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时间:2018-10-25
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1、凯旋大厦深基坑降水设计与实践:以凯旋大厦工程为背景,研究深基坑支护与降水的设计。分析选择降水方法的原则,阐述管井降水设计需要计算的参数和程序。分析降水监测的原因和方法,提出了减少降水不利影响的控制措施。 关键词:深基坑降水设计监测 :S611:A: 由于城市土地资源的日益紧张,人们逐渐把开发地下空间作为扩展人类活动的方向。基坑开挖的深度逐渐增大,由此产生的基坑支护与降水成为工程建设者必须严肃考虑的问题。施工时若地下水渗入造成基坑浸水,使地基土的强度降低,压缩性增大,建筑物产生过大沉降,或是增加土的自重应力,造成基础附加沉
2、降,就直接影响到建筑物的安全。通过降水,不但降低水力梯度,还可以防止产生流砂、管涌现象给工程造成的破坏作用,增加了深基坑边坡的稳定性。 1工程概况及地质条件 凯旋大厦位于山东淄博市,是一座综合性商务餐饮建筑,基坑东西长76m,南北宽57m,开挖深度13m。基坑北侧距市区主要街道约20m,西、南侧距原有城市建筑为9m,东侧为十层高的某饭店。地下水位埋深9m,再下部为不透水层,地层地质条件及参数见表1 表1土层地质条件及参数。 2降水方案设计 2.1方案选择 目前基坑支护工程中选择降水方法时按颗粒粒度成分确
3、定,中粗砂以上粒径的土用水下开挖法或堵截法;中砂和细砂颗粒的土用井点法和管井法;淤泥或粘土用真空法和电渗法。由于本设计的含水层主要为中细砂、砾砂、圆砾层,宜采用井点法和管井法;而由于井点法多适用于地下水位较高的基坑,需采用多级降水的方法,施工困难,因此本基坑选用管井法降水。 2.2管井井点的设计 (1)管井井点的布置方式分析 采用坑外布置的方式.由于基坑的平面形状是矩形,根据布置原则,凡基坑成块状的均宜采用环形封闭式井点布置;当降水基坑为条状图形时,采用线形式布置。由于本工程基坑面积较大,宜采用环状井点,以利于挖土机和运
4、土车辆出入基坑,也利于更有效的抽水。 (2)井管埋置深度计算 埋置深度务必保证地下水位下降到基坑底面以下0.5m-1.0m,埋置深度由(1)式确定: (1) 式中:H为井点管埋置深度(m);为地下水位至基坑底距离(m);为地下水位至集水总管距离(m);为降水后地下水位至基坑底的安全距离(m);I为水力坡度,环形布置取;为井点管至基坑中心的距离(m);Y为过滤器工作部分长度(m);T为沉砂管长度(m)。 计算H=4+9+0.6+38+6+0.8=24.2m (3)确定抽水影响半径R 抽水影响半径由式(2)确定:
5、 R=(2) 式中:t为时间,自抽水时间算起(d);H为含水层厚度(m);k为渗透系数(m/d);m为土的给水度(给水系数),查表砾石、卵石层的m=0.3、0.35。 H=24.2-9=15.2(m) 渗透系数k取加权平均值:k= ==7357(m/d) 所以R==1131(m) (4)基坑涌水量计算 基坑远离边界,属潜水完整井。总用水量计算采用文献[1]提供的公式,计算得 1.3667357 单井出水量q=13191(m³/d) (5)井点管的数量计算 n=1.1=1.1=64(根)系数
6、1.1为考虑堵塞等因素的井点管备用系数。 (6)井点管间距计算 D===5(m) 由于基坑边四角距基坑中心的距离较远,故四角井管布置时应加密。 3降水监测 3.1监测的必要性 井点管埋设完成开始抽水时,井内水位开始下降,周围含水层的水不断流向滤管,在无承压水等环境条件下,经过一段时间之后,在井点周围形成漏斗状的弯曲水面,即“降水漏斗”,这个漏斗状水面逐渐趋于稳定,一般需要几天到几周的时间,降水漏斗范围内的地下水位下降以后,就必然会造成地面沉降。该影响范围较大,有时影响半径可达百米。在实际工程中,由于井点管滤X及砂滤
7、层结构不良,把土层中的粘土颗粒、粉土颗粒甚至细砂同地下水一同抽出地面的情况也是经常发生的,这种现象会使地面产生的不均匀沉降加剧,造成附近建筑物及地下管线的不同程度的损坏。 设置地下水位观测孔,并对临近建筑、管线进行监测,在降水系统运转过程中随时检查观测孔中的:以凯旋大厦工程为背景,研究深基坑支护与降水的设计。分析选择降水方法的原则,阐述管井降水设计需要计算的参数和程序。分析降水监测的原因和方法,提出了减少降水不利影响的控制措施。 关键词:深基坑降水设计监测 :S611:A: 由于城市土地资源的日益紧张,人们逐渐把开发地
8、下空间作为扩展人类活动的方向。基坑开挖的深度逐渐增大,由此产生的基坑支护与降水成为工程建设者必须严肃考虑的问题。施工时若地下水渗入造成基坑浸水,使地基土的强度降低,压缩性增大,建筑物产生过大沉降,或是增加土的自重应力,造成基础附加沉降,就直接影响到建筑物的安全。通过降水,不但
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