深井施工方案
1 1、概述、概述 1.11.1 工程概况工程概况 浦东中试基地工程位于上海市张江高科技园区集成电路产业区, 总用地面积约 6700m2,总建筑面积 22196m2,本工程场地自然地坪 标高为-0.65m,上部结构为 1 栋 11 层办公楼,总建筑高度 49.95m。 建设单位:上海船舶研究设计院 设计单位:中船第九设计研究院工程有限公司 围护设计:中船第九设计研究院工程有限公司 监理单位:上海凯悦建设咨询监理有限公司 勘察单位:中船勘察设计研究院 总包单位:上海市第二建筑有限公司 本工程地处上海市浦东张江高科技园区集成电路产业区, 张江路 以东,芳春路以西,金秋路以南,祖冲之路以北,紧领祖冲之路,东 邻上海宇体光电有限公司,场地西侧、北侧均为空地。 场地东侧上海宇体光电有限公司为 8 层和 3 层办公楼, 两栋办公 楼基础均为预制桩,距离本基坑围护内边线约13m。 1.21.2 方案编制依据和原则方案编制依据和原则 1.2.11.2.1 编制依据编制依据 (1)本工程设计文件; (2)本工程岩土工程勘察报告; (3) 上海市工程建设规范 《基坑工程设计规程》(GBJ08-61-97) ; (4)国家标准《供水水文地质勘察规范》 (GB50027-2001) ; (5)国家标准《供水管井技术规范》 (GB50296-99) ; (6)国家和上海市颁布的有关环境保护和文明施工的法律、法 规和措施; (7)本公司多年从事同类工程所形成的技术储备和施工经验。 1.2.21.2.2 编制原则编制原则 (1)科学设计,突出重点,以确保基坑安全为前提。 (2)保证施工安全、工程质量、文明施工和环境保护等相关符 合技术标准和有关法律、法规要求,确保各项目标实现。 (3)在认真领会设计文件的基础上,结合场地情况,应用新技 术成果,确保各项施工方案科学合理,降低工程成本。 2 2、工程地质条件、工程地质条件 2.12.1 场地地形地貌场地地形地貌 拟建场地位于上海市浦东新区, 地处长江三角洲东南前缘, 属滨 海平原地貌类型,地势平坦,地面平均标高约为4.62 米。 2.22.2 水文地质条件水文地质条件 经勘察揭露, 地基土在100m深度范围内均为第四纪松散沉积物, 属第四系河口~滨海、浅海相沉积层,主要由饱和粘性土、粉性土及 砂性土组成。具水平成层分布的特点。 据区域资料,地下水主要有浅部粘性土层中的潜水, 部分地区深 部粉性土、砂土层中的承压水。 根据地质资料可知,本场区含水层有第③层灰色淤泥质粉质粘 土、 第④层灰色淤泥质粘土、 第⑤层灰色粉质粘土、 第⑥层粉质粘土、 第⑦层灰色粉沙等,含水层导水性一般,富水性较好。 浅部土层分布有潜水, 主要补给来源为大气降水的入渗补给和地 表泾流,以蒸发为主要排泄方式,水位受季节性变化影响明显,年变 幅在 1m 左右。上海市年平均地下水位埋深为地表面下 0.5m,低水位 埋深为地表下 1.5m,设计可按不利原则选择合适的地下水位埋深。 勘察期间量测的地下水埋深为 0.2~1.5m。 根据上海地区区域水文地质资料,承压水含水层呈年周期性变 化,承压水头埋深的变化幅度一般在 3m~11m之间。 3 3、基坑降水方案、基坑降水方案 3.13.1 降水目的降水目的 根据本工程的基坑开挖和基础底板结构施工要求, 本工程降水的 目的为: (1)疏干开挖范围内各土层中的地下水,防止基坑积水,方便 挖掘机和工人在坑内施工作业,保证基坑开挖施工安全、快速进行; (2)加固基坑内和坑底下的土体,提高土体强度,增加坑内土 体抗力,提高地基坑剪强度,防止开挖面的土体隆起和开挖过程中的 纵向滑坡,从而减少坑底隆起和围护结构的变形量, 防止坑外地表过 量深降; (3)降低微承压含水层的地下水头,防止基坑突涌,保证开挖 过程中基坑底板的稳定性。 