上海浦東嘉里中心基坑降水工程.docx

上海浦東嘉里中心基坑降水工程施工組織設計編制人：吳利平 審核人：金鴻園上海市住宅建設機施有限公司二00八年一月目 錄一、工程概況1二、地質條件1三、降水方案4四、工藝流程及施工方法4五、降水施工人員、設備8六、進度計劃9七、降水工程注意事項10八、降水工程安全措施11附圖 深井降水井點布置平面圖 降水剖面圖深井降水計算書 減壓井降水計算書工程名稱：浦東嘉里中心（A-04地塊項目）基坑降水工程建設單位：上海浦東嘉里城房地產(chǎn)有限公司設計單位：同濟大學建筑設計研究院施工單位：上海第二建筑有限公司一、工程概況擬建“上海浦東嘉里中心（A-04地塊項目）”工程位于浦東新區(qū)花木路以南、芳甸路以東，擬建工程總建筑面積約33.02萬m2，擬建三棟超高層建筑，其中辦公樓為39層，酒店高為31層、公寓式酒店高為26層，其余為34層裙樓（商鋪及展覽廳）。整個場地設2層地下室。本工程設計標高0.00相當于絕對標高4.850，場地自然地面標高約為4.550m，相對標高為-0.300m。地下為二層地下室，基坑開挖深度為裙房-11.45m，主樓-12.513.0m，局部大承臺開挖深度為-15.4516.45m。本工程基坑圍護采用SMW工法攪拌樁+鉆孔灌注樁+混凝土支撐的圍護形式，靠地鐵側圍護采用地下連續(xù)墻+混凝土支撐。二、地質條件1、地形、地貌 上海位于東海之濱，屬長江三角洲沖積平原，地貌形態(tài)單一，擬建場地地貌類型為濱海平原。擬建場地內(nèi)已三通一平，地勢較為平坦，地面高程一般在4.254.74m之間。2、地基土的構成及特征根據(jù)勘察報告揭露，在深度120.40m范圍內(nèi)的地基土均屬第四系河口、淺海、濱海、沼澤、溺谷相沉積層，主要由粘性土、粉性土、砂土組成。按其沉積時代、成因類型及其物理力學性質的差異可劃分為9個主要層次，缺失上海市統(tǒng)編地層第、層土。其中第層、第層、第層分別可劃分為2個亞層，第層可劃分為3個亞層，第1層可劃分為第1-1層和第1-2層2個次亞層，在局部有第t層粉質粘土夾粘質粉土分布，第2層可劃分為第2-1層和第2-2層2個次亞層。擬建場地地基土分布主要有以下特點：（1）、淺部第層填土根據(jù)成因類型，可分為1層填土和2層浜填土2個亞層，其中2層浜填土在場地北部暗浜區(qū)分布，浜底埋深為4.4m。（2）、第、層淤泥質土，土質較軟，具有高壓縮性、高靈敏度、低強度的特性，為天然地基的軟弱下臥層和壓縮層?；訃o時需考慮該兩層土易流變和觸變的特性，另外第層局部夾有較多薄層粉性土，基坑開挖時應注意第層有可能發(fā)生流砂和管涌等不利影響。（3）、擬建場地第層分布不穩(wěn)定，在古河道分布區(qū)域，有第3層，局部有第4層分布。（4）、第層暗綠色硬土層在古河道區(qū)域該層缺失，在正常地層分布區(qū)該層層頂埋深一般為24.6028.20m，略有起伏。（5）、第層根據(jù)土性分為第1層和第2層2個亞層，其中第1層又可劃分出第1-1層和第1-2層2個次亞層，第2層又可劃分出第2-1層和第2-2層2個次亞層，且局部有第t層粉質粘土夾粘質粉土分布。第1-1層面埋深約27.0030.70m，第1-2層面埋深約31.6038.00m，第1-1層和第1-2層局部均有缺失情況。第t層粉質粘土夾粘質粉土呈透鏡體狀分布，分布不穩(wěn)定，厚度變化大（約0.606.40m）。第2-1層層面埋深約37.2042.60m，第2-2層層面埋深約41.6045.50m。（6）、擬建場地缺失第層粘性土。第層根據(jù)土性分為第1層和第2層2個亞層，其中第1層層面埋深約67.0070.00m，第2層層面埋深約85.0087.40m。（7）、擬建場地缺失第層粘性土。第層層面埋深約97.0099.00m。