龙城国际二期13、14#楼及沿街商业
降水方案设计
四川煤矿基本建设有限责任公司
二O一一年二月
龙城国际二期13、14#楼及沿街商业
降水方案设计及施工组织
总经理:
总工程师:
审核：
审定：
拟编：
四川煤矿基本建设有限责任公司
二O一一年二月
施工专项方案审批表
建设
单位 成都志达房地产开发有限公司 监理
单位 四川思成工程项目管理有限公司 施工
单位 四川煤矿基本建设工程公司 工程
名称 龙城国际13#楼及沿街商业降水工程 审核人 编制人 建设
单位
审核
意见
公章年月日 监理
单位
审核
意见
公章年月日 施工
单位
审核
意见
公章年月日
第一章工程概况
1.1工程基本情况
序号 项目 内容 1 工程名称 龙城国际二期工程 工程地址 成都红光镇 建设单位 成都志达房地产开发有限公司 设计单位 四川国恒建筑设计有限公司 监理单位 建设监理有限公司 勘察单位 地质工程勘察院 监督单位 郫县质量监督站 施工单位 四川煤炭建设有限公司 1.2工程概况
拟建龙城国际二期工程位于成都市郫县红光镇成灌快铁以北，正在降水施工过程中的倍特建设西北员工公寓以东，红高路以西，紧靠龙城国际一期9#楼。基底占地面积13#14#分别1468.37㎡，沿街商业3151.71㎡。13#14#楼为33层的高层，沿街商业最高3层。本工程地下均为二层，基坑底标高-10.60M，周围自然地面标高为-3.6m，故整体基坑挖深6.0～6.5m。根据建设方的要求，本工程开工日期为2011年2月28日，沿街商业2011年6月15日完工，高层主体2011年10月1日完工，12月全面完工。施工工期紧。
1.3工程地质、水文条件
本工程场地位于四川盆地盆西平原区，场地及周边地区地势较平坦、开阔，不会发生滑坡、崩塌及地面坍陷等不良地质作用。地层结构填土、粘土、粉土、细砂、卵石土，其成因、埋藏情况和厚度特征详见详地质报告。
1.4工程特点
本工程土方施工期间正逢成都地区的少雨季节，对施工产生不良影响较小。加之本工程施工期因受周围降水影响（正在降水施工过程中的倍特建设西北员工公寓位于本工程地下水渗流的上游），地下水位较深，大大降低了降水成本。
2.场地工程地质简况
根据《勘察报告》可知，场地工程地质条件简况如下：
2.1地形地貌
拟建场地位于成都市郫县红光镇，场地地形总体较为平坦。勘察时测得勘探点孔口标高为534.83~538.58m，相对高差为3.75m。场地地势开阔，地貌单元属岷江水系Ⅰ级阶地。
2.2地基土层的组成及分布
勘察报告表明：根据本次野外钻探、原位测试、室内土工试验结果及场地附近已有岩土工程勘察资料和区域地质资料，将勘探深度范围内场地土层从上至下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、粉土（Q4al）、第四系全新统冲洪积砂卵石层（Q4al+pl）。各土层的野外主要特征描述如下：
第四系全新统人工填土层（Q4ml）
人工填土①：灰、灰黄色、灰黑色，主要由粘性土、粉土组成，混少量砖瓦、瓦碎屑及生活垃圾。该土层场地均有分布，该层厚度为0.4～2.2m。
2、第四系全新统冲积粉质粘土、粉土层（Q4al）
粉质粘土②1：褐、灰褐色，湿，可塑，塑性中等，含氧化铁、铁锰质，切面稍有光泽，干强度及韧性中等偏低，无摇振反应。该土层场地大部分地段分布，该层厚0.3～2.5m。
粉土②2：褐灰~褐黄色，湿，稍密，含氧化铁、铁锰质，切面无光泽，干强度及韧性低，中等摇振反应，该土层场地部分地段分布，局部地段该层底部有粉、细砂薄层。该层厚0.3～1.5m。
3、第四系全新统冲洪积砂卵石层（Q4al+pl）：
松散卵石③1：灰、灰黄色，湿~饱和，粒径一般20～40mm，最大粒径70mm，岩性以岩浆岩及变质岩为主，亚圆形，卵石互相不接触，中等～微风化，卵石含量50%～55%，充填物主要为中细砂、圆砾及少量粉粒。该层厚0.5～4.0m。
稍密卵石③2：灰、黄灰色，湿~饱和，粒径一般20～60mm，最大粒径100mm，岩性以岩浆岩及变质岩为主，亚圆形，卵石多数不接触，中等～微风化，卵石含量55%～60%，充填物主要为中细砂、圆砾及少量粉粒。该层厚0.6～4.9m。
中密卵石③3：灰、灰褐、灰黄等色，饱和，岩性以岩浆岩及变质岩为主。卵石亚圆形，含量65%以上，粒径一般30～60mm，最大大于120mm，孔隙间填充物为砂砾及砾石，局部地段含约10%左右的漂石。该层厚0.4～9.0m。
密实卵石③4：灰、灰褐、灰黄等色，饱和，岩性以岩浆岩及变质岩为主。卵石亚圆形，含量70％以上，粒径一般40～70mm，最大大于130mm，孔隙间充填物为砂粒及砾石，底见少量漂石，含量小于15%。该层厚0.5～10.3m。
