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建筑工程基坑降水施工技术方案论析
作者:佚名 来源:第一论文网 点击量: 发布时间:2013-12-21 13:09:09

  摘 要:本文介绍了某高层建筑工程采用了疏干降水措施,施工工艺简单,成井速度较快。同时其管井在基坑开挖中易于拆除。它改善了施工条件,提高了功效,同时也加快了工程进度。

  一、工程简介

  本工程建筑主要由一栋高层办公楼,一栋商业用房及地下车库构成,三个区基坑开挖深度分别为︰14.3m 和13.8m; 10m。需进行基坑降水。

  二、降水目的

  1.基坑降水目的是提高土体抗力强度,减少坑底隆起量和围护结构的变形量。

  2.确保施工时基坑底板的稳定性。为挖掘机和工人在坑内施工作业提供了干施工环境,满足了施工要求。

  三、基坑降水方案确定

  1.降水思路。根据基坑开挖深度,按照基坑水位降至基底以下1~2m 的原则。初步设计疏干井井深为20.00m,井孔直径600mm,井管选择外径为φ400mm 混凝土管和混凝土滤管,其中混凝土管单节长度4m,滤水管单节长度4m,每道深井由3 节混凝土滤管和1 节混凝土管组成。施工时采用本工程选用鲁济干–150 型工程钻机,降水井孔径为600mm,成孔采用正循环自然泥浆造浆,泥浆护壁回转钻进成孔,钻头选用带保径圈的三翼钻头,钻头直径选用550mm。根据施工经验,使用这些钻头施工稳定性好,能确保成孔质量,能有效控制成孔中的缩径现象,为确保工程质量奠定基础。

  2.设计计算。由于井点系统涌水量以水井理论为依据,该降水井井底为不透水层且布置在两层无压力的含水层之间,所以涌水量的计算以无压完整井的理论为依据进行设计计算。渗透系数K由单井抽水试验及工程地质报告确定为0.4~2m/d,取1.6m/d。

  2.1影响半径

  式中:R — 影响半径,m;S — 水位降深,取16m;H — 含水层厚度,取21m;K — 土层渗透系数,取1.6m/d。则R=180.86m

  2.2引用半径

  因为A/B=59/13=4.538>3

  式中A — 基坑长度,取59m;

  B — 基坑宽度,取13m;则引用半径采用公式ro=P/2π进行计算

  式中P — 基坑周长,取144m;ro — 引用半径,m。

  所以ro=P/2π=144/2π=22.92m

  2.3基坑总涌水量计算

  式中Q — 基坑涌水量,m3/d;

  K — 土的渗透系数,m/d;

  H — 含水层厚度,m;

  S — 水位降低值,m

  R — 抽水影响半径,m;

  X — 基坑假想半径,m;

  X=F/π,F 为基坑面积。

  经计算,Q=827.31m3/d。

  2.4单井涌水量

  式中q — 单井出水量,m3/d;

  r — 过滤管半径,m;

  l — 过滤管长度,m;

  k — 土的渗透系数,m/d;

  q=65×π×0.4×4×0.41/3=240.73m3/d

  2.5疏干井分析计算

  确保基坑顺利开挖,需降低基坑开挖深度范围内的土体含水量,本工程需要疏干的层位包括①、②、③及④层上部潜水。

  坑内疏干井数量按式中确定:n=A/a 井

  式中:n — 井数(口);A — 基坑需疏干面积(m2);a井 — 单井有效疏干面积(m2);

  根据我公司多年的基坑降水施工经验,单井有效抽水面积a井的经验值为150m2~250m2,本次取180m2/口。详见“疏干井及试验井及减压井井结构图”(图1)。

  基坑未加固区域总面积:A﹦7050m2,N=A/a 井=7050/180﹦39口所以基坑总体布置39口疏干井及2口减压井,疏干井井深为20.00m,减压井井深30mm。详见“疏干井及减压井平面布置示意图” (图1);井结构图详见“疏干井及减压井井结构图”(图2)

  四、降水施工工艺及施工技术

  1.工艺流程。

  准备工作→钻机进场→定位安装→钻孔、清孔→下护口管→钻进→终孔后

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