北戴河海天。森林假日别墅群降水工程设计及施工组织方案

北戴河海天·森林假日车库降水施工方案保定建业工程公司2011年11月3日1目录1工程概况.................................31.1工程简介：..............................................31.2工程特点：..............................................32岩土工程地质条件.............................32.1地基土的构成与特点：....................................32.2地下水：................................................43编制依据.................................44降水工程设计...............................44.1降水技术方案：..........................................54.1.1抗突涌验算：.......................................54.1.2降水方案的选择：...................................64.2降水井出水量计算：......................................74.3降水井数量及布置：......................................84.4降水井结构设计：........................................84.4.1井管：...........................................94.4.2填砾与管外封闭：...................................94.5水位观测孔布置与结构设计：..............................94.6降水辅助设施设计:......................................104.6.1排水系统:.........................................1024.6.2输电系统:.........................................115施工组织及要求.............................125.1施工组织：.............................................125.2准备阶段要求：.........................................135.3降水井、水位观测孔施工要求:............................135.4试验性抽水要求:........................................145.5排水含砂量要求:........................................146施工监测与降水维护..........................166.1监测内容:..............................................166.2监测要求:..............................................166.3降水监测：.............................................166.4降水维护：.............................................177降水对周边环境的影响.........................1831工程概况1.1工程简介：北戴河海天·森林假日位于北戴河海宁路。其西南边为海宁路，西侧紧邻北石汽修厂、大薄荷寨村村委会，北边与北戴河建筑公司预制板厂相邻，东与儒林木业相邻。本工程由二十一个子项组成，分别为会所、地下车库、1～19#楼共二十一个子项。1.2工程特点：1.2.1占地面积大、地质情况复杂、处于滨海沉积平原。1.2.2施工难度大、建造技术要求高。2岩土工程地质条件2.1地基土的构成与特征根据秦皇岛华勘岩土工程勘察有限责任公司提供的《北戴河海天·森林假日项目南区岩土工程勘察报告》，拟建项目地层分为6层：①杂填土（Q4ml）：杂色，松散，稍湿,以黏性土为主，含有碎砖头、碎砼块、碎石及灰渣等建筑垃圾，局部含有大块建筑垃圾。层厚0.60～1.80m，层顶标高3.55～4.32m。该层分布全场地。②细砂（Q4al）：黄褐～灰黑色，松散，饱和。长石-石英质，均粒结构。局部夹中砂层。层厚1.40～2.60m，层顶标高1.81～3.31m。该层分布全场地。③粉土（Q4h）：灰色，湿,密实，含淤泥质，含砂粒，局部夹砂薄层。摇震反应中等，捻面较粗糙，无光泽，干强度及韧性低。层厚1.00～42.40m，层顶标高0.07～1.22m。该层分布全场地。④粉质黏土（Q3al）：黄褐色，顶部灰色，可塑,局部硬塑，局部夹砂薄层，底部含砂粒。摇震反应无，捻面较光滑，稍有光泽，干强度及韧性中等。层厚5.10～7.50m，层顶标高-1.73～0.12m。该层分布全场地。⑤粗砾砂（Q3al+pl）：黄褐色，中密～密实，饱和。长石-石英质，混粒结构。含砾石，含黏性，局部夹粉质黏土薄层。穿透部分层厚0.80～5.20m，层顶标高-8.46～-6.03m。该层分布全场地。⑥强风化混合花岗岩（Ar）：黄褐色，原岩组织结构已大部分破坏，粗粒结构，块状构造，主要成份为长石，石英及云母。坚硬程度为软岩，完整程度为破碎，岩体基本质量等级属Ⅴ级。厚度未穿透，揭露部分层顶标高-13.66～-7.39m。该层分布连续稳定。