河南大型深基坑管井降水施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與地質(zhì)條件分析1.1項目基本情況本工程位于河南省鄭州市鄭東新區(qū)，為大型商業(yè)綜合體項目，總建筑面積約18.6萬㎡，包含3層地下室結(jié)構(gòu)，基坑開挖深度12.5-15.8m，周長約860m?；影踩燃墳橐患?，支護形式采用"排樁+內(nèi)支撐"體系，需在土方開挖前完成降水作業(yè)，確保地下水位降至基底以下1.5m。1.2工程地質(zhì)特征根據(jù)地質(zhì)勘察報告，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)，含建筑垃圾②粉土：厚2.3-4.5m，稍密-中密，滲透系數(shù)1.2×10?3cm/s③粉質(zhì)黏土：厚3.8-6.2m，可塑狀態(tài)，滲透系數(shù)3.5×10??cm/s④細砂：厚4.2-7.6m，中密，滲透系數(shù)2.8×10?2cm/s（主要含水層）⑤卵石：厚2.5-4.8m，密實，滲透系數(shù)8.6×10?2cm/s（強透水層）⑥中風(fēng)化砂巖：揭露厚度5.0-8.2m，裂隙較發(fā)育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，主要賦存于④細砂層和⑤卵石層中，初見水位埋深3.5-5.2m，穩(wěn)定水位埋深2.8-4.3m，水位年變幅1.5-2.0m。地下水補給來源主要為大氣降水和側(cè)向徑流，排泄方式以蒸發(fā)和地下徑流為主。二、降水設(shè)計方案2.1降水方案選擇根據(jù)地質(zhì)條件和周邊環(huán)境，本工程采用"管井降水+明排系統(tǒng)"聯(lián)合降水方案，具體包括：管井布置：在基坑周邊布設(shè)降水井，控制外圍水位疏干井設(shè)置：基坑內(nèi)部設(shè)置疏干井，排除淺層滯水觀測井系統(tǒng)：監(jiān)測降水效果和周邊水位變化2.2管井結(jié)構(gòu)設(shè)計項目參數(shù)外圍降水井內(nèi)部疏干井觀測井井徑(mm)600500200井深(m)28.022.020.0井管類型鋼筋混凝土管PVC-U管PVC管濾管長度(m)12.08.06.0濾料規(guī)格2-5mm石英砂1-3mm石英砂1-2mm石英砂井口封閉黏土球+混凝土黏土球+混凝土黏土球密封2.3降水井布置參數(shù)沿基坑周邊布設(shè)降水井62口，井間距12-15m，距支護樁1.5m基坑內(nèi)部按梅花形布置疏干井28口，井間距20×20m在基坑周邊及內(nèi)部設(shè)置觀測井16口，重點監(jiān)測周邊建筑物處水位降水井成孔直徑≥800mm，井管直徑300mm，濾管采用橋式濾水管2.4抽水設(shè)備選型根據(jù)單井出水量計算，選用以下抽水設(shè)備：外圍降水井：潛水泵型號200QJ32-50/5，流量32m3/h，揚程50m，功率7.5kW內(nèi)部疏干井：潛水泵型號150QJ20-40/4，流量20m3/h，揚程40m，功率5.5kW每井配備1臺水泵，另備用15%數(shù)量的水泵2.5排水系統(tǒng)設(shè)計主管路：采用DN200焊接鋼管，沿基坑周邊環(huán)形布置支管路：采用DN150PVC-U管，連接各降水井排水總管：采用DN300螺旋鋼管，坡度0.3%集水池：設(shè)置3個臨時集水池（2m×3m×2m），用于沉淀和應(yīng)急排水排水去向：經(jīng)三級沉淀后接入市政雨水管網(wǎng)，總排水能力≥1200m3/h三、施工準備與資源配置3.1技術(shù)準備組織圖紙會審，編制詳細施工方案和技術(shù)交底文件進行現(xiàn)場坐標控制點和水準點復(fù)核，建立施工測量控制網(wǎng)編制降水井施工大樣圖和井位布置圖，進行井位放線制定降水運行應(yīng)急預(yù)案和周邊建筑物保護措施3.2現(xiàn)場準備場地平整：清除地表障礙物，平整施工場地，坡度控制在3%以內(nèi)臨時設(shè)施：搭建項目經(jīng)理部、材料倉庫、設(shè)備維修間等臨時建筑水電接入：安裝315kVA變壓器1臺，鋪設(shè)臨時電纜380m；接入DN150臨時給水管排水系統(tǒng)：提前修建沉淀