南寧大型深基坑降水井施工綜合技術(shù)方案一、工程概況本工程位于南寧市邕江Ⅱ級(jí)階地，總建筑面積約45000㎡，地下2層，地上25層，采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系?；娱_挖深度10.5m，周長(zhǎng)約480m，支護(hù)形式為排樁+內(nèi)支撐。場(chǎng)地±0.000相當(dāng)于絕對(duì)高程76.5m，自然地面標(biāo)高75.2-76.0m，基坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高64.7m。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，場(chǎng)地地下水主要為孔隙潛水及巖溶裂隙水，初見水位埋深3.1-6.4m，穩(wěn)定水位埋深2.8-5.9m，水位年變幅1.5-2.5m，豐水期（5-9月）水位顯著上升，最大涌水量預(yù)計(jì)達(dá)800m3/d。降水工程范圍包括基坑周邊20m范圍內(nèi)形成穩(wěn)定降水漏斗，降水深度需達(dá)到基坑底面以下1.5m（絕對(duì)高程63.2m以下）。降水系統(tǒng)運(yùn)行周期從基坑開挖前20天開始，持續(xù)至地下室結(jié)構(gòu)底板及防水層施工完成，總工期約180天。施工區(qū)域需設(shè)置48口降水井，沿基坑周邊呈梅花形布置，井間距15-20m，單井設(shè)計(jì)深度22-25m，直徑800mm，采用旋挖鉆機(jī)成孔工藝，配套25m3/h離心式水泵進(jìn)行持續(xù)排水。二、地質(zhì)條件分析（一）地層結(jié)構(gòu)特征場(chǎng)地地層自上而下分布為：雜填土層：厚0.5-1.8m，松散結(jié)構(gòu)，主要由建筑垃圾、黏性土及碎石組成，透水性不均，滲透系數(shù)0.1-0.5m/d，該層易發(fā)生塌孔，成井時(shí)需采取護(hù)壁措施。粉質(zhì)黏土層：厚1.2-3.5m，可塑狀態(tài)，含少量鐵錳結(jié)核，滲透系數(shù)0.3-0.8m/d，具有弱膨脹性，遇水易軟化，對(duì)降水井壁穩(wěn)定性有一定影響。細(xì)砂層：厚2.5-5.7m，稍密-中密，飽和狀態(tài)，局部夾薄層淤泥質(zhì)土，滲透系數(shù)2.5-5.2m/d，為主要含水層，在動(dòng)水壓力作用下易發(fā)生流砂現(xiàn)象，試挖階段已在深度2.5-3.0m處出現(xiàn)管涌跡象。卵石層：厚1.8-4.2m，粒徑20-80mm，含量50-70%，充填中粗砂，滲透系數(shù)15-25m/d，富水性強(qiáng)，是降水的關(guān)鍵控制層位。強(qiáng)風(fēng)化砂巖層：厚2.0-6.5m，巖體破碎，裂隙發(fā)育，滲透系數(shù)1.2-3.0m/d，該層存在巖溶裂隙水通道。中風(fēng)化砂巖層：中風(fēng)化狀態(tài)，巖芯完整，裂隙較發(fā)育，為相對(duì)隔水層，可作為降水井終孔持力層。（二）地下水特征孔隙潛水：賦存于細(xì)砂層及卵石層中，受大氣降水及邕江側(cè)向補(bǔ)給，水力聯(lián)系密切，滲透系數(shù)3.5-20m/d，水位動(dòng)態(tài)變化與邕江水位漲落同步，豐水期（5-9月）水位上升明顯。巖溶裂隙水：賦存于下部碳酸鹽巖地層，局部存在巖溶管道，水位埋深6-12m，具承壓性，水量分布不均，單井涌水量可達(dá)50-150m3/d。水質(zhì)特性：地下水中鐵、錳離子含量超標(biāo)（Fe2?：1.2-2.5mg/L，Mn2?：0.5-1.1mg/L），對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，施工中需采取防腐措施。場(chǎng)地北側(cè)500m處存在工業(yè)污染源，地下水中"三氮"含量超標(biāo)，需設(shè)置隔離措施防止污染擴(kuò)散。（三）不良地質(zhì)現(xiàn)象流砂風(fēng)險(xiǎn)：細(xì)砂層在動(dòng)水壓力作用下易發(fā)生流砂，已在試挖階段（深度2.5-3.0m）出現(xiàn)管涌現(xiàn)象，需重點(diǎn)控制降水速度和水頭梯度。