1.00m);
μ— 含水层的给水度(粉砂与粘土给水度经验值
为 0.10~0.15 )(供水文地质手册\\第二册),本次根据上部土层的性质取:μ= 0.10。
a.基坑面积(A)计算
① 东端头井面积:320.92m; ⅱ ② 西端头井面积:320.92m; ⅲ ③ 主车道面积:2436.16m; 基坑面积A = 3078m。
b.降水深度(h)计算
2
222
h = 基坑开挖平均深度13.60m + 1.00m - 静止水位
0.50m
= 14.10m。
由上述参数计算地下水容积储存量如下: W = μ〃A〃h = 0.10×3078×14.10 = 4340m。
3
2) 地下水垂直补给量的计算:
计算式: Qj = kZ〃A〃I 式 中:
Qj — 地下水垂直补给量(m/d);
3
kZ — 垂直渗透系数(m/d),粘性土的渗透系数根
据经验取0.05m/d(供水水文地质手册\\第二册);
A — 迳流补给断面积 (m),即基坑面积;
2
I — 水力坡度,I =(h2 - h1)/ L,其中: h1 — 下伏含水层水头高度(m),根据经验取地表
以下10.00m;
h2 — 基坑底板的深度(m),取平均深度13.60m; L — 补给含水层顶板至基坑底板的距离(m);
取10.40m;
则:水力坡度I =(13.60-10.00)/10.40 = 0.35; 由上述参数计算地下水垂直补给量Qj如下:
Qj = Kz〃A〃I = 0.05×3078×0.35 = 54m/d。
3
3) 基坑抽水量的确定原则
本基坑的出水量主要包括地下水的储存量、地下水的垂直补给量与降雨量,由于对降雨量目前无资料估测,且根据上部潜水含水层的透水性较弱的特性,在短时期内因降雨渗入地层内的渗入量不会很多,因此,本次对基坑的抽水量确定、井数设计与抽水泵的选择只考虑地下水的储存量与垂直补给量,对于降雨量的排出,采用明排水的施工措施来解决。 2、坑内降水井数量的布臵 n = A / a 式 中:
n — 井数(口); A — 基坑降水面积 (m);
2
井
a井— 单井有效抽水面积 (m);根据我公司的降水施
2
工经验在上海地区第⑦层以上的以粘性土为主的潜水含水层的特性单井有效抽水面积a井
一般为150 m~250m,取200m;
222
即:n = A / a井 = 3078 / 200 = 15.39 则拟定16
口。
3坑内降水井工作量设计结果分析 1)由上述计算结果的数据如下: ① 地下水容积储存量W = 4340m; ② 地下水垂直补给量Qj = 54m/d; ③ 降水井16口; 2)抽水量计算
当选用QDX3-20-0.75型流量为3.0m3/h的潜水泵抽水时:
每天抽水量Q抽= 3×16×24 = 1152m;
3
33
其中包含每天的垂直补给量Qj = 54m/d,
3
因此每天抽取地下水的储存量W抽为: W抽= Q抽 - QJ×1天 = 1152 – 54 = 1098m 3)抽水天数计算
抽水天数 t= 总储存量W ÷ 每天抽取的储存量W抽 = 4340÷1098 = 4天
4)从以上计算结果可知:当16口降水井全部抽水时,4天后就能将基坑内的地下水疏干,但由于本场地的潜水含水层的渗透性较差,地层内每天的出水量难以满足每台泵72m/d的抽水能力的要求,即每台泵的抽水将是间续抽水,因此按每天抽水12个小时计,则经抽水8天后基坑内的地
3
3
下水即可疏干,因此,上述布臵的井数完全能满足本次基坑的干挖土施工的要求。
(三)工作量布臵
根据本次降水目的与要求、水文地质条件及基坑开挖的深度等因素,并对本工程基坑内的地下水的出水量进行了计算以及对基坑底板突涌的可能性进行了评价验算,本次降水工作量的布臵只在基坑内布臵疏干降水井,不需布臵减压抽水井。疏干降水井布臵如下:
共布臵16口降水井,详见“降水井平面布臵图”(图1)。 1、主体通道:布臵12口降水井,井深17.00m,见“降水井结构图”(图2);
2、东、西端头井:布臵4口降水井,井深19.00m,见“降水井结构图”(图3);
六、降水井构造与设计要求
1、井口:井口应高于地面以上0.50m,以防止地表污水渗入井内,一般采用优质粘土或水泥浆封闭,其深度不小于4.00m;
2、井壁管:井壁管均采用焊接钢管,井壁管直径为φ250mm;(内径);
3、过滤器(滤水管):采用桥式滤水管,滤水管外均包一层30目~40目的尼龙网,滤水管的直径与井壁管的直径相同;
4、沉淀管:沉淀管主要起到过滤器不致因井内沉砂堵
塞而影响进水的作用,沉淀管接在滤水管底部,直径与滤水管相同,长度为1.00m,沉淀管底口用铁板封死; 5、填砾料(绿豆砂或瓜子片):
从井底向上至地表以下10.00m围填瓜子片,在瓜子片围填面以上围填颗粒磨圆度较好的4砂(绿豆砂),填至地表以下3m;
6、填粘性土封孔:在绿豆砂的围填面以上采用优质粘土围填至地表并夯实,并做好井口管外的封闭工作; 7、各井的结构及过滤器的安装部位见“降水井结构图(图2~图3)。
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七、成井(孔)施工工艺与技术要求
成孔施工机械设备选用QJ150-1型工程钻机及其配套设备。采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管,围填填砾、粘性土等成井工艺。成井工艺流程如下: 1、测放井位:根据降水井平面布臵图测放井位,当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时,现场可作适当调整;
2、埋设护口管:护口管底口应插入原状土层中,管外应用粘性土和草辫子封严,防止施工时管外返浆,护口管上部应高出地面0.10m~0.30m;
3、安装钻机:机台应安装稳固水平,大钩对准孔中心,大钩、转盘与孔的中心三点成一线;
4、钻进成孔:开孔孔径为φ500mm,一径到底。钻进开