基坑強排降水施工方案一、工程概況1.1項目基本情況本工程為城市核心區(qū)商業(yè)綜合體項目，基坑開挖深度約7米，局部集水坑及電梯井位置深度達9.5米。場地地下水水位埋深約2.3米，年變幅1~2米，主要為賦存于雜填土中的上層滯水及粉質粘土層中的潛水，受大氣降水下滲補給明顯。根據(jù)地質勘察報告，場地土層分布自上而下依次為：①雜填土（厚0.5~1.2m）、②粉質粘土（厚2.5~4.0m，滲透系數(shù)0.8~1.5m/d）、③粉細砂（厚1.8~3.2m，滲透系數(shù)15~25m/d）、④強風化泥巖（滲透系數(shù)＜0.1m/d）。地下水對混凝土結構具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具弱腐蝕性。1.2降水設計參數(shù)項目參數(shù)指標備注設計降水深度基底以下1.0m電梯井部位加深至基底以下1.5m降水井數(shù)量12口沿基坑周邊均勻布置降水井深度15~18m進入穩(wěn)定隔水層≥1.5m井管規(guī)格φ300mm無砂混凝土管濾管段長6m，孔隙率18~22%濾料規(guī)格2~5mm石英砂含泥量＜3%，不均勻系數(shù)＜2.0水泵型號JYWQ25-15-2.2流量25m3/h，揚程15m，功率2.2kW備用泵數(shù)量4臺含2臺柴油發(fā)電機應急供電1.3降水系統(tǒng)組成本工程采用"管井降水+明溝排水"聯(lián)合強排系統(tǒng)：基坑周邊布設12口管井形成環(huán)形降水帷幕，井間距15~18m；坑內設置4條環(huán)形排水明溝（寬300mm×深400mm），轉角處設8個集水井（1.0m×1.0m×1.5m）；電梯井等特殊部位增設2口臨時降水井，配置雙電源自動切換系統(tǒng)確保連續(xù)降水。二、施工準備2.1技術準備組織技術人員進行圖紙會審，編制降水專項施工方案并組織專家論證。測量放線前需復核場地基準點，采用全站儀按設計坐標精確放樣降水井位置，并用木樁標識。針對場地地下管線密集特點，施工前采用地質雷達進行管線探測，對位于井位3m范圍內的地下管線采取遷改或保護措施。編制詳細的降水計算書，主要包括：基坑總涌水量計算（采用潛水完整井公式）：Q=1.366K(2H-S)S/[lg(R)-lg(r0)]單井出水量核算：q=120πrl√K水位降深預測：s=H-√(H2-Q/(1.366K)lg(R/r0))2.2資源配置機械設備配置：鉆孔設備：GPS-15型工程鉆機2臺（配套Φ350mm合金鉆頭）洗井設備：空氣壓縮機2臺（風量6m3/min，風壓0.8MPa）降水設備：潛水泵16臺（含4臺備用），自動耦合裝置12套監(jiān)測儀器：水位計12臺，流量計12個，沉降觀測點36個輔助設備：泥漿處理系統(tǒng)1套，柴油發(fā)電機2臺（功率50kW）材料準備：井管：Φ300mm無砂混凝土管（抗壓強度≥C15），每節(jié)長2.5m濾料：2~5mm石英砂（需提前進行篩分清洗）黏土球：φ50~80mm（含水量22~25%，用于井口封孔）排水管材：Φ200mmHDPE雙壁波紋管（環(huán)剛度≥8kN/m2）2.3現(xiàn)場準備場地平整后鋪設200mm厚級配砂石，壓實系數(shù)≥0.93。沿基坑周邊設置6m寬施工便道，采用200mm厚C20混凝土硬化。泥漿池設置在基坑北側，分設沉淀池（3級，總容積50m3）和循環(huán)池（20m3），池壁采用240mm厚MU10磚墻+1:2.5水泥砂漿抹面。施工用水從市政管網接入，安裝DN100mm水表；用電從業(yè)主提供的315kVA變壓器接入，設置總配電箱1臺，分配電箱4臺，嚴格執(zhí)行"三級配電兩級保護"。三、主要施工流程3.1降水井施工工藝1.成孔作業(yè)采用回轉鉆進成孔工藝，開孔直徑Φ450mm，一徑到底。鉆進過程中采用優(yōu)質膨潤土泥漿護壁（黏度22~25s，密度1.05~1.10g/cm3，含砂率＜4%）。當鉆至設計深度后，進行清孔換漿，要求孔底沉渣＜100mm，返出泥漿黏度降至18~20s。鉆進過程中每5m測斜一次，確保孔斜度＜1%。2.井管安裝井管在井口進行組裝，采用套管連接方式，接口處用300mm寬尼龍網包裹并綁扎牢固。采用吊車吊裝下放，吊放時保持井管居中，垂直度偏差＜0.5%。