深基坑降排水专项施工方案

目录 一 编制依据和参考资料 2 二 工程概况 2 三 施工部署 2 四 施工方案 3 4 1 施工工艺流程 3 4 2 施工机具 3 4 3 材料 4 4 4 技术准备 4 4 5 井点安装 4 五 质量要求及保证措施 6 六 安全保证措施 10 七 文明施工 11 八 应急措施 11 九 井点降水计算书 12 9 1 水文地质资料 12 9 2 计算依据及参考资料 13 9 3 计算过程 13 1 xxx 工程 深基坑降排水专项施工方案 一 编制依据和参考资料 1 本工程总施工组织设计和水文地质报告 2 建筑基坑支护技术规范 JGJ120 99 3 建筑施工手册 第四版 4 基坑降水手册 姚天强编著 二 工程概况 A 1 A 12 A 27 B 5 B 18 B 30 楼6栋高层属于框剪结构 地上11层 地下 1层 建筑高度 33m 标准层层高3m 总建筑面积 50000平方米 总工期 360天 6栋高层原始地面平均高程 37 5m 深基坑坑底标高 32 3 34 2 m 基坑开挖深 度 3 3m 5 2m 基坑最大开挖深度已大于5m 属于深基坑 该区地下水按埋藏条件为第四系孔隙潜水类型 区域地下水以大气降水及城区水 系的渗透为补给来源 以地表蒸发 人工抽取及径流为排泄方式 地下水位随季节变 化 其水位变化规律一般在2 5月水位较低 在7 10月水位较高 地下水位年变化幅值 一般为1米左右 稳定水位埋深2 91 3 80m 平均为3 47m 因高层地下室埋深约 4m 目前地下水位平均埋深为 3 47m 地下室底板位于地下 水位以下 故必须要考虑降排水方案 因基底岩层以第 2 层粉土层为主 粉土层存在中等液化且可塑性差 为了确保基 坑边坡的稳定 防止流砂 本工程排水方案采用单级真空井点排水 三 施工部署 1 根据施工现场平面布置图 施工组织设计 水文地质报告 做好管井及观测井 的平面定位 降水深度等设计工作 2 根据施工进度计划安排 做好渣土外运申报和天气预报资料收集工作 保障土 方开挖的顺利进行 3 排水所使用的电气元件 设备须符合 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 2005的相关要求 经验收合格后方可投入排水施工 4 落实专人负责设备的管理工作 保证基坑内降水深度符合设计要求 视水量多 2 少连续或间断抽水 直至基础施工完毕 回填土为止 5 土方开挖及基础结构施工阶段 组织人员对基坑的变形进行检测 若遇紧急状 况 立即启动应急预案 6 基坑井点降水布置与距基坑外边沿至少1m距离之外 具体布置示意图如下 基坑井点降水平面布置图 四 施工方案 4 1 施工工艺流程 放线定位 铺设总管 冲孔 安装井点管 填砂砾滤料 上部填粘土密封 用弯 联管将井点管与总管接通 安装集水箱和排水管 开动真空泵排气 再开动离心水泵 抽水 测量观测井中地下水位变化 4 2 施工机具 1 管 55 壁厚为3 0mm的无缝钢管 长6 0m左右 一端用厚为4 0mm的钢板 焊死 在此端1 4m长范围内 在管壁上钻 15mm的小圆孔 孔距为25mm 外包两层滤 3 网 滤网采用编织布 外部再包一层网眼较大的尼龙丝网 每隔50 60mm用10号铅丝 绑扎一道 滤管另一端与井点管进行连接 2 井点管 55 壁厚为3 0mm的无缝钢管 3 连接管 透明管或胶皮管 与井点管和总管连接 采用8号铅丝绑扎 应扎紧 以防漏气 4 总管 100钢管 壁厚为4 0mm 用法兰盘加橡胶垫圈连接 防止漏气 漏水 5 抽水设备 根据设计配备12台5 5KW真空泵以及机组配件和水箱 6 移动机具 自制移动式井架 7 凿孔冲击管 219 8的钢管 其长度为10m 8 水枪 50 5无缝钢管 下端焊接一个 16的枪头喷嘴 上端弯成大约直角 且伸出冲击管外 与高压胶管连接 9 蛇形高压胶管 压力应达到1 50MPa以上 10 高压水泵 100TSW 7高压离心泵 配备一个压力表 作下井管之用 4 3 材料 粗砂 不得采用中砂 严禁使用细砂 以防堵塞滤管网眼 4 4 技术准备 1 详细查阅工程地质勘察报告 了解工程地质情况 分析降水过程中可能出现的 技术问题及采取的措施 2 凿孔设备与抽水设备检查 4 5 井点安装 1 安装程序 井点放线定位 安装高压水泵 凿孔安装埋设井点管 布置安装总管 井点管与 总管连接 安装抽水设备 