1一、工程概况扬州市639#地块工程位于扬州市蒋王镇兴城西路南侧,主要由商业水街、河流、桥梁及高层住宅组成,现施工商业水街B1地下室,工程概况如下:地下室:②~⑧轴长度105m,A~D轴宽度19.5m;±0.00设计标高黄海高程5.3m,自然地面平均黄海高程7.3m,承台设计顶标高-4.3m,桩基顶标高-4.95m,后浇带位于5~6轴;基坑侧壁安全等级为三级,基坑安全等级为三级;根据地基等级的复杂程度划分,属二级地基。二、工程地质情况1、地形地貌:场地地貌类型为长江三角洲高河漫滩相冲积平原,该地段为葡萄园及农田,场地地形尚平坦,地面高程一般在7.11~7.28m之间,场地位于扬州市蒋王镇兴城西路南侧,交通十分便捷。地层2、地层:场地内岩土层可分为9层,自上而下5层土分述如下:①素填土(Q4ml):灰色,松散~稍密,主要由粉质粘土组成,呈软塑状,场地大部分地段为耕植土,含有植物根茎,分布尚稳定,该层回填时间10年以上;层厚0.40~1.00m,一般厚0.80m左右。②粉土(Q4al):灰黄色~灰色,湿,中密,中压缩性,无光泽,摇振反应迅速,干强度低,韧性低,分布尚稳定,土质不均匀,局部夹有粉砂;该层顶板标高6.86~6.22m,层厚1.80~2.40m。③粉砂(Q4al):青灰色,饱和,中密,局部密实,中压缩性,分布稳定,土质尚均匀,局部底部夹生物贝壳碎屑,粉砂颗粒由石英、暗色矿物组成,呈亚圆形及次棱角状,分选性好,级配差,该层顶板标高为4.74~4.37m,层厚9.10~12.20m。④粉质粘土(Q4al):灰色,流塑,中偏高压缩性,稍有光泽,摇振反应慢,干强度中等,中等韧性;该层分布不稳定,位于坶坳沟部位,,土质不均匀,局部粉粒含量较高,该层顶板标高-6.29~-6.70m,层厚1.00~5.40m。⑤粉质粘土(Q4al):灰色,灰绿色,可塑,局部软塑,中压缩性,稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,中等韧性,分布不稳定,顶板起伏较大,土质不均匀,该层顶板标高-4.68~-11.74m,厚度1.30~2.90m。三、场地水扬州地区位处长江中下游地区,属亚热带湿润季风气候。据本次勘察资料可知,新建场地内地下水类型属潜水,主要赋存于第①、②、③层土中。地下水受大气降水和地表径流的补给,排泄形式主要为蒸发和侧向径流。在丰水期地表水补给地下水,在枯水期地下水补给地表水。勘察期间,测得初见水位埋深在1.00~1.50m左右,标高在5.00~5.50m左右,稳定地下水位埋深在1.60~1.70m之间,标高在5.50~6.00m之间,稳定地2下水位埋深在1.60~1.70之间,标高在5.46~5.66m之间,据调查近3~5年内地下水埋深变化范围在0.00~2.00m之间,即年最高水位埋深为0.00m,最低水位埋深为2.00m,年一般水位埋深在1.00m左右。地下水季节性变化明显,丰水期地下水位上升,枯水期地下水位下降,雨季时地下水位较高,地表有积水现象。场地渗透系数:②K=7.11×10-5cm/s③K=2.33×10-3cm/s④K=4.99×10-6cm/s四、基坑开挖和井点降水的施工根据《地质报告》提供的地质情况基础设计的要求,经场地踏勘。场区内地下无地下管道和地下设施,根据基坑侧壁安全为“三级”维护的要求,地下室设计深度-4.95m。建筑物±0.00低于自然地面7.3m-5.3m=2.0m地下室基坑整体开挖深度7.1m,属于深基坑;承台开挖深度7.6m;基坑开挖深度内的土层地质信息:①素填土,平均厚度0.8m;②粉土,平均厚度2.2m;③层粉砂,平均厚度11.0m;基坑开挖边坡的设置:基坑边坡坡上工作面长宽基坑上工作面长度L=105.0m+19.0m=124.0m;上工作面宽度B=19.5m+19.0m=38.5m;按《建筑边坡工程技术规范》P8开挖深度H≤10.0m,土质边坡。