津秦客专滨海站交通枢纽配套市政地下空间工地进程降水方案.doc

津秦客专滨海站交通枢纽配套市政地下空间工程降水专项施工方案 编制： 审核： 审批：津秦客专滨海站交通枢纽配套市政地下空间工程项目经理部二O一二年四月目 录一、编制依据3二、工程概况32.1 工程概述32.2 周边情况52.3 止水帷幕情况52.4 工程地质条件62.5 水文地质条件8三、降水设计93.1 基坑降水的必要性93.2 降水井设计（理论）103.3 经验布置降水井133.4 降水井布置15四、降水施工164.1施工组织设计164.2施工机械设备164.3降水井施工技术要求164.4成井施工工艺174.5 降水运行要求234.6排水工程244.7降水安全运行的保障措施264.8 降水检测及抽降水管理264.8 降水井的保护措施27五、封 井28六 应急预案16.1用电应急预案16.2其他注意事项16.3降水应急预案1一、编制依据（1）“滨海站交通枢纽配套市政地下空间工程（首期开工部分）” 初步设计图纸；（2）滨海站基坑工程地勘报告；（3）地勘报告中抽水试验成果；（4）供水管井设计技术规范GB50296-99；（5）建筑基坑支护技术规程JGJ120/99；（6）建筑地基基础设计规范GB5007-2002；（7）基坑降水手册；（8）建筑施工计算手册；（9）“天汉深基坑设计软件”。（10）天津市工程建设标准岩土工程技术规范（DB29-20-2000）（11）建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）（12）供水水文地质勘察规范（GB50027-2001）（13）建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）（14）本工程基坑支护设计文件二、工程概况2.1 工程概述津秦客专滨海站交通枢纽配套市政地下空间工程，位于滨海新区先进制造产业区中区，距离滨海新区核心12Km，东临泰达开发区和天津港，西临高科技产业园区和空港，站位距塘沽城区新北路约5Km。本工程包含南广场地下停车库及公共换乘空间工程和轨道交通地下结构预留空间工程。总建筑面积约126649m2，其中南广场地下停车库及公共换乘空间工程建筑面积约94059m2，轨道交通地下结构预留空间工程建筑面积约32590m2。（1）南广场地下停车库及公共换乘空间工程本工程为框架结构体系，结构顶板12-1/12、1/22-23轴间及1/12、1/22之间I-N I-P轴间和I-Y I-1/Y 轴间设置四道变形缝，缝宽30mm，将整个结构分为四个区域。以12-1/12、1/22-23轴间变形缝分界，东西南侧为地下停车库，中间区域为换乘空间。东西车库为钢筋混凝土框架结构，结构底板采用桩基承台加封水板的结构形式，桩基承台厚度分为1100mm、1200mm、2000mm等几种，封水板厚度为600mm、700mm两种，结构夹层、顶层结构采用现浇钢筋混凝土主、次梁、井字梁结构体系，顶梁、夹层梁用无粘结预应力控制由降温引起的温度应力。中间公共换乘区结构底板采用桩基承台加封水板的结构形式，基承台厚度为2600mm、3000mm两种，封水板厚度分别为600mm、700mm、1000mm，大跨度部分采用圆钢管混凝土柱和有粘结预应力梁，小跨度部分为型钢混凝土柱和钢筋混凝土梁；与轨道交通地下结构预留空间工程共用结构，为钢筋混凝土主、次梁结构体系。南广场东西长393m，南北宽196.5m，东西向跨度主要有9m，18m和21m，南北向跨度主要为9m，10.5m，13m。地下一层为车库及换乘空间，北侧紧邻滨海站南站房；设有停车场、商业夹层；局部有设备夹层。工程划分为A、B、C三个区域。A区共两层，局部三层，东西向宽129m，南北向长149m，底板相对高程-10.80m，地下一层层高4.1m，夹层层高5.2m；B区共一层，局部两层，东西向宽132m，南北向长260m，与轨道交通地下结构预留空间工程共用-10.800m结构，中央换乘大厅层高9.3m；C区共两层，局部三层，东西向宽109m，南北向长144m，底板相对高程-10.80m，地下一层层高4.6m，夹层层高4.7m。（2）轨道交通地下结构预留空间工程轨道交通地下结构预留空间为城市轨道交通B2、B3和Z2线与其它交通方式换乘区域，本工程为地下二层，北侧紧邻滨海站站房工程及其下BV轴范围的轨道交通地下结构预留空间工程，南侧接配套市政地下空间工程的后期开工部分，上方地下一层（设备用房范围以外）为南广场地下停车库及公共换乘空间工程。局部范围还有垂直于城市轨道交通线路方向的地下三层结构，为城市轨道交通风道结构。轨道交通地下结构预留空间工程包含南广场范围（区）、北侧高架桥下对应范围（区）为本工程范围，另有铁路滨海站南北站房之间的区间部分（区）不包含在本工程范围内。北侧高架桥下对应范围（区）南接国铁V轴，向北至市政-C轴，为结构东西长227m，南北宽25m的狭长结构，东西向跨度主要有9m，18m，10.5和21m。深19.453m。地下一层底板相对标高为-10.800m，地下二层底板相对标高为-18.950m。