延安深基坑降水施工方案一、工程概況1.1項目背景與地理位置本工程位于延安市寶塔區(qū)，地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)，場地地貌單元屬延河沖洪積河谷階地。項目總建筑面積約50000平方米，包含6棟高層住宅樓及地下車庫，建筑結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地下1層，地上11層，基坑開挖深度5.2-7.3米，局部電梯井區(qū)域達(dá)7.33米，屬于一級深基坑工程。場地平均海拔957.6米，周邊為既有居民區(qū)及市政道路，地下管線密集，施工環(huán)境復(fù)雜。1.2工程地質(zhì)條件根據(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：黃褐色，松散，厚0.5-1.2m，主要由黃土狀土組成，含少量建筑垃圾②黃土狀粉土：褐黃色，稍密-中密，厚3.5-6.8m，具大孔隙及垂直節(jié)理，滲透系數(shù)1.2×10??m/s，屬中等透水層③古土壤層：棕紅色，硬塑狀態(tài)，厚1.2-2.5m，含鈣質(zhì)結(jié)核，滲透系數(shù)3.5×10??m/s，為相對隔水層④粉細(xì)砂：淺黃色，中密，厚2.8-4.5m，飽和狀態(tài)，滲透系數(shù)8.7×10?3m/s，屬強透水層⑤泥巖：灰綠色，中風(fēng)化，揭露厚度5.0-8.0m，為相對隔水底板地下水位埋深1.5-3.8m，主要賦存于④粉細(xì)砂層中，屬第四系孔隙潛水類型，受大氣降水及延河側(cè)向補給影響顯著，水位年變幅1.0-2.5m，歷史最高水位埋深0.8m。1.3氣候條件延安屬高原大陸性季風(fēng)氣候，具有以下特征：降水分布：年均降水量550mm，其中7-9月占全年57%，最大日降雨量98.1mm，小時最大降雨量62.1mm溫度特征：年均氣溫9.7℃，極端最高39.7℃，極端最低-25.4℃，最大凍土深度790mm風(fēng)向風(fēng)速：全年主導(dǎo)東南風(fēng)，平均風(fēng)速1.5m/s，最大風(fēng)速8.0m/s，年雷暴日數(shù)30.5天二、降水方案設(shè)計2.1設(shè)計依據(jù)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）《建筑與市政工程地下水控制技術(shù)規(guī)范》（JGJ/T111-2016）《供水管井技術(shù)規(guī)范》（GB50296-2014）場地巖土工程勘察報告及周邊環(huán)境調(diào)查報告2.2降水方案比選針對場地地質(zhì)條件及周邊環(huán)境，對三種降水方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較：方案類型適用條件降水深度優(yōu)點缺點經(jīng)濟性輕型井點水位埋深<6m，滲透系數(shù)小3-6m設(shè)備簡單，對周邊影響小降水深度有限，需多級布置中等噴射井點水位埋深6-12m，中砂地層8-12m降水效率高，整體性好能耗大，易堵塞，維護復(fù)雜較高深井井點水位埋深>5m，強透水層>15m單井出量大，降水深度深施工周期長，需回灌措施合理經(jīng)綜合比選，本工程采用深井井點降水為主，輕型井點輔助的聯(lián)合降水方案，在基坑周邊布設(shè)深井管井降低④粉細(xì)砂層水位，對電梯井等超深區(qū)域增設(shè)輕型井點，同時在基坑?xùn)|側(cè)臨近居民區(qū)處設(shè)置回灌系統(tǒng)，控制地面沉降。