基坑降水、护壁方案设计
第一部分 前 言
1.工程概况
某工程又某建筑工程公司承建,拟建建筑物有一栋高7层的住宅楼带1层地下室及一层地下车库组成，基础拟采用筏板基础，基础埋置深度约为-8.4m，基坑开挖深度约为10.0m（自然地面下）。
本工程需要采取降水、护壁措施，以满足基础施工的需要。我院承担本次基坑（基础）降水设计和基坑护壁设计任务。
2.场地工程地质条件 2.1地形地貌
拟建物场地位于站前加油站西侧，交通较方便。
拟建物场地为拆迁空地，地形较平坦。场地自然地坪标高(以钻孔孔口标高为准) 80.25~80.96m，相对高差0.71m。
地貌单元属冲积冰水沉积山前台地。
2.2地层岩性
勘探深度内，场地地层从上至下依次为：第四系全新统河流相冲积地层。地层岩性分述如下：
第四系全新统人工填土层（Q4ml）
①、杂填土：色杂。主要由砖瓦块及少量粘性土等组成。结构杂乱，松散～稍密。湿。 ②、粉质粘土：伏于杂填土层之下，厚度0.00-3.30米，黄色，稍湿，可塑，无摇震反应，光泽反应为稍有光泽，干强度中，韧性中，主要由粉粒和粘粒组成，该层下部粉粒增多而变为粉土。
第四系全新统冲积层（Q4al）
③、中砂：黄灰色。系长石、石英、云母细片、岩屑及暗色矿物等颗粒组成，混少量粘粒。松散。湿～饱和。全场地普遍分布于卵石土层顶部和呈透镜体状分布于卵石土层中。分布于卵石土层顶部的中砂最大厚度3.80 m；分布于卵石土层中的中砂最大厚度0.60 m。
④、砾砂：伏于中砂层之下，在钻探深度范围内厚度3.50-6.20米，黄色、湿-饱水、稍密，颗粒级配不良，粒径2-35mm，最大可达150mm，砾石占50%-60%左右，由火成岩和变质岩组成。该层局部粒径大于2mm颗粒含量大于50%而变为圆砾。
2.3水文地质条件
场地地下水为埋藏于第四系的孔隙潜水。勘察期间地下水稳定水位埋深7.00米左右，高程为73.82米（2010年5月份测），含水层沙砾，近三五年地下水位变化幅度1.50-1.80米左右，98年最高洪水位4.80米，由大气降水补给，排泄于松花江中于江水呈互补关系。
2.4岩土的工程特性指标建议值
根据地勘资料，本工程的岩土工程特性指标建议值见表2.4。
表2.4 岩土的工程特性指标建议值
承载力土 天然重度r内摩擦角特 名 kN/m3 фk度 征fakkPa 素填土 粉土 中砂 松散卵石 稍密卵石 中密卵石 密实卵石 18.0 19.0 19.5 20.0 21.0 22.0 23.0 90 130 90 180 360 600 900 10.0 20.0 25.0 30.0 32.0 36.0 38.0
内聚力Ck 人工挖孔桩 压缩模量横波波速极限侧阻力极限端阻力准EsMPa Vsm/s kPa 标准值qsikKpa 值qpkKpa 4.0 6.50 12.0 20.0 30.0 40.0 50.0 214 179 391 437 502 60 70 100 120 140 160 2500 4000 5500 15.0 9.0
3.设计依据
?《总平面图》（xxx勘察设计院）；
?《岩土工程勘察报告》（xxx勘察测绘研究院）； ?《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）； ?《供水管井技术规范》（GB50296-99）； ?《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)； ?《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）； ?《锚杆喷射砼支护技术规范》（GB50086-2001）； ?《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）； ?《岩土锚杆（索）技术规程》 (CECS 22:2005)；
?《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026-2001）； ⑴《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）； ⑵《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）； 第二部分 降水方案设计1.降水技术要求
