1、江蘇石油勘探局淮安元明粉生產(chǎn)項目循環(huán)水處理區(qū)基坑降水支護方案編制人：朱仲玉 朱亞軒審核人：姜偲 鄭 浩批準人：劉良千 江蘇石油勘探局油田建設(shè)處淮安元明粉項目部二O一一年八月十四日目 錄第一部分： 綜合說明1第二部分： 施工技術(shù)概述7第五部分： 計算書21第六部分： 附 圖23第一部分 綜合說明一、編制依據(jù)和參考資料1、 本工程巖土勘察報告；2、建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范JGJ120-99；3、建筑施工手冊(第四版)；4、基坑降水手冊二、工程概況1 項目概況擬建的淮安26萬噸/a元明粉項目位于淮陰區(qū)趙集鎮(zhèn)境內(nèi)，南北相鄰江蘇白玫化工和江蘇嘉源化工有限公司。2 基坑安全等級本工程基坑周邊環(huán)境條件相對簡單；

2、破壞后果不嚴重；基坑最大開挖最深處為4.8米；工程地質(zhì)條件較復(fù)雜；地下水位在基坑開挖面以上、條件較復(fù)雜，對施工影響較嚴重。建議基坑工程安全等級采用二級。三、地質(zhì)資料根據(jù)江蘇石油勘探局勘察設(shè)計研究院提出的江蘇蘇石油勘探局淮安26萬噸/a元明粉巖土工程勘察報告，該場區(qū)的工程與水文地質(zhì)條件如下：1 地形地貌場地地貌類型屬黃泛沖積平原，擬建場地主要為農(nóng)田，地面高程一般在14.1014.50米左右，較為平坦；勘察深度內(nèi)的地下水主要為淺層孔隙潛水，主要賦存于1層耕土、2層粉土及3層粉土夾雜粉質(zhì)粘土、4層淤泥夾雜粉土的空隙中。富水性一般，透水性較弱，主要受大氣降水補給，蒸發(fā)為主要排泄途徑。勘察期間，在鉆孔中

3、測得的地下水位高程在12.70-13.80米之間。水位年變幅1.0米左右。2 巖土層分布及其特征根據(jù)勘察揭示的土層結(jié)構(gòu)，基坑開挖影響深度范圍內(nèi)的地層分布如下：1層：耕土（），灰黃色，松散，濕，為近代人工推積土地，較多植物根莖等。層厚0.50.5m，層底標高為14.5014.00米。2層：粉土（Q4al），灰黃或暗黃色，稍密，搖震反應(yīng)迅速，無光澤，干強度及韌性低；層厚2.61.5m，層底標高為14.0013.50米。3層：粉土夾雜粉質(zhì)粘土,灰黃色，濕，夾雜粉質(zhì)粘土，干強度低，中等壓縮性，低韌性，搖震反應(yīng)迅速，無光澤。層厚2.81.4m，層底標高為12.2010.90米。4層：淤泥夾粉土（Q4al

4、）。黃褐色，流塑狀，高壓縮性，夾淤泥質(zhì)粘土，搖震反應(yīng)迅速，無光澤，韌性低。層厚3.62.1m，層底標高為10.29.20米。5層：粉質(zhì)粘土夾雜粘土（Q4al）。灰黃色，中密，濕，夾多層可塑狀粉質(zhì)粘土和硬塑狀粉質(zhì)粘土，含較多姜結(jié)石，干強度低，中等壓縮性，低韌性，搖震反應(yīng)慢，稍有光澤。層厚2.40.9m，層底標高為7.406.10米。四、降水與支護方案1 編制依據(jù)（1）基本資料：a、根據(jù)江蘇石油勘探局勘察設(shè)計研究院提出的江蘇蘇石油勘探局淮安26萬噸/a元明粉巖土工程勘察報告以及項目總平面布置圖。（2）有關(guān)規(guī)范、規(guī)程：a、建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程 JGJ 12099b、建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范 YB9258