2.3降水系統(tǒng)設(shè)計2.3.1深井井點設(shè)計井位布置：沿基坑周邊距支護結(jié)構(gòu)1.5m處環(huán)形布置，井間距8-12m，共設(shè)21口降水井，其中：17口標(biāo)準(zhǔn)降水井：井深18m，管徑400mm，濾管長度3.0m，置于④粉細(xì)砂層4口加深降水井（電梯井周邊）：井深20m，管徑400mm，濾管長度4.0m1口水位觀測井：井深15m，管徑200mm，置于基坑中心1口回灌井：井深12m，管徑300mm，位于基坑?xùn)|側(cè)距居民樓5m處結(jié)構(gòu)設(shè)計：井管材料：Φ400mm鋼筋混凝土管，濾管段開孔率15%，外包雙層濾網(wǎng)（內(nèi)層80目尼龍網(wǎng)，外層20目鋼絲網(wǎng)）濾料填充：采用2-5mm潔凈石英砂，填充高度至地下水位以上2.0m，頂部1.0m用黏土封孔水泵選型：150QJ20-26型潛水電泵，流量20m3/h，揚程26m，功率3kW，配備雙電源自動切換裝置2.3.2輕型井點設(shè)計在電梯井等局部加深區(qū)域（開挖深度7.33m），沿坑邊布置一級輕型井點：井點管：Φ32mm鍍鋅鋼管，長6.0m，濾管長1.5m，間距1.2m，共36根集水總管：Φ100mm鋼管，連接管采用Φ32mm橡膠軟管真空泵：W5型干式真空泵，抽氣量5.5m3/min，真空度≥66.7kPa2.3.3回灌系統(tǒng)設(shè)計為保護東側(cè)距離基坑8m的3棟磚混結(jié)構(gòu)居民樓（淺基礎(chǔ)），設(shè)置回灌井1口，采用"清水回灌"工藝：回灌水源：采用降水井抽出的地下水，經(jīng)三級沉淀池處理后使用回灌設(shè)備：250QJ32-15型潛水泵，流量32m3/h，揚程15m控制參數(shù)：回灌壓力0.1-0.2MPa，回灌量控制在降水總量的30-50%2.4降水計算以基坑面積最大的A-1號樓區(qū)域為例進行降水計算：基坑等效半徑：R?=√(A/π)=√(85m×62m/3.14)=41.0m影響半徑：R=2S√(HK)=2×6m×√(8m×8.7×10?3m/s×86400s/d)=2×6×√(8×750)=538m總涌水量：Q=1.366K(2H-S)S/lg(R+R?)-lgR?=1.366×8.7×10?3×(2×8-6)×6/(lg(538+41)-lg41)=1.366×0.0087×10×6/(2.76-1.61)=0.71/(1.15)=0.62m3/min=37.2m3/h單井出水量：q=120πrl√K=120×3.14×0.2m×3m×√(8.7×10?3)=120×3.14×0.2×3×0.093=2.05m3/h井?dāng)?shù)確定：n=1.1Q/q=1.1×37.2/2.05=20.1口，取21口（與布置數(shù)量一致）三、施工工藝3.1施工準(zhǔn)備3.1.1技術(shù)準(zhǔn)備組織圖紙會審，編制專項施工方案并組織專家論證進行施工技術(shù)交底，明確各工序質(zhì)量控制要點布設(shè)測量控制網(wǎng)，復(fù)核場地標(biāo)高及軸線控制點編制降水運行應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急物資3.1.2現(xiàn)場準(zhǔn)備平整場地，清除地下障礙物，開挖泥漿循環(huán)池（3m×4m×2m）劃分井位區(qū)域，用全站儀精確測放井位，釘設(shè)木樁標(biāo)記搭建臨時設(shè)施，布置配電箱（三級配電，二級保護），安裝接地系統(tǒng)（接地電阻≤4Ω）降水井施工設(shè)備進場：XY-100型地質(zhì)鉆機2臺，配套泥漿泵、攪拌機等材料進場驗收：鋼筋混凝土井管、濾料、濾網(wǎng)等需提供出廠合格證，并抽樣送檢3.2深井施工工藝3.2.1成孔作業(yè)護筒埋設(shè)：采用Φ500mm鋼護筒，埋深1.5m，高出地面0.3m，周邊用黏土夯實密封鉆機就位：調(diào)整鉆機垂直度偏差≤1%，對位偏差≤100mm鉆孔成孔：采用回轉(zhuǎn)鉆進工藝，孔徑Φ550mm，鉆進速度控制在1.5-2.0m/min，泥漿護壁（泥漿比重1.15-1.25）清孔換漿：鉆孔至設(shè)計深度后，用空壓機洗孔，清除孔底沉渣（沉渣厚度≤200mm），換漿至泥漿比重≤1.103.2.2井管安裝井管組裝：按設(shè)計長度拼接井管，濾管段包裹濾網(wǎng)，用16號鐵絲綁扎牢固，接縫處用防水膠帶密封吊裝就位：采用汽車吊（8t）吊裝井管，保持垂直（垂直度偏差≤0.5%），濾管段對準(zhǔn)含水層位置濾料填充：從井管四周均勻填入2-5mm石英砂，填充過程