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1、醫院門診綜合樓工程基坑支護、排水施 工 方 案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月目錄1 編制依據42 工程概況及周邊環境條件52.1 工程概況52.2 基坑周邊環境及條件52.臨近道路特征和使用情況63 工程地質、水文地質條件63.1工程地質條件71）氣候條件72）場地現狀地形及地物概況73）地層土質及巖性特征概述73.2水文地質條件71）勘探期間實測地下水位82）淺層地下水位動態83）歷年高水位調查84）地下水的腐蝕性評價84-4剖面94 不采用帷幕隔水方法理由和依據195 基坑涌水量計算195.1 基本2、參數195.2 計算基坑涌水量195.3 預估總抽水量(Qz)216 降水和排水系統設計216.1基坑降水設計216.2 降水和排水系統設計211）降水系統設計212）排水系統設計227 降水管井施工227.1 放井位227.2 挖泥漿池227.3 挖探坑227.4 成孔227.5 換漿227.6 吊放井管227.7 填濾料237.8 洗井237.9 水泵安裝237.10 鋪設排水管網237.11 抽降237.12 水位觀測237.13 抽降及維護248 管井降水對施工安全和環境影響的評估248.1 分層總和法計算附加沉降248.2 對周邊環境的影響258.3 防止降水井施工和抽水產生地下空洞3、的措施259 抽水量計量方法、計量設施和措施259.1 沉砂池的位置、計量方法和儀器型號259.2 排水計量的檢查和維護259.3 減少抽水量措施2510地下水綜合利用261 編制依據1. xx市xx區xx醫院門診綜合樓巖土工程勘察報告xx市勘察設計研究院有限公司2. xx區xx醫院門診綜合樓工程平面布置圖；3. 建筑基坑支護技術規程（DB11/489-2007）；4. 建筑基坑支護技術規程（JGJ120-99）；5. 建筑與市政降水工程技術規范（JGJ/T111-98）；6. 水文地質鉆探規程（DJ/T0148-94）；7. 供水管井技術規范（GB50296-99）；8. 建筑施工安全檢查標4、準（JGJ59-99）；9. 建筑機械使用安全技術規程（JGJ33-86）；10. 建筑工程施工現場供用電安全規范（GB50194-93）；11. 建筑安裝工程資料管理規程（GBJ01-51-2000）；12. 建筑工程施工質量驗收統一標準（GB50300-2001）；13. xx市建筑工程施工降水管理辦法；14. xx市建筑工程施工降水管理辦法實施細則；15. xx市施工現場管理標準和文明施工的有關規定。2 工程概況及周邊環境條件2.1 工程概況xx區xx醫院門診綜合樓工程地下部分東西長約126.875米，南北寬約87.6米，總建面積70800平方米。表1 工程概況一覽表工程名稱xx區xx醫5、院門診綜合樓工程地理位置建設單位勘察單位設計單位監理單位代建公司質量監督部門施工單位規 模總建筑面積70800，其中地上面積40800，地下面積30000，地上10層，地下3層，建筑高度41.8m。結構形式鋼筋混凝土框架-剪力墻結構使用性質醫院綜合設施表2 基坑工程一覽表基坑周長不規則基坑上口周長約475.1m，不規則基坑下口周長約161.5m.基坑面積基坑上口面積11404.7，基坑下口面積10700.29開挖深度基底標高-16.66、-15.86、-18.86（實際開挖深度16.2m 、15.4m，18.40m）設計使用年限1年標高0.00相當絕對高程25.70m，自然地面絕對高程25.26、4m2.2 基坑周邊環境及條件1.