鄭州管道基坑降水施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程位于鄭州市中心城區(qū)，為地下綜合管廊配套管道工程，基坑開挖深度10.6m，周長約658m，場地地貌屬黃河沖積平原。根據(jù)勘察數(shù)據(jù)，場地地層由上至下依次為：①素填土（厚0.5~1.2m）、②粉土（厚2.3~3.5m，滲透系數(shù)1.2×10?3m/d）、③細(xì)砂層（厚4.8~6.2m，滲透系數(shù)3.5×10?2m/d）、④粉質(zhì)黏土（厚3.0~4.5m，滲透系數(shù)8.7×10??m/d）。地下水位埋深5.1~5.7m，屬潛水類型，主要受大氣降水及黃河側(cè)滲補(bǔ)給，水位年變幅1.5~2.0m。1.2工程難點(diǎn)高水位風(fēng)險(xiǎn)：地下水位高于基坑底5.5m，細(xì)砂層在動水壓力作用下易發(fā)生管涌、流砂等滲透破壞地層差異顯著：粉土與細(xì)砂層滲透系數(shù)相差30倍，導(dǎo)致降水效率不均，易形成局部積水環(huán)境敏感區(qū)域：周邊18m范圍內(nèi)存在既有框架結(jié)構(gòu)建筑（基礎(chǔ)埋深3m），需控制降水引起的地面沉降不超過30mm政策合規(guī)要求：鄭州市地下水限采區(qū)管理規(guī)定，項(xiàng)目需辦理《臨時(shí)取水許可證》，并接入地下水動態(tài)監(jiān)測平臺二、降水設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)依據(jù)《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ/T111-2016）《鄭州市地下水綜合治理工作實(shí)施方案》（鄭政文〔2022〕96號）場地巖土工程勘察報(bào)告（2025年3月）基坑支護(hù)設(shè)計(jì)文件及周邊環(huán)境調(diào)查報(bào)告2.2降水方案選型結(jié)合地層條件及周邊環(huán)境，采用管井+輕型井點(diǎn)聯(lián)合降水體系：管井降水：針對③細(xì)砂層，采用Φ600mm無砂混凝土管井，井深22m，單井出水量≥25m3/h輕型井點(diǎn)：針對②粉土層，沿基坑周邊布設(shè)Φ100mm井點(diǎn)管，間距1.2m，濾管長度1.5m，形成環(huán)形封閉降水帷幕2.3管井布置平面布置：沿基坑外側(cè)1.5m處環(huán)形布置，井間距12m，共設(shè)56口降水井，四角加密至8m；在基坑長邊中部各增設(shè)2口觀測井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：井徑600mm，井管采用Φ400mm無砂混凝土管（孔隙率25%），濾料選用3~5mm級配礫石，底部設(shè)2m沉淀管封井要求：井口以下3m采用黏土球回填（滲透系數(shù)＜1×10??m/d），防止地表水污染地下水2.4降水參數(shù)計(jì)算總涌水量：采用潛水完整井公式計(jì)算Q=1.366K(2H-S)S/[lg(R)+lg(r?)]其中K=3.5×10?2m/d，H=10m，S=7.5m，R=150m，r?=52m，計(jì)算得Q=1260m3/d單井流量：q=2πrL√K=2×3.14×0.2×15×√(3.5×10?2)=28m3/h，滿足設(shè)計(jì)要求水位降深：要求降至基坑底以下2m（絕對標(biāo)高81.7m），預(yù)計(jì)抽水井水位穩(wěn)定在79.5~80.5m三、施工方法3.1管井施工流程3.1.1成孔作業(yè)采用反循環(huán)鉆機(jī)鉆進(jìn)，孔徑600mm，垂直度偏差≤1°，孔深超設(shè)計(jì)井深0.5m鉆進(jìn)過程中采用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁，泥漿比重控制在1.05~1.15之間每鉆進(jìn)5m進(jìn)行一次孔斜測量，確保成孔垂直度3.1.2清孔換漿鉆孔完成后立即注入清水置換泥漿，至返水含砂率＜1%換漿時(shí)間不少于2小時(shí)，確?？