基坑降水专项方案与基坑降水计算书山东省城乡建设勘察院2009.6一、基坑降水方案：1、本次降水方案编制的主要依据规范、标准如下：《岩土工程勘察规范》GB50021－2001《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99《建筑与市政工程降水技术工程技术规范》JGJ/T111-98《工程地质手册》第三版（参考资料）附近正在施工的A区基坑降水方案2、场地地质条件：该场地主要含水层为第2层黄土状粉质粘土、第4-1卵石土及闪长岩残积土、全风化层。
场地地下水位按照31.00米（绝对标高）考虑，综合渗透系数参考附近地质报告（该场地北侧济南万达广场住宅区C区、D区）和有关文献规范，综合考虑场地地质条件，取3m/d，水位降深酒店部分和商业部分分别为6.90米和8.40米。
3、周边环境情况：综合体基坑北侧为拆迁场地，平坦开阔，规划为万达广场美食街；东侧距现有人民商场最小距离约8米；人民商场基础形式为天然基础，基础埋深约2.00米，无地下室。
南侧为经四路，西段距规划红线15～16米，红线外分布有管线和下水道，距现有人防工程最小距离20.7米；南侧东段距规划红线约10米，红线外为人行道，分布有管线和下水道，距现有人防工程最小距离13.20米；城市管线埋深一般为1.50米--4.00米；基坑西侧北段和酒店基坑相距18.85米，间为场地内施工道路。
西侧南段分别分布有6层砖混办公楼和鲁能大厦，其中6层楼为天然地基，一层地下室，基础埋深约3.50米，距基坑约3米；鲁能大厦13层，采用承台嵌岩桩基，底板埋深约3.6米，距基坑约4.80米。
酒店基坑北侧为拆迁场地，平坦开阔，规划为万达广场美食街；东侧北段与商业综合体为邻，间距18.85米；东侧南段分别分布有6层砖混办公楼和鲁能大厦，距离分别为4.3米和9.5米；南侧为经四路，距规划红线17～18米，红线外为人行道，分布有管线和下水道；西侧为纬一路，距规划红线8～10米，红线外为人行道，分布有管线和下水道，城市管线埋置深度一般为1.50--4.00米。
4、降水方案：降水设计时，我院已进行了充分论证和对比，特别是拟建场地北侧万达广场D区降水类比，D区水位降深一般为6.00米，基坑面积与本基坑类似，且降水时间至现在已经延续有四个多月时间，周边建筑物、管线以及地面沉降变形不明显，基坑降水对周围建构筑物影响经实践证明影响不大。
根据济南万达广场住宅区现在正在降水施工的效果，以及基坑降水对周边建构筑物的影响程度综合分析，认为采取大口径管井降水结合坑内疏干明排措施可以保证工程施工要求，同时，采取密切的监测和必要的回灌措施可以保证基坑周围建构筑物的安全。
⑴.基坑采用大口径管井外围降水、坑内疏干降水方案，结合坑底根据基础分布情况布设排水沟明沟排水措施。
⑵酒店基坑降水井间距11.0-13.0米，在桩锚支护部分设置在基坑周边操作面内，其它段布置在基坑开挖上边线外1.00米处；疏干井间距25.00米左右，并结合土建结构设计境况，布置在后浇带等有利于封井的部位，井深以井底进入基坑以下6.50米为标准，分别为15.50米和19.00米。
共布置降水井32眼，疏干井5眼。
⑶商业综合体基坑降水井间距11.0-13.0米，AB、BC段设置在基坑周边操作面内内，其它各段布置在基坑开挖上边线外1.00米处；疏干井间距25.00米左右，并结合土建结构设计境况，布置在后浇带等有利于封井的部位，井深以井底进入基坑以下6.50米为标准，分别为15.20米～18.50米。
共布置降水井72眼，疏干井33眼。
由于以EL为界分两次开挖，需增加8眼降水井。
⑷降水井、疏干井母孔直径600mm，井管采用外径400mm的水泥滤水管，滤料采用直径5～10mm的级配碎石。
⑸在基坑底边线内300mm处设置宽300mm、深300mm的排水沟，每间隔30米左右设置一集水坑，集水坑较排水沟深500mm，以便在雨季迅速排出坑内积水。
⑹基坑周边地面应修整，构筑排水沟和混凝土地面，并里高外低，做好地面积水有组织的排放。
坡顶设置200mm×240mm挡水墙，以防雨水流入基坑。
⑺竖向、横向平均间距3.00～5.00m设置泄水孔，孔径不小于100mm，深入面层下不小于500mm。
泄水孔位置可适当调整，尽量设置在渗透性较强的地层中。
⑻根据周边类似工程降水经验，工程降水对周边建构筑物的影响不大，但为确保降水施工期间周边建筑物的安全，特别是鲁能大厦、市规划设计院和人民商场以及经四路、纬一路管线的使用安全，在基坑降水及开挖期间，应对以上建构筑物加强监测，通过监测数据随时分析其变形趋势，必要时采取回灌或截水措施，确保周边建筑物安全。
同时在降水方案中要求前期降水尽可能减缓水位下降速度，并结合周边建筑物地面的变形观测，掌握水位降深与地面沉降的关系，确保基坑及周边环境安全。
⑼为配合监测，在鲁能大厦周围及商业综合体基坑东侧部位设水位观测井，观测井深12-14米，间距20米左右。
结合监测数据随时分析水位降深与建筑物的沉降变形关系，以及时进行必要的变更措施，确保建筑物安全。
二、酒店部分降水计算1、原始条件：计算模型: 潜水完整井;基坑远离边界水位降深 6.000(m)过滤器半径0.300(m)含水层厚度12.000(m)渗透系数 3.000(m/d)沉降影响深度内土层数：5地下水埋深: 5.000(m)层号层厚度(m) Es(MPa)1填土 2.800 5.0002黄土 3.400 6.0003粘土 3.500 18.0004粘土 2.000 20.0005残积土 1.600 16.000任意点降深计算公式采用：规程公式沉降计算方法:建筑地基基础设计规范方法,考虑应力随深度衰减的方法, 且考虑相互影响半径3、基坑涌水量计算书基坑属于均质含水层潜水完整井基坑，且基坑远离边界，基坑降深按照6.00米计算。