本工程为二层现浇框架结构体系，局部地下三层下穿风道。地下二层基本柱网尺寸东西向9.0-12.0m，南北向9-13m；地下一层基本柱网尺寸东西向18-21m，南北向9-13m。地下一层结构底板采用1000mm厚现浇钢筋混凝土无梁筏板基础，地下二层及局部过轨风道处结构底板采用2000mm厚现浇钢筋混凝土无梁筏板基础，两侧风道处结构底板采用2000-3000mm厚现浇钢筋混凝土无梁筏板基础。结构柱根据荷载及上部结构的情况，采用钢筋混凝土桩、圆钢筋混凝土柱及型钢混凝土柱。结构中层采用现浇钢筋混凝土主、次梁结构体系。地下一层设备用房部分顶层结构梁采用后张预应力钢筋混凝土结构，板采用钢筋混凝土结构。轨道交通地下结构预留空间工程位于南广场地下停车库及公共换乘空间工程地下一层，与南广场地下停车库及公共换乘空间工程共用-10.800m结构。南广场范围（区）南北长252m，东西宽73.4m，风道处局部宽226m。地下二层层高7.95m，局部地下一层层高7.496.65m。深15.153m，局部深17.953m。2.2 周边情况本工程位于滨海新区先进制造业区中区，距离滨海区核心12km，所处地区为滨海冲海积平原，地形平坦，地势开阔。周边环境相对简单、宽松。本工程地理位置如下：图2.1 场地地理位置图2.3 止水帷幕情况本基坑工程范围为南广场的地下停车场及公共换乘空间和轨道交通地下预留空间工程I区、III区首期开工部分，基坑分两部分。南广场I区分三级，一级基坑采用放坡开挖，坑深6.2m；二、三级基坑坑深分别为15m、18.7m，基坑南北长约277m，东西长约450m，III区为槽形，开挖面积约72000m2，具体详见降水井平面布置图。止水帷幕采用双轴(部分为三轴)搅拌桩形式，深度最大为24m。2.4 工程地质条件根据本工程勘察资料，本工程勘察范围内，地基土按成因年代及力学性质进行了分层，各土层工程地质特征详见下表：时代成因土层编号岩土名称土层厚度(m)顶板大沽高程(m)岩性描述Qml1杂填土0.63.21.270.02黄褐色，松散密实，稍湿，成份以建筑垃圾为主，夹大量小石块 2素填土0.50 4.901.25-1.76黄褐色、灰褐色、褐色，可塑软塑流塑,成份以黏性土为主，局部以粉土为主Q43al1黏土0702.100.96-1.13黄褐色，可塑软塑，具锈斑及灰色条纹，局部夹粉土薄层2粉质黏土0.502.001.00-1.75黄褐色，可塑流塑，具锈斑及灰色条纹，局部夹粉土薄层3粉土0.70 2.400.45-2.07 黄褐色，稍密，湿，具锈斑及灰色条纹，局部夹粉质黏土薄层5淤泥质黏土1.40 1.40-1.27 -1.27 黄褐色，流塑Q42m1黏土0.602.20-5.71-13.86黑灰色、黄灰色、褐灰色，可塑软塑，夹贝壳碎片，局部与粉土互层2粉质黏土0.506.50-1.18-15.10灰色、灰褐色，可塑流塑，夹贝壳碎片3粉土0.505.900.97-16.05灰色、灰褐色，稍密中密，湿，夹贝壳碎片5淤泥质黏土1.007.20-1.00-14.45灰色、灰褐色，流塑，夹贝壳碎片6淤泥质粉质黏土0.9010.90-0.81-14.59灰色、灰褐色，流塑，夹粉质黏土及粉土薄层，含贝壳11粉砂1.302.90-13.40-15.14灰色、灰褐色，稍密中密，饱和，成分以石英，长石为主，夹粉土薄层，含贝壳Q41h1黏土0.701.40-12.83-16.00灰褐色、灰白色，可塑软塑，夹螺壳碎片及姜石2粉质黏土0.702.90-11.24-18.65灰白色、黑灰色、褐灰色、灰黄色，可塑软塑，局部流塑，夹少量螺壳碎片，含锈斑3粉土1.002.30-13.41-15.65灰白色，稍密中密，湿，含锈斑，夹少量螺壳碎片5淤泥质黏土01.1-14.90-14.90灰白色、灰褐色，流塑，夹粉土薄层6淤泥质粉质黏土1.51.8-14.03-15.72灰白色、灰褐色，流塑，夹粉土薄层Q41al1黏土0.52.0-14.60-17.46灰白色、黄褐色，可塑软塑，夹粉土，粉质黏土薄层2粉质黏土0.704.70-13.13-19.55黄褐色、褐黄色、灰黄色，可塑软塑，含锈斑，夹螺壳3粉土0.504.50-13.90-19.94灰黄色、黄褐色、褐黄色，稍湿湿，稍密密实，具锈斑，含姜石6淤泥质粉质黏土1.803.40-14.60-16.14黄褐色、褐色，流塑，夹薄层粉质黏土、粉土11粉砂1.502.50-16.83-18.59黄褐色，中密密实，饱和，矿物成分以石英、长石为主，含云母、锈斑及少量螺壳，夹薄层粉质黏土Q3eal1黏土0.56.4-21.08-27.75黄褐色、褐黄色、黄灰色，可塑软塑，具锈染，含姜石 2粉质黏土0.76.5-17.85-28.76褐黄色、黄褐色、灰黄色，可塑软塑，含姜石，具锈斑3粉土0.56.2-17.29-26.75黄褐色、褐黄色、黄灰色，中密密实，湿很湿，具锈染，含姜石 11粉砂1.11.8-19.07-23.43黄褐色，中密密实，饱和，矿物成分以石英、长石为主，含云母、锈斑及少量螺壳Q3dmc1黏土0.85.0-25.73-31.86灰黄色、黄灰色、灰褐色、褐灰色、浅灰色、黑灰色，可塑软塑，含贝壳，夹粉土薄层 