3.23.2 降水井的布置降水井的布置 3.2.1 轻型井点 根据实际情况,本工程西侧、北侧基坑外采用轻型井点降水。 本工程西侧、 北侧-2.8m 处采用 1:1.5 放坡, 在放坡坡顶处采用四 组线状井点,井点管间距 1.5m,管长 5m。 3.2.2 疏干深井井点 3.2.2.1 布置原则 (1)潜水疏干降水井的布置,原则上按上海地区单井有效降水 面积的经验值结合拟建工程场区土层特征、 基坑平面形状、 尺寸确定。 根据降水施工经验, 单井有效降水面积为 150m2~250m2,鉴于基 坑开挖范围内土层以粘性土为主, 本工程取 200m2/口, 个别区段根据 基坑平面形状及土性条件适当增减。 (2)降水井深度应能满足基坑施工须将地下水位降至基坑底面 以下 1m 的要求。 3.2.2.2 布置方案 本工程基坑开挖深度为自然地面下-11.85m,基坑周边采用 3¢ 1000@750SMW 内插 H850*300*14*25 止水帷幔,当深井管采用 17 米长时, 不但降水效果好, 同时对周边环境和已完建筑的影响将很小。 (3)降压井的设计布置思路 根据本工程的具体地层情况、围护结构及基坑开挖的设计深度, 需计算承压水含水层的预托力是否在安全范围内。 基坑底板定性性验算 基坑底板的稳定条件: 基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应 大于承压水的顶托力。即: H·γ s≥Fs·γ w·h 式中: H —基坑底至承压含水层顶板间距离(m) γ s —基坑底至承压含水层顶板间的土的重度(kN/m3) h —承压水头高度至承压含水层顶板的距离(m) γ 33 ,取 10kN/m; w —水的重度(kN/m) Fs—安全系数,一般为 1.0~1.2,本工程取 1.1; Fs·γ w·h=1.1*10*(28-3)=275kpa H·γ s=18*(28-11.2)=302kpa H·γ s≥Fs·γ w·h,基坑是安全的,不需要降承压水。 3.2.2.3 疏干井的布置 根据基坑面积,在基坑内按 150~250m2/口均匀布置,本工程基 坑面积约 5660 平方米左右,疏干井的数量为:N=S/A 坑内降水井数量计算公式: n=A/a 式中: n—井数(口) ; A—基坑面积(m2) a—单井有效降水面积(m2) ,取 200m2 本基坑内疏干井取 33 口。 疏干井深为 17m(过滤管长 12m) 。各井孔直径为φ 600mm,井 管直径为φ 273mm。技术参数如下: 孔径φ 类别 疏干井 井数 33 井深(m) (mm) 17600 管径φ (mm) 273 沉淀管 备注 长度(m) 1.0 水位观察:可利用四口疏干井作为基坑内水位观察, 具体位置见 剖面图。 3.33.3 深井结构设计深井结构设计 为保证井管具有一定的强度, 并满足降水及降水过程中需随时割 管的需要,采用间隔设置滤水管的设计方案,其结构设计、过滤器的 安装部位详见附图 2-6,主要设计参数如下: 终孔直径:不小于φ 550mm; 井口:高出地面 0.3~0.5m,防止污水进入井内,井壁外围一般采 用优质粘土或水泥浆封闭,基深度不小于2.00m。 井管:采用焊接钢管,直径(内径)φ 250mm; 滤水管: 采用桥式滤水管, 直径φ 250mm, 外包 30~40 目尼龙网; 砾料:各井从井底向上至