“边坡塌滑区或边坡塌方影响区内有主要建(构)筑物的边坡工程,破坏后果不严重的边坡工程安全等级可定为三级。”地下车库基坑整体开挖深度7.10m,取边坡稳定安全系数r0=0.9m,坡比1:1.0。三级平台,平台宽度1.0~1.2m,基坑底工作面0.8m。按《建筑边坡工程技术规范》边坡工程安全三等级。取边坡稳定安全系数γ0=0.9。《规范》5.2.3对边坡稳定性进行验算。Ks=ΣR/ΣT边坡塌滑区估算:L=H/tgθ设计边坡宽度B=9.5m>边坡塌滑区估算6.8m,符合施工要求,基坑边坡支护按专家论证确认的“基坑边坡支护”设计要求施工。(1)在场地自然地面确定基坑位置后,采用自然放坡,分层开挖,同时进行基坑边坡及周边排水沟硬化施工。(2)基坑施工前应进行基坑降水,使地下水位降至基坑开挖面以下。基坑降水方法可采用轻型井点法进行。3(3)为保证基坑施工及基坑降水过程中基坑周边的已建建筑物设施的安全,基坑施工和基坑降水过程中应对周边建筑物进行必要的沉降变形观测。五、轻型井点类型的判定1、井点类型的判定:自然地面上部是透水层,场地⑤层为隔水地板,井点支管下部埋置深度达到隔水底板,井点类型为无压完整井。2、涌水量计算公式的确定:井点类型为无压完整井采用《建筑基坑支护技术规程》附录F、02-1。六、轻型井点降水设计方案a、地下车库(一)降水支管埋深长度计算HA:《建筑施工手册》P87,以基础梁降水深度计算HA=h+S+iL+l井管布置面至基坑底面深度,以承台开挖深度计算:h=7.6-1.0=6.5mS=6.5m+0.5m=7.0m基坑基底干燥厚度δ=0.5~1.0m,取0.5m《建支规程》水力坡度i=1/8~1/10环形井点i取1/10《建施规程》井点支管中心至基础中心的水平距离,基坑上工作面124m×38.5m;L=38.5÷2=19.0m支管滤管长度l常规滤管长度l=1.0mHA=7.0+1/10×19.5=8.9m轻型井点常规长度模数,总长6.0m,其中滤管1.0m实际使用长度4.8m,地下水位自然地面-1.0m。根据支管长度计算结果:HA=8.9m4.8m地下室基坑降水采用二级井点,由于③层土为中强透水,为避免二级井点不满足降水要求根据二级井点降水的实际情况,采用三级井点,同时为避免基坑液化和抗浮,在后浇带采用短支管埋设井点。含水层厚度:第⑤层为粉质粘土,高干强度,可定为隔水底板。H=0.8m+2.2m+8.0m=11.0md、基坑整体降水影响半径计算:R《建支规程》R=2S降水有效深度S=7.0m1.0m常年水位自然地面-1.0m0.5m基底干燥系数等效渗透系数K=864(K2×A2+K3×A3+K4×A4)/11.0m=1.0m/d降水影响半径R=2×7.0=46.43m七、基坑涌水量的计算4根据地下室有效降水深度S=7.0m,基坑降水需采用三级井点降水和临时疏干井点,井点布置长度和宽度124m×39m。基坑长宽比小于1:5,满足降水施工要求,按《地质报告》规定《建筑基坑支护技术规程》F02-1附录F07和《施工手册》计算涌水量。A、地下室一级井点涌水量计算:涌水量Q=1.366Ka、地质报告提供:等效渗透系数K=1.0m/db、含水层厚度H的计算:H=11.0m一级井点有效降水深度S=3.5mc、降水影响半径:R=2S=2×3.5=23.22m基坑长度a=124m,基坑宽度b=39md、基坑等效半径r0=0.29(a+b)=0.29(124+39)=47.27m涌水量Q=1.366×1.0≈520m3/de、确定井点管数井点管数n=1.1×Q=520m3/d单根井管q=65πdl取单根井管经验值q=3m3/dn=1.1×=191(根)设计计算值f、间距的计算D=L=(124+39)×2=326mD==1.70m不符合施工技术的一般规定0.8m~1.6m,见《建筑施工技术》P25,按施工技术取间距1.5m,设一根支管。