3、基坑圍護參數(shù)基坑圍護設計參數(shù)層序項目131-1重度ro(kN/m3)18.417.516.617.918.119.418.5直剪固快峰值強度C(kPa)179131515426o17.015.010.515.020.016.023.0三軸CU試驗Ccu(kPa)181112182048cu ()19.817.413.518.921.922.1C(kPa)3436311()29.729.324.930.931.631.5三軸UU試驗Cu(kPa)7429316880181u ()0.00.00.00.00.00.0靜止側壓力系數(shù)Ko0.460.490.540.470.460.420.37無側限抗壓強度qu(kPa)944353118105現(xiàn)場十字板剪切試驗（Cu）V(kPa)64.830.038.658.3滲透系數(shù)（建議值）K(cm/s)5.010-62.010-54.010-68.010-63.010-54.010-62.010-44、基坑開挖時突涌可能性分析關于基坑開挖時突涌可能性：據(jù)上海地區(qū)工程經(jīng)驗，第層承壓水頭埋深一般為311m，年呈周期性變化,本次勘察期間測得水頭埋深為7.247.57m。本工程基坑開挖深度約為11.5m，第層埋深最淺為27m，若第層承壓水頭埋深按高水位3m計算，則第層Pcz/Pwy1.05，故不需考慮基坑突涌問題，建議在基坑施工期間，加強第層承壓水位的觀測。三、降水方案1、降水方案選擇根據(jù)工程資料，為確?；娱_挖順利進行，在整個基坑內(nèi)淺部土層采用輕型井點降水，深部土層降水采用真空疏干深井降水。2、降水數(shù)量根據(jù)甲方要求：輕型井點 24套深井 163口3、主要工程參數(shù)：輕型井點：井點管長度共為6.00米，間距為1.5米，濾管長度為0.8米。施工開挖溝槽寬度1.0m，深度開挖至原狀土。深井：鉆孔直徑700，井管直徑320，入土深度15m。各井管下部均設1.0m沉渣管，4.0m5.0m、8.0m9.0m及底部為3m濾水管，其余部位為鋼板卷管，井口略高自然地面，井的周圍回填粗砂和瓜子片作為過濾層，地面以下1.5m 用粘土泥漿封口。4、施工順序考慮場地原因及輕型井點與深井施工要求，由于輕型井點開挖溝槽影響，應先施工深井，再施工輕型井點。四、工藝流程及施工方法輕型井點1、施工工藝流程清除地下障礙物，平整場地放線開挖溝槽，設置集水坑井底機就位搭設機房高壓泵就位排設總管支管、濾管安裝井點主機與高壓泵通電下支管礫料吊機就位、沖管試運轉正常降水井點支管封口總管與支管連接 2、施工方法 （1）挖槽定點：根據(jù)設計，沿井點管的位置挖一溝槽，并根據(jù)井點管間距，標出井點管位置。 （2）敷設集水總管：在溝槽外側沿井點管敷設直徑75的集水總管。 （3）沖孔：從基坑內(nèi)的端頭開始逐臺沖管施工，用IOOTSM-9離心式高壓泵的高壓水作沖管孔的動力，由9m長的水沖槍，自上而下往返運動。由高壓水把洞孔中的泥土排出，直至沖孔到井點管濾頭底部以下0.5m處，在沖管的同時，配好足夠過濾層的濾料。（4）沉設井點管：當沖孔至底標高下0.5m后拔出沖槍，先下一筐濾料，再下直徑48的井點支管，下井點支管離孔底0.5m，隨即在支管四周均勻下礫料。待支管上口回出泥土后在孔口距地面11.5m范圍內(nèi)用粘土封口,土面略高于地面,以保證不漏氣。 （5）連接：將井點管端部與集水總管連接，要求連接處密封良好，不漏氣。 （6）安裝抽水設備并試運行：安裝抽水設備并與集水總管連接，然后試運行；檢查合格后即可進行降水。3、排水沉淀處理：由于本工程地質條件特點，輕型井點降水及明排水中砂較多，必須采取一定的沉淀措施，保證不堵塞下水管道，設置沉淀池，經(jīng)常派人觀察并清理沉淀池，經(jīng)沉淀處理的水排入排水管道，排到場外。 