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1、 海光大厦（华东电网调度中心大楼）工程基 坑 降 水专项方案上海市第二建筑有限公司海光大厦（华东电网调度中心大楼）工程项目管理部2009年7月目 录第一部分 编制综合说明11.工程概况11.1工程简介.11.2工程水文地质情况.21.3工程周边环境.42.编制依据53.编制说明53.1降水目的.53.2 工程参建方.6第二部分 施工方案71. 方案选择71.1 降水工程难点分析.71.2 专家评审意见及抽水试验结论 .71.3 降水工程方案主要对策 .82. 疏干井降水设计102.1 疏干井的布置原则.102.2 疏干井的布置.102.3 井深确定.102.4 基坑总疏干涌水量计算112.5
2、预降水天数计算.123. 降压井降水设计123.1 承压水降压井的布置原则.123.2 基坑突涌的可能性评价.123.3 降压井布置方案.143.4 涌水量计算.143.5 降压井井深.153.6 降压井数量的确定.153.7 降压方案数值模拟验证.164. 成井施工工艺及技术要求214.1 降水井结构设计及要求.214.2 施工工艺.224.3 施工技术要求.234.4 成井施工质量控制标准.244.5 质量验收标准.255. 降水运行及管理255.1 试运行.255.2 降水运行.255.3 降水运行时管理.275.4 降水监测.286. 施工设备296.1 施工设备要求.296.2 施工
3、材料与供应.297. 降水进度计划308. 降水运行相关措施及应急措施308.1 疏干性降水应急方案.308.2 减压井预备方案.308.3 用电应急措施.308.4 排水保证措施.318.5 井管保护.318.6 监测措施.329. 降水井封井329.1 疏干井封井方案.329.2 坑内降压井封堵方案.339.3 泄压井.3410. 降水对周边环境的影响及其控制措施3510.1降水对周边环境的影响分析.3510.2 减压降水对环境影响的控制措施.36第三部分 保证措施 371.安全保证措施.371.1 作业安全管理.371.2 安全用电措施.371.3 工地防火.382.质量保证措施382.
4、1 施工准备控制措施 .382.2 施工阶段的控制措施 .392.3 产品的防护 .393. 对分包的管理措施40第四部分 附图411.井点平面布置图412.井点剖面详图41第五部分 附件41附件：专业单位降水方案41第一部分 编制综合说明1.工程概况1.1工程简介本工程海光大厦（华东电网调度中心大楼）工程，位于上海市浦东新区。基地东侧为浦东南路；北临东园一村6层民房，东北侧为38层“世界广场”，西北侧远眺黄浦江，与世纪大道以及环球金融中心、金茂大厦、东方明珠遥遥相望；南面是东园三村的26层的高层住宅，西面是东园三村6层民房。本项目是集华东（四省一市）电网运行管理、电力生产调度、电力市场交易等
5、功能于一体的综合性办公建筑。大楼地上部分由28层高的办公主楼与5层裙房组成（设电网调度用房、大堂、职工食堂和会场），高度为128.7m。地下共4层，为地下车库和设备用房。工程地上建筑面积：46924.53m2，地下部分建筑面积：22634.40m2。合计总建筑面积69558.93m2。工程基坑围护采用地下连续墙（同时作为地下结构外墙），地下连续墙共60幅。接头连接方式采用刚性连接方案。地墙宽度均为1000mm，深度为29.25-38.05m。工程采用逆作法施工，逆作阶段利用地下结构梁板作为水平支撑。逆作施工采用半逆作法，即地下室主体竖向构件施工完毕后，才继续向上施工地上结构。在逆作施工阶段，采
6、用支承钢立柱和立柱桩作为竖向承重构件，利用主体结构永久柱的钢管混凝土支承立柱。钢管混凝土柱在使用阶段外包混凝土形成永久框架柱。增打的临时支承立柱均为角钢格构柱。地下结构24层相对标高为-4.100m、-8.00、-12.00m，底板厚度按主楼和裙楼分为3m、2.5m、1.4m几种形式，底板底标高最深部位为主楼核心筒区域，达到-22.7m。为了配合逆作出土，结合楼梯位置和结构永久开口位置在各层结构梁板需设置上下对应的临时出土口，共计5处。在首层结构梁板上设置行车通道，出土口边梁和行车通道需根据逆作施工阶段受力状况采取加固措施。逆作施工结束后对临时出土口进行封闭。工程0.000相当于绝对标高4.4
