涿州地區(qū)地下水降水置換施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項目背景與地質(zhì)條件本工程位于河北省涿州市城區(qū)，場地地貌屬拒馬河沖洪積扇中上部，地勢西高東低，地面坡降約1/660。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，場地地下水位埋深10~20m，主要含水層為第四系全新統(tǒng)（Q4）和上更新統(tǒng)（Q3）孔隙潛水及淺層承壓水，巖性以中細砂、粗砂礫石為主，單井出水量100~150m3/h，滲透系數(shù)20~50m/d。地下水分兩層結(jié)構(gòu)：第Ⅰ含水巖組（Q4）底界埋深30~70m，為主要開采層；第Ⅱ含水巖組（Q3）底界埋深80~200m，與上層水力聯(lián)系密切。地下水補給以大氣降水和側(cè)向徑流為主，動態(tài)類型為“滲入-開采型”，雨季（6-9月）水位回升顯著，需重點防范降水施工對周邊環(huán)境的影響。1.2工程目標(biāo)通過降水置換施工，將基坑內(nèi)地下水位控制在開挖面以下1.0~1.5m，確?；娱_挖期間水位穩(wěn)定，同時減少對周邊地下水資源的過度抽取。設(shè)計降水井總數(shù)32口，其中疏干井24口、減壓井6口、觀測井2口，井間距8~12m，呈環(huán)形布置于基坑周邊1.5m處。降水系統(tǒng)運行周期為基坑開挖前20天至主體結(jié)構(gòu)封頂，總抽水量預(yù)計12萬m3，排水經(jīng)三級沉淀后達標(biāo)排放。二、施工總體部署2.1施工流程規(guī)劃降水施工總流程：施工準(zhǔn)備→測量放線→成井施工（鉆孔→下管→填料→洗井）→排水系統(tǒng)安裝→試運行→正式降水→水位監(jiān)測→動態(tài)調(diào)整→封井驗收2.2施工分區(qū)與進度計劃分區(qū)劃分：將場地劃分為A（西北）、B（東北）、C（西南）、D（東南）四個施工分區(qū)，每個分區(qū)配置2臺鉆機同步作業(yè)，確保15天內(nèi)完成所有降水井施工。關(guān)鍵節(jié)點控制：第1-3天：施工準(zhǔn)備與測量放線第4-18天：成井施工（含洗井驗收）第19-20天：排水系統(tǒng)安裝與試運行第21天起：正式降水運行，同步開展水位監(jiān)測2.3資源配置機械設(shè)備：XY-2型鉆機4臺（成孔直徑600mm，深度30m）、空壓機2臺（風(fēng)量6m3/min）、潛水泵32臺（流量15m3/h，揚程40m）、全站儀1臺、水準(zhǔn)儀2臺。材料準(zhǔn)備：Φ273mm焊接鋼管（濾水管段開孔率20%，外包雙層80目鋼絲濾網(wǎng)）、2~4mm石英砂濾料（含泥量＜3%）、粘土球（止水用）、三級沉淀池（4座，單座容積50m3）。三、核心施工工藝3.1降水井成井施工3.1.1鉆孔與清孔鉆孔工藝：采用泥漿護壁正循環(huán)鉆進，開孔直徑600mm，孔深超設(shè)計深度0.5m。鉆進過程中控制泥漿比重1.10~1.25（砂層段取上限），孔斜偏差≤0.5°/50m。清孔要求：終孔后換漿清孔，注入清水置換泥漿，至返水比重≤1.05，孔底沉渣厚度＜20cm。3.1.2井管安裝與濾料填充井管結(jié)構(gòu)：井管采用Φ273mm焊接鋼管，濾水管段長6m（位于地下水位以下5~11m），底部設(shè)1.5m沉淀管。井管連接采用焊接+法蘭雙保險，接縫處纏裹300g/m2土工布防滲。濾料填充：沿井管四周均勻填入2~4mm石英砂，填充高度至濾水管頂部以上2m，嚴(yán)禁使用裝載機直接傾倒，采用人工鐵鍬下料以防分層不均。井口段1~2m用粘土球止水，分層夯實。3.1.3洗井與試抽水洗井工藝：成井后立即采用“空壓機+潛水泵”聯(lián)合洗井：先用空壓機沖擊孔壁泥皮（工作壓力0.7MPa），再用潛水泵抽水，反復(fù)沖洗至出水中含砂量＜1/20000（體積比），洗井時間單井不少于8小時。試抽水驗收：單井試抽24小時，測定出水量（≥15m3/h）、水位降深（≥5m），連續(xù)3次測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定后判定為合格。3.2排水系統(tǒng)構(gòu)建管網(wǎng)布置：沿基坑周邊設(shè)置環(huán)形排水主管（Φ200mm鋼管，坡度2‰），支管（Φ100mmPE管）連接各降水井，匯水至分區(qū)沉淀池。沉淀處理：沉淀池分三級設(shè)計（一級隔砂、二級沉淀、三級澄清），進水口設(shè)格柵（孔徑5mm），出水水質(zhì)需滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級標(biāo)準(zhǔn)（SS≤400mg/L）。