真空井点降水方案

中海桃花源山庄真空井点降水方法固结基底工程施工方案编制单位编制人审核人审批人日期目录1工程概况………………………………………………………11.1工程简介………………………………………………11.2工程地质概况…………………………………………12降水加固基底的必要性………………………………………22.1基底稳定性分析………………………………………22.2固底措施………………………………………………32.3真空井点降水止水技术使用安全性…………………33真空井点降水方案设计………………………………………33.1井点计算………………………………………………43.2真空井点布局…………………………………………53.3选择抽水设备…………………………………………53.4工期……………………………………………………53.5真空井点降水技术在施工中的作用…………………53.6应急预案………………………………………………6附图：真空井点降水平面布置示意图真空井点降水剖面-1-1工程概况1．1工程简介中海桃花源山庄工程位于珠海市唐家湾片区美丽湾，北侧临神前路，东侧距港湾大道约700米，拟降水的场地内建设七栋商住楼，建筑物高度20.70~97.20m。现以6#、7#楼为例，对其基坑降水进行方案设计。该两栋建筑设一层地下室，基坑底面积约为5272㎡，基坑开挖底板板底位置平均深度为5.0m,承台深度约6.2m，开挖最深点电梯井深度约8.5m,基坑周边长约290m。1．2工程地质概况1．2．1岩土工程地质条件根据工程地质勘察报告钻探揭露，按岩性、地质年代和成因类型来划分，需要降水的有关土层分四层，其中淤泥质粘土和粗砂层位局部为互层。地层编号地层地层描述名称成因①人工填土Q4ml褐黄色，主要由粘性土组成，含中细砂10%左右，系新近堆填而成，其密实程度不均匀，尚未完成自重团结，结构呈松散状态。各钻孔遇到该层，层厚为0.30~8.20m。②淤泥质粘土Q4ml灰黑色，含有机质及未完全腐烂的植物根茎，略具臭味，摇震无反应，光泽反应光滑，干强度及韧性高，呈饱和、流塑状态。层厚为0.90~7.40m。③粗砂Q4mc深灰、灰白、褐黄色，主要成分为石英质，含淤泥质粘土或粘性土10%~15%，饱和、主要呈松散~稍密状态，局部呈中密状态。层厚为0.50~8.10m。-2-④粘土Q4mc褐灰、灰白、灰绿色，主要成分为粘粒，一般质纯，摇震无反应，光泽反应光滑，干强度及韧性较高，呈饱和、可塑状态为主，局部呈软塑状态。层厚为0.80~7.90m。1．2．2、水文地质条件（1）地表水特征拟建扬地原始地貌单元属剥蚀残丘与滨海沉积相过渡地带，后经人工改造，使其目前处于山间洼地状态。场地东北侧及西南侧均有低山依附，低山坡度一般为35~500，山坡上分布有灌木及杂草，植被发育较好，因而水源涵养条件较好，最终造成拟建场地范围内山间洼地地表水及地下水均较丰富，其主要来源有三个方面：一是直接来自于大气降水；二是来自于山间洼地上游汇水区的径流补给；三是来自于山体区大气降水顺山坡向低凹洼地中汇聚形成的地表水及地下水，地表水与地下水有相到补给关系。勘察场地西南侧有一条西北至东南向的浆砌块石水渠通过，水渠深约3米，宽约5米，目前基本处于断流状态，主要是暴雨时节用于防洪，平时兼顾用于排除周围居民生活用水。（2）地下水特征拟建场地地下水类型属潜水，根据其赋存方式分为：一是第四系土层孔隙潜水；二是基岩裂隙潜水。与降水有关的地下水类型是土层孔隙水。第四系土层孔隙潜水在拟建场地内主要赋存的地层为人工填土①淤泥质粘土；②粗砂；③粘土；④及砾质粘性土；⑤它们都与大气降水和地表水联系密切。地下水水面埋藏深度介于0~4.80米之间，相当于标高2.40~7.91米。勘察孔具有自流现象，说明地下水具有一定的承压性。场地内富水粗砂层的渗透系数为1.82×10-2cm/s＝15.72m/d。2．降水加固基底的必要性2.1基底稳定性分析-3-从基坑开挖情况看，基坑底板板底所在位置大部分为淤泥质粘土○2层层位，少部分为粗砂③层层位，承台和电梯井大部分坐落于淤泥质粘土○2层位中和粗砂③层层位中。从现场地下水状态看，粗砂层位富水并具有承压性自流特点；现场淤泥质粘土与粗砂层位呈互层状态，粗砂层中的地下水对上覆的淤泥质粘土具有顶托作用，导致在该层位开挖承台和电梯井的困难；若粗砂层位出露在底板位置，地下水则携细土颗粒上行，从而形成流砂。由此可见，将粗砂层位上行地下水水头压力控制在电梯以下0.5~1.0m位置，可以稳定基底土质，保障底板电梯井和承台开挖安全。2.2固底措施真空井点降水止水技术以密集群井方式，沿基坑坡底线按间距1.5~2.0m布井，将基坑土层中粗砂层位的孔隙水排出，使其上行水头压控制在电梯井底以下0.5~1.0m位置，消除基坑不能稳定的“动力因素”，对本基坑进行基底加固。