池和排水通道，確保排水暢通3.3主要施工設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途回旋鉆機GPS-158臺降水井成孔沖擊鉆機CZ-202臺卵石層鉆進潛水泵200QJ32-50/570臺降水抽水泥漿泵BW-1506臺泥漿循環(huán)電焊機BX1-5004臺管道連接水準儀DSZ22臺高程測量全站儀NTS-362R1臺井位放樣水位計SWJ-805臺水位監(jiān)測3.4材料準備計劃鋼筋混凝土井管：φ300mm×3m，1200mPVC-U濾管：φ250mm×2m，580m石英砂濾料：2-5mm，1200m3黏土球：φ50-80mm，380m3焊接鋼管：DN200×6mm，1200mPVC-U排水管：DN150，850m電纜線：YJV-5×10mm2，1800m四、主要施工工藝流程4.1降水井施工工藝4.1.1測量放線根據(jù)設(shè)計圖紙，使用全站儀精確放出各降水井位置井位偏差控制在±50mm以內(nèi)，在井位處打入木樁標記每5口井設(shè)置一個控制樁，便于復(fù)核井位4.1.2鉆機就位鉆機安裝平穩(wěn)，鉆桿垂直度偏差≤1%鉆頭中心對準井位中心，偏差≤20mm安裝泥漿循環(huán)系統(tǒng)，確保泥漿池容積≥3m34.1.3成孔施工鉆進工藝：采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進，泥漿護壁孔徑控制：開孔直徑≥800mm，終孔直徑≥600mm鉆進參數(shù)：粉土層：轉(zhuǎn)速60-80r/min，進尺0.5-0.8m/h砂層：轉(zhuǎn)速40-50r/min，進尺0.3-0.5m/h卵石層：采用沖擊鉆進，沖程1.0-1.5m孔深要求：比設(shè)計井深超鉆0.5-1.0m4.1.4清孔換漿成孔至設(shè)計深度后，進行第一次清孔，清除孔底沉渣換漿指標：黏度18-22s，含砂率≤4%，膠體率≥95%清孔時間≥30min，確?？椎壮猎穸取?00mm4.1.5井管安裝井管在安裝前進行外觀檢查，確保無裂縫和破損采用懸吊法安裝井管，管身垂直偏差≤0.5%井管連接采用套管焊接，焊縫高度≥6mm，確保不漏水濾管位置與含水層對應(yīng)，偏差≤0.5m4.1.6填礫與止水從井管外圍均勻填入濾料，粒徑2-5mm，填至距井口2.0m采用連續(xù)下料方式，防止出現(xiàn)架橋現(xiàn)象，填料體積誤差≤5%井口部位填入黏土球止水，分層夯實，厚度≥1.5m4.1.7洗井作業(yè)采用"活塞洗井+空壓機洗井"聯(lián)合洗井工藝活塞洗井：上下往復(fù)提拉，直至出清水空壓機洗井：風(fēng)量1.5-2.0m3/min，風(fēng)壓0.6-0.8MPa，洗井時間≥8h洗井質(zhì)量標準：出水量連續(xù)穩(wěn)定，含砂量≤1/200004.2排水系統(tǒng)施工主管路安裝：采用DN200焊接鋼管，每10m設(shè)支墩，接口焊接后做防腐處理支管連接：采用DN150PVC-U管，與水泵出水管采用法蘭連接沉淀池施工：采用磚砌結(jié)構(gòu)，三級沉淀，單級尺寸2m×3m×2m，池壁厚240mm排水出口：安裝DN300蝶閥控制，出口處設(shè)濾網(wǎng)，防止雜物進入市政管網(wǎng)五、降水運行管理5.1降水運行程序試運行階段（開挖前20天）：先開啟基坑周邊1/3降水井3天后開啟剩余降水井逐步調(diào)整水泵運行參數(shù)，建立穩(wěn)定降水體系正式運行階段：基坑開挖期間：所有降水井連續(xù)運行結(jié)構(gòu)施工階段：根據(jù)水位監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用間歇運行方式雨季施工：增加抽水頻率，確保水位穩(wěn)定停泵程序：主體結(jié)構(gòu)完成至±0.00后，開始逐步停泵每停泵3口，觀測水位恢復(fù)情況，間隔時間≥48h最終保留10%降水井作為備用，直至地下結(jié)構(gòu)完成5.2水位監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測點布置：基坑周邊布設(shè)12個水位觀測井基坑內(nèi)部設(shè)置8個水位觀測點周邊建筑物布設(shè)16個沉降觀測點監(jiān)測頻率：降水初