巖溶塌陷：場(chǎng)地西側(cè)150m范圍內(nèi)存在歷史巖溶塌陷點(diǎn)3處，最大直徑8m，施工期間需加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，控制水位降深速率不超過(guò)0.5m/d。邊坡失穩(wěn)：粉質(zhì)黏土層遇水軟化后內(nèi)摩擦角降低15-20%，基坑邊坡存在局部滑塌風(fēng)險(xiǎn)，需配合坡面噴射混凝土加固。三、降水方案設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)降水深度：基坑底面以下1.5m，即降至絕對(duì)高程63.2m以下，局部電梯井等深坑區(qū)域需降至基底以下4m。降水范圍：基坑周邊20m范圍內(nèi)形成穩(wěn)定降水漏斗，確?？油馑唤瞪畈怀^(guò)0.5m，保護(hù)周邊建筑物安全。降水時(shí)效：從基坑開挖前20天開始降水，至地下室結(jié)構(gòu)底板及防水層施工完成，總運(yùn)行周期約180天。排水標(biāo)準(zhǔn)：?jiǎn)尉鏊坎恍∮?5m3/h，排水含砂量不大于0.1‰，排水經(jīng)三級(jí)沉淀后排放至市政管網(wǎng)。（二）降水井布置平面布置：沿基坑周邊2m處布置環(huán)形降水井，采用雙排梅花形布置，排間距10m，孔間距15-20m，共布置降水井48口，其中備用井6口。在基坑陽(yáng)角處加密布置，間距縮短至12m。觀測(cè)井設(shè)置：在基坑周邊5m、10m、20m處分別設(shè)置3排觀測(cè)井，共12口，監(jiān)測(cè)降水漏斗形成情況。西側(cè)巖溶發(fā)育區(qū)額外增設(shè)4口專用監(jiān)測(cè)井。井深設(shè)計(jì)：降水井深度22-25m，進(jìn)入中風(fēng)化砂巖不小于1.5m，濾水管段長(zhǎng)度6-8m，位于細(xì)砂層及卵石層含水層中。沉淀管長(zhǎng)度1.5m，底部設(shè)混凝土封底。（三）井管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)井管材料：采用φ300mm無(wú)砂混凝土管，壁厚50mm，抗壓強(qiáng)度≥C30，滲透系數(shù)≥1×10?3m/s。濾水管外包40-60目尼龍濾網(wǎng)，濾網(wǎng)搭接長(zhǎng)度不小于200mm，采用不銹鋼扎帶固定。濾料規(guī)格：選用6-8mm等粒徑石英砂，不均勻系數(shù)≤3，含泥量≤1%。濾料圍填厚度不小于150mm，從濾水管底部填至粉質(zhì)黏土層頂面，上部采用黏土球止水，止水段長(zhǎng)度不小于3m。井口構(gòu)造：井口設(shè)鋼筋混凝土蓋板，高出地面300mm，防止地表水滲入。井管頂部安裝壓力表和流量計(jì)量裝置，采用法蘭連接便于拆卸。（四）排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)排水管網(wǎng)：采用φ200mmPE管作為主干管，沿基坑周邊環(huán)形布置，坡度0.3%。支管采用φ110mmPE管，與主管采用三通連接，每個(gè)支管設(shè)置控制閥門。沉淀池：在場(chǎng)地東南側(cè)設(shè)置2個(gè)三級(jí)沉淀池，單池尺寸5m×3m×2m，采用C15混凝土澆筑，內(nèi)壁抹20mm厚防水砂漿。沉淀池之間采用溢流方式連接，出水經(jīng)pH值調(diào)節(jié)后排放。水泵選型：采用BA型離心式水泵，流量25m3/h，揚(yáng)程30m，功率5.5kW，配備全自動(dòng)液位控制裝置，水位降至設(shè)計(jì)深度以下0.5m時(shí)自動(dòng)停機(jī)，回升至設(shè)計(jì)深度以上0.3m時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)。每口井備用1臺(tái)同型號(hào)水泵。