88哈尔滨某工程井点降水施工方案

哈尔滨某工程井点降水施工方案哈尔滨某建筑企业集团有限责任公司2004年8月8日一、工程概况哈尔滨圣亚极地海游馆位于哈市松花江北岸的月亮湾，像一只栩栩如生的巨型“贝壳”静卧在太阳岛景观大道边。该建筑外边线最长达115m，最宽40m，地上三层，建筑高度约20m，地下一层，基槽底标高-6.700m，占地面积约3500m2。二、场地地质概况依据2004年6月省林业设计研究院提供的该工程《岩土工程勘察报告》场地地质概况如下：1、场地地貌单元为松花江岸河流冲积形成的高漫滩，地势相对较平坦，南高北低，最大高差1.77m。2、地层大致分为：第一层杂填土（层厚1.3-3.5m），第二层粉质粘土(层厚0.4-3.1m)，可塑，含少量水，第三层为粉砂(层厚2.3-7.5m)，第四层为细砂(层厚1.8-8.9m)，埋深5.5-10.3m，第五层为粗砂。三---五层多呈饱和状态，松散，稍密。3、拟施工场地为第四季冲积形成的粉质粘土、砂土组成，根据地层岩性及物理力学特征地层分10层，并有透晶体夹层。4、拟施工场地有地下水，水位在3.8-5.7m之间，为砂类地层中的潜水，主要来源为大气降水及江水，无压。地下水稳定水位在113.32-115.21m左右。据水文站报导松花江目前水位为111.91m，基槽底标高为-113.1m。因此必须进行降水处理，方可保证施工的正常进行。三、降水设计1、井型选择与井点结构该场地地下水为松散层中孔隙潜水，含水层多为细---中粗砂结构，降水深度6m以上，采用管井井点降水，沿基槽周边每隔25m设置一个降水井点，运用管井动力集水原理，用潜水泵不断抽取管井内的积水来降底地下水位。井管用材采用直径300mm的乔式钢管滤水管，管长24m，为保证滤水速度快，降水效果好，井管全部采用滤水花管，为防止粉细砂渗入井内，钻孔直径比井管外径大250mm，周边用3-15mm的砾石填充作为过滤层，离地面0.5m范围内用粘土回填并夯实。成井后下入50T/h40m扬程的深井潜水泵及抽水管，用Φ75排水管排入排水管道或江边低洼地带。2、渗透系数K值的确定渗透系数K值依据周边工程和近年来降水作业的经验值确定K值为20。四、降水计算1、涌水量：假想半径：x0=√(F/π)=√(6701/3.14)=46.2m降水深度取：6m抽水影响半径：R0=1.95s√HK=1.95×6×√18.19×20==223m根据施工降水经验取R=223×0.8=178.4mQ=1.366K(2H-S)S/lgR-lgx0=1.366×20×(2×18.19-6)×6/(lg178.4-lg46.2)=8487m3/d=0.098m3/s2、降水井点数计算选用50T/h×40米扬程的水泵工作，每天每个井点极限抽水量为720m3/d，其降水井点数n=(8487m3/d)/(720m3/d)=11.8(眼)通过计算并结合现场实际情况，沿基坑周边井距348/12=29m，布设12眼降水井点。3、管井井点布置及校核考虑工程基槽开挖平面为渐变“贝壳”不规则形状，计算时类似取为矩形，综合考虑目前为汛期，松花江及地表水位要比勘察时升高，及其它不确定、不可预见等因素的影响，井点实际布置间距取25m，经多次拭排确定设348/25=14眼井，井深24m，布置见附图：14个管井井点距建筑物中心的距离：x1=42.284mlgx1=1.626x2=31.072mlgx2=1.492x3=45.542mlgx3=1.658x4=61.878mlgx4=1.792x5=63.184mlgx5=1.801x6=44.735mlgx6=1.651x7=27.074mlgx7=1.433x8=32.090mlgx8=1.506x9=46.396mlgx9=1.666x10=63.922mlgx10=1.806x11=71.266mlgx11=1.853x12=58.756mlgx12=1.769x13=46.285mlgx13=1.665x14=34.260mlgx14=1.535lgx1x2······x14=1.626+1.492+1.658+1.792+1.801+1.651+1.433+1.506+1.666+1.806+1.853+1.769+1.665+1.535=23.253总涌水量：Q=1.366K(2H-S)S/{lg178.4-(1/14)(lgx1x2······x14)}=1.366×20×{(2×18.19-6)×6}/{lg178.4-(1/14)×23.253}=8433m3/d=0.098m3/s与上面公式计算的总涌水量相符合，故总涌水量、管井井点数和布置距离基本满足本工程降水要求。