香格2#樓降水方案分析論文
摘要:結合現場實際情況,從降水成本、施工可靠性、現有設備等方面的角度比較了帷幕隔水以及降水井等方法的實用性,選擇了本工程的最佳方案,確保了施工的順利進行,形成了一套切實可行的深基坑降水施工方案。
關鍵詞:深基坑;降水;地下水
一、工程概況
擬建場區位于中關村,建筑高度為68-76m,基坑擬開挖深度為21.90-22.65m,支護面積約1.5萬m2,降水總面積約10700m2。根據巖土工程勘察報告顯示,本工程地層厚薄不均,地層參數離散性較大,且含水土層滲透系數較小,基坑開挖已經受到第一層為上層滯水的影響,施工前需進行人工降低地下水位。
二、降水方法選擇
1.基坑底部有深度達8m左右的砂卵石層,砂卵石中間有很薄的隔水層,帷幕隔水無法達到隔水的效果。
2.帷幕隔水施工成本很高,其造價遠遠高于降水經濟成本。
大概計算如下:
其中,M-帷幕隔水增加的工程造價(T)與減少抽水總量 的比值
T1-帷幕隔水工程造價
T2-施工降水造價
Qz-減少抽水總量
若采用護坡樁加樁間旋噴樁,由于坑底8m范圍內均為卵石層,旋噴樁樁底暫按到護坡樁樁底計算,標高從-8m到-27m,上部空鉆8m,樁長按19m考慮,每個護坡樁間施工兩根旋噴樁,樁徑600mm,兩旋噴樁咬合200mm。則2#樓滯水旋噴樁工程量約7000m,單價約160元m,其總造價約112萬,護坡樁支護面積6300m2,其總造價約580萬,故T1=257萬,
T2=160×5600=89.6萬 Qz=1.468萬m3
M=(T1-T2)Qz =(257-89.6)1.468≈114.0元m3>50元m3
因此,采用旋噴樁帷幕隔水施工經濟成本較高,本施工過程中不宜使用該方法。
3.采用降水井的方法,技術比較過硬,設備齊全,施工方案經濟合理。
三、降水井參數的選擇
由于本工程地層厚薄不均,地層參數離散性較大,且含水土層滲透系數較小,地下水不易排出。根據施工經驗做如下選擇:管井間距按8m考慮(以便于設置在兩樁之間),井徑600mm,由于受紅線限制降水井中心線只能設置在距擬建建筑結構外墻1.2m處,當降水井施工遇到障礙物時可進行適當調整,但必須保證安全,要求提前對施工直接影響范圍進行探測以防止意外事故發生,由于受紅線限制降水井只能設置在護坡樁樁間位置,井深31m。此外由于基坑較寬需在槽內中部布置疏干井以加快降水速度,疏干井的設計參數與基坑外降水井相同,按15m左右間距進行布設。
四、降水施工技術參數
1.本工程管井采用內徑300mm、外徑400mm的無砂混凝土濾水管,井孔與濾水管之間采用2~5mm的碎石屑填充,井管口高出地面0.3m并加井蓋。
2.降水降至槽底以下0.5m。
3.由于含水層的變化,加上抽降周期短的原因,上層滯水不會完全疏干,基坑開挖后,初期局部地段坑壁仍會有少量地下水滲入基坑內,須在基坑邊坡的含水層底板滲水部位埋設導水管,坑底坡腳設排水盲溝20cm(上口)× 15cm(下口)×30cm(高),將殘留滲水引至四側邊角集水坑,再以水泵抽排至坑外。在局部無法進行降水井施工的邊坡,結合樁錨支護,在砼面層上設置排水孔,導水至排水溝中,進行明排水。
4.降水維護期:委派專業人員24小時輪流值班,保證水泵正常運轉及井內水位滿足控制水位的要求,F場準備多臺備用水泵及零配件,以便及時更換或維修。
5.抽水期:暫按從全面降水開始后3個月計算。
五、抽水量的計算及總抽水量(降水計算書)
1.基坑面積(近似):A=5600m2
2.降水井類型及深度參數的選擇:
根據降水S=1.5m,H=10m。
3.滲透系數k取2md(此滲透系數是地下水降低范圍內的土層情況綜合經驗取值。)
4.降水影響半徑R與基坑等效半徑r0的確定:
5.基坑涌水量:
6.管井單井出水量:
式中:
q -管井出水能力(m3d)
d -過濾器外徑(mm)取400
。c含水層滲透系數有關經驗系數取130
。^濾器淹沒段長度(m)取1
7.井數的確定,n=Qq×1.1=629.2574×1.1≈10(口)
8.井距的確定:基槽長L=306m;井距計算值為D=Ln=30610=30.6m
9.管井降水井的豎向布置(井深)的驗算:基坑深度按22.25m考慮,環形封閉井點降水水力坡度i為110,管井降水井的豎向布置(井深),按下式驗算:
井深h=槽深H1+0.50m+12槽寬×i+過濾器工作長度+沉淀高度=22.25=0.5+592×0.10+1.0+3.0=29.7m,故取井深為31m即可滿足要求。
10.實際降水井施工參數的確定根據本工程地層厚薄不均,地層參數離散性較大,根據鄰近工程的記錄和本公司施工經驗做如下調整:管井口徑600mm,井深31m,井間距取8m(主要考慮以下原因:1、與護坡樁布置相協調,2、抽滲結合方案,以抽為主。受紅線限制降水井中心線只能設置在距擬建建筑結構外墻1.2m處。
11.水泵的選擇,根據以上計算知管井涌水量約為74m3d,由此在各個管井內安裝揚程大于35m,出水量3~5m3d的潛水電泵抽吸地下水即可。
12.預估總抽水量,根據基坑涌水量629.25m3d,前兩周按正常涌水量計算,兩周以后按基坑涌水量的一半計算,28天以后抽水量按20m3d。
則:QZ=629.25×14+629.252×14+20×62=14454.25m3
六、地下水綜合利用措施
從降水井抽取上來的地下水應綜合利用,主要用于以下:
1.建立一個高效洗車池,利用抽上了的地下水沖刷出土車、混凝土罐車等車輛。
2.利用地下水對施工現場的防塵降塵措施。
3.利用地下水沖刷現場廁所。
4.濕作業錨桿施工時可利用地下水。
5.護坡樁成孔時可采用地下水。
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