5、97c、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB500072002d、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（2005年版） GB500092001e、建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50202-2002f、其他有關(guān)規(guī)范、規(guī)程。（3）計算參數(shù) 地層編 號含水率重度固結(jié)快剪參透系數(shù)CK %KN/m3KPao(cm/s)131.218.918.012.02*10-5229.425.213.529.65.4*10-5339.726.815.224.02*10-5428.144.714.82.12*10-52基本情況本項目部擬對本工程水泵房、冷卻塔、清水池、廢水池基坑進行基坑降水及基坑支護。綜合考慮該工程的特點如下：（1）地質(zhì)條件：

6、冷卻塔、清水池、水泵房、廢水池底板位于3層土內(nèi)，潛水含水層。（2）支護結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性：考慮優(yōu)先選用具有成熟經(jīng)驗的支護形式，滿足基坑支護整體穩(wěn)定性的要求，盡量減小對周邊環(huán)境及已建實施的影響；（3）在保證基坑及周邊環(huán)境安全穩(wěn)定條件下盡量節(jié)約工程造價；根據(jù)本工程基坑的開挖深度和面積,為降低工程造價,須選擇一種確保安全、有成熟理論和施工經(jīng)驗的基坑圍護和降水方案，從而做到“安全第一，技術(shù)先進，經(jīng)濟合理”，降水有效、圍護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可靠，周邊環(huán)境不受基坑開挖影響，同時方便基礎(chǔ)與地下室工程施工。3 圍護方案選擇與優(yōu)化（1）常見且較成熟的圍護方案有土釘墻或復(fù)合土釘墻或素噴、放坡砼掛網(wǎng)護坡、鋼筋混凝土灌注樁（至少

7、二排）等，從本工程的環(huán)境與土質(zhì)情況來說，這幾種均可行，從經(jīng)濟與開挖深度角度考慮優(yōu)先考慮土釘墻支護方式。（2）就工程本身來說基坑降水改變了工程場地水、土體系的天然平衡狀態(tài)，實質(zhì)上基坑工程中的一切措施包括圍護、止水、支撐、地基加固等都是用來彌補平衡狀態(tài)的改變。常見且較成熟的降水方案有輕型井點降水、管井（大口徑）降水、電滲井降水等。井點降水方案： 井點降水以疏干基坑內(nèi)的地下水為目的，主要降水含水層為上部的潛水含水層。分析時除圍護結(jié)構(gòu)長度較短或其長度不足以深入到埋藏較深的隔水層時須考慮坑內(nèi)外水力聯(lián)系外，一般可將圍護結(jié)構(gòu)視為完全的隔水帷幕； 井點降水以降低基底以下承壓含水層的水頭，防止基坑底板隆起或突水

8、導(dǎo)致流砂為目的，但不能足夠保證其它各含水層（或不透水層）（俗稱隔層土）對基坑開挖和降水效果的影響。承壓含水層一般埋藏較深，圍護結(jié)構(gòu)的深度不足以把基坑內(nèi)外的承壓含水層完全隔開。其地下水滲流特征為：基坑內(nèi)外地下水連續(xù)相通，降水影響范圍不大，如過度過快會引起坑外地面沉降；管井降水方案：從地下水分析、基坑開挖深度、地下水含水層位置及其含水量看，對本基坑開挖影響最大的為1層雜填土及3層粉土（設(shè)計坑底土層），該層土體滲透性較弱，但含水量較大，且基坑底最深部位位于該層土頂面，需采取合理措施進行地下水處理。其作用有：其一是了保證地下室的正常施工及滿足抗浮要求；其二是確保基坑的正常開挖及基礎(chǔ)澆筑時，地下水位低于