井点降水施工实践探索井点降水施工实践探索随着高层建筑的不断增加，在旧城区施工采用井点降水，引起邻近建筑、管线、路面开裂下沉的现象屡见不鲜。因此，采用井点降水要特别慎重并采取相应对策。我们认为，井点降水，一是要在挖至设计基底标高时不出现流砂，保证基坑内正常施工作业；二是要防止基坑外的地下水位下降对周围已建建筑物、管线、道路路面所造成的各种危害。根据工程实践经验，长期井点降水时，降水曲面坡度为降水影响半径的1/10，如井点主管埋深为S(指地下水位以下)，则最大的影响半径可达10S。若已建建筑物、管线、道路路面位于影响半径范围内，而不采取防护措施的话，就会引起不均匀沉陷，造成倾斜、裂缝。为了保证高层建筑深基础的正常施工，减少对周围邻近建筑、管线、路面的不利影响，几年来，我们采取了一些措施，并取得了较好的技术经济效果。一、确定井点布置的基本原则井点系统的平面布置应根据基坑的平面形状、大小、要求降水深度、地下水流向和含水层渗透系数等来确定。一般情况下，基坑宽度小于10米，且降水深度不超过5米时，用单排井点布置在地下水的上游；当基坑宽度大于10米，土质较差、渗漏系数较大时，可沿基坑两侧各布置一排井点；当基坑面积较大时，采用环形或多边形封闭布置。封闭形井点的转角处在每边不小于5米的范围内加密主管1/3至1/2。井点管距基坑壁不宜小于1．5米，井点主管的滤管应埋至抽吸深度以下0．5-1米处，以免进气。为了充分利用泵的抽吸能力，水泵轴心应与总管保持齐平。二、井点系统使用注意事项1、井点立管埋设完并与卧管及抽水设备接通后，必须先进行试抽水，在无漏水、漏气、淤塞等现象后，才能正常投入使用。2、使用射流泵时，应安装真空表，并经常观测，作好记录，以保证井点系统的真空度，一般应不低于60KPa。当真空度不够时，应及时检查管路或井点管是否漏气、离心泵叶轮有无障碍等，并及时处理。3、井点应保证连续抽水，并应准备双电源。如抽不上水或水一直较混，或出现清后又变混等情况，应立即检查处理。如井点管淤塞过多，严重影响降水效果，应逐个用高压水反冲洗井点管或拔出重新埋设。4、在地下室施工完毕，通过抗浮稳定验算，符合要求并进行回填后，方可拆除井点系统，所有孔洞均须用砂或土填塞。三、控制井点降水对周边环境危害的措施1、应优先采用挡水作用的支护结构，如深层搅拌桩、钢板桩、砼灌注桩或地下连续墙等，并尽可能把降水井点立管埋设在支护墙的内侧(基坑一侧)，井点立管的深度应浅于支护墙的深度。2、合理确定井点立管的深度，控制降水曲线。当基坑附近没有建筑、管线、道路时，坑中井点水位应降至基坑底面以下1米为宜；当邻近有建筑、管线时，井点主管埋深可适当提高，其深度以保证基坑不出现流砂为宜。3、适当控制抽水量或离心泵的真空度。在开挖基坑时，井点降水用最大的抽水量或真空度运行；在垫层、桩承台、地下室底板完成后，可适当调减抽水量或调小真空度，使基坑外的降水曲面尽可能控制在较小的范围内，但要在坑内、外设置水位观测井，及时控制水位。4、在降水井管与建筑物、管线、路面间设置回灌井点，持续用水回灌，补充该处的地下水，使降水井点的影响半径不超过回灌井点的范围，防止回灌井点外侧建筑物地下水的流失，使地下水保持基本不变。回灌水宜采用清水，以免阻塞井点，回灌水量和压力大小，均须通过计算，并通过对观测井的观测加以调整，既要保持起隔水屏幕的作用，又要防止回灌水外溢而影响基坑内正常作业。回灌井点的滤管部分，应从地下水位以上0．5米处开始直至井管底部。也可采用与降水井点管相同的构造，但须保证成孔和灌砂的质量。回灌与降水井点之间应保持一定距离，一般应不少于6米，防止降水、回灌两进“相通”，起动和停止应同步。回灌井点的埋设深度应根据透水层深度来决定，保证基坑的施工安全和回灌效果。在降、灌水区域附近设置一定数量的沉降观测点及水位观测井，定时观测、记录，及时调整降、灌水量，以保持水幕作用。