运行所采取的工程措施。目前,基坑降水技术虽已
取得了长足的发展,但由于基坑降水受建筑物的基础特点、场地水文地质条件、
场地周边环境等诸多因素影响,因降水不到位导致基坑失稳事故屡见不鲜。因此,选择合适的降水方案和严格控制降水技术施工就显得尤为重要了。
1 工程概况
某大厦主楼地上28层,地下车库基坑开挖深度约17.6m。主楼部分依据基坑
坑底标高不同,可分为地下车库、主楼及主楼核心筒三个部分。其坑底高程分别
是38.20(埋深16.800m)、37.40(埋深17.600m)及33.00m(埋深22.000m)。基坑支护方式采用护坡桩+预应力锚索型式,局部设置角撑。
该场地地处城市商业繁华地带,周边建筑物、道路及管线较多,环境复杂。
受承压水影响的深基坑工程降水方案设计
Zh' n n tu t n, Vo . , % g Co sr ci o 128, No 5,M a 01 . y2 1
受 承 压 水 影 响 的 深 基 坑 工 程 降水 方 案 设 计
De t r g De in f h e c v t fe t d b n ie a e wa e i sg ort e De p Ex a a i Af c e y Co f d W t r n on n
关键 词 : 基 坑 工程 ; 深 隔水 层 ; 压水 ; 压 井 承 减
中 圈分 类 号 :U 6 T 4 3
文 献标 识 码 : B
文 章 编 号 :0 8—30 ( 0 1 0 0 3 0 10 77 2 1 ) 5— 0 6— 3
在受 承压水影 响的 深基 坑 开挖 过 程 中 , 随着 基 坑挖 深不 断增 加 , 坑 开 挖使 下 部 承压 含 水层 的 上 基 覆 土层 变薄 , 当基坑 底 部 到 承压 含水 层 顶板 的土 层 重量不 能与承 压水 头顶 托 力 平衡 时 , 坑底 部 就会 基 产生 突涌 、 管涌 等事故 , 特别是 渗透 系数较 大的含砂 层 比较厚 时 , 上海 浦东 煤 气 厂过 江 管线 嫩 江路 竖 如 井 基坑 工程 承 压 水 突涌 事 故 … 。根 据 国家 规 定 受 承压 水 影 响 的 深 基 坑 工 程 必 须 验 算 承 压 水 稳 定 性 。对受承 压水影 响 的深 基 坑工 程 , 采用 隔水 可 帷幕 隔断 、 承压 水 降 水 以及 封 底 加 固 等 方 法 。 对于 无法用 隔水帷幕 隔断及 封底加 固解决 承压水 问 题 的深基坑工 程 , 采 用 承压 水 降水 的方法 进 行 承 需 压水控 制 。在 深基坑 承 压 水 降水 控 制设 计 中 , 如何 合理设 置承压水 降水井 是成功 的关键 。
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)
深基坑工程降水方案
深基坑工程降水方案
1、降水方案的优化
略
2、降水点等平面布置图
2.1降水井优化布置
采用管井降水,止水帷幕封闭水源。降水井为φ800无砂水泥管大口井,降水井布置在底板基坑内及基坑边,井深地面下14.7m,井数12口。电梯井、集水井附近深地面下15.7m,井数6口。
采用坑内降水,基坑开挖前基坑内地下潜水水位须降至坑底以下1.0m左右。各降水井之间用盲沟相互连接。降水井布置具体见图25:
根据现场实际情况决定排水方向由西向东排水,将一井一泵降水,排水泵连续抽水,在支撑上布置收集箱将水通过收集箱后,分组排入沉淀池后排向市政管网。排水组织见图26:
西青道辅路
图26:基坑排水组织平面图2.2 排水系统组织图
排水系统组织系统图见图27:
图27:排水系统组织系统图
4.2.3管井排水走向