7、00m，自然地坪相对标高约-0.500，室内外高差-0.300m。1.2工程水文地质情况1.2.1地下水概况本工程场地地面标高一般约3.754.15m，场地平整后标高为3.7m，相对标高为-0.7m。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。上海年平均水位埋深为0.50m0.70m之间，低水位埋深为1.50m，经地质勘探所测得的地下水静止水位埋深一般在0.98m1.15m之间，其绝对标高为标高一般在2.69m2.62m之间。本场地第7层为第一承压含水层，承压含水层顶面埋深约为地面以下28m。根据上海地区已有工程的长期水位观测资料，承压水层水位年呈周期性变化，水位埋深的变化范围一般
8、为6.00m12.00m。勘测期间本场区第7层承压水水位埋深为8.80m9.70m。由于缺失第8层灰色粘性土、第10层蓝灰色粘性土，本场区下伏第I、II、III承压含水层之间相互连通。复合承压含水层组的地下水储量丰富，水量非常大。1.2.2地质情况拟建场地为上海地区正常土层，土层分布较稳定。根据土层结构及物理力学性质差异划分为9个主要层次，地层分布主要有一下特点：1、表部第1层杂填土，厚度0.933.40m，上部多为回填的建筑垃圾，其下夹多量碎石、砖块、煤渣屑等杂物，构成较为复杂，暗浜区底部分布有第2层浜填土。2、第层粉质粘土（硬壳层），该层土自上而下逐渐变软。3、第层淤泥质粉质粘土，软塑软流
9、塑状，局部夹较多砂质粉土，土质不均。4、第层淤泥质粘土，分布较为稳定，流塑状态，属极软弱土。5、第层粉质粘土，分布稳定，软塑可塑状。6、第层粉质粘土（硬土层），该层层位分布较为稳定，是上海地区划分Q3与Q4的标志层。本场地该层层顶埋深约为23.5m。7、第层粉性土、砂土层，总厚度约35m，呈中密密实状态。其中第1层砂质粉土，中密密实状态，厚度为5.0m6.6m；第2层粉细砂，密实状态，砂性较纯，总厚度较大（厚度为23.0m28.1m），层位稳定，土性较佳；第3层砂质粉土，厚度约1.87.0，局部夹细砂、粘质粉土及薄层粘性土，土层略次于第2层。8、第层顶面埋深一般约为62.065.5m，总厚度约
10、30m，其中第1层粉砂，厚度约15.018.0m，局部夹少量粉质粘土及中粗砂，土性变化较大；第2层含砾中粗砂，分布较为稳定，土性较第1层佳。9、第（11）层粉细砂，顶面埋深一般约为93.094m，埋深及厚度较大，局部夹粘性土。10、土层竖向分布中，缺失第层和第层。地基承载力设计值fd及特征值fak如下表所示：层号土层名称静力触探试验确定规范公式计算旁压试验确定综合地区经验确定的地基土承载力PsfdCkkfdPoPyfdfafakMPakPakPakPakPakPakPakPakPa粉质粘土0.64941916.510010080淤泥质粉质粘土0.981101023.58032123908065
11、淤泥质粘土0.55771413.075201231027560粉质粘土1.011251717.510035150114125100粉质粘土2.782714117.6180433102642602101.3工程周边环境本工程周边环境较复杂，需重点考虑降水及基坑施工阶段对周边环境影响的各种不利因素。工程场地已设置临时砖砌围墙形成封闭。围墙基本为工程红线位置，西南侧围墙根据居民区道路分界，围墙退出红线外约8m。工地对外出入口为东侧浦东南路，设置大门2处，其余三侧为居民区，无对外出入通道。工程周边，东、南、西三侧均紧邻居民房用房。北、西两侧居民用房为6层砖混结构，建筑年代为90年代初期，基础为条形基础