基坑臨近建筑物、道路及地下管線與基坑的位置關系基坑北側6層住宅樓，距基坑最近距離為8.61米，基坑西北角6層住宅樓距基坑最近處12.86米，基坑東側一層平房最近處距基坑10.59米；基坑南側手術病房樓和內科病房樓距基坑最近處19.14米，場地南側的玉帶河路距基坑60.89米，場地西側的xx南路距基坑114.34米，道路下的市政管道距基坑均較遠，場地內據了解無電力、上下水、人防等市政設施通過。2.臨近道路特征和使用情況xx南路（南北向）為本工程所在位置的主干道，寬60m，晝夜車流量較多；玉帶河大街道路寬40米（含量側人行道），僅能作為施工時的輔助用道?；优c周邊7、環境位置關系見下圖（圖1）所示。圖1 基坑周邊環境位置關系平面圖3 工程地質、水文地質條件根據xx市xx區xx醫院門診綜合樓巖土工程勘察報告（xx市勘察設計研究院有限公司，工程編號：2011技036，日期2012年8月14日），本工程場地地質和水文地質條件如下。3.1工程地質條件1）氣候條件xx市根據區屬典型暖溫帶、半濕潤半干旱大陸性氣候，夏季比較炎熱，冬季比較寒冷干燥。年平均氣溫1112，7月份平均氣溫2526,1月份平均氣溫-4-5，xx地區屬季風氣候，冬季盛行偏北風，夏季盛行偏南風，春秋為南北風向轉換季節；風速季節變化明顯，春季平均風速最大，年最大風速可達22m/s。xx地區多年平均降水8、量在550660mm之間，降水量季節性和年變化較大，年內降水量分配不均，汛期（69月份）降水量一般占全年降水量的80%以上,冬季（12月至來年2月）降水量僅占全年降水量的2%左右。xx地區日照時數約2700小時，年總輻射約5350兆焦耳/平方米年。xx地區多年平均水面蒸發量為1843.8mm。根據建筑地基基礎設計規范（GB50007-2011）和xx地區建筑地基基礎勘察設計規范（DBJ11-501-2009）,擬建場取地基土標準凍結深度為0.8m。2）場地現狀地形及地物概況擬建場地地形基本平坦，勘察期間測量的鉆孔孔口處自然地面標高為23.6325.48m。目前場地范圍內原有房屋已基本拆除。場區9、附近分布有現狀醫院辦公樓，居民樓及施工臨設等。3）地層土質及巖性特征概述根據對現場鉆探、原位測試與室內土工試驗成果的綜合分析，將本次巖土工程勘察勘探深度范圍內（最深33.0m）的地層，按成因類型、沉積年代劃分為：人工堆積層和第四紀沉積層兩大類，并按巖性及工程特性進一步劃分為7個大層及亞層。現分述如下：表層為一般厚約1.35.20m（局部12#孔附近為10.00m左右）的人工堆積之放渣土層及粘質粉土素填土、粉質粘土素填土1層。人工堆積層以下為第四紀沉積的粘質粉土、砂質粉土層，重粘質粉土、粘質粉土1層，粉質粘土、粘質粉土2層及粘土、重粘質粉土3層；砂質粉土、粘質粉土層及粉質粘土、重粘質粉土1層；細10、砂、中砂層，圓礫1層及砂質粉土2層；中砂、細砂層及粉質粘土、重粘質粉土1層；粉質粘土、粘質粉土層，細砂、中砂1層，重粘質粉土、粘土2層及砂質粉土、粘質粉土3層；細砂、中砂層及粘質粉土、粉質粘土1層。上述各土層的分布情況及其工程性質指標參見“工程地質剖面圖”、附表1（“地層巖性及土層的物理力學性質綜合統計表”）3.2水文地質條件1）勘探期間實測地下水位本工程巖土工程勘察期間(2011年3月上旬及2012年7月上旬中旬)于鉆孔中實測到2層地下水，現場實測的各層地下水水位情況及類型參見下表3。表3 地下水水位量測情況一覽表 序號地下水類型地下水靜止水位（承壓水測壓水頭）量測時間埋深（m）標高（m）111、層間水8.0010.8014.6816.332011年3月上旬10.7012.5012.7414.042012年7月上旬中旬2承壓水21.4023.002.113.832011年3月上旬16.3018.306.938.122012年7月上旬中旬根據場區地層及區域地下水位觀測資料分析，工程場區淺部局部可能存在上層滯水。2）淺層地下水位動態工程場區層間水天然動態類型屬滲入-逕流型，主要接受地下水側向逕流方式補給，以地下水側向逕流及越流為主要排泄方式，其水位年變幅一般為12m。