2粉质黏土0.84.4-26.68-32.14灰黄色、黄灰色、灰褐色、褐灰色，可塑软塑，含贝壳3粉土0.54.1-26.53-31.24褐灰色，密实，湿，含贝壳 Q3cal1黏土0.93-30.28-51.31灰褐色、灰黄色，可塑软塑，具锈染，含姜石及螺壳碎屑2粉质黏土0.56.1-29.23-51.15黄灰色、褐黄色、黄褐色，密实，可塑软塑，具锈染，含姜石3粉土0.57.6-28.53-52.35黄灰色、褐黄色，密实，湿，含云母碎片，具锈染，含姜石11粉砂0.520.5-31.38-55.56黄灰色、褐黄色、黄褐色，密实，饱和，矿物成份以石英、长石为主，含云母碎片，具锈染，含姜石，夹薄层粉质黏土12细砂0.69.4-35.15-56.65黄灰色、褐黄色、黄褐色，密实，饱和，矿物成份以石英、长石为主，含云母碎片，具锈染，含姜石Q3bm1黏土0.83.1-52.23-60.13褐灰色,灰褐色，硬塑可塑,含少量云母及贝壳碎片2粉质黏土0.78.8-50.74-60.21褐灰色、灰褐色,硬塑可塑，含贝壳碎片3粉土0.83.9-53.45-61.97灰褐色、灰黑色,密实，湿,含贝壳11粉砂0.83.53-54.23-60.40褐灰色，密实，饱和，矿物成份以石英、长石为主,含少量云母，夹粉土薄层2.5 水文地质条件(1)区域水文地质概况天津的地下水受基底构造、地层岩性和地形、地貌、气象以及海进、海退等综合因素的影响，水文地质条件较复杂。按地下水类型又可分为:松散岩类孔隙水，赋存于第四纪、新近纪松散堆积层中；基岩裂隙水赋存于碳酸盐岩溶裂隙中。补给: 地下水接受大气降水入渗和地表水入渗补给，地下水具有明显的丰、枯水期变化，丰水期水位上升，枯水期水位下降。径流: 在水位作用下，浅层地下水由山前平原向滨海平原径流，但由于含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄: 排泄方式主要有蒸发、向深层承压水渗透和人工开采。(2)场地含水层划分及特征根据本场地内详勘资料，本场地内30m以上范围内，地基土主要由潜水含水层和承压含水层组成。潜水含水层潜水赋存于人工填土层层、第陆相层层及第海相层层中。该层水以第陆相层1、1黏土及2、2粉质黏土为相对隔水底板。人工填土层为1杂填土、2素填土，土体结构松散，含水量丰富，土层渗透系数较大。第陆相层以1黏土、2粉质黏土为主，土体渗透性能较差，土层渗透系数较小。第海相层主要含水层为3粉土，该层勘察范围内连续分布，局部有呈透镜体状的11粉砂分布。勘测期间水位埋深约为03.2m（高程-4.160.97）。由大气降水入渗补给，以蒸发形式和向下部第一承压含水组越流补给成为其主要排泄方式。水位受微地形、地貌影响较大。地下水水力梯度小，侧向流动微弱，水位随季节有所变化。承压含水层与本工程相关的第一承压含水层（组）由3粉土、11粉砂、3粉土组成。以1、1黏土、2、2粉质黏土为相对隔水顶板。本工程中该第一承压含水层基本已被封闭的止水帷幕截断，理论上认为基坑内外无直接水力联系。第二承压含水层（组）由3粉土、3粉土、11粉砂、12细砂、3粉土、11粉砂组成。根据观测资料，第一承压含水层的稳定水位埋深约为2.113.39m，第二承压含水层的稳定水位埋深约为16.4017.06m。三、降水设计3.1 基坑降水的必要性一般基坑工程随着开挖深度增加，承压含水层中的承压水对隔水顶板的水压逐渐增大，而坑底下隔水顶板土体随着厚度变薄，土体自重应力逐渐减少，而承压水水压超过顶板土体自重应力，或挖穿顶板土体，就会产生涌水、流砂，形成地下水水患。该区段地面标高在+1.2m左右，根据现场实际情况及地勘资料，潜水在+1.2m。稳定水在相对隔水板下。根据设计文件要求，南广场A、C区为放坡开挖，为浅基坑，基坑开挖至标高为-5.003m。主要为表层潜水。轨道交通I区地下空间预留工程为深基坑，基坑底标高大部分为-13.953m,部分为-18.503m，采用止水帷幕与围护桩支护。潜水层与稳定水位层有一层相对隔水板，稳定水位层为非典型的承压水,要进行突涌验算。按开挖到垫层底时，承压水头标高17.654m时根据相关规程规范进行抗承压水突涌稳定性验算：式中 gty坑底突涌抗力分项系数，对于大面积普遍开挖应大于1.2；对于局部承台分别开挖，应大于1.0； D坑底至承压水层顶板的距离； gD范围内土的平均天然重度； Hw承压水水头高度； gw 水的重度。根据突涌验算，坑底突涌抗力分项系数及降水要求见下表：表3.1 降水要求计算表区段开挖深度坑底标高含水层顶板标高Dr静水位Hwrw分项系数减压要求(kpa)A、B、C区62-5.003-16.45411.45118.11.217.65101.17 30.76A、C区电缆夹层8.853-7.653-16.4548.80118.11.217.65100.90-17.2I区地下二层区(同III区)15.153-13.953-16.4542.50118.11.217.65100.26131.23局部地下三层区（同III区）19.703-18.503-16.454-2.04918.11.217.6510- 213.59 计算结果表明，在基坑施工开挖过程中，易发生承压水突涌或管涌问题，为保证该基坑开挖及底板施工的顺利进行，必须对场地承压水进行有效治理，经相关大量类似的工程成功经验表明，深井降水作为治理承压水是一项行之有效、质量便于控制的常用方法，所以本基坑分层采取疏干和减压降水是最佳措施。