井管底部距孔底預留300mm沉砂段，井口高出地面500mm，采用黏土球分層回填封孔（每層200mm，夯實系數(shù)≥0.90）。3.濾料回填從井底向上至濾管頂部500mm范圍回填濾料，采用人工下料，嚴禁機械直接傾倒。回填過程中同步測量孔內水位，當濾料面距井口5m時停止回填，改用黏土球封孔至地面。濾料實際回填量與理論計算量偏差應＜5%，否則需查明原因并補填。4.洗井作業(yè)成井完成后8小時內進行洗井，采用"空壓機聯(lián)合潛水泵"洗井工藝：先采用空壓機洗井至水清砂凈（洗井時間≥4小時），再下入潛水泵進行抽水清洗，要求單井出水量達到設計值的80%以上，含砂量＜1/100000。洗井過程中記錄水位恢復速度及出砂量，繪制洗井曲線。3.2排水系統(tǒng)施工1.排水明溝沿基坑坡腳線內側300mm處設置環(huán)形排水明溝，采用磚砌M5水泥砂漿砌筑，溝寬300mm，深400mm，溝底采用100mm厚C15混凝土墊層，溝壁采用120mm厚MU10燒結磚，內側抹20mm厚1:2.5水泥砂漿（摻5%防水劑）。明溝縱向坡度≥2‰，轉角處設置45°導流角。2.集水井在基坑四角及長邊中點處設置集水井，尺寸1.0m×1.0m×1.5m（深），采用鋼筋混凝土澆筑（C25，抗?jié)B等級P6），井壁配置Φ12@200雙向鋼筋，底部設Φ100mm排水孔。集水井內安裝自動液位控制潛水泵（啟停水位差300mm），配備DN100mm鍍鋅鋼管排水立管。3.排水管網采用枝狀管網布置，主管管徑Φ200mm，支管管徑Φ150mm，均采用HDPE雙壁波紋管，橡膠圈承插連接。管道基礎采用150mm厚砂石墊層，管頂以上500mm范圍內采用素土回填（壓實系數(shù)≥0.90）。排水終端接入市政雨水管網，出口處設置濾網（孔徑5mm）及止回閥。3.3降水運行管理1.試運行階段降水井施工完成后進行72小時連續(xù)試運行，記錄單井出水量、水位降深及含砂量。試運行合格標準：水位降深達到設計要求單井出水量穩(wěn)定（波動范圍＜10%）出水含砂量＜1/100000系統(tǒng)運行平穩(wěn)，無異常噪音2.正式運行階段采用"分區(qū)、分層、階梯式"降水方式，根據(jù)土方開挖進度調整降水強度：第一階段（開挖至-3.0m）：開啟6口降水井，控制水位降至-4.0m第二階段（開挖至-6.0m）：開啟10口降水井，控制水位降至-7.0m第三階段（開挖至基底）：開啟全部12口降水井，控制水位穩(wěn)定在設計深度3.運行監(jiān)測建立"三量一測"監(jiān)測體系：水量監(jiān)測：每日8:00記錄各井出水量，繪制涌水量變化曲線水位監(jiān)測：每日早晚各測一次水位，遇降雨或開挖時加密至每4小時一次含砂量監(jiān)測：每周取樣檢測一次，雨后或洗井后追加檢測沉降監(jiān)測：對周邊建筑物、地下管線設置36個監(jiān)測點，初始值觀測3次，降水期間每3天觀測一次，沉降速率超過2mm/d時預警四、質量控制措施4.1成孔質量控制開孔前復核井位坐標，偏差不得＞100mm鉆進過程中采用測斜儀每5m測斜一次，孔斜度控制在1%以內終孔深度必須進入設計隔水層≥1.5m，巖芯取樣驗證清孔換漿后孔底沉渣厚度＜100mm，泥漿黏度18~20s4.2井管安裝控制井管進場需進行外觀檢查，裂縫寬度＞0.2mm的不得使用接口連接必須牢固，尼龍網包裹寬度≥300mm，綁扎點間距≤200mm井管居中偏差＜50mm，垂直度偏差＜0.5%井口應高出地面500mm，做好臨時保護措施4.3濾料回填控制濾料進場需進行篩分試驗，確保粒徑級配符合設計要求含泥量必須＜3%，不合格濾料嚴禁使用回填時采用"少投勤投"方式，每投300mm測量一次回填高度濾料頂面需低于地面5m，其上采用黏土球封孔4.4洗井質量控制洗井必須在成井后8小時內進行，不得拖延空壓機洗井時，氣管下入深度應距孔底1~2m，反復提動洗井后單井出水量不得低于設計值的80%出水含砂量＜1/100000，水質清澈透明五、安全保證措施5.1施工安全管理建立健全安全生產責任制，配備專職安全員3名施工人員必須經過三級安全教育培訓，特種作業(yè)人員持證上崗鉆機操作手需熟悉地質情況，遇異常情況立即停鉆井口設置1.2m高防護圍欄，懸掛警示標志夜間施工配備充足照明（照度≥50lux），設置紅色警示燈5.2用電安全