试抽与检查 正式投入降水程序 2 井点管埋设 根据建设单位提供的测量控制点 测量放线确定井点位置 将套管水枪对准井点 位置 启动高压水泵 水压控制在0 4 0 8MPa 在水枪高压水射流冲击下套管开始下 沉 并不断地升降套管与水枪 一般含砂的粘土 按经验 在射水与套管冲切作用下 4 大约在10 15min时间之内 井点管可下沉10m左右 若遇到较厚的纯粘土时 沉管时 间要延长 此时可增加高压水泵的压力 以达到加速沉管的速度 冲击孔的成孔直径 应达到300 350mm 保证管壁与井点管之间有一定间隙 以便于填充砂石 冲孔深度 应比滤管设计安置深度低500mm以上 以防止冲击套管提升拔出时部分土塌落 并使滤 管底部存有足够的砂石 凿孔冲击管上下移动时应保持垂直 这样才能使井点降水井壁保持垂直 若在凿 孔时遇到较大的石块和砖块 会出现倾斜现象 此时成孔的直径也应尽量保持上下一 致 井孔冲击成型后 应拔出冲击管 井点管插人井孔 井点管的上端应用木塞塞住 以 防砂石或其他杂物进入 并在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层 该砂石滤层的填充质 量直接影响轻型井点降水的效果 应注意以下几点 1 砂石必须采用粗砂 以防止堵塞滤管的网眼 2 滤管应放置在井孔的中间 砂石滤层的厚度应在60 100mm之间 以提高透 水性 并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼 填砂厚度要均匀 速度要快 填砂中途 不得中断 以防孔壁塌土 3 砂石滤层的填充高度 至少要超过滤管顶以上1000 1800mm 般应填至原地下 水位线以上 以保证土层水流上下畅通 4 井点填砂后 井口以下1 0 1 5m用粘土封口压实 防止漏气而降低降水效果 5 冲洗井管 将 15 30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗 直到流出清水为止 应逐根 进行清洗 避免出现 死井 6 管路安装 首先沿井点管线外侧 铺设集水毛管 并用胶垫螺栓把干管连接起来 主干管连 接水泵 然后拔掉井点管上端的木塞 用胶管与主管连接好 再用10 铅丝绑好 防止 管路不严漏气而降低整个管路的真空度 主管路的流水坡度按坡向泵房5 的坡度并用 砖将主干管垫好 7 检查管路 检查集水 下管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象 发现 5 这种情况应重新连接或用油腻子堵塞 重新拧紧法兰盘螺栓和胶管的铅丝 直至不漏 气为止 在正式运转抽水之前必须进行试抽 以检查抽水设备运转是否正常 管路是 否存在漏气现象 在水泵进水管上安装一个真空表 在水泵的出水管上安装一个压力 表 为了观测降水深度 是否达到施工组织设计所要求的降水深度 在基坑中心设置 一个观测井点 以便于通过观测井点测量水位 并描绘出降水曲线 在试抽时 应检查整个管网的真空度 应达到550mmHg 73 33kPa 方可正式投入抽水 8 抽水 轻型井点管网全部安装完毕后进行试抽 当抽水设备运转一切正常后 整个抽水 管路无漏气现象 可以投入正常抽水作业 开机7d后将形成地下降水漏斗 井趋向稳 定 土方工程可在降水10d后开挖 五 质量要求及保证措施 1 采用机械开挖和人工修护相结合方式开挖 当机械开挖至距槽底200mm处时 改用人工开挖 以保证边坡坡度及槽底设计标高的准确性 2 为了减小或平衡动水压力 防止流砂现象产生 基坑深度超过10m的 采用二 级管井井点降水 3 及时观测地下水位变化 定期观察井点管 应保证连续不断地抽水 正常的出 水规律是 先大后小 先混后清 如水上不来 或一直较混 或清后又混等 应立即 检查纠正 4 若基坑面积很大 明沟排水可划分若干区域 并设置在基坑边2m处 具体做法 挖一道深600mm 沟底宽300mm的排水沟 排水沟断面为梯形 5 为了防止雨水淹没基坑 在基坑的四角 基坑尺寸不大的 或沿基坑边缘每隔 30 50m设600集水井 井壁可用挡土板作临时支护 井底铺0 3m厚的砾石 以防泥砂堵 塞水泵 安装3t h深水泵 将水排至基坑外部 保持坑底干场作业 6 土方开挖容许偏差和检查方法 见下表 6 7 井点降水质量验收记录表 见下表 7 8 降水监测记录表 见下表 8 9 9 轻型井点降水记录表 见下表 