12、体系，无桩，基础埋深约为23m。南侧住宅为26层小高层，框剪结构。居民用房均紧邻拟建场地，以地墙坑外边界进行描述，最近距离在地墙西北角：西侧6层砖混民房最近距离约12.6m，北侧6层砖混民防最近距离约12.8m。南侧高层距离约14.7m。在东侧浦东南路有较多市政公用管线。主要分布按由近及远，由西向东为：埋深600mm电力管线，据基坑最近距离为13m；埋深600mm200给水管，距基坑距离16m；埋深0.90m700给水管道，距基坑距离17m；埋深不详的300给水管道，据基坑距离18m；后依次为1650雨水管；450污水管；埋深1.10m1200燃气管道；埋深700mm信息36孔管线；埋深0.6
13、0m信息管线；埋深700mm信息管线和埋设800mm300给水管，距基坑45m。其余三侧居民区管线资料暂时缺少，估计分布有较多雨污排管、井、给水、燃气、信息等管线，需在施工中重点监测，进行保护。2.编制依据本施工专项方案编制依据：1、海光大厦岩土工程勘察报告（工程编号：93-G-122），上海岩土工程勘察设计研究院有限公司（2007.9.26）2、上海海光大厦基坑工程水文地质抽水试验报告（工程编号：2008-Y-011），上海岩土工程勘察设计研究院有限公司（2008.2.26）3、海光大厦（华东电力调度中心大厦）基坑施工方案技术评审意见（编号：工字2008-09-526号），上海市建设和交通委
14、员会科学技术委员会（2008.9.28）4、供水水文地质勘察规范（GB50027-2001）5、供水管井设计施工及验收规范（CJJ10-86）6、供水管井技术规范（GB50296-99）7、建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）8、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）9、建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）10、本工程基坑围护及建筑结构设计图纸。11、降水专项方案二次评审会议纪要。3.编制说明3.1降水目的根据地下结构施工要求，降水工程目的：1、疏干基坑开挖范围内土体中的地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工作业。2、降低坑内土体含水量，提高坑内土体抗剪强度，减少
15、坑底隆起和围护结构的变形量，防止坑外地表过量沉降。3、提高开挖过程中土体稳定性，防止土层纵向滑坡。4、及时降低下部承压水层的承压水头高度，防止基坑底部突涌，确保施工时基坑底板的稳定性。5、满足工程降水要求前提下，尽量减少由于降压降水引起的地表沉降以及降水对周边建筑物的不利影响。6、降低主体结构基坑范围内地下水位至地表以下19.2m。3.2 工程参建方建设单位： 上海海光房地产发展有限公司总体设计单位：华东建筑设计研究院有限公司监理单位： 上海电力监理咨询有限公司总包单位： 上海市第二建筑有限公司专业施工单位：上海地矿工程勘察有限公司监测单位： 上海市地质勘查技术研究院第二部分 施工方案1. 方
16、案选择1.1 降水工程难点分析1、根据本工程围护结构特征和拟建场地的地质特征，本基坑工程的安全极大程度依赖于基坑降水的成功与否。2、本工程基坑开挖深度最大达到22.70m，承压含水层最浅埋深为28m左右，开挖面已接近承压含水层，基坑突涌的风险很大。3、该区域承压含水层为第一、第二、第三承压含水层互相连通，复合承压含水层巨厚，达到90m以上。基坑围护体系为地下连续墙，大部分深度40m、东侧深度30m，无法完全切断基坑内外承压水水力联系。4、周边居民用房相邻基坑极近，且房屋结构为无桩基砖混，降水所引起的地面沉降对房屋和周边环境影响，降水必须做到按需降水。1.2 专家评审意见及抽水试验结论依据地质勘
17、察报告和抽水试验报告，根据科技委对基坑工程施工方案的咨询报告，并根据专项方案编制后进行的专项专家评审会议形成的意见，对本工程降水方案编制要点如下，作为对专业分包单位方案审核意见。3.2.1 科技委咨询报告意见针对性要求为：1、原基坑施工评审方案疏干井布置16口，降压井布置8口。“坑内疏干井在扣除地基加固面积后按250m2/口布置，数量明显偏少，应予以增加。每台真空泵拖4口井点偏多，难以周转和保证真空度，建议一台真空泵拖23口井为宜。疏干井采用5节滤管数量太多，坑底以上设2节滤管为宜。”2、“降压井数量需作复核。大底板区域降压井的滤管宜设在1层土中，尽量不要直接抽取2层中的承压水，从而减少抽水量
