大基坑開挖降水施工設計初探論文

　　一、工程概況

　　某公司擬建中的120萬噸/年延遲焦化裝置,項目主要由冷卻罐區(Ⅰ區)、高壓水泵間(Ⅱ區)、貯焦池區(Ⅲ區)、分餾設備區(Ⅳ區)、主裝置區(Ⅴ區)等組成。地基持力層要求挖到中密卵石層后換填天然級配砂加石至設計標高,開挖范圍為136米×118米,開挖深度7.3米,地下水位平均為-2.5米。開挖深度在地下水位

　　以下,因此必須采用降水才能保證基坑底部干槽作業。

　　二、地質概況

　　1、地形、地貌

　　靠近黃河南岸Ⅱ級階地前沿,地形由南向北緩傾斜,地形平坦,地面標高:平均為1533.00

　　2、地層巖性

　　根據地勘報告,該工程地質勘探范圍內,地基土主要由四層組成,分別是:雜填土、黃土狀粉土、卵石、泥巖、沙巖。

　　0. 5m絕大部分地表硬化,

　　厚0.4~2.8m為雜填土。

　　厚2.0m~4.8m為黃土狀粉土。

　　厚2.3m~5.7m為卵石層。

　　厚7.8m~10.0m以下為泥巖、沙巖,不含水。

　　3、地下水

　　本次勘察期于鉆孔中實測到地下水潛水水位為-1.43m~-3.83m,平均-2.5m,水位標高1531.19~1530.80m,由西南向東北滲流。

　　三、工程降水施工

　　1設計依據

　　①、中國石化工程建設公司、中國石油蘭州石化公司120萬噸/年延遲焦化裝置地基處理設計圖紙。

　　②、鐵道第一勘察設計院《蘭州石化公司120萬噸/年延遲焦化裝置巖土工程勘察報告》(2003.9.5)

　　③、《供水管井技術規范》(GB50296-99)

　　《供水水文地質鉆探與鑿井操作規程》(GJJ13-78)

　　2、降水工程特點

　　根據本工程水文地質條件及基坑開挖情況,本降水工程的特點:

　　①、場地含水層主要由黃土狀粉土及卵石土組成,含水層主要是卵石層,透水系數大,降水相對容易。

　　②、降水面積較大。不透水層泥巖較淺,根據地質報告,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區的含水層厚度平均為9米,Ⅴ區的含水層的厚度平均為8.5米。

　　③、場地地下有管線、電纜,附近有鐵路專用線,影響降水井的施工需控制降水沉降。

　　由于上述情況,本次降水工程宜采用大管徑井點降水。

　　①、為滿足開挖要求、基坑中心水位應比坑底低1.0米。

　　②、場地開挖面積較大,東西長136米,西北長118米,基坑開挖施工區域內盡量少布置管井。管井深度設計為L=井管露出地面長度+開挖深度+基坑中心水位比坑底降低值+沉砂管長度=0.5+7.3+1+2.5=11.3米,根據井管的模數,取井管總長為12.5米,其中沉砂管深入到泥巖。

　　四、降水井布置

　　㈠管井數量計算

　　由于區域開挖深度不一樣,為計算準確,分兩部分來計算井管數量,見下圖:(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區為第一部分,Ⅴ區為第二部分)。

　　1、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區降水管井計算

　　①參數

　　②基坑漏水量

　　③管井出水量

　　l-井管濾管有效長度,取4m。

　　則每小時出水量為

　　④采用 的潛水泵抽水,則管井數量為

　　n=2Q/q=5705×2/957=12口井

　　考慮安全系數1.1

　　則需要井數為12×1.1=14口井

　　2、Ⅴ區降水管井計算

　　①參數

　　②基坑涌水量

　　③采用25 m3/h潛水泵抽水,則管井數量為

　　n=1.1×2Q/q=1.1×2×6013/957.6=14口井

　　3、由于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區和Ⅴ區是一個基坑整體,只不過是開挖深度不同,按照井管沿周邊均布原則,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區南側布置的7口井(見附圖編號為14、17、18、19、20、21、6號井)則在Ⅴ區共用,無需重布。則Ⅴ區共需管井數為14-7=7口井。見后附圖,井編號為1、2、3、4、5、15、16號井。

　　㈡、場地四周按降水井間距依次布置。場地中央降水井在各區應避開管道、電纜、鐵路與施工方協商最終確定井位。其間距應均勻布置,應盡量布置在廠區路邊上,在鐵路旁邊布孔應控制在離鐵路中基3m以外。降水井應布置距離基坑開挖邊坡線1.5m處。所有降水井的排水全部集中排水至蘭州石化公司污水管道,排水需到廠相關部門辦理手續。