2.3真空井点降水止水技术使用安全性真空井点降水对外影响范围极小，在多项类似土层深大基坑工程实践运用中，其道路累计沉降值小于30mm，房屋累积沉降值小于20mm，沉降速率小4mm/d.，可保障基坑周边道路地下管线，管沟和房屋安全。3真空井点降水方案设计根据我公司在同类工程施工经验，结合本工程实际地质情况，运行中的真空井点可以在其埋设位置形成宽1m左右的止水带，有效阻挡基坑外土层层位侧向径流地下水向基坑的运动，并且能够有效降低基坑内的地下水位。采-4-用真空井点降水止水措施，将地下水位控制在电梯井井底以下0.5~1.0m的位置，起到固结基底并消除渗透变形破坏现象，保障承台和电梯井开挖安全及底板施工安全。基坑开挖最大深度约8.5m左右(电梯井底)，平均开挖深度按7m计算，水位须降至开挖深度下0.50m。3.1井点计算3.1.1基坑涌水量计算（按潜水非完整井条件计算）1.基坑水位降深S（S=4.0m）S=4m2.潜水含水层厚度H（平均取7.35m）H=7.35m3.降水影响半径RR=2S（KH）1/2=2×4×（15.72×7.35）1/2=85.99m4.基坑假想圆半径γ。F=5272m2γ。=（F/π）1/2=（5272/3.14）1/2=41m5.基坑涌水量1.366k（H2-hm2）1g(1+R/r0)+(hm-l)/l×lg(1+0.2hm/r0)Hm=（H+h）/2式中各参数的含义Q—井点系统的涌水量（m3/d）K—土层的最大渗透系数（m/d）(取粗砂层值k=15.72m/d)H—含水层的最大深度（m）S—水位降低值（m）R—抽水影响半径（m）Q=-5-γ。—井点系统的假想半径（m）h—真空力对地下水影响深度（m）hm=（H+h）/2(m)I－滤水管长度；（m）1.366k（H2-hm2）1g(1+R/r0)+(hm-l)/l×lg(1+0.2hm/r0)1.366×15.72（7.352-3.9252）Lg(1+85.99/41)+(3.925-0.5)/0.5×lg(1+0.2×3.925/41)3.1.2单根井点管的极限涌水量q井点管内的最大出水量按下式计算q=65πdⅠk1/3；(m3/d)d－滤水管内径；（m）q=65πd1k1/3=65×3.14×0.038×0.5×15.721/3=9.7m3/d3.1.3求基坑周边井点管的根数nn=k·Q/q=1.1×1516÷9.7=172（根）3.1.4求基坑周边井点间距DD=L/n=290÷172=1.686mD取1.5m，井点管n=290÷1.5=193（根）井点管取193根3.2真空井点布局真空井点沿基坑形状，在坡底线按间距1.5m进行埋设，真空井点的平均孔深5.0m，孔径130mm，共埋设193个井点。3.3选择抽水设备选择山东大学研制的真空井点抽水设备，真空井点水平总管布置在基坑周边的长约290m，采用3套真空井点降水主机控制，每套系统控制水平总管Q===1516m3/d-6-长度约97m，控制的真空井点数约64或65个。3.4井点封堵在降水结束后，为防止真空井点成为涌水点，需对井点进行封堵。先填砂石，留300~500mm用堵漏王进行封堵，上部用石块压住，防止涌水将堵漏王冲开。3.5工期3.5.1安装工期全场193个真空井点制作安装和3套系统安装工期7～10天。3.5.2预降水工期：不少于7天。3.5.3降水运行工期：基坑周边井点系统运行50天。（待地下室底板混凝土浇注完成后才能停止降水）3.6真空井点降水技术在施工中的运用3.6.1排水作用：真空井点单套系统3套真空井点系统排水，设计总排水量1800m³/d，可满足基坑的排水要求。3.6.2固底作用：3套真空井点系统降低地下水位后，从根本上避免了上行地下水引起的渗透变形作用，起到固结基底的作用。3.6.3文明施工：通过真空井点系统的主动降水，基坑内的土体始终在含水量较低状态下，改善了施工场地的施工环境，为安全文明施工和缩短施工工期创造了良好的条件。3.6.4安全施工：真空井点降水止水在底层形成的“小降水漏斗”影响半径小，其抽水过程为缓慢地降水速度可控制的过程，可避免因地下水位陡降产生不均匀沉降造成的基坑周围建筑物、道路和地下管线的危险性，可避免临近建筑物产生裂缝或下陷3.6.5环保施工：真空井点抽出的地下水为清水，对地下排水管网无污染；-7-抽出清水可避免因抽水过程固体物流失而造成的地表不均匀沉降的破坏。另外，该部分清水可用于冲洗施工机具、喷洒路面等，从而节约大量自来水资源。3.7应急预案3.7.1如果基坑中部的承台或电梯井开挖过程中,出现冒水、冒砂现象，可在其周围布置临时井点，予以控制并消除该现象的发生。