四、施工工藝（一）施工流程測(cè)量放線→場(chǎng)地平整→鉆機(jī)就位→成孔施工→井管安裝→濾料回填→洗井→水泵安裝→試抽水→正式運(yùn)行→水位監(jiān)測(cè)→封井處理（二）關(guān)鍵施工工藝測(cè)量放線采用全站儀按設(shè)計(jì)坐標(biāo)進(jìn)行井位放樣，偏差控制在50mm以內(nèi)。設(shè)置十字控制樁，用混凝土固定，每5口井設(shè)置1個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)量精度達(dá)到二級(jí)水準(zhǔn)要求。成孔施工采用旋挖鉆機(jī)成孔，直徑800mm，泥漿護(hù)壁。開孔時(shí)采用低轉(zhuǎn)速（30-50r/min），進(jìn)入卵石層后提高至80-100r/min。泥漿比重控制在1.05-1.15，黏度18-22s，含砂量≤4%。成孔深度比設(shè)計(jì)深0.5m，垂直度偏差≤1%。終孔后進(jìn)行清孔，置換孔內(nèi)泥漿，直至返出泥漿比重≤1.08。井管安裝采用懸吊下管法，井管連接采用鋼筋焊接，接口處用防水膠帶密封。安裝扶正器，每2m設(shè)置1組，確保井管居中。濾水管安裝位置與含水層對(duì)應(yīng)，偏差不超過(guò)300mm。下管過(guò)程中保持連續(xù)，避免中途停頓造成井管堵塞。濾料回填采用6-8mm石英砂，經(jīng)篩選沖洗后填入，填礫速度控制在0.5-1m/min，邊填邊測(cè)，確保濾料均勻分布。填至距地面3m處改用黏土球止水，分層夯實(shí)，每層厚度200mm。井口采用C20混凝土澆筑，高出地面300mm。洗井工藝采用空壓機(jī)聯(lián)合水泵洗井，先采用空壓機(jī)振蕩洗井4小時(shí)，再用潛水泵持續(xù)抽水48小時(shí)。洗井過(guò)程中監(jiān)測(cè)出水量和含砂量，當(dāng)出水量穩(wěn)定且含砂量≤0.1‰時(shí)結(jié)束洗井。洗井完成后測(cè)定單井出水量和動(dòng)水位，作為抽水運(yùn)行參數(shù)依據(jù)。抽水運(yùn)行采用分級(jí)降水法，第一階段水位降至設(shè)計(jì)深度的50%，穩(wěn)定3天；第二階段降至設(shè)計(jì)深度，穩(wěn)定7天。運(yùn)行期間保持連續(xù)抽水，不得隨意停泵。水泵運(yùn)行參數(shù)每2小時(shí)記錄1次，水位每4小時(shí)觀測(cè)1次，異常情況加密至1小時(shí)1次。（三）特殊地層處理巖溶地層施工遇巖溶空洞時(shí)，填入碎石-水泥漿混合料（配合比1:0.5），靜止24小時(shí)后繼續(xù)鉆進(jìn)。發(fā)現(xiàn)突然漏漿時(shí)，立即提鉆，投入黏土球封堵，待泥漿面穩(wěn)定后再施工。流砂層處理采用雙液注漿（水泥-水玻璃）加固，水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'，注漿壓力0.5-1.0MPa。在井位周圍3m范圍內(nèi)設(shè)置6個(gè)注漿孔，呈梅花形布置，深度穿透細(xì)砂層。高水位段施工地下水位以上1.5m范圍采用套管護(hù)壁，防止孔口坍塌。成孔后立即下入井管，縮短孔壁暴露時(shí)間。五、質(zhì)量控制措施（一）材料質(zhì)量控制井管檢驗(yàn)：無(wú)砂混凝土管抗壓強(qiáng)度≥C30，孔隙率15-20%，每批次進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行抽樣檢測(cè)，合格率100%。濾網(wǎng)采用40-60目尼龍網(wǎng)，抗拉強(qiáng)度≥15MPa，做耐酸堿腐蝕試驗(yàn)。濾料驗(yàn)收：石英砂不均勻系數(shù)≤3，含泥量≤1%，進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行篩分試驗(yàn)，不合格材料嚴(yán)禁使用。黏土球粒徑50-80mm，含水量控制在20-25%。水泵檢測(cè)：水泵安裝前進(jìn)行單機(jī)試運(yùn)行，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2小時(shí)，軸承溫度≤70℃，電機(jī)電流穩(wěn)定，無(wú)異常噪音。