18、，减少对环境的影响。”3.2.2 水文地质抽水试验报告相关的建议和结论为：1、承压水地下水位平均在地下-12.15m左右，并且每天变化幅度约0.150.25m。对于本工程，建议承压水初始水头以7.00m计算。2、根据试验，抽水井的影响半径范围为464.00m。3、根据试验，深度36m的减压井的单井涌水量约为10.0m3/h，深度40m的减压井的单井涌水量约为20.0m3/h。4、根据试验，群井抽水开始后地面均会产生一定的沉降量，而且随着距离群井抽水中心区域增大，沉降有逐渐减小的趋势。5、群井中心抽水引起的沉降最大。另外，抽水试验进行后1天后与12天后的承压水位相差不大，水位下降集中在前期。在工
19、程进行期间，可通过调整抽水井的分布位置及开关数量，随时将承压水头控制在稳定的安全施工水头位置。6、地面沉降恢复量主要集中在抽水试验停抽后的短时间内。地面沉降恢复量平均值约在55.19%。7、根据水位恢复试验，水位恢复10%，约需6分钟；水位恢复20%，约需10分钟；水位恢复50%，约需30分钟。降水工程中，需确保不能停电，并有备用电源等应急方案。8、浅层潜水层与下部承压含水层之间基本没有水力联系或联系较弱。1.2.3 降水专项方案专家评审意见09年7月25日，针对海光大厦降水专项方案进行了专家评审会，评审意见如下：1、进一步加强坑外潜水观察井和承压水监测井的在降水运行阶段的水位变化监测。疏干井
20、运行时，及时核对降水报表和坑外监测井水位变化，若有地墙渗漏采取适当及时的措施。降压井运行时，根据坑内外观测井水位综合确定。结合实际工况进行降压运行，密切关注周围环境变化。2、疏干井在加固区井位作适当调整。3、降压井深度宜在满足降压要求的条件下可缩短至36m38m。1.3 降水工程方案主要对策1、对于坑内浅层潜水，采用真空深井降水措施，对坑内浅层土体进行疏干降水。2、由于地下连续墙进入到承压含水层中约3.2m-12m左右。因此充分考虑地下连续墙对外部地下水的隔水效应，采用坑内管井降水措施，对坑内开挖深度以下的承压水进行“按需减压”降水，保证基坑安全及施工顺利进行。3、在基坑内、外布置水位观测井，
21、根据地下水位监测结果指导降水运行。4、开挖过程中，根据逆作挖土设定的挖土标高，确定降水水位控制。5、降水过程中，确保减压降水井的不间断工作。根据减压井抽水量及减压观测井的承压水位，确定开启的减压井数量、抽水流量，合理控制承压水水位，控制对环境的影响控制到最低程度。6、为确保降水井的不间断工作，现场有电源配备应急处置方案。2. 疏干井降水设计2.1 疏干井的布置原则疏干井的布置，原则上按上海地区单井有效降水面积的经验值结合拟建工程场区土层特征、基坑平面形状、尺寸确定，满足基坑开挖及施工要求，确保基坑施工安全、顺利进行。疏干性降水的前提是基坑围护结构隔断基坑内外的水力联系，在此条件下，根据地区降水
22、施工经验，单井有效降水面积为150m2250m2，根据本工程开挖深度区域特点，结合基坑总涌水量计算，在开挖深度范围内，取约200m2/口，且相邻两口井之间距离在1217m之间，一般可满足疏干性降水要求。根据基坑工程经验，为达到基坑干开挖要求，疏干井井深布置原则一般在基坑开挖底面以下3.05.0m。根据以上原则，为达到更好的降水效果，本工程疏干性降水拟采用真空深井井点法，为保证真空效果，每台真空泵控制井点不宜过多，确保真空度不小于0.06MPa。对于降水过程中，基坑内明水、降雨等外来水源不在方案设计范围内。2.2 疏干井的布置为确保基坑顺利开挖，需降低基坑开挖深度范围内的土体含水量。按照上述原则
23、，采用下式计算确定：nA/a 式中：n井数（口）；A基坑面积（m2）；a单井有效降水面积（m2）。按上式计算，开挖区域的布井数量如下（见附图1）：基坑开挖面积约5350，n5350/20027口，根据此区域形状，共布设潜水疏干井28口，编号S1S28；2.3 井深确定井深确定原则：一般区域井深宜进入开挖底板以下35m；结合地层特点不宜穿透隔水层而进入承压含水层，本工程第层为粉质性土为隔水层，井深达到该层顶部即可满足要求；在加固区，因加固已经固结加固深度范围内的地基土，井深可不进入加固范围以下，布置至坑底1.0m左右即可满足要求；根据以上原则确定一般区域疏干井深度为22.0m，加固区域井深为19
