基坑降水明排水设计与施工方案.doc

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除成都天府汇中心项目基坑降水明排水设计及施工方案编制： 审核： 审批： 中国建筑第二工程局有限公司目录第一节 基坑降水明排水设计及施工方案21. 工程概况21.1 项目概况21.2 地质概况21.3 场地水文条件42. 本工程降排水设计概述42.1 管井降水42.2 坑壁排水52.3 地表硬化封闭52.4 截排水沟52.5 坑内明排水53. 基坑内排水方案63.1 坑内设置排水沟措施63.2 明排抽水设备83.3 人员配备83.4 坑壁内排水措施84. 坑内排水盲沟设置15第二节 排水沟底保护措施171. 条件分析172. 保护措施193. 安全保

2、证措施204. 雨期施工预控方案214.1 材料、设备准备214.2 技术准备214.3 现场部署21第三节 基础持力层泥岩保护措施221. 对基础持力层危害因素分析222. 基础持力层保护具体措施222.1 合理安排人工清底时间222.2 及时排出基坑内积水232.3 软弱地基层换填23 成都天府汇中心项目基坑降水明排水设计及施工方案1. 工程概况1.1 项目概况本工程大底板开挖标高-24.7m，地下5层，基坑较深，地下主体结构施工阶段坑内渗水较多。为有效保障地下主体结构施工，预防积水较多对结构施工造成影响，需对基坑降水明排水进行设计，特编制此方案。1.2 地质概况根据汇日国际广场岩土工程勘

3、察报告 （中节能建设工程设计院有限公司），地基土按时代成因及土性特征自上而下划分为 5 个工程地质层，依次为：第四系全新统人工填土层（Q4ml）、第四系全新统冲积粘性土及粉土层（Q4al)、第四系全新统冲洪积砂卵石层（Q4al+pl）、第四系上更新统冰水堆积粘性土层（Q3fgl）、白垩系上统灌口组（K2g）泥岩层。上述土层按土质类别、密实度差异，进一步划分出若干亚层。 第四系全新统人工填土层（Q4ml）：杂填土1：杂色，湿，松散，土质不均，成分主要为碎砖块、瓦块、水泥块、砂卵石等为主，其余为生活垃圾，含少量粘性土，回填时间小于1年，砂卵石主要为近期人工扰动天然砂卵石（现场挖方）形成。本层分布厚

4、度为 0.32.8 米不等，平均厚度 0.81 米。素填土2：灰褐、灰黑、黄褐等色，湿，可塑，土质不均，主要为粘性土，含少量碎砖块、 瓦块、水泥块等，回填时间大于2年。本层分布厚度为 0.32.5 米不等，平均厚度 1.23 米。 第四系上全新统冲积粘性土层及粉土层（Q4al）：粉质粘土 I1：褐、灰褐，可塑，塑性中等，含氧化铁及铁锰质，土质不均，韧性差，干强度中等，稍有光泽，摇震无反应，局部含粉土薄层，土质不均。本层分布厚度为 0.41.7米不等，平均厚度 0.93米。粉土2：褐灰、褐黄色，湿，稍密，主要含氧化铁、铁锰质及长石、石英颗粒。常与粉质粘土薄层等呈互层状分布，底部常分布薄层细砂或粉

5、细砂，土层韧性低，干强度中等，无光泽反应， 摇震反应轻微。本层分布厚度为 0.41.6 米不等，平均厚度0.96米。 第四系全新统冲洪积砂卵石层(Q4al+pl)本大层层面埋深在自然地表下 2-4 米左右，主要由砂卵石土组成，局部地段顶部卵石层中含少 量粘性土。细砂1：灰黄、灰褐色，湿-饱和，松散，主要由石英、长石、云母碎片和暗色矿物组成，含少量粘性土，局部地段含少量卵石、圆砾等。本层以薄层状分布于卵石夹层中，本层分布厚度为0.41.5米不等，平均厚度 0.75米，超重型动力触探击数 N120 一般在 2 击/10cm 左右。 松散卵石2：灰、灰黄色，湿饱和，岩性以岩浆岩及变质岩为主。卵石亚圆