3.2 降水井设计（理论）（1）A、B、C区降水设计降水方式根据基坑降水手册，选择疏干井进行降水。疏干井采用无砂砼管井制作，降水深度为7.2m（1.2-（-6.003）=7.203m），局部电缆夹层降深为9.85m。降水设计查地勘资料知，A、B、C区降水较浅，未透过相对隔水底板，属于潜层水。根据建筑基坑工程技术规范，得涌水量计算公式为(单井计算)：Q=1.366k（2H-S）S/（lgR/r0）Q:涌水量。k:渗透系数，根据地勘资料,取其最大渗透系数偏安全计算，k=1m/d。H：含水层厚度（相对隔水板顶标高为-12.83m，所以得潜水含水层厚度为14m）。S：水位降深，7.2m。R：影响半径，根据规范潜水层公式为:R=2S(k*H)0.5=53m,根据经验，实际间距取30m。r0:等效半径，根据规范，为15米。Q=1.366*1*（2*14-7.2）*7.2/(lg53/15)=373(m3/d)A区总涌水量计算（考虑群井效应）：r0=(A/pi)0.5=79.8m。A为I区西面A、B区面积，约20000平米，pi为圆周率总涌水量Q总=1.366*1*（2*14-7.2）*7.2/(lg（79.8+15）/79.8)=2735m3设井数量n Q总/Q=7口，（间距为60米，不符合规范允许最大间距要求，间距最大为30m）A、C区局部电缆夹层处地质情况同A、C区Q=1.366k（2H-S）S/（lgR/r0）Q:涌水量。k:渗透系数，根据地勘资料,取其最大渗透系数偏安全计算，k=1m/d。H：含水层厚度（相对隔水板顶标高为-12.83m，所以得潜水含水层厚度为14m）。S：水位降深，9.85m。R：影响半径，根据规范潜水层公式为:R=2S(k*H)0.5=72.5m,根据经验，实际间距小于影响半径，取30m。r0:等效半径，根据规范，为15米。Q=1.366*1*（2*14-9.85）*9.85/(lg72.5/15)=357(m3/d)综合可知，A、C布井间距为30米，根据天津市工程建设标准建筑基坑工程技术规程，井深取13米，为a型无砂管井。B区同A、C区，间距为30米,a型无砂管井。封井时间根据施工部署，第1个可能封井时间为底板浇筑完成后，根据施工图纸及地勘资料可得各项数据如下表：表3.2 A、B、C区计算表区段底板厚度（m）钢筋砼容重（kN/m3）坑底标高(m)含水层顶板标高(m)距承压水层顶（m）土体加权重度（kN/m3）静水位(m)承压水头(m)Rw（kN/m3）分项系数A、B、C区0.625-5.003-16.45411.45118.11.217.65101.26A、C区电缆夹层0.725-7.653-16.4548.80118.11.217.65101.0根据计算结果，A、B、C区除电缆夹层外，全部在底板浇筑完成后封井，根据进度计划，A、C区大底板在8月18日前完成浇筑，此时电缆夹层已全部施工完成，因此电缆夹层与A、C区底板一起封井。B区因底板要与I区地下二层顶板一起施工，不封井。（2）I区降水设计降水方式根据计算表可知，I区地下二层及局部地下三层减压要求较大，根据天津市工程建设标准建筑基坑工程技术规程，宜采用钢管减压井及砼管井做为降水井。降水设计根据施工图纸及地勘资料，I区地下二层距承压水层较近，局部地下三层已穿透相对隔水板。I区降水深度为16.2m,根据规范，钢管井及无砂砼管井深24米。局部地下三层降水深度20.7m,钢管井及无砂管井深28米。因使用钢管减压井，降水效果较强，为经济考虑，对整个I区基坑作整体群井考虑。得公式为：Q=2.73kMS/(lg(R+r0)-lg(r0)式中：Q：基坑涌水量。k:渗透系数，偏安全计算，k取最大值1.5m/d。M：承压水层厚度，根据地勘报告，M为19.2m。r0:基坑半径，r0=（A/pi）0.5,A 为基坑面积，r0=81.96m。R：引用影响半径，根据抽水试验，为30m，安全考虑取为15m。S：降水深度，为20.7m。Q=2.73*1.5*19.2*20.7/(lg(81.96+15)-lg(81.96)=22295m3单井出水量按建筑基坑支护技术规范确定:q=120*pi*rslk1/3q:单井出水量。rs：过滤器半径，取0.25m。l:过滤器进水部分长度，取7.3m。k:渗透系数，取为1.5m/d。q=120*3.14*0.25*7.3*1.51/3=857.5 m3管井数量为n=1.1Q/q=1.1*22295/857.5=25.2,取为26口井。钢管减压井间距采用30m，为安全考虑其间插入b型无砂管井，间距15m，钢管减压井26口，b型无砂管井47口。降水井安排如附图所示。