中砂③5：灰色、灰褐色，含长石、石英、云母细片、岩屑及暗色矿物等颗粒组成。松散，呈透镜体状分布于卵石土层中。该层厚0.6～2.2m。
3.水文地质条件
根据钻探揭露，场地内存在两种类型的地下水。
一、上层滞水，主要赋存于场地上部的人工填土层和粉质粘土层中，局部分布，靠大气降水和沟管渗漏补给，埋藏较浅，无统一自由水面，水量较小，易于疏排，对地基基础设计和施工影响一般不大。
二、赋存于砂卵石层中的孔隙潜水，为场地主要地下水类型，受大气降水及上游地下水补给，水量丰富，水位变化受季节性控制以及附近建筑场地施工降水影响，勘察期间为枯水期，本次勘察在勘探孔中测得地下水位为地面下7.0~9.4m，相应水位标高为528.58～529.08m。根据本区域水文地质资料及场地地形地貌条件，预计本场地水位自然条件下年变化幅度为2～3m左右。多年最高水位预计将可达到现自然地面下3m左右，对应标高约为533.0m。
砂卵石层为场地内存在的主要透水层，根据场地地层结构及赋水特性，结合场地附近已有的水文地质资料，砂卵石层综合渗透系数K可取15～20m/d。
第二章降水设计
2.1降水设计主要技术依据
本方案设计的主要技术依据如下:
《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)
《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
《供水管井技术规程》(GB50296-99)
《供水管井设计施工及验收规范》(CJJ16-88)
《岩土工程勘察报告》(2009.11)
《国317线红光下穿通道立交工程施工图设计》(2008.7.18)
2.2降水方案的选择
本项目设有1～2层地下室，基坑最大开挖深度约6.5m（对应坑底标高约530m），地下室施工期间正为枯水期，根据本工程地勘“水位变化受季节性控制以及附近建筑场地施工降水影响，勘察期间为枯水期，本次勘察在勘探孔中测得地下水位为地面下7.0～9.4m，相应水位标高为528.58～529.08m。”提供的数据，本工程前期施工可不降水就能满足施工要求。根据地勘“本区域水文地质资料及场地地形地貌条件，预计本场地水位自然条件下年变化幅度为2～3m左右。多年最高水位预计将可达到现自然地面下3.5m左右，对应标高约为533.0m。”，拟只考虑丰水期施工降水。
根据业主要求和场地工程地质条件,该工程丰水期降水方案采用管井降水方案,现设计井型为潜水完整井。
2.3降水设计计算参数的选取
1）稳定水位H0
根据地勘报告，综合取稳定水位H0=3.50m。
2）含水层渗透系数K
据区域地质资料和临近场地水文地质资料，综合取地下水渗透系数K=15.0m/d。
3）含水层厚度H
综合地勘报告中，中密卵石层平均埋深及本工程的施工要求取深度为20.00m，则含水层的厚度H=20-H0=16.5m。
4）降水面积
根据《勘察报告》按40宽带状进行计算，其降水面积A=4619㎡
5）场地水位降深S
拟将场地地下水降至地表以下3m，则s=6.5-3.5=3m。
6）成井半径rs
设计管井半径rs=0.15m
3.3降水设计计算
1）等效（引用）半径r0
r0==38m，其中A=4619㎡
2）降水影响半径R
R=2S=94.392m
3）总涌水量Q总
（1）基坑类型：
基坑属于均质含水层澘水完整井基坑,且基坑远离边界。
（2）.基坑简图：
（3）.计算公式：
其中Q──基坑涌水量；
k──渗透系数，k=15.00；
H──澘水含水层厚度，H=16.50m；
S──基坑水位降深，S=3.00m；
R──降水影响半径，R=94.39m；
（4）.计算结果：
基坑涌水量Q=3419.48m3/d
4）单井涌水量Q单
Q单=120rxL=2955.16m3/d
5)井数计算
N==1.3取2口
6）中心水位降深验算
其中r0──基坑的等效半径。r0=38.00
H──澘水含水层厚度，H=16.50m
k──渗透系数，k=15.00
R──降水影响半径，R=94.00m
R0──基坑等效半径与降水井影响半径之和，R0=132.00m
Q──基坑涌水量，Q=3419.48m3/d
n──降水井的数量，n=2
r1,r2,……rn──各井距基坑中心或各井中心处的距离，取50m。
基坑中心点水位降深S=8.75m＞6.5m
经以上计算,本工程场地降水井设计为2口,水位降深可满足施工要求.井点位置详见”降水井平面布置图”。
2.4降水井井身结构
现将井身各组成部分的设计参数详述如下：
井深H=17.5m.
