深基坑降水及土方開挖施工方案一、工程概況1.1基坑基本信息本工程基坑南北長123米，東西寬110米，整體呈矩形布置?；娱_挖深度為8.7米，邊坡采用三級放坡形式，每級邊坡高度2.9米，平臺寬度均為1米，邊坡坡度1:2。場地地下水位埋深3.0米，需降至基坑底以下0.5米，實(shí)際降水深度為6.2米。1.2工程地質(zhì)條件場地地層自上而下分布為：①雜填土：雜色，松散狀態(tài)，主要由粘性土及建筑垃圾組成，含較多碎石及塊石，層厚1.0米，滲透系數(shù)2.0×10??cm/s，弱透水性。①?素填土：灰褐~灰色，松軟狀態(tài)，以粘性土為主，含少量植物根莖及碎石，層厚1.5米，滲透系數(shù)2.0×10??cm/s，弱透水性。②?粉土：灰色，飽和，稍~中密狀態(tài)，局部夾粉質(zhì)粘土薄層，無光澤，搖振反應(yīng)迅速，干強(qiáng)度低，韌性低，層厚3.2米，滲透系數(shù)7.0×10??cm/s，弱透水性。②?粉砂：灰色，飽和，中密狀態(tài)，主要成分為長石、石英及云母碎屑，層厚12.5米，滲透系數(shù)7.0×10??cm/s，弱透水性。③粘土：暗綠~灰黃色，可~硬塑狀態(tài)，含鐵錳質(zhì)結(jié)核，夾灰色條帶，有光澤，無搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度高，韌性高，層厚8.0米，垂直滲透系數(shù)1.78×10??cm/s，水平滲透系數(shù)2.66×10??cm/s，不透水性。1.3水文地質(zhì)條件場地地下水主要為第四系松散巖類孔隙潛水，賦存于②?粉土及②?粉砂層中，受大氣降水及側(cè)向徑流補(bǔ)給，以地下徑流方式排泄。地下水位年變幅約1.5米，各土層滲透系數(shù)指標(biāo)如下表：土層代號土層名稱垂直滲透系數(shù)KV(cm/s)水平滲透系數(shù)KH(cm/s)透水性評價①?雜填土2.0×10??-弱透水①?素填土2.0×10??-弱透水②?粉土7.0×10??-弱透水②?粉砂7.0×10??-弱透水③粘土1.78×10??2.66×10??不透水二、設(shè)計(jì)依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.1主要設(shè)計(jì)規(guī)范《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202-2018）《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB50479-2009）《供水管井技術(shù)規(guī)范》（GB50296-2014）《基坑降水手冊》（中國建筑工業(yè)出版社）2.2降水設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)降水深度：6.2米（從自然地面降至基坑底以下0.5米）降水井影響半徑：15米滲透系數(shù)K：0.605m/d（綜合加權(quán)平均值）降水持續(xù)時間：從基坑開挖前20天至地下室結(jié)構(gòu)施工完成并回填三、降水方案設(shè)計(jì)3.1降水方案選擇根據(jù)場地地質(zhì)條件、降水深度及周邊環(huán)境，本工程采用二級輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)，環(huán)形布置并在中間增設(shè)2排井點(diǎn)管。該方案適用于滲透系數(shù)0.1~50m/d的土層，降水深度可達(dá)6~12米，能有效解決粉土、粉砂層的降水問題，防止流砂、管涌等現(xiàn)象發(fā)生。3.2設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1井點(diǎn)管埋置深度計(jì)算第一級井點(diǎn)管埋置深度：H1=H2+h+iL=8.7+0.5+0.1×15=10.7m（取5.8m）第二級井點(diǎn)管埋置深度：H2=H2'+h'+iL'=4.3+0.5+0.1×10=5.8m兩級井點(diǎn)管均采用6米長井點(diǎn)管，埋置深度5.8米，濾管長度1.0米，濾管底距不透水層（粘土）頂面1.2米。