工程場區承壓水天然動態類型屬滲入-逕流型，主要接受地下水側向逕流方式補給，以地下水側向逕流及人工開采為主要排泄方式；其水位年12、變幅一般為13m。3）歷年高水位調查工程場區近35年最高地下水位標高為18.50m左右（不含上層滯水）。歷史最高水位標高為22.00m左右。4）地下水的腐蝕性評價本次勘察期間于4#、5#、7#及21#鉆孔內分別采取上述第1層地下水及第2層地下水試樣各1件，于5#、7#及21#鉆孔內分別采取上述第2層地下水各1件（共7件），并進行了水質分析試驗，根據試驗結果，依據巖土工程勘察規范（GB50021-2001，2009年版）中有關標準并按不利原則綜合評價：擬建場地上述各層地下水水質對混凝土結構均有弱腐蝕性，在干濕交替作用條件下，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有弱腐蝕性。場區典型地質剖面見下圖所示?；讟?3、高-16.66=9.044-4剖面基底標高-16.66=9.04 3-3剖面基底標高-16.66=9.046-6 剖面圖2 典型地層剖面圖4 不采用帷幕隔水方法理由和依據從上述3個典型地質剖面圖可以看出，由于下伏相對隔水層頂板起伏很大，或者由于細砂、中砂1層厚層透鏡體的存在，使得在基底標高-16.66米（絕對標高9.04米）以下5米范圍內不存在連續、穩定的相對隔水層，因此可以認定符合建委和水務局規定的技術不可行的條件，可以進行施工降水。5 基坑涌水量計算 根據地勘報告剖面，經綜合、平均，形成以下工程地質、水文地質概化圖，作為涌水量計算的地質模型。5.1 基本參數A基坑降水面積 CAD圖紙直接量14、測12099.48m2k滲透系數(m/d),選取18m/d（綜合考慮）。H潛水含水層厚度(m)，以2012年平均水位標高13.00m計算含水層厚度，隔水層頂板平均標高3.50，含水層按9.50m進行考慮計算。S水位降深(m), 絕大部分區域水位需降至-17.16m=8.54，降深取4.5m（局部加深區基底標高為-18.86米，水位需降至-19.36米，但因范圍很小，可通過局部加大井深的辦法處理，且此范圍水位需保持到-19.36m的降水時間很短，涌水量忽略此處影響）5.2 計算基坑涌水量計算矩形基坑等效半徑(r 0)：r0=62m計算降水井影響半徑(R)： R=117.7m基坑涌水量(Q)：計算15、模型：均質含水層潛水完整井 25.223.018.015.07.56.5（1） 填土 厚2.2米（2）粉粘、粘粉 厚5.0米（3）及（3）1粉粘、粘粉 厚3.0米（4）中砂、細砂 厚7.5米（4）1礫石 厚1米（6）粉粘、粘粉北區基底標高9.04米層間水標高13.0米（埋深12.2米）細中砂（5）及 細、中砂（6）1層 合并厚3米3.5 圖3 涌水量計算概化圖式中：Q基坑日涌水量，m3/dk滲透系數，k=18m/dH澘水含水層厚度，H=9.5mS基坑水位降深，S=4.5mR降水影響半徑，R=117.7mr0基坑等效半徑,r0=62.0m計算得：Q =3465 m3/d5.3 預估總抽水量(Qz16、)式中：總抽水量（m3）經驗系數。本工程擬定有效抽水工期為120天（擬建建筑物地下2層，正常施工工期為100-120天，從開始抽水到基坑肥槽回填的有效時間預計不超過120天），根據相關文件（完整井），取=0.9基坑日涌水量（m3），Q3465 m3/d抽水時間（d），d=120天 Qz=12034650.9= 374220 m36 降水和排水系統設計6.1基坑降水設計按井間距8米布井，基坑周邊總共布井60口?；又行牟际韪删?口?？偣彩┕そ邓?6口。單井抽水量q=3465/6057.7 m3/d采用3m3/h的抽水泵即可滿足要求。