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1、江蘇路調(diào)蓄池及萬航泵站工程基坑圍護(hù)施工降水設(shè)計(jì)方案上海廣聯(lián)建設(shè)發(fā)展有限公司二六年七月二十五日目 錄一、工程概況3二、地質(zhì)條件3三、降水目的5四、設(shè)計(jì)依據(jù)5五、降水方案設(shè)計(jì)6六、封井方案10七、附圖11一、工程概況1、本工程地處吳淞江以南，萬航渡后路、江蘇北路路口。尺寸大小約52.3m*40.3m。2、調(diào)蓄池及泵站基坑圍護(hù)內(nèi)排采用1000水泥土攪拌樁，樁底標(biāo)高為-25.90m，內(nèi)插H型鋼；外排采用650水泥土攪拌樁，樁底標(biāo)高為-16.0m，坑內(nèi)采用三軸水泥土攪拌樁結(jié)合壓密注漿加固及四道鋼支撐支護(hù)。特殊段基坑圍護(hù)內(nèi)排采用650水泥土攪拌樁，樁底標(biāo)高為-16.0m，內(nèi)插H型鋼；外排采用650水泥土攪2、拌樁，樁底標(biāo)高為-11.0m，內(nèi)插H型鋼。3、依據(jù)甲方提供的資料反映調(diào)蓄池及泵站基坑開挖深度為15.1m（絕對標(biāo)高-11.50 m）, 集水坑位置處的局部開挖深度達(dá)17.10 m (絕對標(biāo)高-13.50m)，雨水排放口挖深為4.65m(絕對標(biāo)高-1.05m)。特殊段基坑挖深不明確。4、根據(jù)甲方安排，本次降水設(shè)計(jì)考慮的范圍為：調(diào)蓄池及泵站基坑施工、北側(cè)雨水排放口基坑施工；本工程設(shè)計(jì)地面標(biāo)高取+3.6m,本方案所提到的標(biāo)高均以此為準(zhǔn)。根據(jù)甲方要求，本方案僅對調(diào)蓄池及泵房的基坑降水進(jìn)行設(shè)計(jì)。二、地質(zhì)條件根據(jù)上海市政工程設(shè)計(jì)研究院世圳巖土工程有限公司提供的巖土工程詳勘報(bào)告，本降水設(shè)計(jì)方案所依據(jù)的工程地3、質(zhì)與水文地質(zhì)條件主要反映如下：（一）地層情況降水影響范圍內(nèi)的土層分布及部分土力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見下表層序地層名稱層底標(biāo)高（m）層厚（m）含水量（%）土的重度（kN/m3）雜填土1.68-1.611.55.2/1粉質(zhì)粘土-0.78-1.321.63.031.418.83砂質(zhì)粉土-5.176.5淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-6.28-6.721.25.544.817.4淤泥質(zhì)粘土-12.38-13.226.06.949.116.8311粘土-19.08-19.685.97.338.717.7312粉質(zhì)粘土-25.18-26.076.16.534.817.73粉質(zhì)粘土-28.88-30.123.74.423.619.84、12粉砂-38.48-39.329.09.61粉質(zhì)粘土鉆至56.72m未穿未穿本工程基坑最深處達(dá)17.1m，基坑開挖深度范圍內(nèi)涉及到的土層有11層等，基坑底以下有、層等土層。 （二）水文地質(zhì)條件 根據(jù)上述地層情況，按其水文地質(zhì)特性，本場地的地下水類型可分為兩類， 即：潛水與承壓水。1、潛水含水層本場地潛水的地下水位受季節(jié)、氣候、降水量等因素的影響而變化，根據(jù)上海市工程建設(shè)規(guī)范地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（DGJ08-11-1999）有關(guān)條款，年平均水位埋深一般為0.50.7m。2、承壓含水層根據(jù)勘察資料，本場地的第層粉砂屬承壓含水層，根據(jù)上海市長期觀測調(diào)查，其水位呈周期性變化，一般水位為3.011.0m。5、本方案在后面的基坑底板穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)，第層承壓水水頭高度取值為3.0m。三、降水目的本次降水目的：(1)通過降水及時(shí)疏干開挖范圍內(nèi)土層的地下水，使其得以壓縮固結(jié)，以提高土層的水平抗力，防止開挖面的土體隆起。