期：1次/2h水位穩(wěn)定后：1次/12h開挖期間：1次/6h結(jié)構(gòu)施工：1次/24h監(jiān)測預(yù)警值：水位降深：≤6.5m（單井）周邊沉降：≤30mm傾斜率：≤0.0025.3降水運行記錄與管理建立"三查四定"管理制度：查設(shè)備運行狀況、查水位變化、查排水系統(tǒng)定人、定崗、定時、定責(zé)日常記錄內(nèi)容：各井出水量、水位、電壓、電流設(shè)備運行狀態(tài)及維護記錄水位監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線數(shù)據(jù)處理要求：每日整理監(jiān)測數(shù)據(jù)，繪制水位變化曲線每周出具降水運行周報，分析降水效果當數(shù)據(jù)異常時，立即分析原因并采取措施六、質(zhì)量控制與安全保證措施6.1質(zhì)量管理體系質(zhì)量目標：成井合格率100%，優(yōu)良率≥90%水位降至設(shè)計要求，滿足施工需要周邊建筑物沉降控制在允許范圍內(nèi)質(zhì)量控制點：井位偏差：≤50mm井身垂直度：≤1%濾料規(guī)格：2-5mm，含泥量≤3%洗井質(zhì)量：出水量穩(wěn)定，含砂量≤1/20000驗收標準：單井出水量：≥設(shè)計值的90%水位降深：達到設(shè)計要求，均勻性偏差≤10%排水含砂量：≤1/200006.2安全保證措施施工安全防護：鉆機操作平臺設(shè)置1.2m高防護欄桿井口設(shè)置防護蓋板，防止人員墜落臨時用電采用"三級配電、兩級保護"，接地電阻≤4Ω設(shè)備安全管理：機械設(shè)備定期檢查，合格率100%潛水泵安裝漏電保護器，動作電流≤30mA電氣設(shè)備做好防雨、防潮措施消防安全措施：施工現(xiàn)場配備滅火器20個，消防沙2m3易燃易爆物品單獨存放，設(shè)置警示標志焊接作業(yè)辦理動火證，配備看火人6.3環(huán)境保護措施噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，晝間≤70dB，夜間≤55dB夜間施工辦理夜間施工許可證，噪聲超標時采取隔聲措施廢水處理：排水經(jīng)三級沉淀后排放，懸浮物≤150mg/L施工廢水回用率≥30%，用于場地灑水降塵揚塵控制：施工場地硬化處理，設(shè)置洗車槽出入口安裝霧炮機，PM10濃度≤0.5mg/m3棄土及時清運，裸露場地覆蓋率100%七、施工進度計劃與管理7.1施工進度計劃本工程降水施工總工期45天，具體進度安排如下：施工準備階段：5天（含設(shè)備進場、場地平整、測量放線）降水井施工：25天（8臺鉆機同時作業(yè)，每天完成3-4口井）排水系統(tǒng)安裝：10天（與成井同步進行）洗井與試運行：5天驗收與移交：2天7.2進度保證措施資源保障：投入足夠的施工設(shè)備，備用鉆機2臺材料儲備量滿足15天連續(xù)施工需要專業(yè)施工班組4個，實行兩班制作業(yè)技術(shù)保障：針對卵石層制定專項鉆進工藝配備地質(zhì)工程師現(xiàn)場指導(dǎo)，及時解決施工難題采用信息化施工技術(shù)，優(yōu)化鉆進參數(shù)管理保障：實行周進度考核與獎懲制度建立進度預(yù)警機制，偏差超過3%時采取糾偏措施加強與總包、監(jiān)理單位的協(xié)調(diào)配合八、應(yīng)急預(yù)案與風(fēng)險控制8.1主要風(fēng)險識別地質(zhì)風(fēng)險：卵石層鉆進困難，易發(fā)生塌孔局部存在承壓水，可能突涌砂層流失導(dǎo)致周邊地面沉降施工風(fēng)險：降水井出水量不足水泵故障導(dǎo)致水位回升排水系統(tǒng)堵塞環(huán)境風(fēng)險：周邊建筑物沉降超標地下管線破裂地下水污染8.2應(yīng)急準備應(yīng)急組織機構(gòu)：成立項目經(jīng)理為組長的應(yīng)急小組配備專職安全員2名，兼職應(yīng)急隊員15名與周邊醫(yī)院、消防隊建立聯(lián)動機制應(yīng)急物資儲備：備用潛水泵15臺，電纜500m應(yīng)急發(fā)電機2臺（200kW）快速止水材料（水泥、水玻璃等）基坑監(jiān)測儀器一套應(yīng)急演練：每月組織一次應(yīng)急演練重點演練水泵故障、管涌處理等場