降水井井孔径D=600mm：（1）井管内径300mm、外径360mm的钢筋砼管（2）滤水管采用同规格的钢筋砼尼龙缠丝管（缠丝管丝径3mm、丝间距3mm）；（3）护壁管、滤水管外充填厚度120mm的滤料。
3）井管位置：顶部长度10m的护壁管（置于赋存地下水的粉质粘土、粉砂及卵石层中，以隔离砂、土进入井内），中下为长度5m的滤水管（置于卵石层中）。底部为长2.5m的沉砂管。
4）滤料选取：滤料选用粒径6～10mm的干净、滚圆、光滑的硅质砾石。
第三章成井（孔）施工、工艺与技术要求
3.1成井（孔）施工
成孔施工机械设备选用QJ150-1型工程钻机及其配套设备。采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管，围填填砾、粘性土等成井工艺。成井工艺流程如下：
1、测放井位：根据降水井平面布置图测放井位，当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时，现场可作适当调整；
2、埋设护口管：护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土和草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.10m～0.30m；
3、安装钻机：机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线；
4、钻进成孔：开孔孔径为φ600mm，一径到底。钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻进的垂直度，成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.10～1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌；
5、清孔换浆：钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.10，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止；
6、下井管：管子进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。下管前必须测量孔深，孔深符合设计要求后，开始下井管，下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），以保证滤水管能居中，井管焊接要牢固，垂直，下到设计深度后，井口固定居中；
7、填砾料（绿豆砂或瓜子片）：填砾料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m～0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05,然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入砾料，并随填随测填砾料的高度。直至砾料下入预定位置为止。
8、井口封闭：为防止泥浆及地表污水从管外流入井内，在地表以下回填3.00m厚粘性土止水，或采用水泥浆封孔。
9、洗井：在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后，可换用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤,直到水清不含砂，为止。
10、安泵试抽：成井施工结束后，在降水井内及时下入潜水泵与接真空管、排设排水管道、地面真空泵安装、电缆等，电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中不被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏，因此，现场要在这些设备上进行标识。抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水。先采用真空泵与潜水泵交替抽水，真空抽水时管路系统内的真空度不宜小于-0.06MPa，以确保真空抽水的效果。
11、排水:洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明渠内，通过排水渠将水排入场外市政管道中。
3.2施工机械设备及劳动力组织
3.2.1施工机械设备
施工机械设备表
名称 数量（台） 名称 数量（台） CZ-22冲击钻 2-3 电焊机 2 空压机 1-2 水泵 2 3.2.2施工现场劳动力组织
降水井施工投入1个机组人员，施工负责人1个，按本方案设计施工。
3.2.3施工工期
降水管井的施工工期预计10个工作日可完成，若遇下雨、停电及其它不可抗拒的自然因素时，其工期顺延。