(2)在基坑開挖施工時(shí)做到及時(shí)降低連續(xù)墻內(nèi)基坑中的地下水位，保證基坑的干開挖施工的順利進(jìn)行。(3)及時(shí)降低基坑下部承壓含水層的承壓水水頭高度，并將其降至安全水頭高度，防止基坑底部突涌的發(fā)生，以確保施工時(shí)基坑底板的穩(wěn)定。四、設(shè)計(jì)依據(jù)方案設(shè)計(jì)與施工采用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：蘇州河沿岸市政泵站雨天排江量削減工程江蘇路泵站巖土工程勘察報(bào)告（部分）基坑平面布置圖DGJ08-11-1999規(guī)范巖土工程勘察規(guī)范GB6、500272001供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范JGJ/T111-98建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范GB5029699供水管井技術(shù)規(guī)范GJ120-99建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)五、降水方案設(shè)計(jì)（一）減壓管井布置根據(jù)ZK2孔資料，利用抗浮平衡條件驗(yàn)算第層承壓水對基坑底部穩(wěn)定性的影響。1、基坑底部穩(wěn)定性驗(yàn)算1)基坑底部的穩(wěn)定條件：基坑底部至承壓含水層頂板間的土壓力應(yīng)大于承壓水的頂托力。即：Hs Fswh式中：H 基坑底至承壓含水層頂板間距離（m）； s 基坑底至承壓含水層頂板間的土的平均重度（kN/m3）； h 承壓水頭高度至承壓含水層頂板的距離（m）； w 水的重度（KN/m3），取10kN/m3； F7、s 安全系數(shù)，一般為1.01.2,取1.05； 2)計(jì)算情況：取水位最不利值，用埋深3.0m來計(jì)算，相應(yīng)的絕對標(biāo)高為+0.6m，則承壓水的頂托力Fswh=（30.12+0.6）101.05322.6kPa根據(jù)不同的基坑開挖深度分別計(jì)算基坑底的穩(wěn)定性： 開挖標(biāo)高為-11.5m時(shí)，Hs =（13.22-11.5）16.83+（19.22-13.22）17.73+（25.72-19.22）17.73+（30.12-25.72）19.8337.7kPa；則：Fswh-Hs =322.6337.7=-15.1kPa說明：承壓水的頂托力小于上覆土壓力15.1kPa，基坑是安全的；基坑集水坑,開挖標(biāo)高為-18、3.5m時(shí)，Hs =（19.2213.5）17.73+（25.72-19.22）17.73+（30.12-25.72）19.8303.8kPa；則：Fswh-Hs =322.6303.8=18.8kPa說明：承壓水的頂托力大于上覆土壓力18.8kPa，基坑是不安全的，需降1.9m的水頭；2、基坑底板穩(wěn)定性分析根據(jù)上述驗(yàn)算結(jié)果分析：當(dāng)基坑開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，下部承壓水的頂托力大于坑底至承壓層頂板間土壓力，若不采取降水減壓措施，則可能導(dǎo)致基坑發(fā)生突涌現(xiàn)象。3、干擾抽水水位下降計(jì)算1)計(jì)算公式的選用由于設(shè)計(jì)的井結(jié)構(gòu)屬非完整井，并根據(jù)本場地的承壓含水層的分布特性，要考慮含水層的各向異性外，故采用下列計(jì)算9、公式：式中：Br 越流參數(shù)（無量綱）Kz 含水層垂直向滲透系數(shù)（m/d）Kr 含水層水平向滲透系數(shù)（m/d）Q 抽水井出水量（m3/d）S 干擾抽水水位降（m）M 含水層厚度（m）r 觀測孔至抽水井距離（m）L 抽水井的過濾器底部至含水層頂板距離（m）L1 觀測井的過濾器底部至含水層頂板距離（m）d 抽水井的過濾器頂部至含水層頂板距離（m）d1 觀測井的過濾器頂部至含水層頂板距離（m）W（Ur，r/Br） 井函數(shù)； Ur 井函數(shù)自變量，Ur =r2/4ata 含水層導(dǎo)壓系數(shù)（m2/d）t 抽水延續(xù)時(shí)間（d）2)計(jì)算參數(shù)的選定由于本場地承壓含水層無水文地質(zhì)參數(shù)，本次計(jì)算的有關(guān)參數(shù)采用經(jīng)驗(yàn)值如下：10、 a、單井出水量Q=300m3/d； b、垂直滲透系數(shù)Kz取1.00m/d； c、水平滲透系數(shù)Kr取1.50 m/d； d、壓力傳導(dǎo)系數(shù)a取2.5104m2/d； e、越流參數(shù)B取200；f、含水層厚度M取9.00m；g、其它參數(shù)根據(jù)減壓管井結(jié)構(gòu)圖所示的來取值。