6、形，卵石互相不接触，含量 5055，粒径一般 2040mm，最大粒径 70mm，含少量圆砾，其余为细砂。局部地段含约少量圆砾及漂石，个别地方有机质土富集。本层厚度为 0.42.4米不等，平均厚度 0.95 米，超重型动力触探击数 N120 一般小于4击/10cm。稍密卵石3：灰色、黄灰色为主，湿饱和，岩性以岩浆岩及变质岩为主。卵石亚圆形，卵石间稍有接触，含量 5565%，粒径一般 2060mm，最大大于100mm， 孔隙间充填物主要为细砂及圆砾。本层厚度为 0.33.4 米不等，平均厚度1.29米，超重型动力触探击数N120为 4-7 击/10cm。 中密卵石4：灰、灰褐、灰黄等色，湿饱和，岩

7、性主要为岩浆岩及变质岩。卵石亚圆形，卵石多数接触，含量 65以上，粒径一般3060mm，最大大于120mm， 孔隙间充填物为砂粒及砾石。本层厚度为 0.47.2 米不等，平均厚度1.42米，超重型动力触探击数 N120 为 7-107 击/10cm。密实卵石5：灰、灰褐、灰黄等色，饱和，岩性主要为岩浆岩及变质岩。卵石亚圆形，含量75以上，粒径一般 4070mm，最大大于130mm，孔隙间充填物为砂粒及砾石。本层厚度为 0.411.8 米不等，平均厚度 3.31 米，超重型动力触探击数N120为10击/10cm 以上。第四系上更新统冰水堆积卵石及粘性土层（Q fgl）：本层层面埋深一般在自然地表

8、下 19-22 米左右。含粘性土卵石1：黄、黄褐、褐红等色，饱和，岩性以岩浆岩及变质岩为主，卵石风化强烈，多呈强风化状。卵石亚圆形，卵石间稍有接触，含量5055%，粒径一般2030mm，含约20%的 圆砾，其余为粉质粘土。本层厚度为 0.41.8 米不等，平均厚度 0.88米。粉质粘土 II2：灰、灰黄、灰白等色，可塑，塑性略高，局部地段夹薄层粘土，含氧化铁及铁锰质，个别断面可见铁锈（Fe2O3）,土质不均，韧性差，干强度中等，稍有光泽，摇震无反应。 本层厚度为 0.52.7米不等，平均厚度1.36 米。白垩系上统灌口组（K2g）泥岩根据其风化程度及结构差异，分为强风化泥岩、中风化泥岩等亚层，

9、其层面埋深一般在自然地表下20米左右，其特征如下： 强风化泥岩1：棕红、紫红色，泥质结构。中厚巨厚层构造。岩石强风化为主，取芯呈块状或柱状，少量全风化呈土状，裂隙发育，其间充填氧化铁薄膜。层面水平，岩体较完整。本层厚 度为 0.85.0 米不等，平均厚度 1.98米。中风化泥岩2：紫红色、棕红色等。泥质结构，钙质胶结，中厚巨厚层构造，裂隙发育， 其间充填少量石膏，并在局部形成空洞（直径小于 10mm）。岩石中等风化为主，取芯多呈现长柱状。 层面水平，岩体较完整。本层厚度为7.821.6米不等，平均厚度13.84米。微风化泥岩3：紫红色、棕红色等。泥质结构，钙质胶结，中厚巨厚层构造，裂隙发育，其

10、间充填少量石膏，并在局部形成空洞（直径小于 10mm）。岩石微风化为主。层面水平，岩体较完整。本层厚度为1.421.3米不等，平均厚度8.07米。1.3 场地水文条件本工程拟建场地北侧为南河，距离场地最小距离为30米，该处河面宽约50米，深约7米，在场地 21#钻孔外侧河面处测得河水水位为 493.30m，由于该河距离场地较近，其与本场地地下水存在较密切的水力联系，即丰水期南河向本场地下水侧向补给，枯水期场地地下水向南河侧向补给，当本工程采取施工措施降低本场地地下水时，南河河水将侧向补给本场地地下水，这将会对本工程基坑降水产生较大的影响。根据钻探揭露，场地内存在三种形式的地下水，由上到下依次为