中采用導(dǎo)管下料，防止架空，填充至設(shè)計標(biāo)高黏土封孔：頂部1.0m采用優(yōu)質(zhì)黏土分層夯實（每層300mm），防止地表污水滲入3.2.3洗井與試抽洗井：采用活塞洗井+空壓機聯(lián)合洗井工藝，洗井至出水量穩(wěn)定、水質(zhì)清澈（含砂量≤1/20000）水泵安裝：下放潛水泵至濾管段中部，電纜用尼龍繩固定，安裝水位自動控制裝置試抽運行：單井試抽24小時，測定出水量、水位降深及含砂量，繪制Q-S曲線，驗證降水效果3.3輕型井點施工總管鋪設(shè)：沿基坑周邊鋪設(shè)Φ100mm集水總管，坡度0.2%，用磚墩架高300mm沖孔埋管：采用高壓水沖法成孔（壓力0.6-0.8MPa），孔徑Φ150mm，孔深7.0m，插入井點管后填充粗砂濾料管路連接：用Φ32mm橡膠軟管連接井點管與總管，接口用卡箍密封系統(tǒng)調(diào)試：啟動真空泵，真空度達(dá)到66.7kPa后，檢查各井點出水情況，確保連續(xù)出水3.4回灌系統(tǒng)施工回灌井施工：成孔工藝同降水井，濾料采用5-10mm礫石，填充至地下水位以上1.5m管路布置：回灌井與沉淀池之間采用Φ100mm鋼管連接，安裝流量計、壓力表及止回閥水質(zhì)處理：設(shè)置三級沉淀池（每級容積5m3），降水井水經(jīng)沉淀后回灌，確?；毓嗨|(zhì)清澈四、質(zhì)量控制措施4.1成孔質(zhì)量控制孔徑偏差：≤±50mm，每井檢查孔深要求：不小于設(shè)計深度，允許偏差+500mm/-0mm垂直度：≤1%，采用測斜儀每5m檢測一次沉渣厚度：≤200mm，清孔后用測繩測量4.2井管安裝控制井管垂直度：≤0.5%，吊放時用線錘校正濾網(wǎng)質(zhì)量：目數(shù)符合設(shè)計要求，無破損，接縫搭接長度≥100mm濾料填充：級配均勻，含泥量≤3%，填充密實度≥90%封孔質(zhì)量：黏土滲透系數(shù)≤1×10??m/s，壓實度≥93%4.3降水運行控制水位控制：維持基坑內(nèi)水位低于開挖面1.0-1.5m，水位降深速度≤0.5m/d出水含砂量：≤1/20000，每日檢測一次，超標(biāo)時立即停泵洗井水泵運行：電流、電壓波動范圍≤±5%，每日記錄運行參數(shù)降水連續(xù)性：配備雙電源（市電+發(fā)電機），確保連續(xù)降水，中斷時間≤2小時4.4材料質(zhì)量控制井管：抗壓強度≥C30，抗?jié)B等級≥P6，進場抽檢合格率100%濾料：粒徑2-5mm，含泥量≤3%，有機質(zhì)含量≤1%水泵：揚程、流量偏差≤±10%，絕緣電阻≥1MΩ電纜：防水等級IP68，截面≥4mm2，接頭絕緣處理符合規(guī)范五、安全保證措施5.1施工安全管理安全教育：特種作業(yè)人員持證上崗，崗前進行三級安全教育培訓(xùn)安全防護：孔口設(shè)置防護圍欄（高度1.2m）及警示標(biāo)志，夜間設(shè)紅色警示燈用電安全：實行"一機一閘一漏"，配電箱防雨防潮，電纜架空敷設(shè)（高度≥2.5m）機械操作：鉆機作業(yè)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，吊裝作業(yè)設(shè)專人指揮，起重臂下嚴(yán)禁通行5.2降水運行安全設(shè)備防護：水泵安裝漏電保護器（動作電流≤30mA），電纜接頭防水處理防雷措施：在降水井區(qū)設(shè)置避雷針（高度≥15m），接地電阻≤10Ω防火管理：施工現(xiàn)場配備滅火器（每50m21組），嚴(yán)禁明火作業(yè)有限空間：井下作業(yè)前進行通風(fēng)（通風(fēng)量≥3次/h），檢測氧氣含量（≥19.5%）5.3周邊環(huán)境保護沉降監(jiān)測：在居民樓、市政管線等保護對象處布設(shè)監(jiān)測點，預(yù)警值：沉降30mm，傾斜0.1%回灌控制：回灌井水位波動≤0.5m/d，回灌壓力≤0.2MPa，防止井管破裂廢水處理：降水排水經(jīng)三級沉淀（SS≤100mg/L）后排入市政管網(wǎng)，嚴(yán)禁直接排放噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