9、坑底以下不小于0.5米。（3）降水及基坑方案選擇 考慮到土層自穩(wěn)能力差，對基坑壁穩(wěn)定性影響較大，應(yīng)進行放坡開挖，基坑擬采用土釘支護方式，地下水處理采取大面積降水方案，具體做法為：A、在原有循環(huán)水處理區(qū)輕型井點降水的基礎(chǔ)上，在冷水池、清水池、廢水池的基坑周邊增加大口徑（315）管井降水。東、西、南三面采用間距10米，深度12米管井降水；基坑內(nèi)采用間距10米，深度10米管井降水（間距和深度已依據(jù)計算結(jié)果、以往降水經(jīng)驗及現(xiàn)場實際情況作調(diào)整）。具體布置見附圖。B、在管井降水效果（井內(nèi)水位已降至基坑底0.5米高程，局部試挖至基底未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象）滿足土方開挖條件后分先后實施兩個標高區(qū)段內(nèi)的土釘支護墻：坡面

10、做2排48鋼管土釘支護，長度分別為9.5米和6米，坡面用C20噴射砼內(nèi)配6間距250*250鋼筋網(wǎng)。具體做法見附圖。C、水泵房北段基坑開挖較淺，不設(shè)土釘支護墻；水泵房南段開挖較深，設(shè)置土釘支護墻。 第二部分 施工方法 一、管井施工1井管制作及井管安裝降水井施工：用兩臺濱洲150J型鉆機鉆孔成孔，孔徑650mm，鉆頭直徑550mm。波紋井管外徑為315mm,內(nèi)徑為300mm，長度為6000mm，上下PVC波紋管用膠帶密封，鉛絲扎緊，波紋與波紋之間用10號鉆頭，每隔10 mm沿管長豎向全管段布置滲透眼。管身外表面用60目的尼龍網(wǎng)布包裹，用塑料線均勻捆扎，形成濾網(wǎng)。濾網(wǎng)四周用5-10的瓜子片灌砂到自

11、然地面以下米處，形成濾砂隔層，上面用自然土回填至地面。2管井降水根據(jù)管井布置圖放線定位安裝機械設(shè)備，鉆井成孔，井管安放，濾砂層填塞，水泵及進出水管安裝?，F(xiàn)場施工人員5名，1名工作人員負責(zé)操作機械設(shè)備，2名工作人員負責(zé)泥漿打撈，及清理。2名工作人員負責(zé)PVC波紋管打孔及下管擺放，濾料填實及自然土的回填。鉆孔或下管過程中如發(fā)生井壁塌陷現(xiàn)象，即用粘土將孔口填實重新施工。擺放PVC波紋管時四周用扶正木扶正，確保PVC波紋管垂直。管井安裝結(jié)束后，在每口管井中及時放入0.75千瓦高揚程水泵抽水，排放到指定地點，并安排3名工作人員分3個班次輪流值班，確保降水達到施工要求。并且在原有水泵數(shù)量的情況下多準備1.

12、5千瓦高揚程水泵貳臺，以便在抽水設(shè)備出現(xiàn)問題時及時替換。3.管井降水施工特別事項A、本次降水采用濱洲150J小型鉆機,設(shè)備總功率為20千瓦/小時；每臺抽水用高揚程水泵功率為0.75千瓦/小時,共20臺。為保障設(shè)備在基礎(chǔ)施工階段能不間斷抽水，因此在管井設(shè)備抽水運行過程期間需配置20千瓦發(fā)電一臺，以便在主供電源停電時及時轉(zhuǎn)換供電系統(tǒng)，確保降水過程連續(xù)有效。B、因管井降水設(shè)備及輕型井點降水設(shè)備24小時不間斷抽水,因此排水量較大。同時，基坑降水期正值本地雨季，廠區(qū)西圍墻外大面積農(nóng)田排水均通過緊臨基坑北側(cè)邊坡的明溝排水，且流量大。此部分地表水在排放過程中滲入基坑北側(cè)邊坡土體內(nèi)的速度較快，對基坑北側(cè)的降水

