基坑降水施工设计书及相关施工图纸.docx

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基坑降水施工设计书及相关施工图纸

目录

TOC\h\z\u9.1基坑突涌的可能性评价 -1-

9.2基坑突涌可能性计算 -2-

9.3基坑安全稳定性计算 -3-

9.4疏干降水设计 -4-

9.5减压降水设计 -5-

9.6数值模拟分析 -7-

9.6.1数值模型建立 -7-

9.6.2数值模型预测分析 -10-

9.7降水井工作量统计 -12-

9.8抽水试验 -12-

9.1基坑突涌的可能性评价

在评价其对基坑工程的影响时，宜根据其动态规律，按最不利原则考虑。

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安全系数下承压水的顶托力。

采用安全系数法:

Pcz/Pwy=（H·γs）/（γw·h）≥Fs

式中：

Pcz—基坑底至承压含水层顶板间土压力（Pa）；

Pwy—承压水头高度至承压含水层顶板间的水压力（Pa）；

h—基坑底至承压含水层顶板间距离（m）；

γs—基坑底至承压含水层顶板间土的加权平均重度（KN/m3）；

H—承压水头高度至承压含水层顶板的距离（m）；

γw—水的重度（KN/m3），取10KN/m3；

Fs—安全系数，取1.10；

图9-1基坑底抗突涌验算示意图

9.2

基坑突涌可能性计算

第⑥4b层砾砂

据勘察资料第⑥4b层砾砂在主体基坑内最浅埋深约40.40m，基坑底至承压含水层顶板间土的加权平均重度取17.4KN/m3，为确保基坑安全，按最不利原则水位取2.80m进行计算，则：

1．主体基坑标准段最浅开挖深度约16.89m，

Pcz=H·γs=（40.40-16.89）×17.4≈409.1KPa；

Pwy=γw·h=（40.40-2.80）×10.0=376.0KPa

Fs=Pcz/Pwy=409.1/376.0≈1.09＜1.10(突涌)；

2．主体基坑端头井最大开挖深度约19.48m，

Pcz=H·γs=（40.40-19.48）×17.4≈364.0KPa；

Pwy=γw·h=（40.40-2.80）×10.0=376.0KPa

Fs=Pcz/Pwy=364.0/376.0≈0.97＜1.10(突涌)；

3．综上计算结果，主体基坑在开挖过程中该层承压水存在突涌可能性，为确保基坑安全，需对该层承压水进行减压降水处理。

9.3基坑安全稳定性计算

9.3.1安全降深计算

对于第⑥4b层砾砂

1）当标准段开挖至16.89m时，

FS=PCZ/Pwy=1.10，

PCZ=H·γs=409.1KPa，

H2=H1-PCZ/FS/γw=40.40-409.1/1.10/10.0≈3.3m，

Sw=H2-H0=3.3-2.8=0.5m。

即当标准段开挖至设计深度16.89m时，该层承压含水层水头最小降深为0.5m（以承压水水头2.8m计算），承压水水位降至3.3m。

2）当端头井开挖至19.48m时，

FS=PCZ/Pwy=1.10，

PCZ=H·γs=364.0KPa，

H2=H1-PCZ/FS/γw=40.40-364.0/1.10/10.0≈7.4m，

Sw=H2-H0=7.4-2.8=4.6m。

即当端头井开挖至设计深度19.48m时，该层承压含水层水头最小降深为4.6m（以承压水水头2.8m计算），承压水水位降至7.4m。

9.3.2安全开挖临界深度

对于第⑥4b层砾砂

FS=PCZ/Pwy=1.10，

Pwy=376.0kpa，

h=H1-FS×Pwy/γs=40.40-1.10×376.0/17.4≈16.6m。

即当主体基坑开挖到16.6m时开始启动减压降水井，为确保基坑工程安全，并尽可能减少降水时间，减小对周边环境的影响，工程实际施工时宜根据施工时实际水位进行计算，确定何时启动减压降水井。

根据前述计算，开挖标高超过临界深度，才需要进行减压降水。

表9-1开挖深度与承压含水层安全水头对应关系表

层位

区域

开挖深度(m)

安全承压水头埋深(m)

降深量(m)

第⑥4b层砾砂

主体基坑

16.6

2.8

临界状态

标准段

16.89

3.3

0.5

端头井

19.48

7.4

4.6

注：1.以地面起算；

2.H0—承压含水层水头埋深（m）；

3.H1—承压含水层顶板最浅埋深（m）；

4.H2—承压含水层水头安全埋深（m）；

5.H3—基坑安全开挖深度（m）；

6.Sw—承压含水层最小降深（m）；

7.h—安全开挖深度（m）。

9.4

疏干降水设计

在以黏土、淤泥质黏土及粉质黏土为主的疏干降水含水层中，考虑黏性土的渗透系数较小，水位下降较慢，含水量的有效降低标准较低，重力水的释放需要较高要求的降排水条件（降水时间以及抽水强度等），