3、工作量布置根據(jù)上述理論計(jì)算的降深要求，擬在基坑基水坑附近布設(shè)一口降壓井。通過設(shè)定的水文參數(shù)演算，可以滿足1.9m的降深要求。注：上述計(jì)算參數(shù)的選定是采用經(jīng)驗(yàn)值，在減壓管井施工結(jié)束后，以獲得本工程實(shí)際的承壓水水頭高度，來驗(yàn)證本次布井的合理性，必要時(shí)對降壓井設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整。（二）真空疏干管井布置1、真空疏干管井布置原則一般根據(jù)基坑面積11、按單井有效抽水面積a井的經(jīng)驗(yàn)值來確定，而經(jīng)驗(yàn)值是根據(jù)場地潛水含水層的特性及基坑的平面形狀來確定。主體結(jié)構(gòu)范圍：一般為150m2250m2，本次取200m2/口；2、基坑面積（A）估算調(diào)蓄池及泵站基坑面積: ( 36.7m 48.7m )= 1787.3m2 3、坑內(nèi)真空疏干管井?dāng)?shù)量計(jì)算公式估算公式: n = A / a井式中： n 管井井?dāng)?shù)(口)； A 基坑降水面積 (m2)； a井 單井有效抽水面積 (m2)；4、真空疏干管井的數(shù)量布置（1）n=A / a井 =1787.3/200=9，由于坑內(nèi)約720 m2采用三軸攪拌樁加固,加固深度為-1.3至-15.80,則擬定6口；調(diào)蓄池及泵站基坑內(nèi)12、共布置6口疏干井J1J6,井深為20.0 m，井結(jié)構(gòu)及井位詳見后附“降水管井平面布置示意圖”與“降水管井井結(jié)構(gòu)圖”。六、封井方案封井采取在井管內(nèi)先填瓜子片然后注漿再灌注混凝土的封堵方法，基本操作順序及有關(guān)技術(shù)要求如下：1、當(dāng)本基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，在基坑底開挖面以上50cm處，在井管外焊一止水板，止水板外圈直徑600mm。2、降水運(yùn)行結(jié)束封井前，先預(yù)攪拌1.00m3左右的水泥漿，水灰比0.40.5。3、井管內(nèi)填入瓜子片，瓜子片的回填高度在基坑底板以下4.00m5.00m左右。4、井管內(nèi)下入注漿管，注漿管的底端下入深度離瓜子片的回填高度以上0.5m左右。5、在井管內(nèi)設(shè)置一個(gè)壓板，與注漿管連接并由注13、漿管送入井內(nèi)，壓板的放置深度與瓜子片回填的回填頂部。見“封井結(jié)構(gòu)示意圖”。6、正式注漿前井管口用鋼筋作支撐，將注漿管固定，然后開始注漿，注漿時(shí)要求將水泥漿通過瓜子片的空隙滲入底部濾水管的周圍將濾水管的縫隙堵死，一般要將預(yù)拌的水泥漿注完。7、注漿完畢，水泥漿達(dá)到初凝的時(shí)間后，抽出井管內(nèi)壓板以上的殘留水，并及時(shí)觀測井管內(nèi)的水位深度或標(biāo)高的變化情況。一般觀測24小時(shí)后，井管內(nèi)的水位無明顯的升高，說明注漿的效果較好。8、當(dāng)判定已達(dá)到注漿的效果后，即向井管內(nèi)灌入混凝土，混凝土的灌入高度略低于基坑底板混凝土面約10cm。混凝土灌注結(jié)束，及時(shí)觀測井管內(nèi)水位的變化情況，9、待井管內(nèi)混凝土的初凝能符合要求，并能確定封堵的實(shí)際效果滿足要求后，即可割去所有外露的井管。10、井管割去后，在管口要用鐵板焊封，管口低于基底混凝土面以下10cm左右。11、管口焊封后，用水泥砂漿填入孔洞抹平，封井工作完畢。七、附圖1、降水管井平面布置示意圖 圖12、管井結(jié)構(gòu)圖 圖23、封井結(jié)構(gòu)示意圖 圖3