3.3 经验布置降水井（1）南广场潜基坑及护坡坑内降水数量计算公式： n=A/a井式中：n 基坑内降水数量（口）； A 基坑面积（m2），A=40000m2； a井 单井有效降水面积（m2）；根据以上公式及根据工程经验，我们初步得出基坑需要布设的疏干井数量如下方案：结合工程经验及相关影响半径计算公式（R=2S(k*H)0.5），单井控制面积取 225m2。结合基坑外形等场地条件，井数确定如下:取n=40000/225=177口。再加上基坑周边边坡上的降水井127口（间距15m），共304口。（2）北广场护坡北广场公式同上，得边坡降水87井口。南北合计得：391口。降水井工作滤水段长度为（降水井为500mm无砂砼管）11.5m，结合现场抽水试验降水漏斗，坑内水位降至基坑开挖面以下0.5m，底部外加1m沉淀管，最后得出降水井深度为13m。井身材料参数详见下表：疏干井1材料性质表项目疏干井井深（m）孔径（mm）管径（mm）管材滤水段（m）沉淀管（m）S113800500无砂砼管-1-12-12-13（3）深基坑由于本场地内第一承压含水层已被止水帷幕截断（甲方提供），经验算第二承压含水层在当前基坑开挖深度下不存在突涌风险，故本基坑整体以混合井疏干降水为主。但考虑到由于本基坑开挖深度大，施工工期长等特点，本部分基坑建议采用无砂砼管和钢质井管相结合的方法。南广场I区坑内降水数量计算公式： n=A/a井式中：n 基坑内降水数量（口）； A 基坑面积（m2），A=20000m2； a井 单井有效降水面积（m2）；根据以上公式及根据工程经验，我们初步得出基坑需要布设的混合井数量如下方案：结合工程经验及相关影响半径计算公式，单井控制面积取 275m2。结合基坑外形等场地条件,井数确定如下:取n=20000/275=73口，降水井深度为24m。其中无砂砼管38口，钢质井管35口。北广场III区同上，得无砂管井14口，钢管井3口。降水井工作滤水段长度为（降水井为500mm无砂砼管及237mm钢质井管）22.5m，结合现场抽水试验降水漏斗，坑内水位降至基坑开挖面以下0.5m，底部外加1m沉淀管，最后得出降水井深度为24m。井身材料参数详见下表：混合井12材料性质表项目混合井井深（m）井数（口）孔径（mm）管径（mm）管材滤水段（m）沉淀管（m）H12452800500无砂砼管-1-23-23-24H22438550273钢质井管-1-23-23-24此外考虑到本基坑范围内第一承压含水层地板埋深有一定起伏，需布设一定数量的减压备用井，以预防突发情况的发生。经计算并结合相关工程的经验，考虑到本工程的自身特点，初步设计布设4口减压备用井。井深24m。井身材料参数详见下表：减压备用井材料性质表项目减压井井深（m）井数（口）孔径（mm）管径（mm）管材止水段（m）滤水段（m）沉淀管（m）J1244550273钢质井管0-18-18-23-23-243.4 降水井布置根据周边国铁施工经验及天津降水专家提出意见，天津本地区土质情况较差，水位受季节影响，降水应偏安全考虑，因按滨海地区经验布置偏于安全，因此降水井按经验方法布置。详见附图基坑降水井布井平面图。四、降水施工4.1施工组织设计（1）施工前应建立相应的项目管理体系，明确各个责任人的任务。（2）针对工程特点编制详细的施工组织设计，合理安排施工顺序，优化施工方案，并采取有效的保证质量、安全文明的措施。（3）做好施工的准备工作：安排好材料堆放场地；并应做好设备安装、调试检查工作；做好供水供电、夜间照明、原材料的检验与试验等工作；开工前办理有关施工手续及申报工作。4.2施工机械设备成孔施工机械设备选用相应工程钻机及其配套设备，采用正循环自然泥浆造浆，泥浆护壁回转钻进成孔，钻头选用带保径圈的三翼钻头。使用此钻头施工稳定性好，能确保成孔质量，能有效控制成孔中的缩径现象，为确保工程质量奠定基础。4.3降水井施工技术要求施工工艺及验收要求应按照行业标准建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）和国家标准供水管井技术规范（GB5029699）相关要求执行。（1）井管外径及成孔孔径应符合前述井身参数要求，且应大于抽水泵体最大外径50mm以上。（2）填砾过滤器周围的滤料应为磨圆度好、粒径均匀且不均匀系数Cu3，其粒径应按下式确定： 式中D50-滤料的平均粒径（mm）；d50-含水层土的平均粒径（mm）。（3）井管选用材料应具有足够的强度与刚度。（4）成孔施工可采用泥浆护壁钻进成孔。钻进中保持泥浆比重为1.101.15，宜采用地层自然造浆。护孔管中心、磨盘中心、大钩应成一垂线。要求护孔管进入原状土中10-20cm。应采用减压钻进，避免孔内钻具产生一次弯曲。钻孔孔斜应不超过1，要求钻孔孔壁圆正、光滑。终孔后应彻底清孔，直到返回泥浆内不含泥块。（5）井管安装井管安装应准确到位。井管应平稳入孔、自然落下，避免损坏过滤结构。井管连接应确保焊接完整无隙，避免井管脱落或渗漏。为保证井管周围填砾厚度基本一致，应在滤水管上下部各加1组扶正器（4块）。过滤器应刷洗干净，过滤器缝隙应均匀。（6）井管安装结束后沉入钻杆，将泥浆缓慢稀释至比重不大于1.05后，将滤料徐徐填入，并随填随测填砾顶面高度。在稀释泥浆时井管管口应密封，使泥浆从过滤器经井管与孔壁的环状空间返回地面。