4、抽水過程中，有專人晝夜值班，檢查設備運行情況，檢查聯(lián)接處是否漏氣，隨時進行維修。5、待正常抽水3天后，利用井點支管作觀察管，實測其降水的實際標高，做好降水過程記錄，一直到拔除為止。深井1、施工工藝流程井管定位鉆孔、清孔吊放井管回填粗砂安裝深井降水裝置調(diào)試降水至至坑底0.5m砼墊層澆搗后拆除井管、濾頭封井2、施工方法開鑿深井井點布位根據(jù)降水要求、降水有效范圍，并考慮避開樁位、土體加固區(qū)、剪力墻、地下結構柱及樓板梁，以有利于土方施工、有利于拆除為原則，實際施工井位可現(xiàn)場協(xié)調(diào)。井管安裝：首先用鉆機成孔，成孔孔徑深度達到設計要求深度后洗井，然后將深井管吊入孔中，并使井管下口懸掛于井底上0.5m，稍加固定，沿鋼管外圍四周均勻地投入粗黃沙，并使所填黃沙至自然地面標高下1.5m處，排除積水，投入泥漿封口，以防漏氣。A深井降水效果好壞，關鍵是要抓好成孔、清孔、填沙、密封等四個環(huán)節(jié)，同時濾水的黃沙必須使用深井粗沙、小細石砂或瓜子片。B成孔、下管、回填、洗井應連續(xù)進行，不可中斷。C成井和下管應保證鉆井深度到位。安裝深井水泵、真空泵：A安裝前須檢查電機和泵體，確保完好無誤后方可安裝；B施工過程中必須保證各連接部位密封可靠不漏氣；C真空泵進出水、進出氣調(diào)節(jié)好，保證正常運轉；D吸水機組合全部安裝完畢，檢查無誤后，可通過調(diào)試，有不正?，F(xiàn)象必須及時排除。E在基坑開挖過程中，為了確保圍護結構、臨近建筑及地下管線的安全，根據(jù)要求，降水施工也要配合有關部門加強結構監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測，以確保安全。F管理上應裝有相應的儀表及閘閥，以便于控制和觀測。氣管連接處必須注意密封，防止漏氣。降水管理根據(jù)水位觀測情況，控制降水井排水時間和時間間隔，控制真空泵抽吸力度。安排專業(yè)人員日夜值班，進行排水降水控制操作。五、降水施工人員、設備輕型井點1、井點降水施工人員準備1班 長3人2下管工12人3鉆 工6人4合計21人2、井點降水施工機具序號設備名稱單位型號數(shù)量功率1輕型井點機組套JSJ60247.5242污水泵臺3333潛水泵臺32.234沖孔設備套333深井1、深井降水施工人員準備1班 長2人吊機2人2下管工8人3鉆 工2人起重工3人4深井管理10人4合計27人2、深井降水施工機具序號設備名稱單位數(shù)量1挖機臺1216T吊機臺1310型鉆機臺24泥漿泵臺45污水泵臺26潛水泵臺37水環(huán)式真空泵機組套218射流真空深井泵機組臺359電焊機 臺210電箱、電纜、電線若干六、進度計劃根據(jù)施工場地的難易，深井施工每臺鉆機每天完成8口，預計21天可完工，輕型井點每天完成3套預計8天可完工，交叉施工總工期21天。七、降水工程注意事項輕型井點1、井點漏氣：主要原因是孔口粘土密封失效，應采用粘土重新回填夯實。2、井點不出水：主要原因是濾料層被泥土塞實失效，應采取拔出重新沖孔、下管、填濾料。3、出水混濁：主要原因是濾管之濾網(wǎng)破損，應拔出更換有效濾網(wǎng)后重新埋設井管。4、水小：主要愿意是系統(tǒng)漏氣，真空度不足，應全面檢查密封部位，提高真空度。5、不出水：主要原因是電機燒壞或機械損壞或供電故障，應及時查找原因并解決。深井1、為配合挖土施工，成孔先后順序按挖土施工要求進行。2、各孔定位可根據(jù)現(xiàn)場需要作適當調(diào)整。3、成孔要垂直，成孔深度要按編號測量后記錄在案并交技術部門。