淮北大型基坑降水施工綜合技術(shù)方案一、工程概況本工程位于安徽省淮北市主城區(qū)，為大型商業(yè)綜合體建設(shè)項目，基坑占地面積約18600㎡，設(shè)計開挖深度9.2m，屬于一級基坑工程。場地周邊50m范圍內(nèi)分布有3棟6層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓及地下綜合管線（含給水管、雨水管、燃?xì)夤艿龋┕きh(huán)境復(fù)雜。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，場地地下水主要為第四系松散巖類孔隙潛水，穩(wěn)定水位埋深1.5-2.3m，對基坑開挖影響顯著。結(jié)合淮北地區(qū)"夏澇秋旱"的氣候特點(diǎn)（年均降水量862.9mm，其中6-8月占比63%），需采取可靠降水措施確保施工期間基坑干燥。二、地質(zhì)與水文條件分析2.1地層結(jié)構(gòu)特征場地土層分布自上而下依次為：①素填土：厚0.5-1.2m，松散狀態(tài)，滲透系數(shù)1.2×10?3m/d②粉質(zhì)黏土：厚2.3-3.8m，可塑狀態(tài)，含氧化鐵結(jié)核，滲透系數(shù)0.8×10??m/d③粉土：厚4.5-6.2m，中密狀態(tài)，夾薄層細(xì)砂，滲透系數(shù)3.5×10?2m/d（主要含水層）④黏土：厚5.8-8.3m，硬塑狀態(tài)，含鈣質(zhì)結(jié)核，滲透系數(shù)1.5×10??m/d（相對隔水層）2.2地下水賦存特征場地地下水類型為潛水，主要接受大氣降水入滲補(bǔ)給，以蒸發(fā)和側(cè)向徑流為主要排泄方式。地下水位年變幅1.8-2.5m，歷史最高水位埋深0.8m（2020年7月）。③層粉土為主要含水層，厚度大且滲透性較好，單井出水量可達(dá)80-120m3/d，是降水工程的主要控制對象。2.3工程地質(zhì)問題評估流砂風(fēng)險：③層粉土在動水壓力作用下易發(fā)生流砂，需控制降水速度≤0.5m/d管涌隱患：粉土與下部黏土界面可能出現(xiàn)管涌，需設(shè)置截水帷幕周邊沉降：過量降水可能導(dǎo)致周邊建筑物沉降，需控制水位降深≤6m雨季施工：6-8月暴雨可能導(dǎo)致地下水位驟升，需預(yù)留20%降水能力冗余三、降水方案設(shè)計3.1降水方法選擇根據(jù)地質(zhì)條件及降水深度要求（需降至坑底以下1.5m，即水位降深7.7m），采用"管井+輕型井點(diǎn)"聯(lián)合降水方案：外圍管井：控制整體水位，采用Φ300mm無砂混凝土管，井深15m坑內(nèi)輕型井點(diǎn)：處理局部殘留水，采用Φ50mm鋼管井點(diǎn)，間距1.2m3.2管井系統(tǒng)設(shè)計平面布置：沿基坑周邊環(huán)形布置，井距12m，共布設(shè)42口降水井，井位距坑邊2.5m結(jié)構(gòu)參數(shù)：井徑：Φ600mm（鉆孔直徑）井管：Φ300mm無砂混凝土管，濾管段長6m（置于③層粉土中）填礫：Φ3-5mm石英砂，填至濾管頂部以上2m止水：井口2m范圍采用黏土封填抽水設(shè)備：選用150QJ20-26型潛水泵（流量20m3/h，揚(yáng)程26m），每井1臺，配備5臺備用泵3.3輕型井點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計平面布置：在基坑內(nèi)部距坡腳1.5m處環(huán)形布置，采用雙排井點(diǎn)，間距1.2m，共布設(shè)186根井點(diǎn)管結(jié)構(gòu)參數(shù)：井點(diǎn)管：Φ50mm無縫鋼管，長6m，濾頭長1.2m集水管：Φ100mm鍍鋅鋼管，坡度0.3%真空泵：W5型干式真空泵，真空度≥65kPa3.4截水帷幕設(shè)計為減少對周邊環(huán)境影響，沿基坑周邊設(shè)置單排高壓旋噴樁截水帷幕：樁徑：Φ600mm，樁距450mm（搭接150mm）深度：12m（穿透③層含水層，進(jìn)入④層黏土1.5m）水泥摻量：25%，水灰比1.03.5涌水量計算采用潛水完整井公式計算總涌水量：Q=1.366K(2H-S)S/lg(R/r?)其中：K=3.5×10?2m/d（滲透系數(shù)）H=8.2m（含水層厚度）S=7.7m（水位降深）R=150m（影響半徑）r?