（7）宜采用活塞和空气压缩机联合洗井方法洗井。每口井洗井结束后，应按设计要求的验收指标予以验收。（8）抽水泵应安装稳固，泵轴应垂直。连续抽水时，水泵吸口应低于井内干扰动水位2.0m。（9）全部降水运行时，抽排水的含沙量应符合下列规定：粗砂含量小于1/5万；中砂含量小于1/2万；细砂含量小于1/1万。4.4成井施工工艺成孔施工机械设备选用相应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、止水等成井工艺，成井工艺如下。（1）施工准备测放井位根据降水井井位平面布置图测放井位，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。清障处理对于场地可能存在的地下障碍物，在施工前应根据施工的情况，先进行孔位清障处理。通常采用的清障处理方式为：定好孔位后，先采用人工挖孔，挖孔过程中遇到障碍时，由施工现场的挖机配合进行挖掘。挖机挖孔深度应超出障碍物约30cm。若地面障碍物不易清除或受其他施工条件的影响，无法在原布设井位进行打井时，应与工程师及时沟通并采取其他措施，必要的时候可对井位作适当调整。埋设护口管埋设护口管时，护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.5m。对于场地遇到有障碍物的孔位，应根据清障后的孔深适度考虑采用长护筒，确保护筒能够满足降水施工的要求。安装钻机安装钻机时，为了保证孔的垂直度，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，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻铤，并且，弯曲的钻杆不得下入孔内。（2）成井施工施工机械设备选用工程钻机及其配套设备。成孔时采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。详见工程桩施工方案。降水井施工工艺流程图如下图所示。图4.4.1 成井施工工艺流程图钻进成孔开孔孔径为800mm，成孔时均一径到底；钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻进的垂直度。成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.101.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。清孔换浆钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.10，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。下井管对于降压井，井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。首先必须测量孔深，并对井管滤水管逐根丈量、记录。封堵沉淀管底部，为保证沉淀管底部封堵牢靠，下部封堵铁板不小于6mm。其次要检查井管焊接，井管焊接接头处应采用套接型，套接接箍长20mm，套入上下井管各10mm；套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀，无砂眼，焊缝堆高不小于6mm。检查完毕后开始下井管，下管时为保证滤水管居中，在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环应1/2错开，不在同一直线上。埋填滤料填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05,然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入滤料，并随填随测填滤料的高度。直至滤料下入预定位置为止。（3）洗井下井管、回填滤料及粘土分孔后，对降压井进行活塞洗井，待洗通滤料后，提出活塞，再利用空压机进行洗井。活塞直径与井管内径之差约为5mm左右，活塞杆底部必须加活门。洗井时，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后，可换用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含砂为止。疏干井在成井结束后直接用空压机洗井。洗井完毕后，可以下泵试抽。试抽成功，代表该井成井完毕，可以投入使用。图4.4.2 空压机洗井原理示意图(4)成井质量要求为保证施工质量，特对施工质量提出以下要求。表4.4.1 质量控制要求序号检查项目技术要求检查数量1成孔直径(mm)井管外径280mm（疏干井）井管外径300mm（降压井）全数2井管沉设深度(m)偏差0.20m（疏干井）50%井数偏差0.15m（降压井）全数3井管间距（m）偏差1.00m50%井数4滤料规格D50=612倍d50全数5滤料围填高出滤管顶2m以上，滤料体积95%全数6孔口段粘土封填不得使用粉性土，厚度1.5m50%井数(5)降水井验收降水井质量应符合下表要求。