轻型井点降水记录表 工程名称 工程里程 降水泵房编号 机组类别及编号 正式运转机组数 井点数量 开 根停 根 施工单位 工程负责人 注 观测孔水位读数一栏 如井孔多时可根据实际数量增列其序号 六 安全保证措施 1 装设符合 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 2005的用电系统 以防止 触电等事故 2 选用质量合格的水泵 安全性可靠 扬程和功率等性能满足要求 3 降水施工过程中改变降水设计方案 应具有设计人员与施工人员的洽商处理意 见书 必要时尚应具有审批手续 4 抽水设备应进行定期保养 降水期间不得随意停抽 当发生停电时 应及时更 新电源 保持正常降水 5 发现基坑 槽 出水 涌砂 应立即查明原因 组织处理 6 降水过程中 特别是基坑开挖时 应随时观察基坑边坡的稳定性 防止边坡产 生流砂 流土 潜蚀 塌方等现象 7 在正式开工前 由电工及时办理用电手续 保证在抽水期间不停电 抽水应连 续进行 特别是开始抽水阶段 时停时抽 会导致井点管的滤网阻塞 同时由于中途 长时间停止抽水 造成地下水位上升 会引起土方边坡塌方等事故 8 轻型井点降水应经常进行检查 其出水规律应 先大后小 先浑后清 若出 现异常情况 应及时进行检查 9 在抽水过程中 应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制流水量 当地下水 10 位降到所要求的水位后 要减少出水阀门的出水量 尽量使抽吸与排水保持均匀 达 到细水长流 10 真空度是轻型井点降水能否顺利进行降水的主要技术指数 现场设专人经常 观测 若抽水过程中发现真空度不足 应立即检查整个抽水系统有无漏气环节 并应 及时排除 11 在抽水过程中 特别是开始抽水时 应检查有无井点管淤塞的死井 可通过 管内水流声 管子表面是否潮湿等方法进行检查 如 死井 数量超过10 则严重影 响降水效果 应及时采取措施 采用高压水反复冲洗处理 如粘土层较厚 沉管速度 会较慢 如超过常规沉管时间时 可增大水泵压力 但不要超过1 5MPa 12 水泵抽出的水应按施工方案设置的明沟排出 以防止渗下回流 影响降水效 果 13 基坑开挖应严格按规定放坡 操作时应随时注意土壁的变动情况 如发现有 裂缝或部分坍塌现象 应及时进行支撑或放坡 并注意支撑的稳固和土壁的变化 一 有危险情形 立即停止施工 消除隐患后 方可继续施工 14 基坑开挖时 两人操作间距应大于3 0m 不得对头挖土 挖土面积较大时 每人工作面不应小于6 挖土应由上而下 分层分段按顺序进行 严禁先挖坡脚或逆 坡挖土 或采用底部掏空塌土方法挖土 15 重物距土坡安全距离 汽车不小于3m 起重机不小于4m 堆土高不超过 1 5m 七 文明施工 1 在建筑物 构筑物 地下管线受降水影响范围的不同部位应设置固定变形观测 点 观测点不宜少于4个 另在降水影响范围以外设置固定基准点 降水之前测量不少 于2次 降水开始至达到设计降水深度期间 每天观测1次 达到降水深度后每2 5d观 测一次 直至变形影响稳定或降水结束为止 2 降水施工期间洗井抽出的淡水 在现场基本澄清后排放 并应防止淤塞市政管 网或污染地表水体 3 降水施工排出的土和泥浆 不得任意排放 防止污染城市环境或影响土地功能 4 注意保护井口 防止杂物调入井内 经常检查排水沟 管 防止渗漏 冬季降 11 水 须采取防冻措施 八 应急措施 1 基坑侧壁少量渗水时 可浅插小孔径滤水管排水 2 基坑侧壁渗水较大时 可采用导水管 插铁板 码草袋 砖砌沟等方法导水至 基坑明排井并排出 3 连续桩护坡桩间渗漏水 可采用喷射混凝土 桩间加孔灌注混凝土 粘土封堵 4 局部地段集中渗漏严重 可采用基坑外加降水井 井排 5 基坑底部或拱顶 侧壁见水时 可采用速凝混凝土灌 喷护 6 地表水底铺设粘土 塑膜等增加渗透路径 7 当工程降水可能影响基坑稳定和地面沉降时 可采取人工回灌地下水 如地面 出现裂缝 应及时灌浆修补 防止地表水渗入 8 基坑底部隆起时 可采取重压法 降水法 9 井点使用后 中途不得停泵 防止因停止抽水使地下水位上升 造成淹泡基坑 的事故 一般应设双路供电 或备用一台发电机 10 成孔时 如遇地下障碍物 可以空一井点 钻下一井点 井点管滤水管部分 必须埋入含水层内 11 井点使用时 正常出水规律是 先大后小 先混后清 如不上水 