群力第五大道管廊降水計(jì)算書

群力第五大道管廊降水計(jì)算書群力第五大道管廊降水計(jì)算書群力第五大道管廊降水計(jì)算書群力第五大道管廊降水計(jì)算書編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:群力第五大道管廊工程降水專項(xiàng)設(shè)計(jì)施工計(jì)算書1、前言工程概況本工程位于哈爾濱市群力第五大道上，在三環(huán)路與四環(huán)路之間；先期需要降水施工管線長度約2100米；管廊基坑兩側(cè)有拉森鋼板護(hù)（H型鋼板樁）壁樁。本工程平面為條形，開挖深米。其擬建建筑物特征，見平面圖。因場地內(nèi)地基土為飽和砂類土，位于松花江漫灘地，與松花江水系關(guān)系密切。根據(jù)建設(shè)單位提供的地質(zhì)資料，勘察期間（枯水期）場區(qū)地下水位：初見水位埋深～米，靜止水位米，其穩(wěn)定水位基本判定在米。根據(jù)調(diào)查及以往經(jīng)驗(yàn)地下水位年變化幅度在～米，故在管線開挖及管廊敷設(shè)施工過程中，首先涉及到降水問題，為保證正常施工，基礎(chǔ)水位應(yīng)降至管廊基底下米以下。場地地質(zhì)條件概況根據(jù)我單位在該場區(qū)以往的地質(zhì)資料中可知，該地區(qū)場地地層（揭露深度范圍內(nèi)）特征如下：eq\o\ac(○,1)層雜填土雜色，含碎石、灰渣、砂土建筑垃圾和生活垃圾，層底埋深～米。局部有新近沉積土分布。eq\o\ac(○,2)層粉質(zhì)粘土黃褐色，飽和、流塑，流塑，干強(qiáng)度中等，無光澤反應(yīng)，壓縮性土，韌性較差，搖振反映明顯，土層結(jié)構(gòu)不均勻，分布連續(xù)，層底埋深～米，層厚～米，本層局部含有較多的粉細(xì)砂，呈透鏡狀與粘性土交互。eq\o\ac(○,2)層—1層粘土、粉質(zhì)粘土黑褐色～黃褐色，可塑，中壓縮性，干強(qiáng)度中等，稍有光滑，韌性中等，搖振反應(yīng)無，層底埋深～米。eq\o\ac(○,2)—2層粉質(zhì)粘土灰褐色，軟塑，中～高壓縮性，含流塑土，干強(qiáng)度中等，稍有光滑，韌性中等，搖振反應(yīng)無，層底埋深～米。eq\o\ac(○,3)層粉砂黃色～灰色，可塑，稍密，濕～飽和，含大量粘性土夾層，主要成分為石英、長石，顆粒形狀近圓球型，顆粒級(jí)配一般，粘粒含量較高，層底埋深～米。eq\o\ac(○,4)層細(xì)砂黃色～灰色，可塑，稍密，飽和，含大量粘性土夾層，主要成分為石英、長石，顆粒形狀近圓球型，顆粒級(jí)配一般，粘粒含量低，層底埋深～米。厚度～米。eq\o\ac(○,5)層中砂黃色～灰色，可塑，稍密～中密，飽和，含粗砂夾層，主要成分為石英、長石，顆粒形狀近圓球型，顆粒級(jí)配一般，粘粒含量低，層底埋深～米。最大厚度米。eq\o\ac(○,5)—1層粉質(zhì)粘土灰色，可塑，中壓縮性，干強(qiáng)度中等，稍有光滑，韌性中等，搖振反應(yīng)無，層底埋深米。場地水文地質(zhì)條件概況場地地貌屬于松花江漫灘，地下水為第四紀(jì)松散巖類孔隙潛水，主要為大氣降水、地表水補(bǔ)給，以蒸發(fā)為主要排泄方式，地下水動(dòng)態(tài)變化大，水量充足，分布穩(wěn)定。地下水位埋深較淺，賦存于eq\o\ac(○,3)層砂類土中，根據(jù)地質(zhì)資料及現(xiàn)場實(shí)際勘察，地下水位埋深約在米（實(shí)際測得地下初見水位在基準(zhǔn)零點(diǎn)以下米）。該場地臨近松花江，場區(qū)地下水與松花江水系密切聯(lián)系，由于含水層的滲透系數(shù)和徑流條件好，因此本場地與松花江形成了互補(bǔ)的補(bǔ)給和排泄條件。地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律為：7～9月份為豐水期，水位上升，3～5月份為枯水期，水位下降。降水工程的要求及任務(wù)擬敷設(shè)管廊基底埋深米。