为了保证基础施工阶段的顺利进行,在做好基坑内的排水的同时做好基坑外的排水,以保证雨季及暴雨的现场不受影响。
(1)经过对周边环境进行勘察,在距工地北侧围墙外的西青道辅路有市政排水管道。通过与业主、市政协调商谈,我司在围墙外做排水系统一套,具体做法:
1)在西青道辅路一侧场地临时路做2.5*2*3米沉淀池,用于集水及抽排水。
2)靠近工地沉淀池用于集水,经地下管道自流排水市政排水管网,泵抽至市政管道。
2.4 电器配置
(1)现场电器、材料使用汇总表
(1)基坑工程降水工程详细工作量统计表
井体剖面图见图28:
图28:井体剖面图
4、盲沟、集水井的位置、尺寸及构造做法
(1)基坑盲沟
由于本工程基坑较深,虽然在施工前采取了降水措施,根据天津的特殊地理位置以及降水井的设计深度等因素,在挖至基槽底后在基坑适当位置设置300*400的盲沟,内填碎石并布置集水井。基坑周边的及根据长宽方向的中部各设置集水井。因电梯基坑较深,需在电梯基坑设置一口集水井,基坑内共设集水井8口,集水井采用页岩砖码砌成600*600方形池子,深度800mm,此集水井在浇注基础底板前再将其用C20混凝土封住。基坑排水沟位置图见图29:
深基坑降水施工方案
深基坑降水施工方案
深基坑降水施工方案
在深基坑工程施工过程中,降水是一个非常重要且必不可少的工作环节。为了确保基坑施工的安全和顺利进行,必须制定一个科学合理的降水施工方案。下面是一个深基坑降水施工方案的示例:
1. 前期调查和设计阶段
在进行深基坑施工前,必须进行充分的前期调查和设计工作。这包括对工程周边地质条件的详细了解和分析,以确定可能出现的地下水位和水流方向。同时,在设计阶段要考虑到施工期间可能发生的降雨情况。
2. 施工前的准备工作
在施工前,必须做好充分的准备工作。首先,清理基坑周边区域,确保没有积水或其他杂物。其次,准备好必要的降水设备,如水泵、管道和防水材料等。
3. 工地降水设施的安装
在开始挖掘基坑前,必须安装好必要的降水设施。这包括设置降水井和沉淀池,并连接好降水管道。在设置降水井和沉淀池时,应考虑到基坑的大小和地下水位的高低,并按照设计要求进行布置。
4. 施工期间的降水处理
在施工期间,必须进行有效的降水处理,以确保基坑的干燥和
安全。对于大型深基坑工程,通常使用获得出水许可的水泵进行降水。降水应进行及时、持续的监测和处理。同时,应配备专业人员对降水设备进行操作和维护,确保设备的正常运行和及时排水。
5. 施工后的降水管理
在基坑挖掘完毕后,仍然需要进行一段时间的降水管理。这包括对基坑底部和周边地区进行水位监测,确保水位的稳定和控制。如果发现水位异常,应及时采取相应的措施进行处理。
总之,深基坑降水施工方案是确保深基坑工程顺利进行的重要措施。在制定施工方案时,必须充分考虑地质条件和水文特点,并采取相应的措施进行降水处理。通过合理科学的降水施工方案,可以确保基坑施工的安全和顺利进行。
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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7 — 7
Байду номын сангаас
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
杭州地区某深基坑工程承压水降水设计
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;
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 Biblioteka Baidu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