3.2.2涌水量計(jì)算按無壓非完整井群井涌水量計(jì)算公式：Q=1.366K[(2H-S)S]/lg(R/r0)其中：K=0.605m/d（滲透系數(shù)）H=18.2m（含水層厚度）S=6.2m（降水深度）R=15m（影響半徑）r0=42.5m（一級環(huán)形井點(diǎn)假想半徑）計(jì)算得：一級井點(diǎn)涌水量Q1=1260m3/d二級井點(diǎn)涌水量Q2=980m3/d總涌水量Q=Q1+Q2=2240m3/d3.2.3井點(diǎn)管數(shù)量與間距計(jì)算單根井點(diǎn)管出水量：q=65πdl√K=65×3.14×0.05×1.0×√0.605≈10.2m3/d一級井點(diǎn)管數(shù)量：n1=1.1Q1/q=1.1×1260/10.2≈136根，間距2.0米二級井點(diǎn)管數(shù)量：n2=1.1Q2/q=1.1×980/10.2≈105根，間距2.0米總井點(diǎn)管數(shù)量241根，沿基坑周邊環(huán)形布置，中間按梅花形布置2排，形成立體降水體系。四、施工準(zhǔn)備4.1技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)人員熟悉圖紙，編制詳細(xì)的施工技術(shù)交底文件建立現(xiàn)場測量控制網(wǎng)，進(jìn)行井點(diǎn)定位放線編制降水施工專項(xiàng)方案，經(jīng)監(jiān)理單位審批后實(shí)施進(jìn)行現(xiàn)場地質(zhì)復(fù)核，確認(rèn)地下管線位置及埋深4.2現(xiàn)場準(zhǔn)備平整場地，清除障礙物，做好排水坡度（不小于2%）劃分材料堆放區(qū)、設(shè)備停放區(qū)及泥漿處理區(qū)設(shè)置臨時用電線路，安裝配電箱（符合三級配電兩級保護(hù)要求）布置水位觀測孔，沿基坑周邊每50米設(shè)置1個，共設(shè)置6個4.3材料與設(shè)備準(zhǔn)備4.3.1主要材料井點(diǎn)管：Φ50mm鋼管，長度6m，共241根濾管：Φ50mm鋼管，長度1m，管壁鉆13~19mm梅花孔，外包兩層濾網(wǎng)總管：Φ100mm鋼管，每節(jié)6m，共85節(jié)彎聯(lián)管：Φ50mm透明塑料管，帶閥門，共241根濾料：粗砂（粒徑0.5~1.0mm），含泥量<3%，用量約150m3粘土：用于井口封閉，用量約50m34.3.2主要設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途真空泵Ws型干式真空泵6臺抽水動力離心泵3B33型6臺排水高壓水泵3D25×9型3臺沖孔井點(diǎn)管沖孔機(jī)自制5臺井點(diǎn)管埋設(shè)電焊機(jī)BX1-500型3臺總管連接挖掘機(jī)PC200型2臺溝槽開挖水準(zhǔn)儀DS3型2臺標(biāo)高控制潛水泵QY-25型10臺應(yīng)急排水五、降水施工工藝5.1施工工藝流程準(zhǔn)備工作→測量放線→挖井點(diǎn)溝槽→沖孔→下井點(diǎn)管→填濾料→粘土封井→安裝總管→連接彎聯(lián)管→安裝抽水設(shè)備→試抽水→正式抽水→水位監(jiān)測5.2關(guān)鍵施工技術(shù)5.2.1井點(diǎn)管埋設(shè)沖孔：采用高壓水沖孔法，沖孔直徑300mm，深度比井點(diǎn)管設(shè)計(jì)埋深深0.5m。沖孔時將沖管垂直放入預(yù)定位置，開動高壓水泵，水壓控制在0.6~1.0MPa，邊沖邊沉，沖孔速度1~1.5m/min。下管：沖孔完成后立即拔出沖管，插入井點(diǎn)管，保持井點(diǎn)管垂直居中。