24、.0m。2.4 基坑总疏干涌水量计算根据工程实际情况， 基坑地下连续墙隔断基坑内外潜水的水力联系，基坑开挖深度范围内总涌水量可按下式计算：计算式：式中：W应抽出的水体积（m3） V含水层体积（m3），V=基坑面积A疏干含水层厚度M； A基坑面积（m2）； M疏干含水层厚度（m）； 含水层给水度根据本工程勘察资料，并查阅工程地质手册，结合土层的性质计算本工程基坑土层涌水量。基坑分层涌水量计算表层号层底标高（m）含水量（%）给水度（经验值）层厚（m）基坑面积（m2）每层总涌水量（m3）0.460.033.785660641.8-1.0832.00.020.965660108.6-4.2643.90
25、.035.315660901.6-13.8150.90.039.5556601621.6-19.9638.90.046.0656601372.0基坑总涌水量4645.62.5 预降水天数计算由于该基坑围护结构隔断潜水含水层坑内外地下水水力联系，根据工程情况，抽水量随抽水时间延续每日逐渐减少，根据拟建工程场区含水层岩性、厚度并结合类似工程经验，基坑22.0m疏干井初始日单井出水量1015m3/d，20天以后日出水量逐渐减少到2.03.0 m3/d，水位基本降到开挖面下1米，平均日单井出水量8.0m3/d左右。基坑每天抽水量为：Q=8.028=224.0m3/d抽水天数：t=W/Q=4645.6/
26、224.021days在抽水1825天以后，基坑内土体中的重力水基本被排出，即可开始土方开挖，在开挖过程中继续进行疏干性降水，以保证土体中少量毛细水及弱结合水排出，保证基坑开挖过程的顺利进行。疏干性降水在预降水阶段，尽可能把坑内水位降至开挖面左右，且在预降水阶段密切观测坑外水位，根据观测结果合理调整降水运行方案。若坑外水位无明显变化，可预测围护结构无明显渗漏，基坑降水应在预降水阶段尽可能降低可能潜水水位，以保证疏干效果，满足基坑开挖要求；若基坑外侧水位下降明显，及时查明原因，若为围护结构渗漏引起，应停止降水或控制降深防止坑内降深过大对周围环境产生不利影响，并立即汇报总包方，采取相应应急措施，处
27、理结束后再继续降至基坑底部。3. 降压井降水设计3.1 承压水降压井的布置原则降压井间距、深度、孔径依据拟建工程场区水文地质条件、基坑总涌水量、单井降水能力并结合工程经验确定；降压井尽可能布置在不影响基坑开挖施工的位置；降压井的布置应尽可能减小降水对周围环境的影响。3.2 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/PwyFsFs-安全系数,取1.05Pcz-坑底开挖面以下至承压含水层顶板间覆盖土的自重压力(kPa),地下水位以下按饱和重度计算
28、;Pwy-承压水压力(kPa)根据勘察报告，第层砂质粉土、粉砂为第承压含水层，层顶最浅埋深在28.0m左右，绝对标高-24.2m，按不利原则计算，承压水水头埋深为7.0m。上覆土层重度取平均18.5kN/m3。场地整平后地面标高约3.70m，0.00相当于绝对标高4.40m。因此场地裙楼范围内一般开挖深度17.0m，局部深坑开挖深度为17.9m、18.8m；主楼范围内一般开挖深度17.2m、18.1m、18.6m，主楼核心筒区域开挖深度21.4m、22.5m。根据抽水试验建议安全计算水头7.0m，取安全系数1.05，据此计算开挖深度17.0m区域第层土的突涌可能性如下:3.2.1 安全水位降深
29、计算PCZ=（28.0-17.0）18.5=203.5kpa,Pwy=（28.0-7.0）10.0=210.0kpa,FS= PCZ / Pwy =0.971.05有突涌可能性；3.2.2 安全开挖临界深度计算FS= PCZ / Pwy =1.05，Pwy=210.0kpa,h=28.0-FSPwy/18.5=16.1m, 即当基坑开挖到16.1m时开始启动降压井；3.2.3 安全水位降深计算FS= PCZ / Pwy =1.05，PCZ=203.5kpa,h=28.0- PCZ/FS/10.0=8.6m,Sw=h-H0=8.6-7.0=1.6m即裙楼基坑开挖到设计深度17.0m时，第层承压水