杭 删 地 区 纂 深 基 坑工 程 承 压 水降 水设 计
朱 朝霞 , 车灿 辉
( 1 .重庆 市工程职业技术学院 地质 与测绘工程 学院, 重庆 4 0 0 0 3 7 ;2 .安徽地 勘局第一水文工程地质勘查 院, 安徽 蚌埠
2 3 3 0 0 0 )
[ 摘 要 ] 某基 坑 工程 开挖 深度 大 , 下部 承压含 水 层对 基坑 开挖 构成 了威胁 , 在地 下连 续墙 难 以深入 含 水层底 板 形成全 封 闭式止 水帷幕 的 情 况下 ,采 用悬挂 式止 水 帷幕 +基 坑 内降水 方式控 制基 坑 内外地 下水位 。此种 工况 下 , 地 下水渗 流条件 极 其复 杂 , 具有 明 显的 三 维流特征 , 采 用地 下水三 维渗 流数 值 方 法对 降水 方案进行 设 计 , 成功将 基 坑 内地 下水位 控 制在 安全 水位 以下 , 确 保 了基坑 工程 的顺 利进 行 , 降 水 未对周 边环 境造 成不 良影 响。 [ 关 键词 ] 水 文学及 水 资源 ; 深基坑 降水 ; 水文 地质参 数 ; 抽 水试 验 ; 数值法; V i s u a l Mo d i f o w [ 中图分 类号 ]T U4 6 3[ 文献标 识码 ]B [ 文章编 号 ]1 6 7 2 _ 9 9 4 3 ( 2 0 1 3 ) 0 2 1 3 8 3
降水方案设计
降水方案设计
(一).基坑类型:
基坑属于均质含水层澘水完整井基坑。
(二).水位降深计算:
基坑开挖需开挖9.7m,降水需降至坑底中
央底部0.5m。
基坑中的降水深度:S=10.2-1.5+0.5=9.2m;
根据规范要求,需要将地下水降至基底以下0.50m
井点管所需埋设深度为:
H=10.2-0.5+0.5+17x1/10=11.9m
(三).降水方案的选择
降水工程是指利用水文地质学原理,通过降水设计
和降水施工,排除地表水体或降低地层中的滞水、
潜水等地下水的水位,满足建设工程的降水深度和
时间要求,并对工程环境无危害性要求。
由于基坑宽度>10m,降水深度>6m,土层的渗透系
数为0.08m/d≈0.1m/d,因此采用喷射井点法。
(四).降水结构设计
由于基坑面积较大,所以采用2.5型喷射井点,滤管长度1m,井点管长度12 m,环形布置,间距2m。
高压水泵选用流量为50~80m³/h的多级高压离心水泵,每套带动20井管
(图为降水后所取的近似水位线)
设计降水后水位在基坑中的中心部最高,最近离基坑底部0.5m,标高为-10.2m。由于抽水后地下水位曲线呈漏斗曲线,我们取坡度为i=1/10的直线近似代表该曲线,则水位线与挡土结构相交点距基坑底部距离为2.2m。
(五).降水结构平面布置图
(六).降水井施工
施工顺序:1.安装水泵设备及泵的进出水管路
2.敷设进水总管和排水总管
3.沉没井点管并灌填沙滤料,接通进水总管后及时进行单根试抽、检验
4.全部井点管沉设完毕,接通排水总管后,全面试抽,检查整个降水系统的运转
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。
承压水降水
该基坑开挖最大深度23.7m,场地内第⑦层为承压含水层,根据勘察报告当基坑土体开挖至一定深度时,开挖面以下至承压水含水层顶板间覆盖土的自重压力Pcz与承压水压力Pwy比值小于1.05,有产生坑底承压含水层突涌的可能,故在基坑开挖过程中需设置相应数量的承压井作为降水减压措施,以确保基坑施工安全顺利进行。
1 工法特点
1.1承压井的设置数量、设置方式、井深、开启时间等需根据现场抽水试验确定。
1.2承压井的开启时间、数量同土方开挖工况密切结合。