=58m（引用半徑）計算得Q=1268m3/d，設(shè)計取1500m3/d（考慮1.2倍安全系數(shù)）四、施工工藝與流程4.1截水帷幕施工施工順序：先施工截水帷幕，后施工降水井工藝參數(shù)：鉆孔直徑：Φ600mm提升速度：15-20cm/min旋轉(zhuǎn)速度：20-25r/min注漿壓力：20-25MPa質(zhì)量控制：樁位偏差≤50mm垂直度偏差≤1%單樁水泥用量偏差≤5%4.2降水井施工成孔工藝：采用GPS-15型工程鉆機(jī)，泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)開孔直徑：Φ600mm終孔深度：15.5m（超深0.5m）泥漿比重：1.05-1.10井管安裝：吊裝垂直度≤1°濾管對準(zhǔn)含水層位置井管高出地面0.3m填礫洗井：填礫采用連續(xù)緩慢投放洗井采用空壓機(jī)聯(lián)合活塞洗井，洗至出水量穩(wěn)定且含砂量≤1/20000施工驗(yàn)收：單井出水量≥80m3/d，含砂量≤1/500004.3輕型井點(diǎn)施工施工流程：溝槽開挖（深1.2m）→鋪設(shè)集水管→沖孔（Φ100mm）→沉設(shè)井點(diǎn)管→填砂濾料→黏土封孔→安裝真空泵關(guān)鍵參數(shù)：沖孔深度：6.5m砂濾料：Φ1-3mm，填至孔口以下0.5m井點(diǎn)管埋深：6.0m，外露0.2m4.4降水運(yùn)行程序預(yù)降水階段：基坑開挖前20天啟動降水，分三級進(jìn)行：第一級：降深3m（運(yùn)行30%井?dāng)?shù)）第二級：降深5m（運(yùn)行60%井?dāng)?shù)）第三級：降深7.7m（運(yùn)行全部井?dāng)?shù)）開挖期降水：分層開挖期間保持水位低于開挖面1.5m每層開挖前監(jiān)測水位，達(dá)標(biāo)后再開挖運(yùn)行維護(hù)期：主體結(jié)構(gòu)施工期間維持降水底板施工完成后逐步停止降水（保留20%井備用）五、監(jiān)測與維護(hù)體系5.1監(jiān)測內(nèi)容與頻率監(jiān)測項目監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量監(jiān)測頻率預(yù)警值控制值地下水位12個（含2個備用）降水期1次/d，穩(wěn)定后1次/3d降深＞7.7m降深≤6.5m周邊沉降24個（建筑物角點(diǎn)）施工期1次/2d沉降＞15mm沉降≤10mm管線位移18個（地下管線節(jié)點(diǎn)）1次/3d位移＞10mm位移≤8mm孔隙水壓力6個（典型斷面）1次/d壓力驟變＞20kPa-出水量含砂量每井1次/周1次/周含砂量＞1/50000含砂量≤1/1000005.2監(jiān)測數(shù)據(jù)處理建立監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理繪制水位-時間曲線、沉降-時間曲線當(dāng)監(jiān)測值達(dá)到預(yù)警值的80%時，發(fā)出預(yù)警通知每周提交監(jiān)測周報，分析數(shù)據(jù)變化趨勢5.3降水系統(tǒng)維護(hù)設(shè)備維護(hù)：潛水泵：每15d檢查一次，更換磨損葉輪真空泵：每7d更換機(jī)油，清理過濾器電纜線路：每3d巡檢一次，絕緣電阻≥0.5MΩ井管維護(hù)：定期清理井內(nèi)沉淀物（每月1次）洗井恢復(fù)出水量（當(dāng)出水量下降20%時）備用井每月試運(yùn)行一次，確?？呻S時啟用水質(zhì)管理：定期檢測抽出水質(zhì)，pH值控制在6-9含砂量超標(biāo)時立即停泵洗井六、安全與環(huán)保措施6.1安全生產(chǎn)管理施工安全：鉆機(jī)操作：設(shè)置防傾覆裝置，作業(yè)半徑內(nèi)禁止站人用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，每臺設(shè)備設(shè)漏電保護(hù)器（動作電流≤30mA）高空作業(yè)：井架設(shè)置防墜器，作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶設(shè)備安全：水泵安裝防墜鋼絲繩配電箱設(shè)防雨棚及警示標(biāo)志夜間施工設(shè)置紅色警示燈制度保障：特種作業(yè)人員持證上崗每日安全技術(shù)交底每周安全生產(chǎn)檢查6.2環(huán)境保