计算公式：其中Q──基坑涌水量；k──渗透系数，k=3.00；(根据C地块岩土工程勘察报告提供，并参考有关规范和文献综合取值）H──潜水含水层厚度，H=12.00m；S──基坑水位降深，S=6.00m；R──降水影响半径，R=72.00m；r0──基坑等效半径,r0=45.14m。
基坑涌水量Q=1068.60m3/d4、每根管井允许进水量：q=120rLk1/3=52m3/d计算最少管井根数：n=1.1×Q/q=22.6取整得：n=23根5、计算群井抽水情况下单井出水量：q=1.366×k(2H-s)s/(lgR n0/nr n-10r)=44.50m3/d23根管井总出水量为1023.50m3/d，不能满足要求!则需调整管井数量，取n=31根重新计算单井出水量：q=1.366×k(2H-s)s/(lgR n0/nr n-10r)≈35.00m3/d 31根管井总出水量：Q＝1085m3/d能满足要求，同时考虑基坑面积较大，井排间距达90米左右，须在基坑内布置疏干井以满足基坑总涌水量要求，根据当地降水经验，基坑内按照25米间距布设疏干井，共计布设疏干井5眼，共计井数36眼。
6、水位降深计算：计算公式：其中n──降水井的数量，n=31r1,r2,……rn──各井距基坑中心或各井中心处的距离。
其余符号意义同前计算结果：基坑中心点水位降深S=6.95m满足要求!7、井深计算：Hw=H1+H2+H3+H4+H5+H6考虑基坑内布设疏干井，井排间距按照30米考虑。
H1=9.80米（基坑深度），H2=0.50米（降低水位距离基底要求）H3=3.0米（水力坡度），H4=1.00米（水位变化幅度）H5=1.00米（过滤器长度），H6=1.00米（沉淀管长度）计算得：井深Hw=16.30米，取16.50米8、周边建筑物各角点沉降计算1）建筑物各角点降深与沉降计算:建筑物角点1: 降深=3.666(m) 沉降=2.196(cm)建筑物角点2: 降深=4.738(m) 沉降=2.954(cm)建筑物角点3: 降深=6.150(m) 沉降=1.412(cm)建筑物角点4: 降深=4.621(m) 沉降=2.911(cm)建筑物角点5: 降深=3.071(m) 沉降=1.825(cm)建筑物角点6: 降深=2.292(m) 沉降=1.331(cm)建筑物各角点: 最小降深=2.292(m) 最大降深=6.150(m)建筑物各角点: 最小沉降=1.3(cm) 最大沉降=3.0(cm)建筑各角点之间最大倾斜率= 千分之0.7496.观察剖面上各点降深与沉降计算:观察剖面上: 最小降深=3.474(m) 最大降深=5.967(m)观察剖面上,地表: 最小沉降=2.8(cm) 最大沉降=3.2(cm)观察剖面上,建筑物埋深平面: 最小沉降=1.5(cm) 最大沉降=3.0(cm)三、商业综合体部分降水计算：1、本次降水方案编制的主要依据规范、标准如下：《岩土工程勘察规范》GB50021－2001《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99《建筑与市政工程降水技术工程技术规范》JGJ/T111-98 《工程地质手册》第三版（参考资料）2、原始条件：计算模型: 潜水完整井;基坑远离边界水位降深9.300(m)过滤器半径0.300(m)含水层厚度12.000(m)渗透系数 3.000(m/d)沉降影响深度内土层数：5地下水埋深: 5.000(m)层号层厚度(m) Es(MPa)1杂填土 2.000 5.0002黄土 2.400 8.0003粘土0.700 20.0004粘土 2.500 24.0005碎石 2.500 45.000任意点降深计算公式采用：规程公式沉降计算方法:建筑地基基础设计规范方法,考虑应力随深度衰减的方法, 且考虑相互影响半径3、基坑涌水量计算书基坑属于均质含水层潜水完整井基坑，且基坑远离边界，基坑降深按照9.3米计算。
计算公式：其中Q──基坑涌水量；k──渗透系数，k=3.00；(根据C地块岩土工程勘察报告提供，并参考有关规范和文献综合取值）H──潜水含水层厚度，H=12.00m；S──基坑水位降深，S=9.30m；R──降水影响半径，R=111.60m；r0──基坑等效半径,r0=126.15m。
基坑涌水量Q=2035.50m3/d4、每根管井允许进水量：q=120rLk1/3=52m3/d计算最少管井根数：n=1.1×Q/q=43.1取整得：n=44根5、计算群井抽水情况下单井出水量：q=1.366×k(2H-s)s/(lgR n0/nr n-10r)=37m3/d44根管井总出水量为1628m3/d，不能满足要求!则需调整管井数量，取n=73根重新计算单井出水量：q=1.366×k(2H-s)s/(lgR n0/nr n-10r)≈28.00m3/d 31根管井总出水量：Q＝2044m3/d基本能满足要求，同时考虑基坑面积较大，井排间距达110米左右，须在基坑内布置疏干井以满足基坑总涌水量要求，根据当地降水经验，基坑内按照25米间距布设疏干井，共计布设疏干井33眼，共计井数106眼。