四、技術(shù)措施與質(zhì)量控制4.1關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)控制項目控制指標(biāo)檢測方法井位偏差≤30cm全站儀復(fù)核井深誤差≤設(shè)計深度的2%測繩測量濾料填充密實度≥95%灌水法檢測洗井后含砂量＜1/20000（體積比）取樣沉淀法水位降深基坑底以下1.0~1.5m水位計實時監(jiān)測4.2特殊地層處理措施砂層段成孔：鉆進時提高泥漿粘度（1.2~1.3），加入2%純堿改善泥皮質(zhì)量；若發(fā)生塌孔，立即投入粘土球回填至塌孔段以上2m，待穩(wěn)定后重新鉆進。承壓水控制：減壓井濾水管深入第Ⅱ含水巖組（埋深80~100m），運行時采用“分級降水”模式，初始降深速率≤0.5m/d，避免因水位驟降引發(fā)周邊地面沉降。4.3質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)成井驗收：每井填寫《降水井施工驗收記錄表》，驗收內(nèi)容包括井深、孔徑、濾料級配、洗井效果等，合格率需達100%。系統(tǒng)驗收：試運行期間連續(xù)3天監(jiān)測，確保85%以上降水井出水量、降深達標(biāo)，排水系統(tǒng)無滲漏，方可轉(zhuǎn)入正式運行。五、降水運行與動態(tài)管理5.1運行控制策略降水模式：疏干階段（開挖前20天）：開啟全部疏干井，將水位降至基坑底以下1.0m，單井抽水頻率8~12次/天。開挖階段：隨開挖深度增加，分層降低水位（每層開挖前提前3天降至該層底以下0.5m），減壓井根據(jù)觀測井水位動態(tài)啟停（承壓水位控制在埋深15m以下）。應(yīng)急保障：配備雙回路電源（市電+發(fā)電機），每臺潛水泵安裝過載保護裝置，現(xiàn)場儲備5臺備用泵。5.2水位監(jiān)測體系監(jiān)測點布置：在基坑周邊及中心布設(shè)8個水位觀測孔，其中2個兼作回灌井（備用）。監(jiān)測頻率：試運行期：每2小時測1次穩(wěn)定運行期：每天測2次（早8點、晚8點）雨天及開挖階段：加密至每4小時1次數(shù)據(jù)處理：建立水位動態(tài)曲線，當(dāng)單點降深超5m/天或周邊地面沉降超30mm時，立即啟動回灌措施。5.3動態(tài)調(diào)整機制水量平衡控制：通過閥門調(diào)節(jié)單井抽水量，保持總抽水量與補給量平衡（允許誤差±5%），避免過度降水引發(fā)地面沉降。季節(jié)性調(diào)整：雨季（6-9月）減少抽水量30%，并加強基坑周邊截排水；冬季做好管道保溫，防止凍堵。六、封井施工與環(huán)境保護6.1封井工藝封井時機：主體結(jié)構(gòu)施工至±0.000，且混凝土強度達75%設(shè)計值后，分批次封井。封井步驟：提出潛水泵，清理井內(nèi)沉渣井孔內(nèi)填入5~25mm碎石至濾水管頂部，搗實采用壓力灌注C30微膨脹混凝土（水灰比0.5），從井底向上連續(xù)澆筑至井口井口澆筑0.3m厚混凝土蓋板，與地面齊平6.2環(huán)境保護措施噪聲控制：鉆機作業(yè)時間限定為7:00-22:00，夜間施工需辦理許可并采取降噪措施（噪聲≤55dB）。揚塵治理：鉆孔泥漿經(jīng)晾曬后與基坑土方混合外運，運輸車輛覆蓋篷布，出場前沖洗輪胎。地下水保護：嚴(yán)禁抽取未經(jīng)處理的地下水用于施工降塵，觀測井定期取樣檢測（每月1次，檢測指標(biāo)包括pH值、礦化度、總硬度）。七、安全與應(yīng)急管理7.1安全防護措施井口防護：成井后未啟用的井口加蓋Φ600mm鋼制防護蓋，高出地面0.5m，涂刷紅白警示漆。用電安全：降水系統(tǒng)采用TN-S接零保護系統(tǒng)，配電箱安裝漏電保護器（動作電流30mA，動作時間≤0.1s），電纜架空敷設(shè)高度≥2.5m。7.2應(yīng)急預(yù)案管涌處理：發(fā)現(xiàn)基坑側(cè)壁管涌時，立即停止鄰近井抽水，采用沙袋反壓+速凝混凝土封堵。設(shè)備故障：單井泵故障時，30分鐘內(nèi)更換備用泵；大面積停電時，10分鐘內(nèi)啟動發(fā)電機供電。環(huán)境污染：若排水水質(zhì)超標(biāo)，立即停止排放，啟用應(yīng)急沉淀池，并投加絮凝劑處理。八、工程驗收與資料歸檔8.1驗收標(biāo)準(zhǔn)降水效果：基坑內(nèi)無積水，水位控制在設(shè)計深度以下，周邊環(huán)境沉降≤50mm。成井質(zhì)量：井身垂直度、含砂量、濾料填充等指標(biāo)合格率100%。資料完整性：包括成井記錄、水位監(jiān)測數(shù)據(jù)、試運行報告、封井驗收單等12類資料。8.2資料歸檔施工