通過上述設計，得出降水設計結果如下：位 置開挖深度降水井徑井間17、距井深水泵參數基坑15.218.30m0.6m8.00m25.00m3m3/h6.2 降水和排水系統設計1）降水系統設計擬建基槽上槽口外1.0m的位置布置降水井，共設60口，井深25m，井間距為8m，井深詳見附降水井平面布置圖，井徑均為600mm。為了加快基坑內降水效果，在坑內部布置疏干井6口，井深25m井間距約40m。井點采用管井，井身結構及濾水管均采用無砂混凝土濾水管，井管400mm，孔隙率2530%，濾管外包二層80目尼龍網。濾料采用粒徑210mm碎石，距地表1.0m回填粘土，防止地表水滲入。2）排水系統設計水泵：采用揚程大于24m潛水泵。排水管網：采用鋼管、硬塑料管做為排水主管路，排水18、管直徑250mm，根據現場排水出口位置，沿降水井周邊布置。排水管線坡度不小于1。沉淀池：在基坑兩側分別設一總排水出口并設置沉淀池，沉淀池采用砌磚池，規格為2.00 m2.00m1.00m，池中間砌一道1.00m高的矮墻。水先排入一個半池中，水面高于1.00m后流入另一個半池，這樣，水中的砂便可沉淀在進水的半池中，清水通過另一個半池的出水口排出，沉淀池內壁須做防水處理。7 降水管井施工7.1 放井位按設計要求和井位平面圖布設井位并測量地面標高，井位與設計要求偏差500mm，井位遇地下障礙物需進行破碎，當因障礙物影響而偏差過大時，應與設計人員協商。定井位應由專業測量人員進行，井位應設置顯著標志，必19、要時采用鋼釬打入地面下300mm，并灌入石灰粉，定位完畢請監理組織驗收。7.2 挖泥漿池根據場地條件在基坑內距降水井3m處挖泥漿池，每4口井共用一個泥漿池。廢漿應及時外運并妥善處理，保持現場環境衛生。7.3 挖探坑為清除井位下障礙物，應在井位處挖探坑，直徑800mm，深1.01.5m，井口土質松散時，須設置護筒，避免泥漿浸泡、沖刷導致孔口坍塌。7.4 成孔管井采用反循環鉆機成孔，地層自造漿護壁。井徑不小于600mm，井孔應保持圓正垂直，孔深與設計井深誤差小于500mm。7.5 換漿井管下入前應注入清水置換泥漿，并用水泵或撈砂管抽出沉渣，使井內泥漿密度保持在1.051.10g/cm3。7.6 吊20、放井管井管采用無砂砼管，在砼預制托底上放置井管，在底部中間設導中器，井管四周外包一層80目尼龍網，栓8號鐵絲，緩緩下放，當管口與井口相差200mm時，接上節井管，接頭處用玻璃絲布粘貼，以免擠入泥砂淤塞井管，豎向用4條30mm寬竹條固定井管，為防止上下節錯位，在下管前將井管依方向立直。吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，為防止雨水泥砂或異物流入井中，井管要高出地面200mm，井口加蓋。7.7 填濾料井管吊裝就位后，及時填充濾料，用鍬將礫料沿井管四周均勻填料，防止架空，保證填料量不少于設計填料量的95%。7.8 洗井成井后，借助空壓機清除孔內泥漿，至井內完全出清水止，再用污水泵反復進行恢復性抽洗，抽21、洗次數不得少于6次。洗井應在成井4小時內進行。洗井后可進行試驗性抽水，確定單井出水量及水位降低能否滿足設計要求。7.9 水泵安裝潛水泵用絕緣材料繩吊放。安裝并接通電源，每井附近架立電線桿，鋪設電纜和電閘箱，做到單井單控電源，并安裝時間水位繼電自動抽水裝置和漏電保護系統。7.10 鋪設排水管網排水管網采用鋼管、硬塑料管做為排水主管路，排水管直徑250mm，必要時可采用多向排水管線，排水管線布置在降水井外側，每58m磚砌托臺，排水管居中放置。井口設置保護砌襯并加蓋，排水管網向水流方向的傾斜度以1為宜。在排水管網進入市政管線接口處設置沉淀池，沉淀池采用砌磚池，規格為2.00m2.00m1.00m，池22、中間砌一道1.00m高的矮墻。水先排入一個半池中，水面高于1.00m后流入另一個半池，這樣，水中的砂便可沉淀在進水的半池中，清水通過另一個半池的出水口與明渠堰槽流量計相連，經過計量后排入市政管線，沉淀池內壁須做防水處理。