表4.4.2 降水井施工、成井质量要求及保证措施施工内容检验标准保证措施检验方法定位放线成孔前由专业测量人员放线检查预检记录成孔垂直度1，孔深设计要求，孔底沉渣厚度300mm成孔过程中随机检查钻杆垂直度和钻杆进尺深度，成孔后用测绳量测深度和沉渣，保证孔深和垂直度，若沉渣厚度超标，则要进行清孔。测量钻杆垂直度，测绳量侧。下管井管垂直度1%，井管插入深度200mm 清孔合格后立即下井管，检查井管质量和数量，下管时慢慢上下提升，严禁强行下管，接头处用纱网及铁丝绑扎结实，保持垂直和居中，到设计深度后固定在孔中，不能偏斜，管口高出地面300500 mm。井管垂直度：目测；井管间距尺量检查；井管插入深度水准仪检查填滤料过滤砂砾料填灌5mm下完管后注入清水稀释泥浆，开始填入滤料，填料前检查滤料质量，滤料要沿四周均匀填入，填料时边填边测量孔深的变化，核对填料数量与孔深变化是否相符，并与计算值作比较。井口下12米用黏土填实封死。与设计相比，检查回填料用量。洗井，安装水泵洗出清水，水泵安装位置符合要求。采用空压机气举法，从井底逐节，逐层吹洗，将井底泥砂吹净，洗出清水为止。安装水泵前测量实际井深及井内水位，严格按要求下泵，泵底部距井底不得小于1.0m，水泵下到预定深度用绳索吊住在孔口，安装完毕将井口封住。洗井目测；下水泵测量绳索长度。抽水运行井内水位低于基坑底标高约1m降水系统施工完后，进行试运转，如发现井管失效，立即采取措施使其恢复正常，如无可能恢复则报废，另行设置新的井管。降水期间对设备进行定期检查维修，设专人记录地下水位变化情况，确保基坑施工过程中，地下水位保持在基坑底至少1米以下检查水位观测记录表和设备维护记录。4.5 降水运行要求（1）降水运行之前，必须进行降水试运行。降水运行期间有以下注意事项：应做好基坑内的明排水准备工作，以防基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内的积水抽干。降水运行阶段应经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常应及时调泵并修复。降水运行阶段应保证电源供给，如遇电网停电，有关单位须提前两个小时通知降水施工人员，以便及时采取措施，保证降水效果，必要时设置双电源，以保证降水井的正常运营。降水工作应与开挖施工密切配合，根据开挖的顺序、开挖的进度等情况及时调整降水井的运行数量。（2）降水运行技术措施应遵守按需减水的原则，制定详细的降水运行方案；当基坑开挖工况发生变化时，应及时调整或修改降水运行方案。现场排水能力应考虑到所有降水井全部启用时的排水量，所有降水井抽出的水体应排到基坑影响范围以外。降水井全部施工完成、现场排水系统安装完毕后，应进行一次试抽水实验。降水运行正式开始前1周内应测定基坑监测背景值，监测内容包括基坑内外的初始承压水位、基坑周边相邻地面沉降初值、保护对象以及基坑围护体的变形等。降水运行过程中，应及时整理监测资料，绘制相关曲线，预测可能发生的问题并及时处理。为保证降水运行安全，施工现场应配置双路电源或自备发电机组，并保证两路电源能及时切换。应设置地下水位观测井对基坑内、外地下水位进行全程监控。不同承压含水层中地下水位观测井应分别单独设置，坑外同一含水层中观测井之间水平间距不宜超过50m，坑内水位观测井数量宜为同类型降水井总数的1/71/5。地下水位测读精度应不低于10mm。降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段，为保证在开挖时及时将地下水降至开挖面以下，因此在洗井过程中，洗完一口井即投入一口，尽可能提前抽水。4.6排水工程（1）坑内排水在开挖过程中，基坑内沿四周设置临时排水沟以免基坑积水，排水沟净宽500mm，高500mm，距离坡底线2m。深度按0.3%进行双向找坡。在坑内设置集水坑，坑内集水坑通过水泵抽入坑外集水坑，详见降水组织系统平面布置图。（2）坑外排水坡顶四周设置排水沟，在适当位置处设置集水坑，坑顶排水沟与止水帷幕距离85mm；排水渠高宽均为0.5m,厚0.1m，沿长度方向做1%坡度。采用红砖砌筑，表覆2cm厚1：3水泥沙浆。集水井采用红砖砌筑而成，砖避采120砖墙形式。尺寸为200cm*200cm*50cm，表覆2cm厚1：3水泥沙浆,详见降水组织系统平面布置图。4.7降水安全运行的保障措施降水成功与否直接关系到整个工程的安全，所以，在施工过程中应采取措施，保障降水安全与持续运行。（1）用电保障对于工程降水，在正常的降水运行过程中，必须有合理的用电保障以满足降水运行的需求。通常要求施工现场应有两路工业用电，降水运行中应保证一路工业用电停电后另一路工业用电能及时使用，保证停电10分钟内能确保降水井正常运转，避免影响降水效果甚至危害基坑安全。（2）排水设施工程降水抽取地下水，减少基坑开挖范围内土体中含水量或降低承压含水层承压水压力，这就要求施工现场必须有合适的排水设施以满足工程降水需求，确保降水运行排水的顺畅，保障降水效果。