1.3设置承压井的同时应设置承压观测井,观测井宜设置在所有承压井的中心部位或基坑中部,降水期间通过测设观测井水位,及时调整土方开挖工况以确保基坑安全。
1.4降承压水应满足按需降水的原则,既要满足基坑施工安全性要求,又要杜绝任意超降。
1.5承压井降水需24小时不间断进行,现场需配备应急电源以确保停电时降水的连续性。
1.6降承压水期间应加强对周边建筑物的观测。
1.7 从减压井中抽出的水可以收集起来,用于现场施工用水,节约成本。
2 适用范围
适用于开挖期间可能因承压水压力较大而产生坑底突涌的超深基坑土方开挖。
3 工艺原理
力平衡原理,土方开挖至深基坑基础底板底标高后,基坑底板底至承压含水层顶板间的土压力应大于承压含水层顶板处的承压水顶托力。
即:H·γs ≥Fs·γw·h
式中: H —基坑底至承压含水层顶板间距离(m),此值根据岩土工程勘察报告报告确定。
γs—基坑底至承压含水层顶板间的土的加权平均重度,一般取18.7KN/m3;
h —承压水头高度至承压含水层顶板的距离(m);
地铁深基坑降水方案确定及降水控制措施
地铁深基坑降水方案确定及降水控
制措施
随着城市化进程的加速,地铁越来越成为人们出行的首选方式之一。而建设地铁,离不开深基坑的施工,而深基坑施工过程中,非常需要考虑降水方案,确保施工的安全与质量。本文将围绕地铁深基坑降水方案确定及降水控制措施进行详细介绍。
一、地铁深基坑降水方案的确定
1.地质勘察与分析
在选择地铁深基坑降水方案之前,必须先对工程所在地的地质条件进行勘察和分析,包括地下水位、地下水含量、土层固结性、土体物理力学特性等情况,以确定降水的具体方案。建筑施工中,如果没有对地下水进行详细的勘察和分析,就会在后期施工中面临种种困难和安全风险。
2.降水方式的选择
确定了地质情况之后,就可以选择降水方式了。目前常见的降水方式有井点降水法、板壁中间夹层降水法、井点加板壁相结合法等。对于降水方式的选择还需要分析工程的具体情况,包括施工时间、基坑周边建筑物环境、地下水流动状态和地质构造等。
3.降水施工方案制定
降水方式确定之后,需要对具体的施工方案进行制定和调整。如此不断迭代,直至确定出最终可行的施工方案。同时,施工过程中也必须进行细致的监测和记录,及时调整和修改,确保降水施工的效果和质量。
二、地铁深基坑降水控制措施
降水控制措施是指通过对地下水位、土层固结性等方面进行调控,以确保在施工过程中地铁深基坑内的稳定性和安全性。其中,最常用的降水控制措施包括下列几种:
1.孔隙水位控制法
当基坑进入下方的低渗透土层或高渗透岩层时,可以采用孔隙水位控制法,即通过降低孔隙水位的方法进行降水。该方法可以使得周围地下水向降水井点收敛,从而减小地下流量。降低孔隙水位的方法通常包括水井降水法和钻孔降水法。
基坑工程降水技术及案例分析
坑内
8.37
13.01
19.8
坑外
5.46
8.44
11.11
坑内外
2.91
4.57
8.69
案例3、宝钢1880 降水工程
1880基坑地质、连续墙、降水井剖面图
案例3、宝钢1880 降水工程
纬十二
路
钢筋制作及堆放场地 环形施工便道
四个集装箱休息室 泥浆材料堆场 泥浆循环池 接头桩堆放场地 接头桩制作场地
降水井
围护结构 (隔水帷幕)
潜水含水层 弱透水层
承压含水层
隔水层
3、第三类基坑围护结构(隔水帷幕)周围的地下水渗流
基坑围护结构深入承压含水层中,井点降水的前期以降低基坑下部承压含水层的 水头为目的,后期以疏干承压含水层为目的。
这类围护结构位于降水含水层中上部,基坑内、外承压含水层大部分被围护结构 隔开,仅含水层底部未被隔开。
连续墙入土深度 连续墙插入承压含水层深度
降水井设计深度 滤管伸出连续墙底深度
表2 深度(m)
32.45 29.89~90.00
44.30 14.41