13、和邊坡穩(wěn)定影響極大。因此，在基坑降水期間，除循環(huán)水處理區(qū)的東、南、西、北四面基坑外側(cè)設(shè)置排水300（東、南、西三面）、100PVC（北面）波紋管外,尚應(yīng)在基坑北側(cè)沿已建的嘉源廠區(qū)圍墻設(shè)500PVC波紋管，并以此PVC波紋管為排水主管，將地表水及降水產(chǎn)生的水導(dǎo)排至張福河內(nèi)。（見附圖） C、降水原則：結(jié)合實際需要，制定了如下降水原則：降水滿足基坑干作業(yè)施工和建筑抗浮需要；滿足條件情況下抽水總量最??；滿足條件情況下材料用量盡可能少；降水引起的地面沉降不對周邊建構(gòu)筑物的運行產(chǎn)生破壞；二、降水注意事項1、輕型井點及管井降水需24小時不間斷抽水，不得在基礎(chǔ)土方回填完畢之前斷抽。2、輕型井點和管井安裝位置須

14、符合基坑圍護及井點、井管布置方案。3、采用的井點設(shè)備供電配套設(shè)施，應(yīng)符合安全生產(chǎn)條例和有關(guān)安全規(guī)定。 三、土釘墻施工3.1 材料（1）水泥：采用32.5普通硅酸鹽水泥；（2）混凝土：除特別注明外均為C20；（3）鋼材：采用6250鋼筋網(wǎng)片（4）土釘：采用48*3.2鋼管，3.2 混凝土護坡（1）坡面噴射C20細石混凝土，水泥：砂：石為1:2.0:2.0（重量比）；水灰比0.400.45；粗骨料粒徑不大于12mm。（2）面層厚度60mm。安放鋼筋網(wǎng)后一次噴射到位。 （3）噴射作業(yè)分段分片依次進行，噴射順序應(yīng)自下而上。（5）噴射混凝土1天強度不得低于5MPa;3天強度不得低于10MPa。（6）坡面

15、砼養(yǎng)護7天。3.3土釘施工1.每一層土釘施工工作面的水位高程，控制在每層工作面以下0.5m。2.開挖土釘施工工作面。邊壁采用小型機具或鐵鍬進行切削清坡，保證邊坡平整。3.在修整好的坡壁上埋設(shè)噴射混凝土厚度的控制標志。4.清除坡面虛土，噴射第一層面層混凝土護坡，噴射時，自下而上，噴頭與受噴面保持垂直距離0.6-1.0m，噴射厚度不小于40mm。5.噴射混凝土終凝2小時后，應(yīng)噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間根據(jù)氣溫確定，宜為3-7天。6.待面層混凝土終凝后，開始設(shè)置土釘。7.按要求定出土釘孔并作出標記和編號。8.鋼管先作除油污，除銹處理。沿長度方向焊上短段鋼筋。 9.按照土釘打入的斜度制作一只操作平臺，緊靠土釘

16、墻墻面安放。10.用氣錘將加工好的鋼管土釘按照計算角度打入。11.在孔口處設(shè)置止?jié){塞及排氣管，旋緊止?jié){塞使其與孔壁緊密貼合。12.通過止?jié){塞上將注漿管插入注漿口，深入到孔底250-500mm處，注漿管連接注漿泵，邊注漿邊向孔口方向拔管，直至注滿或排氣管停止排氣為止。放松止?jié){塞，將注漿管、排氣管與止?jié){塞拔出，用粘性土或水泥漿充填孔口。13.鋪設(shè)、綁扎面層鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)與面層內(nèi)連接相鄰?fù)玲敹瞬康耐ㄩL加強筋互相焊接。15.噴射第二層面層混凝土。16.待上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達到設(shè)計強度的70后，再開挖下層土方及下一層鋼管土釘施工。四、基坑降排水（1）根據(jù)場地條件，基坑降水采用輕型井點與管井降