g、一级井点基坑降水量验算Q出=326m÷1.5m×3m3/d=652m3/dQ出=652>Q涌=520满足降水出水量要求h=h2-≥S=4.0mB、地下室二级井点涌水量计算:涌水量Q=1.366K5a、取场地经验渗透系数K=1.0m/db、含水层厚度H的计算:H=11-3.5=7.5mS2=2.5mc、降水影响半径:R=2S=2×2.5=13.7m基坑长度a=124m,基坑宽度b=39md、基坑等效半径r0=0.29(a+b)=0.29(121+77)=57.42m涌水量Q=1.366×1.0≈388m3/de、确定井点管数井点管数n=1.1×Q=388m3/d单根井管q=65πdl取单根井管经验值q=3.0m3/dn=1.1×=143(根)设计计算值f、间距的计算D=L=(124+39)×2=326mD==2.3m不符合施工技术的一般规定0.8m~1.6m,见《建筑施工技术》P25,按施工技术取间距1.5m,设一根支管。g、二级井点基坑降水量验算Q出=326m÷1.5m×3.0m3/d=652m3/dQ出=652>Q涌=388满足降水出水量要求h=h2-≥S=2.5m三级井点计算省略h、井点套数确定场地为中等透水,为确保井点的降水能力,保证施工顺利进行,每套井点设备总长度取50m/套。一级井点:边坡长度L=(124.0m+39.0m)×2÷50m/套=6套二级井点326m÷50m/套=6套三级井点326m÷50m/套=6套后浇带埋设井点1套基坑井点降水设备数量:一级井点设备计6套,二级井点6套,三级井点66套。合计井点降水设备19套,局部集水坑、后浇带等加深部分井点降水和埋设井点设备根据施工需要确定,所增加设备另计。八、井点系统的布置根据井点降水计算结果,满足施工要求。(1)井点设备进入施工场地前须认真检查井点设备,保证电机和集水箱的完好,主管和支管是否有损坏或滤管部分的滤纱完好。如有损坏即时更换,检查主管和支管是否淤塞,如有即时疏通整理后使用。场地整体平整后,定位放线(含基坑扩大面),地下车库部分在基坑外侧1.0m处和基坑中部开挖一级井点槽自然地面-1.0m,在井点槽内组装基坑一级井点6套。使主管贴近地下水,周边组装一级井点主管及抽水设备→埋设支管,连结井点总管调试至正常工作。开机48小时后挖土深度至自然地面-4.0m,再-4.0处设二级平台,在二级平台上组装二级井点主管及抽水设备→埋设支管,连结井点总管调试至正常工作。开机48小时后挖土至自然地面-6.0m,在-6.0m处设三级平台,在三级平台上组装三级井点,开机72小时后,挖土深度至基底,同时在后浇带部或疏干井点的部位采用施工埋设井点,埋设井点采用4m长短支管,埋设井点正常使用后拆除疏干井点,在埋设井点槽上覆盖C10砼,并将预留30cm土和基坑人工开挖和修整基底。后浇带和集水坑等局部加深的部位根据施工需要确定。(3)井管埋设:采用Φ50-70mm冲管(或管式高压水冲枪)冲孔,孔径一般300-400mm深度比滤管深0.5-1.0,冲孔所需压力可根据该土质情况而定,并作上下左右摆动,井管间距以1.5m为主,井管到达设计深度后,在井管与孔壁之间用洁净的粗砂灌实,井点管应位于砂滤的中间,并作试验;在装好的井管内注水,如果很快下降,则认为井管合格,砂滤层灌好后,所有井管上口填下0.50-1.0m的粘土,防止漏握,粘土填实应当深至需控范围内0.5-1.0m,全部井点管埋设完毕后,应接通总管与抽水设备进行试抽水,检查有无漏气,漏水现象,出水是否正常,发现有异样检修后方可使用。(4)井点使用时,应保持持续不断地抽水,正常出水规律是“先大后小,先浑后清”,如不上水或水一直较浑,或出现清后又浑等现象,应立即检查,及时修正,值班人员要经常观测井点的真空度,一般不应小于55.3-66.7KPa。如发现井点真空度不够时,应先检查管路是否漏气,井管与总管连接是否牢固,并对之及时处理。另一方面,也要注意井管的淤塞情况,当井点管淤塞太多,严重影响井点的降水效果时,需用高压冲洗井点管划拨出重埋。7九、降水设备本工程所用降水设备,轻型井点19套。轻型井点性能参数如下:型号3BA-9泵重50kg抽吸深度3.0-