11、：第一种为赋存于上部人工填土中的上层滞水，无稳定、统一的自由水面，因此勘察时未测得该类水的地下水位，其主要靠大气降水及周边管沟渗水补给，其水量较小，施工时易于排除，对本工程建设不会造成大的影响。第二种为赋存于砂卵石层中的孔隙潜水，是场地内的主要地下水类型，其主要受大气降水、上游地下水及周边河流地表水补给，水量较丰富，水位变化主要受季节性及周边施工降水控制。勘察期间为地下水枯水期，本次勘察测得其稳定水位一般为自然地表下 5.06.5m，水位标高为493.26494.10m。本工程勘察时，场地内基坑已经大面积开挖，使得该类地下水在场地内多处直 接出露地表。第三种为赋存于下部泥岩裂隙中的基岩裂隙水，

12、其主要受大气降水及上部砂卵石层中的地下水补给，无统一的自由水面，水位呈各向异性，水量较小，施工时可采用明排措施予以排除。根据本工程紧邻南河，施工降水时南河河水会向本场地地下室侧向补给等不利因素，本场地内卵石 含水层综合渗透系数可按 22.9m/d 取值。2. 本工程降排水设计概述2.1 管井降水根据成都地区降水施工经验，本工程降水主要采用管井降水方法。但由于基岩为不透水层，其顶面埋深约2122m,根据成都地基类似工程经验，目前的管井降水技术仅能将地下水降至基岩顶面以上约2m，因此本工程管井降水必须同时结合坑底集水明排措施解决基坑降水问题。设计降水管井共计45口，井深均为25m。井距约18米，其

13、中靠人民南路一侧布置10口降水井。2.2 坑壁排水对本基坑坑壁的排水，在每两桩之间设置一列泄水孔。泄水孔孔径50mm，泄水孔竖向间距2m。泄水孔接导水管导入沿基坑四周架设的环形排水管道，汇入现场集水坑后排出基坑周边市政管道。2.3 地表硬化封闭坑边地表需用砼硬化封闭，防止地表水渗入坑壁土体。2.4 截排水沟基坑东西两侧坑边有场地条件，设置截水明沟，截水沟距坡顶边线0.5m，做法如下：基坑南北两侧坑边无场地条件，无法设置截水沟，坑边用砼硬化封边，并在距基坑边线100mm的地方砖砌100mm高挡水坎，并通过地表找坡将地表水引流至市政排水系统。做法如下：2.5 坑内明排水目前土方已开挖到基岩，而砂卵

14、石层与基岩交接位置的水位无法下降，靠管井井点降水已不能满足降水的需要，故需要在开挖土石方过程中在基坑内设集水坑和排水沟，坑内积水通过污水泵抽水的方式进行明排水。3. 基坑内排水方案基坑内的来水，主要为基岩面部位的桩间渗水和雨季基坑雨水，其中桩间渗水为主要的来水。根据基坑来水特点，采取坑壁内排水措施、坑底设排水沟和集水坑相结合的办法进行基坑内排水处理。3.1 坑内设置排水沟措施（1） 坑内排水沟设置：一次作业区施工时，除西北处马道位置处，其余沿距基坑边线5m处设置排水沟，具体做法如下图所示 ：集水坑四周和底面也浇筑100厚C20垫层，排水沟积水汇入集水坑后，通过大功率抽水机抽至沉砂池，经沉砂池沉

