*工程专项抽水试验设计方案*有限公司2014年3月6日目 录一、工程概况1.1 项目概述1.2 围护概况二、工程与水文地质条件2.1工程地质条件2.2水文地质条件三、编写依据四、突涌验算五、试验目的与设计思路5.1试验目的5.2设计思路六、试验方案6.1试验设备6.2试验准备6.3试验过程6.4抽水过程技术要求6.5地面沉降点布置与监测要求七、施工工艺7.1施工工艺流程7.2施工技术要求八、施工现场管理8.1施工组织管理8.2施工进度计划8.3施工安全保障措施九、封井十、附图一、工程概况1.1 项目概述拟建“*工程”位于长宁区哈密路*号。基坑开挖面积约5779m，周长延伸412m，基坑普遍挖深9.75m（-10.85m），周边有三个集水井，挖深11.25m（-12.35m）。工程0相当于绝对标高+5.00m，自然地面相当于绝对标高+3.90m，即相对标高-1.10m。拟建场地北侧为野奴泾，距场地综合楼及地下靶场约18至25m；距剑河路约10至15m，距哈密路约40m。1.2 围护概况 基坑采用钻孔灌注桩结合单排（850*600）三轴水泥土搅拌桩作为挡土止水体系，设置二道钢筋混凝土支撑，局部及挖深区域采用双轴搅拌桩进行坑底加固处理。二、工程与水文地质条件2.1工程地质条件2.1.1地形地貌上海位于长江三角洲入海口南端，属长江三角洲冲积平原、属滨海平面地貌。根据勘测本工程基地的土层可分为6层及若干分层，具体如下：层号土层名称土层厚度m层底标高m状态压缩性重度kn/m渗透系数cm/s填土1.582.281褐黄色粉质粘土夹粉质粘土1.071.30可塑中等18.601.36E-062灰黄色淤泥质粉质粘土0.970.33流塑高等17.503.31E-06灰色淤泥质粉质粘土6.89-6.56流塑高等17.305.02E-06灰色淤泥质粘土7.58-14.14流塑高等16.905.19E-071-1灰色粘土2.90-17.03流/软塑高等17.304.94E-071-2灰色粉质粘土1.94-18.97软塑高等17.602.88E-062-1灰色砂质粉土夹粉质粘土2.35-21.33中等17.803.42E-042-2灰色砂质粉土1.73-22.69中等17.704.25E-043-1灰色粉质粘土6.91-29.29软塑中偏高17.805.11E-053-2灰色砂质粉土与粉质粘土互层4.73-32.99软塑中等17.703-3灰色粉质粘土8.77-41.19软/可塑中偏高17.90灰色粉砂未未中偏低19.902.2水文地质条件2.2.1潜水拟建场地浅部地下水属潜水类型，受大气降水及地表迳流补给。潜水位埋深随季节、气候等因素而有所变化，场地年平均地下水位埋深为地表面下0.50.7m，低地下水水位埋深为地表下1.5m。本工程计算取地下水位埋深为地表面下0.5m。2.2.2微承压水拟建场地内微承压水主要为第2-1和2-2层中地下水，根据上海地区区域性水文地址资料，承压水水头埋深一般约为地面以下311m，勘测期间2-1微承压水水头埋深在地面下4.50m，本工程主地下室基坑开挖深度约为11.25m，第2-1层最浅埋深为22.71m，按最不利的承压水水头埋深3米考虑，根据规范（DGJ08-37-2002）第11-3-3条，经验算坑底抗突涌安全系数1.021.05，基坑深坑区域开挖过程中可能会产生突涌的现象。2.2.3承压水拟建场地内承压水主要为第层中地下水，根据上海地区工程经验，承压水水头埋深一般约为地面以下312m，年呈周期性变化，其顶面埋深大，对工程建设基本无影响。三、编写依据1国家标准：建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-20022国家标准：供水管井技术规范GB50296-993国家标准：建筑基坑支护技术规程JGJ 120-20124上海市标准：地基处理技术规范DG/TJ08-40-20105上海市标准：地基基础设计规范DGJ08-11-20106上海市标准：基坑工程设计规程DG/TJ08-61-20107行业标准：建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）四、突涌验算本次设计方案中第2-1层中的微承压含水层，层面埋深较平缓，根据本场地的地质勘探报告，本次设计按最浅埋深22.71m计算。根据经验水头埋深一般为311m呈周期性变化，本次设计方案按实际不利水头3m计算。由于本基坑较深，根据施工经验，降水时要考虑对周边环境沉降影响的问题。开挖过程中，必须有效控制承压水水头埋深，防止基坑发生突涌事故，因此，必须进行基坑突涌稳定性分析。