懷遠(yuǎn)縣深基坑降水施工綜合技術(shù)方案一、工程地質(zhì)與水文條件分析（一）場地地質(zhì)概況懷遠(yuǎn)縣位于淮河中游北岸，場地土層分布呈現(xiàn)典型的河流相沖積特征，自上而下依次為：素填土層：厚0.5-1.2m，松散結(jié)構(gòu)，含植物根系及建筑垃圾，滲透性較差粉質(zhì)黏土層：厚2.3-4.5m，黃褐色，可塑狀態(tài)，滲透系數(shù)K=0.5-1.2m/d，為弱透水層粉細(xì)砂層：厚5.8-8.2m，灰色，中密狀態(tài)，滲透系數(shù)K=1.5-3.0m/d，為主要含水層中砂層：厚3.5-6.0m，青灰色，密實狀態(tài)，滲透系數(shù)K=3.0-5.0m/d，富水性強(qiáng)泥巖層：埋深15-22m，棕紅色，中風(fēng)化，為相對隔水層（二）水文地質(zhì)特征地下水位：初見水位埋深1.0-1.5m，穩(wěn)定水位埋深1.5-2.0m，年變幅約1.2m含水層分布：主要開采層為粉細(xì)砂層及中砂層，總厚度9.3-14.2m，水位降深需求8.5m補(bǔ)給條件：受淮河側(cè)向補(bǔ)給明顯，地下水徑流方向為由北向南，水力坡度1.2‰水質(zhì)分析：地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性二、降水方案設(shè)計（一）方案比選與確定根據(jù)地質(zhì)條件及周邊環(huán)境，對比三種降水方案：降水方式適用條件優(yōu)點缺點適用性輕型井點水位埋深<6m設(shè)備簡單、成本低降深有限、對粉砂層易堵塞不適用噴射井點水位埋深6-12m降水深度大能耗高、維護(hù)復(fù)雜備選方案管井井點含水層厚度>5m出水量大、效率高對周邊影響需控制推薦方案最終確定：采用Φ400mm管井井點降水系統(tǒng)，沿基坑周邊環(huán)形布置，結(jié)合坑內(nèi)疏干井的綜合降水方案（二）降水系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)井管配置：井管材質(zhì)：Q235B焊接鋼管，壁厚4mm濾水管長度：3.0m，梅花形布孔，孔徑15mm，孔距25mm，外包雙層濾網(wǎng)（內(nèi)層尼龍網(wǎng)80目，外層棕皮）井管連接：絲扣連接+焊接加固，接縫處纏繞防水膠帶井群布置：沿基坑周邊布置22口降水井，井距8m，距坑邊1.5m基坑內(nèi)設(shè)置6口疏干井，呈梅花形布置沿降水井外側(cè)3m處設(shè)置觀測井4口，監(jiān)測水位變化結(jié)構(gòu)參數(shù)：井深：18m（進(jìn)入泥巖層1.5m）井徑：開孔直徑600mm，成井直徑400mm填礫規(guī)格：2-5mm石英砂，填至地表下2m，上部用黏土封井（三）水力計算基坑涌水量計算：[Q=1.366K\frac{(2H-S)S}{\lgR-\lgr_0}]其中：K=2.5m/d，H=12m，S=8.5m，R=120m，r_0=45m計算得：Q=586m3/d單井出水量：[q=65\pidl\sqrt[3]{K}]其中：d=0.3m，l=3m，K=2.5m/d計算得：q=35m3/d井?dāng)?shù)確定：n=1.2Q/q=1.2×586/35=20.1口，取22口（含備用井2口）三、施工工藝與技術(shù)措施（一）施工工藝流程定位放線→泥漿制備→鉆機(jī)就位→成孔施工→清孔換漿→井管安裝→填礫封井→洗井試抽→排水系統(tǒng)布置→正式運行（二）關(guān)鍵施工技術(shù)成孔施工：采用GPS-15型工程鉆機(jī)，泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)工藝鉆進(jìn)參數(shù)：轉(zhuǎn)速60-80r/min，泵量150-200m3/h，泥漿比重1.05-1.10孔斜控制：每5m測斜一次，垂直度偏差≤1%終孔驗收：孔深、孔徑、垂直度三項指標(biāo)合格率100%井管安裝：井管預(yù)制：按設(shè)計長度在場地加工，每節(jié)3m，編號排列吊裝工藝：采用25T汽車吊，雙吊點起吊，緩慢下放居中措施：每3m設(shè)置一組扶正器，保證濾水管位于井筒中心接口處理：絲扣連接后焊接加固，外用3層防水膠布纏繞填礫與封井：填礫要求：連續(xù)均勻填入，避免橋堵，填礫高度至地表下2m封井材料：采用優(yōu)質(zhì)黏土球（直徑5-10cm），分層夯實止水措施：井口下1m范圍采用膨脹水泥封固，防止地表水下滲洗井工藝：采用"空壓機(jī)+活塞"聯(lián)合洗井法，分三個階段：①空壓機(jī)洗井：風(fēng)量