妆诜€(wěn)定采用空壓機(jī)風(fēng)管擾動孔底沉渣，清孔后沉渣厚度≤200mm3.1.3井管安裝采用三腳架吊裝，井管居中安放，底部與孔底間距0.5m井管連接采用承插式接口，接縫處纏繞3層濾網(wǎng)安裝過程中保持井管垂直，偏差≤1°3.1.4濾料回填沿井管四周均勻填入3~5mm礫石濾料，填至地表以下3m回填時(shí)采用導(dǎo)管下料，防止濾料架空濾料含泥量＜3%，級配連續(xù)3.1.5黏土封井上部3m采用優(yōu)質(zhì)黏土分層夯實(shí)（每層30cm），壓實(shí)系數(shù)≥0.93黏土塊徑≤3cm，含水率控制在20%~25%封井完成后井口應(yīng)高于地面30cm3.1.6洗井作業(yè)采用空壓機(jī)聯(lián)合潛水泵洗井，先空壓機(jī)洗井2小時(shí)，再水泵洗井洗井至出水量穩(wěn)定、水質(zhì)清澈（含砂量＜1/100000）單井洗井時(shí)間不少于8小時(shí)，確保濾管暢通3.2輕型井點(diǎn)施工3.2.1沖孔作業(yè)采用高壓水槍沖孔（壓力0.6~0.8MPa），孔徑300mm，孔深6m沖孔時(shí)水槍保持垂直，偏差≤1°沖孔完成后立即下入井點(diǎn)管，防止塌孔3.2.2井點(diǎn)安裝插入Φ100mm塑料井點(diǎn)管，管周填充粗砂至地表以下1m井點(diǎn)管濾頭長度1.5m，外包雙層濾網(wǎng)（80目+120目）上部用黏土封閉，防止漏氣3.2.3管路連接總管采用Φ150mm鋼管，與井點(diǎn)管通過軟管連接總管坡度1.5‰，坡向集水井真空泵真空度≥0.06MPa，開機(jī)后30分鐘內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)真空度3.3排水系統(tǒng)施工主管網(wǎng)：沿基坑周邊布置Φ500mmHDPE排水管（坡度1.5‰），每5m設(shè)磚砌支墩集水池：在基坑四角設(shè)8m×4m×2m集水池，采用C20混凝土澆筑，內(nèi)壁抹20mm厚防水砂漿排水去向：經(jīng)三級沉淀池（尺寸3m×2m×1.5m）處理后，排入市政雨水管網(wǎng)四、質(zhì)量控制措施4.1材料驗(yàn)收無砂混凝土管：抗壓強(qiáng)度≥30MPa，孔隙率25%~30%，進(jìn)場需提供出廠合格證及第三方檢測報(bào)告濾料：級配3~5mm，含泥量＜3%，嚴(yán)禁使用風(fēng)化巖或黏土塊井點(diǎn)管：PVC-U材質(zhì)，壁厚≥3mm，抗壓強(qiáng)度≥1.0MPa4.2施工過程控制控制項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法井位偏差≤50mm全站儀復(fù)核井深超設(shè)計(jì)深度≥0.5m測繩測量洗井效果含砂量＜1/100000取樣稱重法真空度≥0.06MPa真空表實(shí)時(shí)監(jiān)測水位降深基坑底以下≥2m水位計(jì)測量4.3水位監(jiān)測監(jiān)測點(diǎn)布置：沿基坑周邊每20m設(shè)1個(gè)水位觀測孔，共設(shè)32個(gè)，孔深15m監(jiān)測頻率：降水初期1次/2h，穩(wěn)定后1次/12h，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至鄭州市地