30、水位埋深应在地面以下8.6m，即相对标高-9.3m，绝对标高-4.9m。同理，根据上述计算参数及计算方法，计算其它开挖深度突涌情况见下表： 基坑突涌可能性计算一览表 开挖深度m层位17.017.217.918.118.618.821.422.5基坑安全开挖深度（m）16.1安全系数0.970.950.890.870.830.810.580.48突涌可能性可能突涌最小安全降深（m）1.62.03.23.64.44.89.411.3安全水位（m）8.69.010.210.611.411.816.418.3安全水位相对标高（m）-9.3-9.7-10.9-11.3-12.1-12.5-17.1-19
31、.0安全水位绝对标高（m）-4.9-5.3-6.5-6.9-7.7-8.1-12.1-14.6因此，在本工程基坑开挖过程中第层承压含水层有产生突涌的可能，为确保基坑工程安全，需对第层承压含水层中的地下水进行降压措施。根据以上计算，在基坑开挖到底板时，裙楼区域基坑安全承压水水位控制在8.6m，局部深坑安全水位控制在11.8m，主楼核心区域最大开挖深度处安全水位控制在18.3m。3.3 降压井布置方案根据勘察报告，第层承压含水层水量丰富，渗透性较大，采用井点降水降低承压水头，在保证基坑安全的同时，还要尽量使降水方案科学、经济、合理。本工程围护结构未隔断基坑内外层水力联系，降压井在基坑内外均可布置，
32、为减小降压对周边环境的影响，本工程承压水降压井布置在基坑内，观测兼备用井布置在基坑内。3.4 涌水量计算根据工程实际情况结合勘察报告及抽水试验报告，基坑下部承压含水层厚度巨大，厚度达100m以上，在浅部抽取承压含水层中的承压水时，由于含水层垂向渗透性较小，在一定深度范围以下的承压水对上部补给较弱，计算基坑涌水量时取计算厚度M=100.0m，降压井深度根据抽水试验及专家评审确定为37.0m，滤水管布置在1层、2层顶部，取平均渗透系数k=1.69m/d，地下连续墙未隔断基坑内外层水力联系，基坑总涌水量按下式计算：考虑到基坑开挖安全，将主楼核心区域承压水水头降到18.3m以下，水头最小降深Sw=11
33、.3m。基坑等效半径r0=1.18（55.1+97.1）444.9m根据抽水试验提供抽水影响半径R0=464.0m滤水管插入含水层深度l=10.0m均质含水层承压水非完整井基坑涌水量公式计算：3.5 降压井井深根据本工程地层、抽水试验报告和基坑围护特点，第1层36.0m降压井平均单井涌水量10 m3/h左右，第1、2层40.0m降压井平均单井涌水量20 m3/h左右，减压井设置在基坑内，第层承压含水层埋深及围护结构插入深度，设计降压井深度为37.0m，滤管长度L为7.0m，滤管为29m36m，滤料段为28m37m，2528m用止水粘土止水，根据抽水试验单井涌水量，采用插值法确定单井涌水量为12
34、 m3/h左右。3.6 降压井数量的确定根据类似水文地质条件及其工程经验，结合基坑总涌水量及单井涌水量，按式n=1.1Qq，计算基坑需要的降压井数量：则n=1.1Qq=1.12090.0288=7.9口；根据基坑涌水量和实际单井出水量计算，本工程基坑采用在基坑内布置8口降压井，并布置2口观测兼备用井的布置方案，具体位置见附图1。3.7 降压方案数值模拟验证根据抽水试验提供的数据建立数值模拟模型，并根据布置的降水方案进行验算。根据与本场地相适应的水文地质条件，可建立下列与之相适应的地下水三维非稳定渗流数学模型：（1）式中：； ； 为储水系数；为给水度； 为承压含水层单元体厚度； 为潜水含水层单元
35、体地下水饱和厚度。 ,分别为各向异性主方向渗透系数；为点在时刻的水头值； 为源汇项；为计算域初始水头值； 为第一类边界的水头值； 为储水率； 为时间； 为计算域； 为第一类边界。对整个渗流区进行离散后，采用有限差分法将上述数学模型进行离散，就可得到数值模型，以此为基础编制计算程序，计算、预测降水引起的地下水位的时空分布。模拟验算预测条件如下：1、模型建立范围与抽水试验建立的模型范围一致，为1000m1000m，本基坑位于模型中心部位；2、模型水文地质参数取抽水试验得出的水文地质参数，初始水头取抽水试验建议水位7.0m，即绝对标高-3.3m；3、37.0m深降压井单井涌水量根据抽水试验单井涌水量