，夜間（22:00-6:00）噪聲≤55dB，必要時設(shè)置隔音屏障六、監(jiān)測與應(yīng)急處理6.1監(jiān)測體系設(shè)計監(jiān)測內(nèi)容與頻率：地下水位：基坑內(nèi)、外水位觀測井，降水初期1次/2h，穩(wěn)定后1次/d地面沉降：周邊建筑物、道路設(shè)32個監(jiān)測點，1次/2d管線位移：給水管、燃?xì)夤艿戎匾芫€設(shè)18個監(jiān)測點，1次/2d井管水位：每日記錄各井出水量、水位降深，建立運行臺賬監(jiān)測預(yù)警值：地下水位降深：≤6m（單井），≤3m（回灌影響區(qū)）地面沉降：≤30mm，沉降速率≤2mm/d管線位移：≤15mm，傾斜率≤0.1%6.2應(yīng)急處理措施6.2.1水位異常處理水位降深不足：檢查井管是否淤塞，采用高壓水反沖洗（壓力1.0-1.5MPa）增設(shè)輔助降水井（井深22m），加密井間距至6m調(diào)整水泵參數(shù)，更換大流量水泵（30m3/h）水位降深過大：啟動回灌系統(tǒng)，補充地下水，控制回灌量與抽水量比1:1.5采用間隔抽水方式，分組輪換運行（每組運行8h）在基坑周邊設(shè)置止水帷幕（高壓旋噴樁，Φ600mm，間距400mm）6.2.2周邊沉降超標(biāo)立即措施：停止降水作業(yè)，啟動回灌系統(tǒng)，提高回灌壓力至0.25MPa在建筑物基礎(chǔ)周邊注漿加固（采用水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1）對沉降裂縫進行跟蹤觀測，標(biāo)記裂縫發(fā)展情況長期措施：優(yōu)化降水方案，采用"分區(qū)、分級"降水，控制降水強度增設(shè)深層攪拌樁（Φ500mm）加固地基，提高土體承載力對老舊管線進行遷改或加固，防止破裂泄漏6.2.3暴雨季節(jié)應(yīng)急預(yù)防措施：雨期來臨前檢查排水系統(tǒng)，清理排水溝、集水井儲備應(yīng)急物資：大功率水泵（5臺，流量50m3/h）、沙袋（2000袋）、雨衣雨鞋等加固圍擋、腳手架等臨時設(shè)施，設(shè)置排水溝（坡度0.5%）應(yīng)急響應(yīng)：暴雨時加密水位監(jiān)測（1次/h），啟動全部備用排水泵基坑周邊筑擋水堤（高度0.5m），防止地表雨水匯入雨后檢查降水系統(tǒng)，洗井排除泥沙，恢復(fù)正常運行七、施工組織7.1施工進度計劃準(zhǔn)備階段：3d（場地平整、設(shè)備進場、測量放線）成孔施工：10d（21口井，2臺鉆機平行作業(yè)）井管安裝：7d（含濾料填充、洗井）系統(tǒng)調(diào)試：2d（單井試抽、聯(lián)網(wǎng)調(diào)試）正式降水：自基坑開挖前15d開始，至地下結(jié)構(gòu)回填完成后停止（預(yù)計持續(xù)90d）系統(tǒng)拆除：5d（逐步拆除，井孔回填）7.2人員配置項目經(jīng)理：1人（持一級建造師證）技術(shù)負(fù)責(zé)人：1人（高級工程師）施工員：2人（持證上崗）安全員：2人（持證上崗）質(zhì)檢員：1人（持證上崗）鉆機班組：4組（每組3人，含機長1人）降水運行班：3班（每班2人，24小時值守）監(jiān)測人員：3人（持證上崗）7.3設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途地質(zhì)鉆機XY-1002臺成孔作業(yè)潛水電泵150QJ20-2623臺降水運行（含備用）真空泵W5型2臺輕型井點汽車吊8t1臺井管吊裝泥漿泵BW-1502臺泥漿循環(huán)全站儀TS061臺測量放線水準(zhǔn)儀DSZ21臺沉降觀測發(fā)電機50kW1臺應(yīng)急供電八、驗收標(biāo)準(zhǔn)與流程8.1驗收標(biāo)準(zhǔn)成井質(zhì)量：井深：≥設(shè)計值，允許偏差+500mm井徑：≥設(shè)計值，允許偏差-50mm垂直度：≤1%洗井質(zhì)量：出水量≥設(shè)計值的90%，含砂量≤1/20000降水效果：水