護(hù)措施廢水處理：設(shè)置三級沉淀池（總?cè)莘e50m3）處理后水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級標(biāo)準(zhǔn)方可排放回用部分中水用于場地灑水降塵噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，晝間≤70dB，夜間≤55dB真空泵設(shè)置隔音罩，井管與集水管采用柔性連接夜間22:00-次日6:00停止鉆孔作業(yè)揚(yáng)塵治理：施工場地硬化處理，設(shè)置洗車平臺土料堆場覆蓋防塵網(wǎng)（2000目）每日灑水降塵不少于4次水土保持：沉淀池污泥定期清運(yùn)（每30d一次）降水井停用后及時回填封井施工完成后場地恢復(fù)綠化七、應(yīng)急預(yù)案7.1突發(fā)情況處置流程預(yù)警啟動：當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警值或發(fā)生突發(fā)事件時，立即啟動應(yīng)急預(yù)案應(yīng)急響應(yīng)：一級響應(yīng)：周邊建筑物沉降超預(yù)警值，由項目經(jīng)理組織處置二級響應(yīng)：降水系統(tǒng)故障導(dǎo)致水位回升，由技術(shù)負(fù)責(zé)人組織處置三級響應(yīng)：單井出水量異常，由施工隊長組織處置信息報告：一般事件：24h內(nèi)上報監(jiān)理單位重大事件：立即上報（1h內(nèi)）建設(shè)單位及住建部門7.2典型事故處置措施水位驟升應(yīng)急：立即啟動全部備用井檢查截水帷幕完整性，必要時補(bǔ)打高壓旋噴樁在坑邊增設(shè)輕型井點(diǎn)，加密抽排周邊沉降超標(biāo)：立即停止部分降水井（保留60%運(yùn)行）啟動回灌系統(tǒng)（預(yù)先布設(shè)8口回灌井）對建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行注漿加固設(shè)備大面積故障：啟用備用電源（200kW柴油發(fā)電機(jī)）調(diào)配周邊項目備用水泵（儲備10臺）采用明排系統(tǒng)臨時排水（準(zhǔn)備20臺污水泵）暴雨天氣應(yīng)對：提前24h檢查排水系統(tǒng)基坑周邊設(shè)置擋水墻（高0.5m）儲備沙袋2000袋，應(yīng)急照明設(shè)備30套7.3應(yīng)急資源保障物資儲備：備用潛水泵15臺，真空泵5臺注漿設(shè)備2套，高壓旋噴樁機(jī)1臺應(yīng)急電纜500m，配電箱10個人員準(zhǔn)備：成立20人應(yīng)急搶險隊，24h值班與專業(yè)降水公司簽訂應(yīng)急支援協(xié)議周邊醫(yī)院（淮北市人民醫(yī)院）建立綠色通道通訊保障：編制應(yīng)急通訊錄，確保24h暢通配備4部對講機(jī)（備用電池充足）現(xiàn)場設(shè)置應(yīng)急廣播系統(tǒng)八、施工組織管理8.1組織機(jī)構(gòu)成立降水工程項目部，設(shè)置：項目經(jīng)理1人（持一級建造師證）技術(shù)負(fù)責(zé)人1人（水文地質(zhì)工程師）施工員3人，安全員2人，質(zhì)檢員2人作業(yè)班組4個（鉆進(jìn)班、安裝班、運(yùn)行班、監(jiān)測班）8.2施工進(jìn)度計劃準(zhǔn)備階段（7d）：設(shè)備進(jìn)場、場地平整、技術(shù)交底截水帷幕（15d）：420根高壓旋噴樁施工降水井施工（20d）：42口管井成井及洗井井點(diǎn)系統(tǒng)（10d）：輕型井點(diǎn)安裝調(diào)試預(yù)降水（20d）：分三級降至設(shè)計水位運(yùn)行維護(hù)（180d）：基坑開挖及結(jié)構(gòu)施工期降水8.3質(zhì)量保證體系原材料控制：井管、濾料進(jìn)場驗(yàn)收，提供合格證水泥、砂石等材料按規(guī)定送檢過程控制：每道工序?qū)嵭?三檢制"（自檢、互檢、交接檢）關(guān)鍵工序留存影像資料監(jiān)理旁站驗(yàn)收關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：降水井：《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范