60 13.70
案例2、复兴东路电缆隧道工作井降水工程
项目
坑内外水位相差(m)
表3
下降值(m) 下降值(m) 下降值(m)
坑内
22
28
33
基坑降水、排水施工方案
基坑降水、排水施工方案
随着城市建设的不断发展,高层建筑、地下停车场、地铁等工程,基坑工程的需求也越来越大。基坑降水、排水施工是保障基坑工程施工安全的重要措施。本文针对基坑降水、排水施工方案进行了详细的讨论和分析。
1. 降水原理
基坑降水是通过降低基坑内的水位,减小土体的孔隙水压力,提高土体的抗剪强度,保证基坑工程施工安全。降水的原理是利用地下水位高于基坑底板时,在基坑四周设置排水孔,利用抽水设备将地下水抽出排出基坑。
2. 施工方案
(1)设计降水方案:在设计阶段,根据基坑的特点、周边环境、地下水位等因素,确定降水方案。根据不同情况可以采取井点降水、井点加深井降水、槽槽抽水等方式。
(2)施工前准备:施工前需要对工程现场进行勘察,了解地下水位、土质情况等信息,制定详细施工方案,确定降水井点位置,选用适当的排水设备。
(3)安全措施:在降水、排水施工过程中,要严格执行相关安全措施,确保施工人员的安全,避免事故的发生。
(4)监测控制:在降水、排水施工过程中,要对降水情况进行定期监测,及时调整降水设备工作状态,保持基坑内部的稳定。
3. 施工注意事项
(1)避免对周边环境的影响:在进行基坑降水、排水施工时,要注意避免对周边环境造成不必要的影响,防止地下水位的下降影响周边建筑物或者地下水资源。
(2)合理设置降水井点:降水井点的设置位置应该根据基坑的地形、土质等因素来确定,合理设置降水井点可以提高降水效果,减小施工成本。
(3)及时处理降水设备故障:降水设备在施工过程中可能会出现故障,需要及时处理,避免因为设备故障导致地下水位升高,影响基坑工程的施工安全。
软土地基深基坑工程降排水施工方案设计与应用
软土地基深基坑工程降排水施工方案设
计与应用
摘要:近年来,我国的工程建设越来越多,在工程施工的过程中,进程会遇
到软土地基,影响施工进程。在工程施工过程中,如何避免基坑产生流沙、管涌,防止基坑边坡或坑壁土体的坍塌,对保证施工的安全和工程质量至关重要。近年来,随着行业规范标准的更新,工程设计过程中对于基坑降排水方案的要求也相
应变高。本文首先分析处理住宅软土地基土层环境,其次探讨软土地基深基坑工
程降排水方案设计,然后就软土地基深基坑工程降排水施工进行研究,最后探讨
渗漏水预控措施,以供参考。
关键词:软土地基;深基坑工程;施工技术;降排水
引言
在深厚软土地区,深基坑支护结构的设计不仅应保证基坑的变形满足周边环
境的保护要求,还应确保基坑满足各项稳定验算要求。对于软土深基坑工程,整
体稳定验算通常采用传统的整体圆弧滑动法进行验算。而基坑抗隆起稳定验算的
方法相对较多,国内外诸多学者进行了较为深入的研究,包括极限平衡法、极限
分析和弹塑性位移有限单元(有限差分)法等。
1处理住宅软土地基土层环境
软土地基在施工时出现的不均匀沉降,不仅会使基坑内部支护变形,还会危
害地基施工的稳定性,影响高层建筑的安全性。高层建筑深基坑开挖时,基坑主
要位于软土层,各项土层指标无法满足建筑施工需求。因此,本文在进行支护变
形控制时,将处理软土地基土层环境作为初始步骤。本文在此土层环境中,使用
水泥土搅拌支护桩处理。该支护桩的桩径设定为400mm,孔距为800mm,清空施
工场地内的杂物之后,对水泥土进行搅拌。采用42.5的普硅水泥,并控制好支
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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