特別是對清孔后的孔深度尺寸要進行復測記錄，以確保深井泵安裝深度。4、清孔的基本要求：在成孔深度到位后，必須以壓力清水自孔底部開始反沖，以清除成孔時的泥漿，直到孔內(nèi)泥漿全部排出（抽出），孔內(nèi)水質略有混蝕（手感無明顯泥沙殘質）方可。如有塌孔，則需繼續(xù)反沖清孔，直至嚴格達標。5、灌深井砂，必須在深井泵安裝落井就位后的同時立即進行，深井管必須嚴格置于孔的中心位，灌砂時要求在孔的中心線兩側同時灌入，以防單面灌入造成深井管底部偏心移位，影響砂層厚度及降水效果。6、灌砂至自然地面標高下1.5m處時，即在孔外采用泥漿封閉井口。八、降水工程安全措施1、必須樹立安全第一的思想，嚴格遵守建筑安裝施工企業(yè)的有關各項安全生產(chǎn)規(guī)定及操作規(guī)程。2、嚴格按深基礎深井降水的施工組織設計進行施工，所有施工人員必須按規(guī)定持證上崗，集中思想，精心操作。3、所有現(xiàn)場施工人員必須遵守現(xiàn)場施工的安全紀律。4、所有參與深井降水施工的人員（含鉆孔、深井裝拆、設備運轉操作），嚴禁酒后開機或操作。5、鉆孔、清孔的協(xié)作單位必須簽訂安全生產(chǎn)協(xié)議書，進場的施工人員必須同樣嚴格按以上要求進行運作及施工、操作。6、成孔、清孔后的深井施工必須從速，要求在半小時內(nèi)進行深井管的安裝及清砂、填土作業(yè)，不得留深孔于場地。確因特殊外因要延時安裝深井，則必須立即將井口設標圍護，以防人、物墜入。7、在土方開挖后的基坑內(nèi)維護深井，應注意在挖機行程外以免碰傷。8、在基坑內(nèi)裝拆深井設備時，應注意周圍土體，以防發(fā)生局部坍塌傷人事故。9、降水后期深井管需登高檢修或拆卸時，登高支架上部必須與井管臨時捆扎牢固，以防側向傾斜。10、鉆機、真空泵等設備發(fā)生故障時，必須停機檢查、修理。11、施工前必須指定專人負責安全生產(chǎn)，并對所有參與本降水施工的人員進行安全教育和安全交底，所有參與人員應簽名在案。12、特別是土方開挖時，挖土方要嚴格保護各深井設備及管線，對深井管處的挖土要考慮到土壓力及挖土的均勻性，必要時派專人在深井管周圍挖土作業(yè)時專門進行監(jiān)護。13、為保持和鞏固已有的降水效果，總包方宜派專人對土方開挖后的基坑作好明排水工作，以防雨后及明水的回灌滲入。14、為確保挖土作業(yè)時土壤的更大摩擦角及更低的土壤含水率，一般不宜采用停機及拆除深井的做法，最好應連續(xù)降水至挖土結束。15、如在降水過程中發(fā)現(xiàn)基坑圍護有明顯滲漏，危及周邊的情況，必須控制降水，確保安全。九、深井降水計算根據(jù)建筑基坑支護技術規(guī)程和本工程的特點以及類似工程的實際經(jīng)驗，進行本工程的深井降水計算和布置。1、水位降低值: S=16.0(m) 2 、基坑涌水量計算根據(jù)本工程特點和建筑基坑支護技術規(guī)程按無壓非完整井環(huán)形點系統(tǒng)涌水量計算公式進行計算，其公式如下： Q=1.366k(2H-S)S/lg(1+R/r0) 式中：Q： 基坑涌水量；m3K： 滲透系數(shù)， K=0.142(m/d)H： 潛水含水層厚度，H=8.00(m)S： 基坑水位降深，S=16.0(m)R： 降水影響半徑， R =1.95S(KH)=1.95*16.0(0.1428.0)=38.5（m）r0： 基坑等效半徑， r0=(A/)=(33265/)=102.9（m）將以上數(shù)值代入上式，得基坑涌水量Q： Q=7481.289（m3/d）3、計算井點管數(shù)量(1)、單口深井出水量： q=65pdl =50.68（m3/d）:經(jīng)驗系數(shù)，=0.4d:濾管內(nèi)徑，d=0.320(m)l