15、淀后排入市政雨水管道。一次作业区坑内排水沟找坡方向：一次作业区垫层施工中，伴随排水沟与临时集水坑回填，此时底板板面积水较少，应及时清理至已施工区域正式集水坑内。 二次作业区施工时，场地内临时明沟设置如下图：（2） 施工质量要求1）确保排水沟坡度（3），保证沟内流水通畅。2）集水坑容量要保证当水泵停止抽水30分钟后也不致使坑内水溢出坑外为准。3）排水沟底面应比挖土面低约0.3m，集水井底面应比沟底面低0.5m以上，并随基坑的挖深而加深，以保持水流通畅。4）专人负责排水，不得长时间使水泵空转，更不得造成排水不及时，以致浸泡基坑，产生质量隐患。3.2 明排抽水设备水泵型号功率数量（台）备用（台）备注

16、100m3/h11kw1/每集水坑2大功率泵50m3/h5.5kw32加设使用20m/h5.5kw42后浇带、板面汇水3.3 人员配备基坑排水期间派专人负责，24小时全程职守，平日值班两人，遇雨天值班增加一人，若有大雨以上级别降水，视情况值班增加23人。夜间派一人巡查值守。3.4 坑壁内排水措施（1） 该方法是在基岩面以下约500mm处的护壁土上设置主排水管道（管径200mm），基岩面处的桩间出水用小水管（管径50mm）接入主排水管，再通过主排水管流入集水坑，再从集水坑明排抽走。（2） 该方法将排水管道从护壁和外墙之间预留的300mm穿过，对基础和地下室外墙施工影响小。（3） 施工前期：（4）

17、 进场之后，分段改造坑壁主排水管道，管道改用DN200mm，使其最高点为东北侧，最低点位于西北侧，形成环形坡度（约23），并安装阀门，水流方向如下图：即土方开挖，垫层未浇筑时期，底板水量较大，现场拟设置三个30m储水量以上集水坑，分别为:3#：东北侧T3区集水坑5m5m1.2m；2#：西北侧T2区集水坑5m5m1.2m;1#：东南侧R1区集水坑：5m5m1.2m如下图所示：根据现场实地观测情况，目前1#、3#集水坑前期已开挖，并处于工作状态，进场后将对1#、3#集水井尺寸复核，修正，目前两个集水坑水量处于饱和状态。在2#集水坑开挖投入使用后，西侧坑壁排水汇入其中，减小1#、3#集水坑压力。一次

18、作业区施工根据施工部署，1#、2#、3#集水坑均处于一次作业区，在土方开挖完成，垫层浇筑过程中，1#集水坑首先进行回填（使用C15素砼），此时1#集水坑工作量转移至2#集水坑，同时应加大2#集水坑排水机械投入，保证排水效果。1#、3#所在区域先于2#施工，1#、3#所在区域筏板基础浇筑完成后，2#所在位置即开始筏板施工，此时经三通预设点，通过后浇带位置引排水管进入就近底板已浇筑完成的主楼内的正式集水坑。同理，待2#所在区域底板施工完成后，通过后浇带使用正式集水坑。整体流程如下图所示：1、土方开挖，一次作业垫层施工前，1#、2#、3#集水坑可用，管道阀门开关情况：2、一次作业区大面积筏板施工阶段

19、，1#、3#已回填，2#集水坑可用：加设备关门关门关门关门加设备开门3、 T2区施工时，筏板已施工区域，用后浇带位置接管进入正式集水坑后，再集中排出：沉降后浇带设管关门开门开门关门开门4、 一次作业区底板施工完成后，全面利用正式集水坑：沉降后浇带设管开关开开关开5、 二次作业区施工，管道环路形成：北侧坑壁管道接通开关开开留置土方区施工时，一次、二次作业区底板施工已经完成，此时完成北侧坑壁排水管道安装工作，汇入底板已完成区域的正式集水坑，再集中排出。（建议就近用L1/L2后浇带线路）6、后浇带积水问题处理措施： 主体封顶沉降均匀后，基础的沉降后浇带方能封闭，温度后浇带亦在底板施工后两个月才 能封