6-8m3/min，洗至水清②活塞洗井：上下往復(fù)頻率15-20次/min，持續(xù)4小時③水泵洗井：安裝Φ100mm潛水泵，抽排至含砂量<1/50000（三）排水系統(tǒng)布置主管網(wǎng)：采用Φ150mm焊接鋼管，沿基坑周邊布置，坡度3‰支管網(wǎng)：采用Φ100mmPVC管，每井單獨連接，設(shè)控制閥門集水池：設(shè)置30m3磚砌沉淀池（三級沉淀），尺寸4m×3m×2.5m排水出路：經(jīng)沉淀處理后，排入市政雨水管網(wǎng)，排水能力800m3/d四、降水運行管理（一）運行參數(shù)控制降水階段劃分：預(yù)降水階段：土方開挖前20天開始，水位降至坑底以下1m穩(wěn)定降水階段：維持水位低于作業(yè)面0.5-1.0m回灌階段：主體結(jié)構(gòu)至±0.00后，逐步減少抽水量水位控制標(biāo)準(zhǔn)：基坑中心水位：≤-10.0m周邊水位降深：≤5.0m（保護(hù)周邊建筑）水位恢復(fù)速率：回灌階段≤0.5m/d抽水泵配置：型號：150QJ20-15/3深井潛水泵流量：20m3/h，揚程：15m，功率：2.2kW控制方式：液位自動控制，配備備用電源（二）監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計水位監(jiān)測：監(jiān)測頻率：降水初期1次/2h，穩(wěn)定后1次/12h，雨天加密至1次/6h監(jiān)測點布置：基坑周邊4個，坑內(nèi)2個，周邊建筑物處3個測量工具：鋼尺水位計，精度±1cm沉降觀測：監(jiān)測對象：周邊建筑物、地下管線、道路監(jiān)測頻率：每周2次，變形速率超5mm/d時加密至1次/天預(yù)警值：累計沉降50mm，日均沉降5mm水質(zhì)監(jiān)測：監(jiān)測項目：pH值、懸浮物、總硬度、Cl?含量監(jiān)測頻率：每周1次，發(fā)現(xiàn)異常時加密監(jiān)測排放標(biāo)準(zhǔn)：懸浮物含量≤100mg/L五、質(zhì)量保證體系（一）材料質(zhì)量控制井管驗收：鋼管：抗拉強(qiáng)度≥375MPa，屈服強(qiáng)度≥235MPa，伸長率≥26%濾水管：孔隙率≥20%，濾網(wǎng)透水性≥1.5×10?3m/s填礫：含泥量≤3%，不均勻系數(shù)≤2，顆粒級配2-5mm設(shè)備檢驗：鉆機(jī)：主軸垂直度偏差≤0.5‰，轉(zhuǎn)速誤差±5r/min水泵：流量偏差≤±5%，揚程偏差≤±5%計量儀器：水位計、流量計經(jīng)法定計量部門檢定合格（二）施工過程控制成孔質(zhì)量：孔深：允許偏差+300mm，-0mm孔徑：不小于設(shè)計值，均勻性偏差≤5%孔斜：每100m孔深允許偏差≤1°洗井質(zhì)量：洗井后井水含砂量：≤1/50000（體積比）出水量：不小于設(shè)計值的90%水位恢復(fù)速度：停泵12h水位回升≤2m排水質(zhì)量：沉淀池出水懸浮物：≤100mg/L排水溫度：≤35℃pH值：6-9（三）驗收標(biāo)準(zhǔn)成井驗收：單井出水量、水位降深、含砂量三項指標(biāo)合格率100%系統(tǒng)驗收：基坑內(nèi)水位降至設(shè)計要求，周邊環(huán)境沉降控制在預(yù)警值內(nèi)資料驗收：施工記錄、監(jiān)測數(shù)據(jù)、隱蔽工程驗收記錄完整規(guī)范六、安全文明施工（一）安全防護(hù)措施用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，實行"三級配電兩級保護(hù)"降水井供電線路采用YJV22-4×6電纜，埋地敷設(shè)深度≥0.7m每臺水泵配置漏電保護(hù)器，動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s機(jī)械安全：鉆機(jī)操作前檢查：制動裝置、鋼絲繩、安全防護(hù)罩吊裝作業(yè)：設(shè)置警戒區(qū)，專人指揮，吊裝半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人水泵安裝：井口設(shè)置防護(hù)蓋板，高出地面30cm防汛措施：配備2臺Φ150mm應(yīng)急排水泵，揚程15m，流量50m3/h場地排水坡度≥2%，排水溝斷面300mm×400mm儲備編織袋200條、鐵鍬20把、應(yīng)急照明設(shè)備10套（二）環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，晝間≤70dB，夜間≤