措施臨時用電嚴格執(zhí)行TN-S接零保護系統(tǒng)，配備2套一級配電箱（含浪涌保護器）降水井電纜采用YJV22-0.6/1kV-3×4+1×2.5電纜，埋地深度≥0.7m每臺水泵配置專用開關箱，實行"一機一閘一漏"保護定期檢測接地電阻（≤4Ω）和絕緣電阻（≥1MΩ）雷雨天氣停止作業(yè)，切斷總電源5.3設備安全管理鉆機安裝平穩(wěn)，鉆架基礎承載力≥150kPa空壓機安全閥、壓力表定期校驗（有效期內使用）潛水泵下入深度距井底≥500mm，嚴禁干抽備用泵每周試運行一次，確保應急時正常啟動機械設備定期保養(yǎng)，建立維修保養(yǎng)臺賬5.4應急預案1.水位突升應急措施立即啟動備用泵，增加降水強度檢查降水井是否堵塞，必要時進行洗井排查周邊是否有地表水匯入，采取截水措施加密水位監(jiān)測頻次（每30分鐘一次）2.管涌流沙應急措施立即停止土方開挖，撤離作業(yè)人員在管涌處堆筑反濾層（由下至上為：碎石200mm→粗砂200mm→土工布）增設臨時降水井，降低地下水位必要時采用雙液注漿（水泥-水玻璃）加固處理3.周邊沉降超限應急措施立即停止降水，啟動回灌系統(tǒng)調整降水井運行數(shù)量，控制水位降深對沉降區(qū)域采用注漿加固（水泥漿+粉煤灰）加強監(jiān)測頻率（每小時一次），分析沉降趨勢六、環(huán)境保護措施6.1噪聲控制選用低噪聲設備（晝間＜70dB，夜間＜55dB）鉆機設置隔音罩，空壓機安裝消聲器夜間22:00至次日6:00停止高噪聲作業(yè)周邊敏感區(qū)域設置隔聲屏障（高度3m，隔聲量≥25dB）6.2廢水處理洗井廢水經三級沉淀（停留時間≥48h）后回用沉淀池污泥定期清理（委托有資質單位處置）施工場地設置排水溝和集水坑，防止雨水沖刷降水排水口設置pH值在線監(jiān)測儀（6~9范圍）6.3揚塵控制施工便道每日灑水3次（揚塵≤1.5mg/m3）泥漿池、料場設置防塵網（2000目/㎡）覆蓋進出車輛沖洗平臺（含三級沉淀池），輪胎沖洗干凈后方可出場風速≥5級時停止土方作業(yè)，覆蓋裸露地面6.4固廢管理鉆井棄渣分類堆放，可利用部分回收（如卵石）生活垃圾集中收集，由環(huán)衛(wèi)部門定期清運廢棄濾料、井管等可回收材料統(tǒng)一處理危險廢物（廢機油、廢手套等）單獨存放，交有資質單位處置七、降水效果監(jiān)測7.1水位監(jiān)測布設12個降水井水位觀測點，4個周邊環(huán)境水位觀測孔初始水位連續(xù)觀測3天，取平均值作為基準值降水期間每日觀測2次（8:00、18:00），水位穩(wěn)定后改為每日1次繪制水位降深歷時曲線，分析降水影響半徑7.2沉降監(jiān)測沿基坑周邊2倍開挖深度范圍內布設36個沉降觀測點監(jiān)測頻率：降水初期1次/天，水位穩(wěn)定后1次/3天預警值：日均沉降≤2mm，累計沉降≤30mm當沉降超限時，立即采取回灌措施7.3數(shù)據(jù)分析建立降水監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，每日生成監(jiān)測報表繪制"水位-時間-沉降"關系曲線每周進行一次數(shù)據(jù)分析，預測降水趨勢根據(jù)監(jiān)測結果動態(tài)調整降水方案八、施工進度計劃8.1關鍵節(jié)點控制施工階段工期（天）主要工作內容施工準備7場地平整、設備進場、測量放線降水井施工1512口降水井成孔、安裝、洗井排水系統(tǒng)施工10明溝、集水井、排水管網施工系統(tǒng)調試3設備安裝、試運行、參數(shù)調整正式降水90配合土方開挖、主體結構施工降水井封井5拔除水泵、井管填充、井口處理8.2保障措施投入2套鉆井設備平行作業(yè)，確保降水井施工進度儲備30%的備用材料（井管、濾料等）建立周進度考核制度，延誤時采取趕工措施與土方開挖單位密切配合，提前7天完成相應區(qū)域降水九、后期處理9.1停降標準當主體結構施工至±0.000，且地下室外墻防水層及保護層施工完成后，可停止降水。停降前需滿足：連續(xù)7天水位回升速度＜50mm/d周邊建筑物沉降趨于穩(wěn)定（日均沉降＜0.5mm）已完成基坑回填至設計標高9.2封井工藝采用"砂石填充+注漿封井"工藝：停止抽水后，緩慢拔除潛水泵及電纜井內填入