20、闭，后浇地内容易积存地上雨水和未施工基础底板正在开挖区域的地下渗水，为此采取以下措施对后浇带积水问题进行处理： 1)沿后浇带砌筑100高挡水坎，防止坑内流水大量进入后浇带； 2）结构疏水层施工时注意严格按照设计要求找坡，使后浇带积水能够通过疏水层排出。 3）可选择在后浇带近坑边端头，设置临时小型集水坑，加设污水泵间歇性排除后浇带积水。4. 坑内排水盲沟设置在底板施工阶段，充分利用后浇带，在坑内设置排水盲沟，根据施工区划分如下:设置300宽500高排水盲沟（低于基础底标高500mm），其中多利用后浇带内设置，做法如下：集水坑大小为宽100010001500(低于基础底标高1500)，坑内排水沟连

21、入其中,做法如下：排水沟内填入级配碎石，回填时需将碎石及排水沟基底部分被积水侵泡出现的软弱地基层换填（换填深度150mm），排水沟集水坑回填做法如下；第二节 排水沟底保护措施本工程在底板设置排水明沟组织排水，为预防积水通过排水沟底渗入基岩层冲刷基岩，对基岩层地质构造产生影响，影响排水沟处地基承载力，造成排水沟基底沉降，特编制此方案，有效防止排水沟底基岩持力层。1. 条件分析（1）持力层分析岩石实验结果统计表岩土名称统计项目天然密度（g/m3）极限抗压强度（Mpa）软化系数抗剪断（天然）变形试验（天然）天然RO烘干RRd饱和w内聚力（Mpa）内摩擦角（o）弹性模量（104Mpa）泊松比微风化泥岩

22、3标准值2.455.448.963.270.360.5328.60.330.19（2）水腐蚀性分析根据地勘报告，在24#、76#、94#钻孔内取3件水进行地下水的腐蚀性分析实验，地下水、地表水的腐蚀性评价见下表。地下水、地表水腐蚀性评价表初步评价项目实测值评价标准腐蚀等级备注评价结果24#76#94#地表水按环境类型对砼腐性SO42-(mg/l)92.692.497.637.2300微环境类型为类场地地下水对砼及砼中钢筋具有微腐蚀性Mg2+(mg/l)24.124.629.421.02000微总矿化度（mg/l）351.6346.8421.9205.920000微按地层渗透性对砼腐蚀性PH值7

23、.417.387.257.686.5微AHCO3-(mmol/l)3.894.135.42.681.0微侵蚀性CO2（mg/l）000015微对钢筋混凝土中钢筋的腐蚀性Cl-(mg/l)15.713.818.319.5100微干湿交替根据上表并结合场地所处环境地质条件综合判定，场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。（3）土腐蚀性分析本次勘察在26#、106#钻孔内取2件土进行土壤腐蚀性分析实验，地基土的腐蚀性评价见下表。土壤腐蚀性评价表评价项目实测值评价标准腐蚀等级备注评价结果26#孔106#孔按环境类型对砼腐性SO42-(mg/kg)110.8106.2450微环境类型为

24、类场地土对砼及砼中钢筋具有微腐蚀性Mg2+(mg/kg)21.834.13000微按地层渗透性对砼腐蚀性PH值7.887.856.5微A对钢筋混凝土中钢筋的腐蚀性Cl-(mg/l)7.887.85100微/根据上表并结合场地所处环境地质条件综合判定，场地地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。2. 保护措施（1）排水沟施工前进行标高复核，测量放线等工作，准确定位排水沟和集水井位置和标高，排水沟和集水井标高根据底板标高推算，平面位置见下图：（2）进行排水沟和集水井土方开挖，开挖至设计标高后继续开挖20cm进行换填加固处理，换填部位浇筑C15素混凝土。（3）排水沟、集水井坑底和坑壁做