对于施工现场的排水设施，应根据工程实际情况进行设计，但一般满足以下要求：排水设施应满足工程降水最大出水量的要求，并保障排水系统的顺畅；应尽量缩短降水井与排水设施之间的距离，减少降水井排水井的沿程水头损失，降低抽水设备的扬程消耗。4.8 降水检测及抽降水管理降水井施工结束后,是较长时间的维持降排水阶段,降排水维护与动态观测是该阶段的工作重点。在降排水过程中也可能会出现诸如外来水涌出、潜水不能完全疏干等问题,需采取必要的处理措施。（1）降排水维护、定时巡视降排水系统的运行情况,及时发现和处理系统运行的故障和隐患,如水泵抽水出水情况,是否需要检修换泵;供电线路是否正常;排放水的含砂情况及排水联络管道是否畅通。、在更换水泵时应先量测井深,掌握水泵安全合理的下入深度,以防埋泵。、注意对井口的防护、检查,防止杂物、行人掉入井内。、当发生停电时,应及时更换电源,尽量缩短因断电而停止抽水的时间间隔,二路电源保持良好,要随时处于准备使用状态。、对管理和服务工作加以改进,发现出水、涌砂,应立即查明原因,协同施工单位及时处理。（2）降水动态观测、按设计要求建立地下水动态监测网,确定监测井的位置及数量，本工程管井兼做观测井。、降水井施工完毕,抽水开始后,水位未达到设计降深之前,每天观测1次水位、水量;当水位达到设计降深后,每2天观测1次。、对监测记录应及时整理,并根据水位变化情况调整开泵地段和开泵数量。、根据观测记录,及时分析降水过程中不正常状况及产生原因,提出调整及补充措施,确保达到设计降水深度。4.8 降水井的保护措施（1）在基坑降水设计时，合理布置降水井的井位。（2）加强井管焊接质量的检查。按照设计要求严格控制焊接质量。焊缝要均匀，无砂眼，焊缝堆高不小于6mm。确保后期基坑开挖焊缝不漏水。（3）对降水井竖立醒目标志，做好标识工作，弄好夜间施工反光带，加强人工值班保护。（4）抽水运行期间，派专门人员进行看护；（5）土方分层开挖完成后，疏干井应及时割管及下泵。且疏干井应在区域土方开挖完成后方可割管，避免发生后续挖土过程中被土方掩埋的情况。（6）合理布设降水井位置，使坑内降水井位置尽量便于基坑土方开挖。通常在布设时，坑内降水井井应靠近格构柱，也便于横向设置加强筋保护坑内降水井，尤其是降压井。图4.8.1 坑内降压井保护及排水管布设示意图（7）对于降压井应搭设辅助管理平台进行保护。辅助平台的搭设通常位于混凝土支撑上，便于行走。图4.8.2 降压井辅助平台搭设示意图五、封 井停止降水后，应对降水管井采取可靠的封井措施，并满足以下要求：（1）对于基础底板浇筑前已停止降水的管井，浇筑底板前可将井管切割至垫层面附近，井管内采用粘性土充填密实，然后采用钢板与井管管口焊接、封闭。（2）对于基础底板浇筑前后仍需保留并持续降水的管井，应采取以下封井措施：基础底板浇筑前，首先应将穿越基础底板部位的过滤器更换为同规格的钢管，钢管外壁应焊接多道环形止水钢板，其外圈直径应不小于井管直径200mm。井管内可采取水下浇灌混凝土或注浆的方法进行内封闭。内封闭完成后将基础底板面以上的井管割除。在残留井管内部，管口下方约200mm处及管口处应分别采用钢板焊接、封闭，该两道内止水钢板之间浇灌混凝土或注浆。预留井管管口宜低于基础底板顶面40mm-50mm。井管管口焊封后，用水泥砂浆填入基础板面预留孔洞、抹平。封井示意如图： 六 应急预案6.1用电应急预案（1）双电源保证施工现场应有两路工业用电(或一路发电机供电)，降水运行中应保证一路工业用电停电后另一路工业用电可以及时使用，保证停电10分钟内能将确保降水井的电源得到更换，确保在基坑开挖过程中降水不得长时间中断，否则造成的后果无法估量，影响基坑的安全。（2）电源切换流程电源切换时，电工、发电机工和降水人员要统一指挥，协调操作，各负其责。切换电源时，各位置工作人员职责如下：发电机操作工：在发电机所在位置，迅速启动发电机，待正常之后立即通知电工切换电源；电工：位于双向闸刀位置，接到发电机工的指令后，迅速切换电源；降水班人员：位于各降水井启动箱和分配箱位置，根据启动箱指示灯状态或电表状态随时合上开关并启动指定按钮。降水班工作人员必须在断电10分钟内各就各位，确保10分钟内恢复降水运行。6.2其他注意事项（1）切换电源会造成所有水泵停止工作，切换电源时降水人员必须在启动箱旁随时准备启动水泵；（2）若采用发电机，则先发电切换电源，且必须在发电机工作稳定后方可切换；一旦恢复供电，先切换电源，再关闭发电机，且必须是供电工作稳定后方可切换。6.3降水应急预案（1）配备降水备用物资降水井在实际运行中，由于各种原因，可能出现机械损坏的情况，而造成降水工程的中断。为了避免出现这种情况，在进行物资配备时，应适当考虑配备降水备用物资，在现使物资出现异常时，及时更换备用物资，确保降水运行的顺利进行。基坑开挖前应对止水帷幕进行渗漏水检测，提前发现渗漏部位并修补，减少基坑开挖过程中的渗漏隐患；及时在相应的帷幕位置采取补打旋喷桩等方式补漏，在最短的时间内及时排除险情。（2）成立降水应急抢险队伍组织成立降水应急抢险队伍，对施工过程中降水引发的各种异常及时采取相应的应急抢险措施，相应管理人员、成井队伍、降水物资应在3小时内赶赴现场，确保施工安全。