地下靜止水位埋深約在米（實(shí)際測量數(shù)值），為確保基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行，考慮降水液面與基礎(chǔ)最低點(diǎn)其安全距離米，故其地下水位降深為：米。降水工程的設(shè)計(jì)施工及有關(guān)技術(shù)要求按《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ111—2016）執(zhí)行。2、場地基坑降水工程設(shè)計(jì)方案計(jì)算書場地降水工程設(shè)計(jì)方案條件的分析根據(jù)已掌握的場地水文地質(zhì)、工程地質(zhì)資料，根據(jù)場地的地質(zhì)特性及水文地質(zhì)情況的分析，場地地下水類型為松散巖類孔隙潛水，上部為粉細(xì)砂、中砂、粗砂為含水層，下部以細(xì)砂、中砂、粗砂為主的承壓含水層，按區(qū)域水文地質(zhì)工作資料，松花江漫灘區(qū)粉質(zhì)粘土夾層大面積以透鏡體分布，各含水層水力聯(lián)系密切，即為統(tǒng)一含水層?？偤畬雍穸葹?0米。場地含水層厚度大，水量較豐富，降水井深范圍內(nèi)含水層綜合滲透系數(shù)取K=20m/d。選取適當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件和各種參數(shù)，進(jìn)行合理的井點(diǎn)布設(shè)能夠滿足工程施工的要求，場地內(nèi)地勢較為平坦，周邊有高架橋，經(jīng)調(diào)查本工程周邊圍護(hù)采取拉森鋼板護(hù)壁樁的方法，已保證周邊建筑物的安全。基坑降水設(shè)計(jì)方案的確立根據(jù)《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ111—2016）并根據(jù)場地的地質(zhì)條件，主要對上部粉細(xì)砂、中砂、粗砂，含水層進(jìn)行降水，其滲透性好，含水量豐富，為保證正常施工，采用管井降水。滲水系數(shù)的選擇根據(jù)地質(zhì)報(bào)告管線敷設(shè)所需無水施工深度要求，井管降水面大部分座落在粉細(xì)砂、細(xì)砂、中砂層上，降水深度在基準(zhǔn)零點(diǎn)以下至米處，所以按經(jīng)驗(yàn)確定滲水系數(shù)K值取20m/d。根據(jù)以往降水工程經(jīng)驗(yàn)，滲水系數(shù)K值的變化非常大,實(shí)際施工時(shí)K值要按實(shí)際抽水確定,以滿足降水深度的要求。確定井管的埋置深度降水井的深度可按下列公式計(jì)算：H=Hw1+Hw2+Hw3+Hw4+Hw5+Hw6H─降水井深度（m）Hw1─基坑深度（m）Hw2─降水水位距離基坑底要求的深度Hw3─ir0i水力坡度取1/10,r0為等效半徑Hw4─降水期間水位變幅（m）Hw5─井過濾器長度（m）Hw6─沉砂管長度（m）L’─過濾器進(jìn)水部分的長度（m）,過濾管的長度可按米計(jì)算，但在工程實(shí)踐中，由于實(shí)際地層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，為了能夠疏干地基土上部的滯水（如淤泥層和粉土層中上層滯水或夾層水）及控制單井的進(jìn)水流速，在施工中采用的過濾管的長度要長于計(jì)算長度，通常采用米長過濾管。H=++（×1/2）+++=根據(jù)《基坑降水手冊》及《深基坑設(shè)計(jì)手冊》中降水設(shè)計(jì)部分的規(guī)定，結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)基坑降水井的深度確定為米。井點(diǎn)影響半徑的選擇、影響半徑范圍內(nèi)的流網(wǎng)圖因?yàn)楸竟こ虨闈撍畬?，根?jù)公式R=計(jì)算出降水影響半徑。