3.2.4、降水井施工要求
为确保降水井施工质量及降水效果，降水井施工降水时必须做到以下几点：
1）严格按本施工设计方案的施工参数、施工流程进行降水井施工。
2）严格控制护壁管、滤水管、砾料等施工原材料质量。
3）降水井施工过程中，要求成孔铅直，投泥适度，上部多投，下部少投，严禁将泥块投入。
4）洗井要彻底，要求洗井至水清砂净。
5）成井后降水前，应按现场条件，并征得总包单位同意后，铺设排水管道。
第四章降水运行：
4.1、试运行
1）试运行之前，准确测定各井口和地面标高、静止水位，然后开始试运行，以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。
2）成井施工阶段应边施工边抽水，即完成一口投入降水运行一口，力争在丰水期前，将基坑内地下水降到基坑底开挖面以下0.5m深。水位降到设计深度后，即暂停抽水，观测井内的恢复水位。
4.2、降水运行
1）基坑内的降水井应在雨季进行，做到能及时降低基坑中的地下水位；
2）降水井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自短至长，每次抽水井内水抽干后，应立即停泵，对于出水量较大的井每天开泵的抽水的次数相应要增多。
3）降水运行过程中，做好各井的水位观测工作，及时掌握地下水位的变化情况。
4）降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员应认真做好各项质量记录，做到准确齐全。
5）降水运行过程中对降水运行的记录，应及时分析整理，绘制各种必要图表，以合理指导降水工作，提高降水运行的效果。降水运行记录每天提交一份，对停抽的井应及时测量水位，每天1～2次；
4.3、降水运行技术措施
1）做好基坑内的明排水准备工作，以防遇暴降雨能及时将基坑内的积水抽干；
2）电缆线，配电箱的排设与安装，布置要合理，不影响施工作业。
3）降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段，为保证在丰水期时及时将地下水降至开挖面以下，因此在施工过程中，随时观测井内水位变化情况，水位离坑底1m时随即抽水。
4）降水的设备（主要是潜水泵与真空泵）在施工前及时做好调试工作，确保降水设备在降水运行阶段运转正常。
5）降水运行阶段应经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常应及时调泵并修复；
6）降水运行阶段应保证电源供给，如遇电网停电，有关单位须提前两个小时通知降水施工人员，以便及时采取措施，保证降水效果及施工安全。
第五章保证措施
5.1质量保证措施
根据同类降水工程施工的成功经验，结合该项工程具体情况特点，拟按有关国际、国内标准、规定，制定本降水工程施工质量保证措施。
1)、该工程采用全面质量管理，实行层层岗位责任制，清晰下达各岗位目标任务。同时，进行信息法施工，根据工程施工过程信息反馈，对工程质量进行全面控制。
2)、严格按照施工组织设计进行施工。对本工程施工具体步骤、环节作详细周密的布置与安排，确保做到“精心设计、精心组织、精心施工”
3)、施工中强化各项技术管理，严格执行各项技术管理制度，随时进行执行情况的抽查，以确保工程质量。
4)、做好原材料的检验工作。
5)、详尽做好施工记录，记录准确。
6)、施工前、施工过程中以及施工结束完毕后随时进行基坑及邻近建筑物的变形监测。
5.2.降水
1）降水设备：35～45t/h（扬程20～30m/min）水泵2台；降水管道系统2套。
2）降水现场做到专人管理、三班连续作业，值班人员按规定观测水位，检查电、水路及机械设备，并做好记录。
3）出水含砂量控制在1/10000内
4）现场由业主备用电源设备，以确保在停电时能及时更换，做到连续降水而保证基础施工正常进行。
5.3排水
降水井排水管道、沉砂池应根据现场具体情况设置，排水管的出水经沉砂池后应排入城市下水管道。
5.4.安全生产与文明施工
5.4.1安全保证措施
1）施工过程中严格执行各项安全管理制度和安全操作生产规程。
2）工程开工上岗前对生产人员进行技术交底及安全生产教育。
3）建立施工工地安全生产保证体系。兼职安全员对安全生产的实施情况随时进行检查。
5.4.2文明施工措施
1）建立施工平面布置管理，做好材料堆放、管线布置控制。降水时，发现问题与委托、施工单位协调，及时处理。
2）坚持文明施工，施工时不破坏周边环境和设施，做到便民、不扰民。
3）严格执行当地有关文明施工规定。
5.5、结语
1）、根据设计计算本场地布设2口降水井，可满足排水管施工的顺利进行。
2）、望业主按本方案设计施工，保证整个工程质量，达到降水设计目的。
四川煤矿基本建设有限责任公司
二O一一年二月二十日
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