或水一直 较混 或出现清后又混等情况 应立即检查纠正 真空度是判断井点系统是否良好的 尺度 一般应不低55 3 66 7kPa 如真空度不够 表明管道漏气 应及时修好 井点 管淤塞 可通过听管内水流声 手扶管壁感到振动 利用手摸管子冷热 潮干等简便 方法检查 如井点管淤塞太多 严重影响降水效果 应逐个用高压水反复冲洗井点管 或拔出重新埋设 九 井点降水计算书 9 1 水文地质资料 12 9 2 计算依据及参考资料 1 该计算书计算主要依据为国家行业标准 建筑基坑支护技术规范 JGJ 120 99 同时参阅了 建筑施工手册 第四版 和姚天强等编写的 基坑降水手册 2 计算参数 滤管外径0 055m 滤管内半径0 025m 过滤器进水部分长度2m 基坑开 挖面积1134m 2 基坑开挖深度5 2m 地下静水位埋深4 55m 含水层厚度3 47m 9 3 计算过程 1 井点吸水高度计算 根据所选施工机械设备的参数 井点管的最大吸水高度计算如下 HV为抽水装置所产生的真空度 kPa h为管路水头损失 取0 3 0 5m H1 7 89m sw D 0 55 5 2 5 75m 根据计算得H 1 sw D 故该设备满足降水施工要求 2 井点布置计算 1 基坑等效半径的确定 l为基坑长度 m 13 B为基坑宽度 m 为系数 1 137 2 井点系统影响半径的确定 R为降水井影响半径 m r0为基坑等效半径 m S为基坑中心处设计水位降深 m dw为地下静水位埋深 m sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离 m H为含水层厚度 m k为渗透系数 m d 通过计算得到R 0 34 772m 3 基坑总涌水量计算 根据基坑边界条件选用以下公式计算 基坑降水示意图 14 Q为基坑涌水量 m3 k为渗透系数 m d H为含水层厚度 m R为降水井影响半径 m r0为基坑等效半径 m S为基坑水位降深 m D为基坑开挖深度 m dw为地下静水位埋深 m sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离 m 通过以上计算得基坑总涌水量为362 801m 3 4 每根井点允许最大出水量计算 q为单井允许最大出水量 m 3 d rv为过滤器半径 m l为过滤器进水部分长度 m k为含水层渗透系数 m d 通过计算得每根井点允许最大出水量为35 888 m 3 d 5 井点数及每根井点实际出水量计算 通过计算得到井点管数量为12个 6 基坑中心水位降深计算 15 S1为基坑中心处地下水位降深 ri为各井距离基坑中心的距离 根据计算得S 1 1 622m S 1 2m 故该井点布置方案满足施工降水要求 7 井点管长度计算 D为基坑开挖深度 m dw为地下静水位埋深 m sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离 m hd为井点管顶部离地面的距离 m 根据计算井点管长度为7 053m 8 滤水管设计计算 1 滤管长度 Q为流入每根管井的流量 ne为滤管孔隙率 一般为2 5 v为地下水进入滤管的速度 由经验公式v k 1 2 15求得 根据计算滤管长度为66 603m 2 滤网孔隙控制 要求d c 2d50 dc为滤网孔隙 mm d50为含水层颗粒50 的直径 mm d 50 6 41mm 3 填料颗粒的控制 砂滤层颗粒尺寸应控制在5d 50 D 50 10d 50并且建议D 50 6 7 d 50 其中D 50为填料 粒径 mm 16 十 材料及设备计划 10 1 材料计划 主要材料用量表 序 号 项目 型号 数量 备注 1 滤管 55mm 壁厚3 0mm无缝钢管 70m 管壁上钻 15mm的小圆 孔 孔距为25mm 2 滤网 编织布 15 3 井点管 55mm 壁厚3 0mm无缝钢管 90m 4 连接管 胶皮管 30m 与井点管和总管连 接 5 集水总管 内径 100 127mm 170m 6 粗砂 0 5T 2 设备计划 主要设备用表 序 号 设备名称 规格型号 单位 数量 备注 1 钻机设备 回转 冲击钻 机 台 1 2 往复式真空泵 5 5KW 台 12 3 高压离心水泵 100TSW 7 台 2 4 拔管机 SH 30 套 1 5 拔管器 ZSB 60 个 1 6 电焊机 BX3 500 台 2