17、水相互補充。（2）降水和地表水均有組織排至張福河內(nèi)。 （3）基坑頂部做好截水措施，防止地表水和基坑排水倒流回滲入基坑。（4）護坡坡面設(shè)置泄水孔五、工期計劃按要求日期內(nèi)進場，管井施工工期為5天；抽水工期以基坑施工完畢，土回填至自然地面時間為準。土釘墻施工工期為15天（根據(jù)土方開挖速度施工）。六、現(xiàn)場人員配置現(xiàn)場負責(zé)人張繼平 王紹軍技術(shù)員姜偲 朱亞軒安全員陳祖 建金雷管井施工操作員陳紅明土釘墻施工操作員張飛七、機械配置機械名稱型號數(shù)量備注1小型鉆孔機濱洲150J22空壓機315KW/臺3注漿機壓力0.35MPa14潛水泵揚程30米230.75KW/臺5噴漿機7.5 KW/臺16電焊機1第三部分 計

18、算書5.1 降水計算1、本工程含水層1層填土、及 粉土，基坑底最深部位已坐落于該層土頂面，由于該層土滲透性弱，含水量較大，為保證達到穩(wěn)定基坑邊坡、確保池體施工安全有序，結(jié)合以往降水經(jīng)驗，特依據(jù)建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)進行管井降水有關(guān)計算。 單管井出水量：q=120sl3K =120*3.14*0.048*9.530.047=61.86（m3/d）s-濾管半徑（m）取0.048（考慮現(xiàn)場實際情況及降水經(jīng)驗，所選管徑315僅為滿足水泵安裝和抽水要求，實際計算管徑取100）L-濾管長度，與含水層厚度一致，取9.5米。k-滲透系數(shù)（m/d）取5.4*10-5（cm/s），即0.047

19、(m/d)降水影響半徑：R=2SkH =2*5.3*0.047*9.5=7.1ms-基坑水位降深(m)按開挖最深4.8米以下0.5米，取5.3米k-滲透系數(shù)(m/d)，取0.047(m/d)H-含水層厚度(m)，取9.5米 基坑涌水量： 2(H-S)S Q= 1.336K lg(1+R/r0)K-滲透系數(shù)(m/d)H-含水層厚度(m)R-降水影響半徑(m)r0-基坑等效半徑(m) r0=0.29(a+b)=0.29*(64.7+22.6)=25.317（m）Q =1.366*0.047* (2*9.5-5.3)5.3 lg(1+7.1/25.317)= 43.56（m3/d）2、計算結(jié)果分析：

20、依據(jù)建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)有關(guān)規(guī)定，上述計算結(jié)果中單井出水量q 、降水影響半徑R 、基坑涌水量Q為管井計算中3個既獨立又相互聯(lián)系的重要參數(shù)。其中單井出水量q為確定管徑大小、水泵功率、管井?dāng)?shù)量的參數(shù)；降水影響半徑R為確定降水效果、降水影響范圍、管井間距的參數(shù)；基坑涌水量Q為確定管井?dāng)?shù)量的參數(shù)。計算結(jié)果顯示，由于本工程降水層滲透系數(shù)較小，因而管井降水計算中基坑涌水量Q僅只作為參考數(shù)據(jù)（管井?dāng)?shù)量n=1.1Q/q=1.1*43.56/61.86=0.77個，不滿足降水基本原則），管井?dāng)?shù)量依據(jù)降水影響半徑R和基坑周長即可確定。 3、管井高程及平面設(shè)計管井按潛水完整井基坑遠離邊界設(shè)計，