目前场地地下水埋深约为5.5m。建设单位要求将地下水降至自然地坪下7.00m。根据规范要求，需要将地下水降至基底以下0.50m，故按照将地下水降至自然地坪下7.50m设计。 2.降水方案的选择
降水工程是指利用水文地质学原理，通过降水设计和降水施工，排除地表水体或降低地层中的滞水、潜水等地下水的水位，满足建设工程的降水深度和时间要求，并对工程环境无危害性要求。建设工程降水的技术方法有明排、轻型井点（如空点井、电渗井等）和重型井点（如管井等）。
根据我降水设计、施工的经验证明，在成都地区采用管井法降水，是比较科学、经济、合理、安全的。因此，本工程拟采用管井法降水。 3.降水设计计算 3.1设计计算参数
?降水面积:4300.00m。
?降水深度：要求降至自然地坪以下7.500m。 ?地下水静止水位： ho=5.50m。 ?含水层厚度： HO＝2.50m。 ?渗透系数： K =25.00m/d。 ?设施引用半径 ro＝
2
＝37. 0m
3.2总涌水量的计算 ?降水水位降深值 SW=11.50m。 ?设施引用影响半径 R1＝ 2 SW ?基坑涌水量 Q总＝
+ ro
＝557.68m
＝9834.80t/d
3.3干扰井涌水量的计算及降水井数量的确定 ?设计井深 HW= 25.00m ?设计井径 dw=0.58m ?降水井井降深 S井 =18.75m ?降水井引用影响半径 R3＝ 2 S井 ＝885.94m ?干扰井出水量
Q单＝
+ ro
其中：N为井数。
?用试算法进行井数设计，当计算到井数 N=8时： 单井出水量Q单＝1314.45t/d； 群井出水量 3.4降水验算
?水井出水能力验算 管井出水能力 q=24l’d/α’ = 24×7.32×580/70
＝1455.65m/d>Q单＝1314.45t/d， 满足单井出水量的设计要求。 ?降深值验算
3
＝10516.0t/d≥Q总＝9834.8t/d，满足要求。
验算公式: 水头值 HA＝
降深值 SA＝ Ho- HA 动水位 h动＝ho＋SA
式中r1、r2、?、rx分别为验算点至各井之间的距离。
经反复验算，布置8口25.0m深降水井时，可以满足降水要求，降水井布置见《降水井平面布置图》。
3.5降水井井径设计及结构设计： 开孔钻头直径： 580mm 终孔钻头直径： 560 mm
降水井采用内径为300mm的钢筋混凝土井管，上部6根井壁管，中部4根缠丝间距3mm过滤管 ，下部1根沉管(注：每根井管长度均为2.5米)。设计过滤器为填砾过滤器，填砾规格6～10毫米砾石，填砾厚度大于100mm；砾石填至距地面1.50m时，用粘土封孔。
成井时要求井孔应圆整垂直，井管焊接牢固，安装垂直。洗井采用活塞和空压机联合洗井，确保洗井质量，达到正常抽水时含砂率小于1:10000，以保证抽水设备正常运行。 4.抽水设备的选择
根据计算结果和设计降深,选择QY型潜水泵。降水井流量为50m/小时，扬程不小于25m。 5.降水工程监测与维护要求
a．抽水前应统一测一次各井静止水位;
b．抽水开始后,在水位未达到设计降水深度以前,每天观测三次水位； c．水位达到设计降水深度后,可每天观测一次水位；水位观测允许误差为： ±5cm。
d．绘制水位降深值S与时间t过程曲线图分析水位水量下降趋势，预测设计降水深度要求所需时间。
e．根据水位、水量观测记录，查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因，及时提出调整补充措施，取保达到降水深度。
f．抽水设备定期保养，降水期间不得随意停抽。
g．注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水沟，防止渗漏。 h．更换水泵时，测量井深，掌握水泵安装的合理深度，防止埋泵。 i．现场应准备备用电源，当发生停电时，及时更新电源，保持正常降水。 5.降水井施工
(1)测量放线：根据甲方现场给定基础轴线并按我院“降水井平面图”测放出各井位，并打入木桩，涂上红油漆作标记。
3
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