55dB夜間施工辦理許可，噪聲源設(shè)置隔聲屏障施工時間：夏季6:00-22:00，冬季7:00-21:00揚塵治理：施工便道硬化處理，配備2臺灑水車，每日灑水4次泥漿池設(shè)置防滲層，采用HDPE土工膜，厚度1.5mm棄土及時清運，臨時堆放場覆蓋防塵網(wǎng)（2000目）水資源保護(hù)：抽排水經(jīng)三級沉淀后排放，回用率≥30%禁止在降水井周邊堆放油料及化學(xué)品施工結(jié)束后井孔采用級配砂石回填密實七、周邊環(huán)境影響及對策（一）影響預(yù)測地面沉降：預(yù)計最大沉降量35mm，沉降影響范圍50m建筑物影響：距離基坑15m范圍內(nèi)建筑物差異沉降需控制在0.002L以內(nèi)地下管線：給水管、燃?xì)夤茉试S沉降值分別為50mm、30mm（二）保護(hù)措施分區(qū)降水：將降水系統(tǒng)分為4個獨立單元，實現(xiàn)流量動態(tài)調(diào)節(jié)靠近建筑物區(qū)域降低單井抽水量20%，延長降水時間回灌系統(tǒng)：在基坑西側(cè)設(shè)置6口回灌井，井深12m，間距15m采用清水回灌，回灌量控制在抽水量的30-40%跟蹤注漿：對沉降超標(biāo)的區(qū)域采用袖閥管注漿加固注漿材料：水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，初凝時間30-60s八、應(yīng)急處置預(yù)案（一）常見故障處理出水量突然減少：原因：濾管堵塞、泵體故障、水位下降過快處理：交替洗井、更換水泵、調(diào)整抽水制度含砂量超標(biāo)：原因：濾料級配不當(dāng)、洗井不徹底、井管破裂處理：補(bǔ)填濾料、二次洗井、修補(bǔ)井管水位降深不足：原因：水文參數(shù)不準(zhǔn)、井?dāng)?shù)不足、降水井失效處理：補(bǔ)充降水井、調(diào)整運行參數(shù)、啟用備用井（二）突發(fā)事件應(yīng)對管涌處理：立即停止開挖，堆筑反濾層（砂-碎石-土工布）采用速凝混凝土封閉涌口，周邊設(shè)置減壓井停電應(yīng)急：啟動2臺200kW柴油發(fā)電機(jī)，保證關(guān)鍵區(qū)域降水每30分鐘監(jiān)測一次水位，超過預(yù)警值立即采取應(yīng)急排水周邊建筑開裂：立即停止降水，啟動回灌系統(tǒng)委托專業(yè)機(jī)構(gòu)評估，采取結(jié)構(gòu)加固措施九、施工組織管理（一）人員配置管理團(tuán)隊：項目經(jīng)理1人，技術(shù)負(fù)責(zé)人1人，安全員1人，質(zhì)量員1人施工班組：鉆機(jī)班組3個（每班組6人），電工班組1個（3人），監(jiān)測班組1個（4人）后勤保障：材料管理員1人，設(shè)備管理員1人，資料員1人（二）設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量功率用途工程鉆機(jī)GPS-153臺37kW成孔施工深井潛水泵150QJ20-15/330臺2.2kW降水運行空壓機(jī)VY-12/72臺75kW洗井作業(yè)柴油發(fā)電機(jī)200GF2臺200kW應(yīng)急供電水準(zhǔn)儀DSZ22臺-沉降觀測水位計SWJ-804臺-水位監(jiān)測（三）進(jìn)度計劃施工準(zhǔn)備階段：7天（場地平整、設(shè)備進(jìn)場、測量放線）成井施工階段：15天（22口降水井，3臺鉆機(jī)平行作業(yè)）洗井試抽階段：5天（含抽水試驗及參數(shù)調(diào)整）降水運行階段：180天（隨基坑開挖及結(jié)構(gòu)施工調(diào)整）設(shè)備拆除階段：10天（含井孔回填及場地恢復(fù)）十、技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用（一）智能化降水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺：安裝數(shù)據(jù)采集終端，實時監(jiān)測水位、流量、含砂量手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)無人值守，異常情況自動報警系統(tǒng)響應(yīng)時間≤15分鐘，數(shù)據(jù)存儲周期≥1年變頻調(diào)速技術(shù)：根據(jù)水位變化自動調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，節(jié)能率達(dá)25-30%軟啟動功能延長水泵