7.11 抽降聯網抽降后應連續抽水，不應中途間斷，水泵、井管維修應逐一進行。開始抽水時，因出水量大，為防止排水管網排水能力不足，可有間隔的逐一起動水泵。抽水開始后，應做抽水試驗，檢驗單井出水量、出砂量及含水層滲透系數。當出砂量過大，可將水泵上提，如出砂量仍然較大，應重新洗井并停泵補井。7.12 水位觀測通過地下水位的觀測，了解抽水期間水位的變化情況，從而對降水效果進行預測，保證23、基坑的安全。在基坑周圍布置地下水位觀測井，詳見降水井平面布置圖。采用降水井代替觀測井，每100米設一個，總共設6口觀測井。觀測內容：1、靜水位：成孔完畢后井內自然水位標高。2、動水位：抽水水位穩定、抽水進行中時，孔內水位標高。3、水位降深：靜、動水位之差。4、繪制地下水水位降深曲線。觀測方法：采用電測水位計。由萬能表或微安表、電極、雙導線組成，當電極接觸水面時，電源回路導通，即可測出水面高度。7.13 抽降及維護現場降水人員對不能正常工作的水泵必須及時更換，保證抽降效果。降水人員分兩班輪流進行值班，每班一人。電工每天須有電工記錄，每天早晚檢查現場降水線路，保證現場降水用電安全，定期清理降水管線24、沉淀池里的泥砂，保證排水線路暢通。8 管井降水對施工安全和環境影響的評估本工程降水目的在于降低第一層潛水水位。對環境的影響在于水位降低產生附加沉降和抽水過程中細顆粒流失形成地下空洞，必須采取措施，將影響控制在允許范圍內。8.1 分層總和法計算附加沉降考慮土的成層性，運用分層總和法，根據土有效應力增量計算管井降水導致的沉降量。取第i層土的土層微單元。第i層土的沉降計算公式如下：式中：第i層土微單元的沉降，mm；降水深度h處土層的附加應力，即有效應力增量，kPa；第i層土的側限壓縮模量，MPa；第i層土微單元的厚度，m。各土層沉降量累加之和為降水引起總沉降量。水位最大降深4.5米，平均附加應力為25、45/2=22.5kPa,取細中砂（4）層的壓縮模量為25 MPa，代入上式計算得：中砂層為28，地下水在完全疏干情況下引起沉降估算結果如下：S=22.5*4.5/25=4.1mm由于本工程降水井中抽出的地下水可進行再次利用，不直接排到的市政污水管道中，達到綜合利用的地下水，盡可能地將對環境影響控制到最低。施工降水引起地面沉降不會對周邊環境產生較大影響，同時場地較為空曠，周邊沒有對變形要求嚴格的管線和建筑物。8.2 對周邊環境的影響經過計算得出沉降值為4.1mm，沉降量很小，對周邊建筑物不會造成不利影響。8.3 防止降水井施工和抽水產生地下空洞的措施1 管井成孔采用反循環鉆機成孔，地層自造漿護26、壁，預防坍塌；無砂砼濾管外包一層80目尼龍網，防止土顆粒流失。2 嚴格控制含砂量，選擇優質的無砂砼濾管，外包一層80目尼龍網，防止土顆粒流失。將含砂量降水初期控制在半小時內含砂量小于1/10000；降水過程中管井正常運行時含砂量小于1/50000。3 基坑回填后及時用粘性土回填封井。9 抽水量計量方法、計量設施和措施9.1 沉砂池的位置、計量方法和儀器型號本工程在基坑兩側共設3個總出水口，沉淀池容積不小于4m3，安裝明渠堰槽計量，型號為：HC400-1匯成明渠流量計。安裝完畢，調試合格，并經驗收后，才允許排水。9.2 排水計量的檢查和維護現場負責降水人員應每天不少于兩次檢查計量排水系統，并做好記錄，發現異常時，應及時查明原因，排除故障，保證排水計量系統正常工作。如不能排除故障，應及時向有關單位報告。9.3 減少抽水量措施依據地下水位觀測結果和地下結構施工進度，及時停止抽水。10地下水綜合利用本工程抽取的地下水可用于洗車、降塵、綠化、施工、生活等用途，灑水降塵15噸/天，綠化澆水15噸/天，混凝土養護、錨桿施工等施工用水40噸/天，廁所沖洗用水25噸/天，其余地下水排入附近雨水管線。 圖4 排水管及保護井襯大樣圖 圖5 基坑支護、排水平面圖