基坑底板抗突涌稳定条件：在基坑底板至承压含水层顶板之间，土的自重压力应大于承压水含水层顶板处的承压水顶托力，可按下式进行承压水位控制：F=s（22.71- hs）/w(22.71-D) 1.05式中：F -安全系数（取1.05）hs -基坑开挖深度（m）D -安全承压水头埋深值（m）s-基坑底板至承压含水层顶板间的土层重度的层厚加权平均值本工程取（17.53kN/m3）w -地下水的重度（10kN/m3）基坑底板抗突涌验算示意图根据上式，可以计算出开挖深度hs对应的安全水位埋深D，详见下表： 基坑开挖深度hs-安全水头埋深D对应关系表序号开挖深度h(m)安全水头埋深D(m)水位降深(m)110.903.000211.253.580.58五、试验目的与设计思路5.1试验目的由于本工程基坑开挖深度较深，地下含水层埋藏较浅，基坑开挖时需要降低地下水位的幅度较大。为了确保有效控制地下水以及尽量减小降水对周边环境的不利影响，需要准确分析本工程场地的水文地质特征、掌握水文地质参数、观察和掌握抽水引起的深层承压水的水位变化特征。为深化围护及降水设计需进行必要的现场水文抽水试验。据此，本基坑水文地质抽水试验拟分为两部分：单井试验求参数部分和群井试验环境影响部分。本次试验的目的如下：1、通过抽水试验和调研，查明2-1层中的微承压含水层埋深及试验期间承压水水头高度，提供本场地不需要降承压水的临界开挖深度；2、通过抽水试验，求取第2-1层水文地质参数（包含渗透系数、弹性释水系数等）；3、测定单井实际涌水量，测定涌水量与水位降深的关系曲线；4、通过抽水试验，计算减压降水时降压井影响半径及降压井的插入深度；5、通过短期局部的抽水试验和地面沉降监测，有效模拟推测基坑长时间群井降承压水引起周边土层固结沉降影响及数值，以及沉降值与群井布置和水头降深的关系；6、通过抽水试验停止抽水后，监测周边土体沉降回弹恢复值与抽水持续时间长短关系，以判别持续降承压水引起的土体固结沉降，在多长抽水时间可部分恢复，持续降水多长时间以后为不可恢复，影响范围多大；7、根据抽水试验结果、钻孔地层和地下水位动态等建立基坑降水数值模拟模型，对模型进行识别后，预测基坑降水引起周边地区地下水渗流场变化趋势；8、根据抽水试验和模型模拟预测结果，分析和预测降水引起对基坑周边地面沉降的时空分布和影响程度；9、通过抽水试验,为本工程今后基坑开挖时的承压水降压提出建议方案（包括降压井数量、深度、滤管长度等）。10、通过抽水试验，为基坑围护结构及降水设计提供设计依据或建议。5.2设计思路本工程东侧为哈密路，下有多条管线，为确保深基坑开挖的安全，以防出现突涌和降水对基坑周边环境影响尽量最小，即在允许范围内。综合本场地土质水文条件、周边环境和围护设计，本次试验层主要的目的层为第2-1层，所以在该层布置试验井。同时，试验井位结合后期降水需求，必要时作为后期降水井。六、试验方案按照突涌验算的结果以及周边环境的情况，结合试验目的与设计思路，本次试验拟设计3口抽水井Y1Y3，3口观测井YG1YG3。另布设3个断面的地表沉降点D1D15，监测范围达50m（每10m布设1个）。另外沿哈密路布设一排地表沉降点D16D30。试验井及地表沉降点平面示意图见图：试验井结构示意图见图：试验井开孔孔径600mm，滤料上部填2m粘土球止水，粘土球上部回填粘性土至地表面。试验井结构参数含水层编号井深m井管埋深m滤管埋深m填砾埋深m备注2-1层Y12702722262227抽水2-1层Y22702722262227抽水2-1层Y32702722262227抽水2-1层YG12702722262227观测2-1层YG22702722262227观测2-1层YG32702722262227观测6.1试验设备为了满足本次试验精度和要求，确保试验成果的准确性，在试验设备选用上力求精密。相关试验设备如下：成井设备：选用山东济宁工程机械厂生产的M-200型水文钻机，钻头选用带保径圈的三翼钻头，满足成孔要求；井管选用时应考虑过水断面要求，减小井水含沙量；封孔选用优质粘土球，保证上下两个含水层不连通；抽水设备选用高功率的降压泵，满足单井出水量要求；试验水位观测选用欧洲Water&Land公司生产的Diver地下水位自动记录仪，该仪器可1秒钟记录一次数据，精度为100m深度范围内误差不超过2mm；水量测量选用大口径水表；沉降监测选用徕卡精密自动安平水准仪，配2m铟钢尺；为按时按质按量完成本次抽水试验工程，计划所需机械设备如下：序号设备名称规格型号数 量电功（KW）1工程钻机M-200型1套182泥浆泵86型1台7.53空压机W-1-71台5.54潜水泵QDX3-10-0.7511.1/台5降压泵200QJ32-50/435.5/台6Diver自动水位监测仪3套7水位计1个6.2试验准备1、试验所需场地场地条件：通水通电、场地平整，沉降监测期间现场无大型机械施工；电源要求：现场供电功率不小于50kw；排水要求：试验井附近应有排水明沟或市政泄水口，排水管道直径不宜小于300mm，排水沟至井位距离不宜超过50m远。2、准备阶段设备进场施工前准备工作约2天，考虑6眼试验井成井时间约6天，设备安装、