（二）施工過(guò)程控制成孔質(zhì)量：孔徑偏差≤50mm，孔深偏差+500mm/-0mm，垂直度≤1%。每鉆進(jìn)5m測(cè)斜1次，及時(shí)調(diào)整鉆機(jī)水平。洗井質(zhì)量：洗井后出水量達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%以上，井水含砂量≤0.1‰。洗井效果采用抽水試驗(yàn)驗(yàn)證，降深達(dá)到設(shè)計(jì)要求，出水量穩(wěn)定。排水質(zhì)量：三級(jí)沉淀池出水清澈，懸浮物含量≤100mg/L，pH值6-9。定期清理沉淀池，每月不少于2次，清理記錄存檔。（三）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)單井驗(yàn)收：井位偏差≤50mm，井深≥設(shè)計(jì)值，濾料填充飽滿，洗井后出水量≥25m3/h。系統(tǒng)驗(yàn)收：降水7天后測(cè)定基坑內(nèi)水位，應(yīng)穩(wěn)定在設(shè)計(jì)深度以下，周邊建筑物沉降≤5mm。資料驗(yàn)收：施工記錄完整，包括成孔記錄、洗井記錄、抽水試驗(yàn)報(bào)告等，資料齊全方可驗(yàn)收。六、安全技術(shù)措施（一）施工安全鉆機(jī)操作：操作人員持證上崗，班前進(jìn)行設(shè)備檢查，確認(rèn)制動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)正常。鉆進(jìn)時(shí)設(shè)專人指揮，無(wú)關(guān)人員不得靠近。用電安全：現(xiàn)場(chǎng)采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱安裝漏電保護(hù)器（30mA，0.1s）。水泵電纜架空敷設(shè)，高度≥2.5m，嚴(yán)禁浸泡水中。高處作業(yè)：井口作業(yè)設(shè)置防護(hù)欄桿，高度1.2m，掛安全網(wǎng)。操作人員佩戴安全帽、安全帶，工具放入工具袋。（二）地質(zhì)災(zāi)害防治巖溶塌陷監(jiān)測(cè)：在西側(cè)巖溶發(fā)育區(qū)設(shè)置自動(dòng)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)頻率1次/小時(shí)，水位降深速率超過(guò)0.5m/d時(shí)啟動(dòng)預(yù)警。流砂防治：發(fā)現(xiàn)流砂跡象立即降低抽水強(qiáng)度，向孔內(nèi)投入級(jí)配砂石，必要時(shí)采用高壓噴射注漿加固。邊坡防護(hù)：基坑周邊設(shè)置截水溝，防止雨水入滲。坡面噴射C20混凝土，厚度100mm，內(nèi)配φ6@200鋼筋網(wǎng)。（三）應(yīng)急措施停電應(yīng)急：配備2臺(tái)200kW柴油發(fā)電機(jī)，確保停電后30分鐘內(nèi)恢復(fù)供電。每口井安裝蓄電池液位控制器，停電時(shí)自動(dòng)關(guān)閉水泵。管涌處理：儲(chǔ)備200m3級(jí)配砂石、500條編織袋、10臺(tái)注漿泵等應(yīng)急物資。發(fā)生管涌時(shí)立即采用"反濾圍井"法處理，鋪設(shè)土工布+級(jí)配砂石反濾層。塌陷搶險(xiǎn)：制定塌陷區(qū)人員疏散路線，配備4臺(tái)應(yīng)急照明車、20套呼吸面罩。發(fā)現(xiàn)塌陷征兆立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，組織人員撤離并設(shè)置警戒區(qū)。七、監(jiān)測(cè)與維護(hù)（一）水位監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置：在基坑周邊及降水井群中設(shè)置16個(gè)水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中坑內(nèi)8個(gè)，坑外8個(gè)。采用自動(dòng)水位計(jì)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控中心。