本区地震设防烈度为7度区，对地基内存在的饱和砂土及粉土层进行液化判别。本场地第②③⑤层饱和砂土及粉土经初判：第⑤层粗砾砂地质年代为第四纪晚更新世（Q3）,属不液化土，第②③层为液化土层，为中等液化地基。场地地面绝对标高变化在3.55～4.32m之间，相对高差约0.77m。地形起伏变化较小。场地为滨海沉积平原。场地周边和整场地内不存在陡坎和切沟，场地自然地形稳定。2.2地下水：上层地下水类型为第四系孔隙潜水，含水层主要为第②层细砂和第③层粉土，第②层富水性及透水性较强，第③层富水性及透水性均5较弱。3编制依据：（1）国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）（2）国家行业标准《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）（3）国家标准《供水管井技术规范》（GB50296-99）（4）国家标准《供水水文地质勘察规范》（GBJ27-88）4降水工程设计：4.1降水技术方案：4.1.1基坑抗突涌验算：依抗承压水突涌计算基坑底下隔水顶板土体最小厚度理论公式：tywwHD进行抗突涌验算。式中：D—坑底至承压含水层顶板的土体厚度（m）；wH—承压水水头高（m）；w—水重度（取3/10mkNw）；—D范围内土的平均天然重度（取3/4.18mKN）；ty—坑底突涌抗力分项系数，0.1ty～1.2。根据场地岩土工程和水文地质勘察结果，本工程地段下层承压水水头标高2.53～3.12m，我们10月6日在本工程场地内试挖5个有代表性的点（具体位置见降水井点布置图），次日观察：1#降水井点水位高程：3.480m,2#降水井点水位高程：4.000m,3#降水井点水位高程：3.090m,4#降水井点水位高程：2.570m,5#降水井点水位高程：2.630m。与地勘报告的数据略有差异，降水应按现场实际为准。按承压含水层6顶标高（第②层1.81～3.31m，取最不利于施工的最高水位3.310m计算），承压水水头高4.00m（2#降水井点4.000m～4#降水井点2.57m，取最不利于施工的最高水位），基坑底至下层承压含水层顶板土体平均天然重度)/(4.183mKN，按极限平衡条件考虑，即0.1ty时)(1.190.12.194.1810mD即本工程基坑底至下层承压含水层顶板的土体最小厚度不得小于1.19m，而试挖表明（以2号点为例），车库基坑底至下层承压含水层顶板土体厚度为1.70-1.22=0.78m，因此基坑底产生承压水突涌是必然的。根据车库积水坑、基坑开挖深度、含水层特征、工程环境、施工工期，场地类型的复杂程度及降水深度多方面考虑，坑底突涌抗力分项系数ty取1.1时。)(1.311.12.194.1810mD，即)(1.0mD，（第③层含水层厚度1.00～2.40m，取最薄处1.00计算）那么，需降低承压水水位为：4.1.2降水方案的选择：降水工程设计采用的技术方案，可根据含水层岩性、渗透性及降水深度来确定，而车库基坑最大开挖深度3.4m(标高1.700m)，坑底下承压含水层顶板埋深3.88m(标高1.220m)、降水深度最小需在1.21m以下，因此，只有采取减压降水的技术方案。减压降水是将承压含水层水头降低到某一深度，以减小承压水水)(1.21104.18)1.001.66(mS7头压力，防止并避免基坑底产生承压水突涌，保证基坑施工安全。这类降水降低承压水水位幅度小，基坑降水排水量不大，需布置的降水井数量较少，抽降水引起地面沉降影响范围和沉降量也较小，因此工程造价较省。4.2降水基坑出水量计算：减压降水基坑出水量计算是根据地下水类型、补给条件，降水井的完整性以及基坑面积、形状、降水深度、布井方式等因素，合理选择计算公式，来进行计算。本工程降水采用减压降水方案，设计动水位深度1.600m，水位降2.300m，基坑出水量计算在场内按梅花形布井方法。此方法不仅安全可靠，对基坑开挖与结构施工及工期也有利。场内布井，考虑到车库地下连续墙施工有一定的作业面，降水井拟在场内外围按每栋楼之间布一个井，成梅花形等距离布置，降水井距车库中心20m左右。车库内因土方开挖量较大，待车库内土方挖至设计位置后，（此时场内水位已降至此位置以下），再布置4个将水井点。外围基坑出水量按承压完整井公式计算：00lg)lg(73.2RTsQ式中：Q—基坑降水出水量（dm/3）；T—导水系数，按勘察建议，取)/(1103dmT；S—基坑中心水位降，按上述抗突涌验算，取)(2.400mS）；R—降水期间影响半径，取30R（m）；0—大井园半径，取)(0.30m。8计算结果：0.3lg)0.330lg(2.411073.2Q=156.17(dm/3)4.3降水井数量及布置：根据水文地质勘察结果，取干扰井群单井出水量)/(103dmq，则需降水井数量为：15.610156.17qQn取61n（口）考虑到旋流池基坑施工期较长，且应有1～2口井作备用，故降水安全系数m取1.2，则设计降水井数量为912.161n（口）。由于基坑降水改变了地下水的渗流场，加之场地地层岩性的非均质和各向异性，为确保基坑坑内承压水水位降深能达到设计要求，以及有利于基坑开挖和结构施工，设计在车库外围单体建筑之间按梅花形等距离布置降水井12口，井间距30～50m之间，在车库内布置降水井4口。在基坑中心布置4口降水井的目的是：在坑外降水井投入降水运行后，再在车库内布置4口降水井，进行水位跟踪监测，随时预报坑内水位降深，以利于基坑开挖施工，如若坑外12口降水井尚不能将基坑内承压水水位降深到设计水位降要求时,可将基坑内降水井投入降水运行，以确保基坑最终水位降能满足设计要求，并作为一种应急措施。4.4降水井结构设计：9降水井井身结构系依据降水地段地质岩性构成、水文地质条件、施工要求及有关规范规定设计。管井深度与过滤管安装深度以开采含水层（段）的埋深、厚度、渗透性、富水性及其出水能力等因素来综合确定，根据勘察表明：本场地内第②层为细砂，松散，饱和