21、具體布置見示意圖。高程布置驗算降水的影響范圍r=10m4、結(jié)論根據(jù)以上計算結(jié)果及現(xiàn)場實際情況，為確保降水效果，管井平面間距控制為10m，井管長度在計算長度基礎(chǔ)上分別加長至10米、12米。5、降水降深驗算按照規(guī)范進行降深驗算，確定本布置滿足設(shè)計要求，即降水降深10m。5.2、邊坡計算項目: 超級土釘 計算條件：1.基坑安全等級為二級，重要性系數(shù)取1.0。2.巖土體抗剪強度指標C、值采用固結(jié)快剪指標3.土壓力計算根據(jù)半空間內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)和土體極限平衡理論而4.采用朗肯土壓力理論。5.場地中的土層采用水土合算計算模式。6.基坑頂部地面計算超載取q20kPa； 7.本次基坑支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力及穩(wěn)定性計算采用“

22、理正深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件F-SPW”進行。 設(shè)計簡圖 基本參數(shù) 所依據(jù)的規(guī)程或方法：建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ 120-99基坑深度： 4.800(m)基坑內(nèi)地下水深度： 20.000(m)基坑外地下水深度： 20.000(m)基坑側(cè)壁重要性系數(shù)： 1.000土釘荷載分項系數(shù)： 1.250土釘抗拉抗力分項系數(shù)： 1.300整體滑動分項系數(shù)： 1.300 坡線參數(shù) 坡線段數(shù) 1序號 水平投影(m) 豎向投影(m) 傾角() 1 1.760 3.700 64.6 土層參數(shù) 土層層數(shù) 4序號土類型土層厚(m) 容重 (kN/m3)粘聚力 (kPa)內(nèi)摩擦角 (度)釘土摩阻 (kPa)力錨桿土摩阻力

23、 (kPa)水土泊松比變形模量1素填土0.50018.910.015.080.0120.0合算0.2507.0002 粉土2.60025.210.015.080.0 120.0合算0.3007.0003粘性土+粉土2.80026.810.015.080.0120.0合算0.3507.0004淤泥質(zhì)土3.60044.710.0 15.080.0120.0合算0.2007.000超載數(shù) 1序號 超載類型 超載值(kN/m) 作用深度(m) 作用寬度(m) 距坑邊線距離(m) 形式 長度(m)1 滿布均布 20.000 土釘參數(shù) 土釘?shù)罃?shù) 2序號 水平間距(m) 垂直間距(m) 入射角度(度) 鉆孔

24、直徑(mm) 1 1.500 1.700 15.0 80 2 1.500 1.300 15.0 80 花管參數(shù) 基坑內(nèi)側(cè)花管排數(shù) 0基坑內(nèi)側(cè)花管排數(shù) 0 錨桿參數(shù) 錨桿道數(shù) 0 坑內(nèi)土不加固 施工過程中局部抗拉滿足系數(shù): 1.000施工過程中內(nèi)部穩(wěn)定滿足系數(shù): 1.000 內(nèi)部穩(wěn)定設(shè)計條件 考慮地下水作用的計算方法：總應(yīng)力法土釘拉力在滑面上產(chǎn)生的阻力的折減系數(shù)： 0.500圓弧滑動坡底截止深度(m)： 0.000(m)圓弧滑動坡底滑面步長(m)： 1.000(m) 局部抗拉設(shè)計結(jié)果 工況開挖深度(m)破裂角(度) 土釘號設(shè)計土釘長度(m)拉力標準值Tjk(kN)拉力設(shè)計值Tj(kN)11.23

25、9.8024.839.8034.839.819.38020.926.125.72552.165.2土釘設(shè)置：上排土釘長度取9.5米，下排土釘長度去6.0米。滿足計算要求 內(nèi)部穩(wěn)定設(shè)計結(jié)果 工況號安全系數(shù)圓心坐x(m)圓心y(m)半徑(m)土釘號土釘長度11.3060.5415.8473.41020.750-2.5226.7397.19631.317-2.5226.7397.19614.93925.225 土釘選筋計算結(jié)果 土釘號 土釘拉力(抗拉) 土釘拉力(穩(wěn)定) 計算鋼筋面積 配筋 配筋面積1 26.1 65.4 218.0 1D18 254.52 65.2 86.4 287.9 1D20 314.2 噴射混凝土面層