36、，采用插值法确定单井涌水量为12 m3/h；4、井位布置依据上述方案布置的井位确定模型中的井位；本工程大体可分为3个阶段降深，第一阶段在基坑开挖至裙楼底板时的降压；第二阶段局部深坑及主楼区域施工时的降压；第三阶段主楼核心筒区域施工阶段时的降压。由于开挖至裙楼底板深度前，基坑降压深度小，可开启部分降压井进行降压，其它降压井作为观测兼备用井，此时基坑内水位控制在8.6m左右即可满足工程安全施工需求，对此拟开启4口井进行降压，平均单井涌水量10.0m3/h，预测承压含水层顶部水位等值线图。图1 启动4口降压井2天后预测水位等值线图图2 启动4口降压井5天后预测水位等值线图根据模拟预测结果，在基坑开挖
37、至裙房底板时，需启动4口降压井，单井涌水量10.0m3/h，可满足本基坑安全开挖要求。此时进行局部深坑即主楼基坑开挖工作，开启6口降压井进行降压，其它降压井作为观测兼备用井，此时基坑内水位控制在11.8m左右即可满足工程安全施工需求，平均单井涌水量10.0m3/h，预测承压含水层顶部水位等值线图。图3 启动6口降压井2天后预测水位等值线图图4 启动6口降压井5天后预测水位等值线图根据模拟预测结果，在基坑开挖至局部深坑及主楼一般区域底板时，需启动6口降压井，单井涌水量10.0m3/h，可满足本基坑安全开挖要求。在基坑开挖至主楼核心区域时，根据突涌可能性计算，基坑范围内最大降深达到11.3m，即水
38、位埋深18.3m，相应的绝对标高-14.6m，开启坑内所有降压井进行降压，平均单井涌水量12.0m3/h，预测承压含水层顶部水位等值线图。图5 群井降水2天后预测水位等值线图图6 群井降水5天后预测水位等值线图根据预测结果，全部开启8口降压井，平均单井涌水量12m3/h，降压5天后第1层水位等值线图，由预测结果可知布置的降压井可满足本基坑最不利条件下的降压要求。在实际工程施工时，应根据实际施工时的承压水水位，结合实际工况，进行降压运行方案的优化，在满足安全开挖条件下基坑降压要求的同时，合理启动降压井数量及位置，做到按需降水，尽量减小降压性降水对周边环境的影响。根据开挖进度，结合开挖工况各工况所
39、需开启降压井及控制要求详见下表：表 按需降压控制要求表工况承压水水位控制要求m降深（m）相对标高（m）开启降压井编号单井涌水量（m3/d）工况十16.1m7.00.0-7.7-17.0m8.61.6-9.3H1、H830048018.8m11.84.8-12.5H2、H3、H640048022.5m18.311.3-19.0H1H8400480工况十一底板施工18.311.3-19.0H1H840048080%强度12.35.3-13.0H2、H3、H6350400工况十二7.00.0-7.7-在实际降压过程中应根据坑内观测井水位进行降压计算，并密切观测坑外水位变化，做到按需降水，尽量减小对周
40、边环境的影响，并加强坑外环境监测频率，以信息化知道施工与降水运行。4. 成井施工工艺及技术要求4.1 降水井结构设计及要求4.1.1 疏干降水井为保证井管具有一定的强度，并满足降水要求，采用间隔设置滤水管的设计方案，其结构设计、过滤器的安装部位详见附图2，主要设计参数如下：终孔直径：井径550mm；井口：高出地面0.30.5m，防止污水进入井内，井壁外围一般采用优质粘土或水泥浆封闭，其深度不小于2.00m。井管：采用焊接钢管，直径273mm；滤水管：采用圆孔滤水管，直径273mm，外包4060目滤网；砾料：各井从井底向上至地表以下3.00m围填中粗砂。沉淀管长度：与滤水管同径，长度0.50m，沉淀管底部焊封。4.1.2 承压水降水井为满足降水要求，其结构设计、过滤器的安装部位详见附图2，主要设计参数如下：终孔直径：井径600mm；井口：高出地面0.30.5m，防止污水进入井内，井壁外围一般采用优质粘土或水泥浆封闭，其深度不小于0.5m；井管：采用焊接钢管，直径273mm；滤水管：采用