25、防水砂浆一道，并对渗水部位进行封堵处理，待不渗水后进行下道工序施工。（4）进行排水沟和集水井混凝土施工。具体做法详下图：（5）基础板底开挖过程中，如遇基底软弱地基层，采用C15砼换填，保证基础承载力和稳定性。3. 安全保证措施.装设符合施工现场临时用电安全技术规范JGJ462005的用电系统，以防止触电等事故；选用质量合格的水泵，安全性可靠，扬程和功率等性能满足要求；当排水时间较长而土质较差时，为防止沟壁坍塌影响排水，沟壁可设置木板支撑；及时疏通管沟，保持排水通畅，降雨期间有专人负责查看排水系统运转情况；基坑开挖应严格按规定放坡，操作时应随时注意土壁的变动情况，如发现有裂缝或部分坍塌现象，应及

26、时进行支护。遇有危险情形，立即停止施工，暂时回填，消除隐患后，方可继续施工；在现场必须配备备用发电机，发电机功率需满足降排水要求，发电机应保证正常可用，其电路系统应接通完善，工地停电时随时能提供降排水电力。4. 雨期施工预控方案4.1 材料、设备准备名称规格数量发电机120KW1台挖掘机-2台装载机-1台污水泵5KW10台排水软管-500m麻袋-50个塑料布-500m2铁铲-15把斗车-10个雨衣-15件雨鞋-15双4.2 技术准备（1）在进入雨季施工前，要认真、仔细的根据工程特点及施工情况提前编制有针对性和切实可行的汛期应急预案。（2）在雨季施工之前进行雨季施工交底。4.3 现场部署（1）雨

27、季施工前，要组织有关人员认真分析雨季施工生产，根据雨季施工项目，编制雨季施工措施，所需材料要在雨季施工前准备好。（2）做好施工人员的雨季施工培训工作，组织相关人员进行一次施工现场准备工作的全面检查，包括临时设施、临电、机械设备等项工作。（3）检查施工现场及生产生活基地的排水设施，疏通各种排水渠道，清理雨水排水口，保证雨天排水通畅。（4）现场道路两旁设排水沟，保证不滑、不陷、不积水。清理现场障碍物，保持现场道路畅通。道路两旁一定范围内不堆放物品，且高度不超过1.5m，保证视野开阔，道路畅通。第三节 基础持力层泥岩保护措施1. 对基础持力层危害因素分析可能出现的危害因素危害分析泥岩层暴露时间过长自

28、然状态泥岩在干湿循环和温差变化下，会使其收缩膨胀交替进行，结构逐渐裂解，表面呈现卸荷回弹为主的物理风化作用，对基底稳定性产生巨大危害。基础板底积水过多过多积水会使泥岩含水量升高，含水量过高是致使岩层崩解的重要因素。开挖出现软弱地基层软弱地基层严重影响基础承载力，造成沉降不均匀，对建筑物危害极大。2. 基础持力层保护具体措施2.1 合理安排人工清底时间进场后土方进行机械开挖过后，留置约200300mm土方进行人工清底，清底后进行垫层施工，垫层施工可以有效保护基底泥岩层暴露时间，因此人工清底完成时间不能太早，根据垫层施工时间，合理安排人工捡底时间，具体时间安排如下表：2.2 及时排出基坑内积水 基

29、坑内积水主要来自坑壁排水，及时有效排水有利于基础板底的保护。1）坑壁渗水通过前期布置的环形管道，引排水管进入集水坑；（详本章第一节基坑降水明排水设计及施工方案）2）基坑内四周设排水沟，分区施工时注意及时将积水汇入排水沟内，以免基底长期积水；3）委派专人维护水泵及管道等设施，保证降水排水正常进行；4）人工清底过程中若泥岩层含水量过大，可临时开挖排水沟（保证基底不超挖）汇入主排水沟或附近临时集水坑。5）若遇雨季施工，应做好防雨准备，人工清底后未施工垫层区域，下雨时采用覆盖塑料薄膜的方式，防止基底直接遭受雨水侵蚀。2.3 软弱地基层换填基础开挖过程中，如若遭遇软弱地基层，需先将软弱地基层所在区域挖除，再用C15砼进行换填。（具体回填方式将与设计院确认后施工）。【精品文档】第 15 页