景演練后評估并改進應(yīng)急預(yù)案8.3專項應(yīng)急處置措施8.3.1水位降深不足應(yīng)急措施立即檢查水泵運行狀態(tài)，更換損壞設(shè)備對出水量不足的井進行二次洗井，清除濾管堵塞在水位較高區(qū)域增設(shè)臨時降水井，加密布設(shè)調(diào)整抽水制度，延長抽水時間，必要時采用雙泵并聯(lián)8.3.2周邊沉降超標處置立即停止相關(guān)區(qū)域降水，必要時回灌增加觀測頻率，每小時監(jiān)測一次沉降數(shù)據(jù)在建筑物周邊布設(shè)回灌井，控制水位降幅采用注漿加固措施，提高地基承載力8.3.3管涌事故處理立即停止該區(qū)域開挖，快速回填反壓采用沙袋、棉絮等封堵管涌口，控制水流布置輕型井點或真空管井，降低局部水位對管涌部位進行高壓噴射注漿加固九、降水效果評估與驗收標準9.1降水效果評估指標水位控制：基坑內(nèi)水位：低于基底以下1.5m水位降深均勻性：各點偏差≤1.0m周邊水位降深：距基坑50m處≤1.0m出水量指標：總出水量：≥設(shè)計值的90%單井出水量穩(wěn)定性：波動范圍≤15%含砂量控制：長期運行≤1/20000環(huán)境影響指標：周邊建筑物沉降：≤30mm地下管線位移：≤20mm地面沉降：距基坑邊緣10m處≤50mm9.2驗收程序與標準中間驗收：成井驗收：逐井檢查，包括井深、孔徑、填礫質(zhì)量洗井驗收：出水量、含砂量測試，連續(xù)觀測24h排水系統(tǒng)驗收：管道坡度、接口質(zhì)量、排水能力竣工驗收：水位觀測：連續(xù)7天水位穩(wěn)定在設(shè)計要求以下抽水試驗：單井及群井抽水試驗，驗證降深和出水量資料驗收：施工記錄、監(jiān)測數(shù)據(jù)、隱蔽工程驗收記錄等移交標準：降水系統(tǒng)運行穩(wěn)定，滿足開挖要求監(jiān)測數(shù)據(jù)在允許范圍內(nèi)技術(shù)資料完整，符合歸檔要求十、降水運行維護與后期處理10.1運行維護制度日常巡檢：每2h巡查一次水泵運行狀態(tài)每日檢查電纜、管道有無破損每周清理沉淀池淤泥，確保排水暢通設(shè)備維護：潛水泵每15天提泵檢查一次，清理葉輪雜物電纜接頭定期絕緣測試，絕緣電阻≥0.5MΩ控制柜每月除塵，檢查電氣元件水質(zhì)監(jiān)測：每周檢測排水含砂量，超標時及時處理定期監(jiān)測pH值、COD等指標，防止污染10.2降水井封井處理封井條件：地下結(jié)構(gòu)施工至±0.00以上抗浮錨桿或底板混凝土達到設(shè)計強度經(jīng)設(shè)計單位同意，具備封井條件封井工藝：采用"分段注漿+黏土回填"封井法下部2/3井段：水泥漿（水灰比0.5:1）分段注漿上部1/3井段：黏土球分層夯實（每層30cm）井口采用C30混凝土封填，與地面平齊封井驗收：注漿壓力達到0.3-0.5MPa，穩(wěn)壓30min24h后復(fù)壓，壓力損失≤10%做好封井記錄，留存影像資料10.3環(huán)境保護與恢復(fù)施工期：廢水經(jīng)處理后排放，SS≤150mg/L噪聲控制在國家標準范圍內(nèi)棄渣、廢泥漿按規(guī)定處置運行期：定期監(jiān)測周邊地下水水質(zhì)防止機油泄漏污染土壤做好水資源循環(huán)利用工程結(jié)束后：拆除臨時設(shè)施，恢復(fù)場地原貌對降水井進行永久性封閉編制環(huán)境恢復(fù)報告，報環(huán)保部門備案十一、技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用11.1信息化降水技術(shù)本工程采用"物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)"降水智能管理系統(tǒng)，實現(xiàn)：實時監(jiān)測：水位、水量、水泵狀態(tài)等參數(shù)在線監(jiān)測智能控制：根據(jù)水位自動啟停水泵，優(yōu)化運行參數(shù)預(yù)警功能：異常數(shù)據(jù)自動報警，提前預(yù)防風(fēng)險數(shù)據(jù)分析：生成水位變化趨勢預(yù)測，指導(dǎo)動態(tài)施工11.2綠色降水技術(shù)應(yīng)用水資源循環(huán)利用：收集降水用于施工現(xiàn)場灑水降