井點(diǎn)管到位后，在管與孔壁之間迅速填灌濾料，濾料粒徑0.5~1.0mm，填灌高度至地面以下1.0m，上部用粘土封填壓實(shí)?？偣馨惭b：總管采用Φ100mm鋼管，用法蘭盤連接，接口處加橡膠墊密封。總管安裝在井點(diǎn)管溝槽內(nèi)，坡度0.2%，坡向水泵方向。5.2.2抽水系統(tǒng)安裝抽水設(shè)備安裝在總管中部，距基坑邊緣不小于5m，設(shè)置在混凝土基礎(chǔ)上，避免振動。水氣分離器、真空泵、離心泵之間用鋼管連接，接口嚴(yán)密，安裝壓力表、真空表。排水總管接至市政排水管網(wǎng)，距離不小于50m，出口處設(shè)置沉淀池（三級沉淀）。5.2.3試抽水與調(diào)試系統(tǒng)安裝完成后進(jìn)行試抽水，檢查管路是否漏氣、水泵運(yùn)行是否正常。試抽水時間24小時，測定真空度（應(yīng)≥60kPa）、出水量及水位下降情況。對降水井進(jìn)行單井抽水試驗(yàn)，測定各井出水量、水位降深，調(diào)整井點(diǎn)管間距及數(shù)量。5.3降水運(yùn)行管理抽水運(yùn)行：采用24小時連續(xù)抽水，三班制作業(yè)，每班配備2名操作工，做好抽水記錄（水位、出水量、設(shè)備運(yùn)行狀況）。水位控制：初始階段：快速降水，5天內(nèi)將水位降至設(shè)計(jì)水位穩(wěn)定階段：保持水位在基坑底以下0.5~1.0m開挖階段：根據(jù)開挖深度調(diào)整降水強(qiáng)度，分層降水設(shè)備維護(hù)：真空泵油位每周檢查1次，不足時添加離心泵軸承每月加注黃油1次濾網(wǎng)每10天清洗1次，防止堵塞備用泵每月試運(yùn)行1次，保證應(yīng)急使用六、土方開挖施工6.1開挖原則遵循"先支后挖、分層開挖、限時支護(hù)、嚴(yán)禁超挖"的原則，與降水施工密切配合，降水達(dá)到設(shè)計(jì)要求后（水位穩(wěn)定在坑底以下0.5m不少于7天）方可開挖。6.2開挖方案分層開挖：第一層：地面至-2.9m，面積約13530㎡，土方量39237m3第二層：-2.9m至-5.8m，面積約12100㎡，土方量34080m3第三層：-5.8m至-8.7m，面積約10890㎡，土方量30492m3開挖順序：總體順序：先開挖周邊區(qū)域，后開挖中間區(qū)域每層開挖：從北向南推進(jìn)，每層分2個作業(yè)段流水施工馬道設(shè)置：在基坑?xùn)|側(cè)設(shè)置1條8m寬施工馬道，坡度1:8，滿足車輛通行開挖方法：采用PC200型挖掘機(jī)開挖，配合15t自卸汽車運(yùn)土每層開挖厚度2.9m，機(jī)械開挖至距設(shè)計(jì)標(biāo)高300mm處，剩余部分人工撿底基坑邊角、集水井等部位采用小型挖掘機(jī)配合人工開挖6.3邊坡支護(hù)每層土方開挖后立即進(jìn)行邊坡支護(hù)，采用土釘墻+噴射混凝土支護(hù)：土釘：Φ20鋼筋，長度3.0m，間距1.5m×1.5m，傾角15°鋼筋網(wǎng)：Φ6.5@200×200mm，搭接長度300mm噴射混凝土：C20細(xì)石混凝土，厚度80mm，摻3%速凝劑七、質(zhì)量保證措施7.1降水工程質(zhì)量控制成井質(zhì)量：井點(diǎn)管垂直度偏差≤1%濾料填灌均勻，不含雜質(zhì)，填灌量偏差≤5%粘土封井密實(shí)，防止漏氣抽水效果：真空度≥60kPa水位降深滿足設(shè)計(jì)要求（≤-9.2m）單井出水量穩(wěn)定，波動范圍≤10%材料質(zhì)量：井點(diǎn)管、濾管進(jìn)場檢驗(yàn)，合格證齊全濾料篩分試驗(yàn)，含泥量≤3%密封材料符合設(shè)計(jì)要求7.2土方開挖質(zhì)量控制開挖標(biāo)高允許偏差±30mm邊坡坡度偏差±5°基底平整度≤50mm/2m基底土性與設(shè)計(jì)相符，嚴(yán)禁擾動原狀土7.3質(zhì)量檢測降水井每5口一組進(jìn)行抽水試驗(yàn)，測定出水量、水位降深土方開挖過程中，每500㎡設(shè)置1個標(biāo)高控制點(diǎn)基底驗(yàn)收前進(jìn)行輕型動力觸探，檢測地基承載力（≥180kPa）八、安全文明施工措施8.1安全防護(hù)措施基坑防護(hù)：基坑周邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，刷紅白相間警示漆，立桿間距2m防護(hù)欄桿外側(cè)設(shè)置排水溝，防止雨水流入基坑夜間設(shè)置警示燈，間距30m，紅色LED燈用電安全：施工現(xiàn)場采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，三級配電兩級保護(hù)降水設(shè)備設(shè)置專用配電箱，安裝漏電保護(hù)器（30mA，0.1s）夜間施工照明亮度≥50lux，燈具高度≥2.5m機(jī)械安全：挖掘機(jī)作業(yè)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，設(shè)置警示標(biāo)志井點(diǎn)管起吊時，吊臂下方嚴(yán)禁通行設(shè)備定期檢查，運(yùn)轉(zhuǎn)部位設(shè)置防護(hù)罩8.2文明施工措施揚(yáng)塵控制：施工現(xiàn)場出入口設(shè)置洗車平臺，車輛沖洗干凈后方可出場土方運(yùn)輸車輛覆蓋篷布，限速行駛（≤15km/h）干燥天氣進(jìn)行灑水降塵，每天不少于4次噪聲控制：夜間施工（22:00-6:00）辦理夜間施工許可證噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，噪聲≤70dB合理安排施工時間，避免高噪聲作業(yè)疊加廢水處理：降水排水經(jīng)三級沉淀后排放，沉淀池定期清理施工廢水pH值控制在6~9之間油料庫房設(shè)置防滲池，防止油污滲漏九、監(jiān)測與應(yīng)急措施9.1監(jiān)測方案監(jiān)測內(nèi)容：地下水位監(jiān)測：沿基坑周邊布設(shè)12個觀測孔，每天觀測1次基坑沉降監(jiān)測：在坡頂設(shè)置20個沉降觀測點(diǎn)，每3天觀測1次周邊建筑物沉降：對距離基坑50m范圍內(nèi)的建筑物設(shè)置觀測點(diǎn)，每周觀測1次監(jiān)測預(yù)警值：水位降深：≤7.0m坡頂沉降：≤50mm，或單日沉降≥5mm周邊建筑物沉降：≤30mm9.2應(yīng)急措施9.2.1水位異常應(yīng)急若水位降深不足，檢查井點(diǎn)管是否堵塞，采用高壓水沖洗或更換井點(diǎn)管局部區(qū)域水位過高時，增設(shè)輕型井點(diǎn)或深井泵出現(xiàn)管涌、流砂時，立即停止開挖，采用沙袋反壓，灌注速凝混凝土9.2.2設(shè)備故障應(yīng)急備用2臺真空泵、4臺離心泵，發(fā)生故障時30分鐘內(nèi)更換完畢突然停電時，啟用柴油發(fā)電機(jī)（200kW）供電，保證抽水不中斷管路破裂時，關(guān)閉相關(guān)井點(diǎn)管閥門，采用快速接頭修復(fù)9.2.3邊坡失穩(wěn)應(yīng)急坡頂沉降超預(yù)警值時，立即停止開挖，卸載坡頂荷載對邊坡進(jìn)行加固，采用加密土釘、增設(shè)錨桿或坡腳堆載反壓必要時采用鋼板樁或攪拌樁進(jìn)行臨時支護(hù)十、施工進(jìn)度計(jì)劃10.1工期安排總工期45天，具體進(jìn)度計(jì)劃如下：施工準(zhǔn)備：5天一級井點(diǎn)施工：7天二級井點(diǎn)施工：5天抽水系統(tǒng)安裝：3天試抽水及調(diào)試：2天第一層土方開挖：7天（含支護(hù)）第二層土方開挖：7天（含支護(hù)）第三層土方開挖：7天（含支護(hù)）驗(yàn)收及移交：2天10.2保證措施投入足夠的機(jī)械設(shè)備，井點(diǎn)管施工采用5臺沖孔機(jī)同時作業(yè)實(shí)行兩班制施工，每班工作12小時，提高施工效率材料提前儲備，井點(diǎn)管、濾料等儲備量滿足3天施工需求與氣象部門