式中：R—降水影響半（米）S—原地下水位到井內(nèi)水位的距離（降深）（米）S=米H—含水層厚度（米）H=米K—上層的滲透系數(shù)K=20m/d本工程降水影響半徑：R=米粉細(xì)砂、細(xì)砂、中砂經(jīng)驗(yàn)降水影響半徑為大于50~400米，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)由于本工程地下水位土層可能含有粉質(zhì)粘土層，中、粗砂層內(nèi)含有大量淤泥層，滲透細(xì)數(shù)小根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)故降水影響半徑選擇都大于計(jì)算值故影響半徑選擇為250米。降水影響半徑范圍內(nèi)抽水時(shí)的流網(wǎng)圖流線在剖面上為一系列的曲線，由上至下逐漸變緩，等勢線也是一條曲線，在影響半徑以內(nèi)的任一過水?dāng)嗝?，?yīng)為等勢線?？砂聪铝泄接?jì)算：同時(shí)水利坡降仍為在工程實(shí)踐中，水利坡降曲線值一般按1/10～1/15取值，本設(shè)計(jì)按1/10取值。降水曲線坡度對周圍建筑物的關(guān)系的剖面圖詳見附圖。根據(jù)降水曲線坡度的剖面圖及降水井點(diǎn)的影響半徑初步判定淺基坑因降水深度不深，故不考慮淺基坑降水而只考慮深基坑的降水。井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量的計(jì)算井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量的計(jì)算：基坑長2100米，寬米，基坑長寬比大于50，計(jì)算涌水量按線狀基坑計(jì)算如下：Q=KL(H2–h2)/RR—有效的影響半徑，取經(jīng)驗(yàn)值R=250mH—降水井含水層有效厚度H=30mh—基坑中心水位降深S=K—土層的滲透系數(shù)K=20m/d計(jì)算得Q=20*2100*（）/250=147000m3/d即基坑日排水量至少為147000m3才能滿足設(shè)計(jì)水位降深的要求。單井出水能力、井?dāng)?shù)及井布局確定按場地的水文地質(zhì)條件，結(jié)合前面的降水工程條件分析，擬采用深井點(diǎn)降水，單井出水量、單井內(nèi)水位降及基坑涌水量應(yīng)滿足如下條件：（1）考慮地下水滲流對基坑地基土的影響，單井出水量不宜過大，即不超過30m3/h，單井內(nèi)降深應(yīng)以稍大于基坑內(nèi)最大水位降為且宜。（2）基坑降水運(yùn)行時(shí)總排水量應(yīng)大于計(jì)算的基坑排水量Q總=nQ單>Q基（3）井點(diǎn)數(shù)量n=Q基÷Q單×降水管井的出水能力應(yīng)選擇群井抽水中水位干擾影響最大的井，可按下式確定：Q單=式中：Q單：單井出水量（m3/d）l：過濾器掩埋長度（m）l=4md：過濾器外徑（mm）d=500mmａ：與含水層滲透系數(shù)有關(guān)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)ａ=50經(jīng)計(jì)算當(dāng)n=154眼時(shí)，Q單=40m3/h；Q總=nQ單=154×40m3/h×24h=147800m3/d即nQ總>Q基=147000m3/d，滿足上面1、2、3條件。經(jīng)以上驗(yàn)算，初步確定，管線降水井井?dāng)?shù)為154眼，水泵揚(yáng)程大于26m電機(jī)功率的配套多段離心清水泵。井點(diǎn)間距的確定：米基坑A=B÷(n－1)=42400÷154=米（基坑雙側(cè)W型布置降水井點(diǎn)）4、場地基坑降水工程設(shè)計(jì)方案結(jié)論降水方法采用深井井點(diǎn)降水方法，井深20米，濾管長度為16米。單井井點(diǎn)影響半徑為250米。管廊護(hù)壁樁內(nèi)總降水井井?dāng)?shù)為154眼，井間距為米，單井出水量40m3/h，總排水量為147800m3/d。選用QS40—30，額定出水量Q為40m3/h、揚(yáng)程H大于26m、電機(jī)功率N為的多段離心清水泵。降水井點(diǎn)布置在鋼板護(hù)壁樁深基