監(jiān)測(cè)頻率：降水初期1次/2小時(shí)，水位穩(wěn)定后1次/8小時(shí)。遇到降雨或周邊施工擾動(dòng)時(shí)加密至1次/小時(shí)。數(shù)據(jù)分析：繪制水位降深曲線，計(jì)算滲透系數(shù)和影響半徑，及時(shí)調(diào)整抽水參數(shù)。當(dāng)坑外水位降深超過(guò)0.5m時(shí)，啟動(dòng)回灌措施。（二）沉降監(jiān)測(cè)建筑物監(jiān)測(cè)：對(duì)周邊100m范圍內(nèi)的建筑物設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，共32個(gè)。監(jiān)測(cè)頻率1次/3天，沉降速率超過(guò)2mm/d時(shí)報(bào)警。管線監(jiān)測(cè)：對(duì)地下管線設(shè)置位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用測(cè)斜儀和應(yīng)力傳感器，監(jiān)測(cè)頻率1次/天。給水管線沉降預(yù)警值10mm，燃?xì)夤芫€8mm。（三）設(shè)備維護(hù)水泵維護(hù)：每周檢查水泵運(yùn)行狀態(tài)，清理濾網(wǎng)雜物。每15天更換潤(rùn)滑油，軸承溫度超過(guò)75℃時(shí)停機(jī)檢修。管道維護(hù)：定期檢查管道接口密封性，每30天進(jìn)行壓力測(cè)試，確保無(wú)泄漏。冬季采取保溫措施，防止管道凍裂。備用系統(tǒng)：6口備用井保持隨時(shí)可用狀態(tài)，每10天試運(yùn)行1次。備用發(fā)電機(jī)每周啟動(dòng)1次，運(yùn)行時(shí)間不少于30分鐘。八、封井處理（一）封井時(shí)機(jī)當(dāng)?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)底板及防水層施工完成，且混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%后，開始分期分批封井。封井順序從基坑中部向周邊進(jìn)行，間隔封井，每次不超過(guò)3口。（二）封井工藝井口處理：拆除水泵及管道，清理井內(nèi)沉渣，采用清水沖洗井壁。分段注漿：采用"注漿-填充"復(fù)合封井法，從井底向上分段進(jìn)行。第一段（井底至底板下5m）采用C30微膨脹混凝土；第二段（底板下5m至底板）采用水泥-水玻璃雙液注漿，水灰比1:1，注漿壓力0.8-1.2MPa。頂板封堵：在底板混凝土中預(yù)埋止水環(huán)，與井管焊接密封。井口采用C40膨脹混凝土澆筑，高出底板50mm，表面做防水處理。（三）封井驗(yàn)收密封性檢測(cè)：封井后進(jìn)行壓水試驗(yàn)，壓力0.5MPa，恒壓30分鐘無(wú)壓降為合格。強(qiáng)度檢測(cè)：28天后進(jìn)行取芯檢測(cè)，混凝土強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值的95%，芯樣連續(xù)完整。驗(yàn)收資料：包括封井記錄、注漿參數(shù)、檢測(cè)報(bào)告等，作為工程驗(yàn)收依據(jù)。九、環(huán)境保護(hù)措施（一）廢水處理三級(jí)沉淀：施工排水經(jīng)三級(jí)沉淀池處理，每級(jí)停留時(shí)間不少于2小時(shí)。添加絮凝劑（聚合氯化鋁），投加量50-100mg/L，去除懸浮物和重金屬離子。水質(zhì)監(jiān)測(cè)：每周檢測(cè)排水pH值、SS、Fe、Mn含量，符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)方可排放。（二）噪聲控制設(shè)備降噪：鉆機(jī)、水泵等設(shè)備安裝隔音罩，噪聲控制在晝間≤70dB，夜間≤55dB。夜間施工辦理許可手續(xù)，嚴(yán)禁使用沖擊式鉆機(jī)。距離防護(hù)：將高噪聲設(shè)備布置在遠(yuǎn)離居民區(qū)的一側(cè)，設(shè)置隔聲屏障，高度不低于3m，降噪效果≥20dB。（三）