下水監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)處理：采用Surfer軟件繪制水位等值線圖，分析降水影響范圍預(yù)警值：當(dāng)周邊地面沉降超20mm或水位降深速率＞0.5m/d時(shí)，啟動應(yīng)急預(yù)案五、安全與環(huán)保措施5.1安全生產(chǎn)管理5.1.1用電安全降水系統(tǒng)采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，每臺水泵設(shè)獨(dú)立配電箱（含漏電保護(hù)器，動作電流≤30mA）電纜埋地深度≥0.5m，穿越道路處穿鋼管保護(hù)配電箱防雨等級IP65，設(shè)置警示標(biāo)志5.1.2井口防護(hù)井口設(shè)Φ800mm鋼制防護(hù)蓋，高出地面30cm周邊設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿，刷紅白警示漆夜間井口設(shè)置警示燈，亮度≥30cd5.1.3有限空間作業(yè)下井檢查前需通風(fēng)30min，檢測氧氣濃度≥19.5%配備四合一氣體檢測儀（O?、CO、H?S、可燃?xì)怏w）作業(yè)人員佩戴雙背帶安全帶，設(shè)置安全繩5.2環(huán)境保護(hù)要求5.2.1噪聲控制選用低噪聲潛水泵（晝間≤70dB，夜間≤55dB）夜間施工辦理夜間施工許可，噪聲超標(biāo)時(shí)設(shè)置聲屏障施工機(jī)械定期保養(yǎng)，減少機(jī)械噪聲5.2.2廢水處理沉淀池污泥需委托有資質(zhì)單位外運(yùn)處置排水口設(shè)置pH值、SS在線監(jiān)測儀廢水回用率≥30%（用于場地灑水降塵）5.2.3水土保持場地出入口設(shè)洗車平臺（尺寸5m×3m），車輛沖洗廢水經(jīng)三級沉淀后回用棄土堆放高度≤1.5m，覆蓋率100%施工期雨水采用臨時(shí)排水溝導(dǎo)排，防止雨水入滲基坑六、應(yīng)急預(yù)案6.1水位突升應(yīng)急6.1.1原因分析暴雨入滲導(dǎo)致地下水位快速上升周邊給水管線破裂漏水井點(diǎn)堵塞或水泵故障6.1.2處置措施立即啟用8口備用井（井深25m），增加抽水量至1500m3/d檢查周邊管線，采用雙快水泥封堵滲漏點(diǎn)對堵塞井點(diǎn)采用高壓水沖洗（壓力1.0~1.5MPa）在基坑周邊設(shè)置擋水墻，高度50cm，防止地表徑流匯入6.2地面沉降超標(biāo)6.2.1預(yù)警值沉降速率＞5mm/d或累計(jì)沉降超30mm傾斜率＞0.001H（H為建筑高度）6.2.2處置措施立即停止降水，啟動回灌井（沿基坑周邊布設(shè)12口，回灌量50m3/h）對周邊建筑基礎(chǔ)采用袖閥管注漿加固（注漿壓力0.3~0.5MPa）調(diào)整降水井運(yùn)行數(shù)量，采用"按需降水"模式增加監(jiān)測頻率至1次/4h，加密布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)6.3設(shè)備故障應(yīng)急6.3.1備用設(shè)備配置10臺備用潛水泵（型號QY25-25-3），揚(yáng)程25m，流量25m3/h2臺真空泵（型號W5），抽氣量5m3/min柴油發(fā)電機(jī)2臺（200kW），確保雙電源切換時(shí)間＜15min6.3.2應(yīng)急響應(yīng)流程設(shè)備故障后立即啟用備用設(shè)備，1h內(nèi)恢復(fù)降水系統(tǒng)正常運(yùn)行故障設(shè)備24h內(nèi)完成維修，恢復(fù)備用狀態(tài)每臺水泵設(shè)置運(yùn)行時(shí)間記錄儀，累計(jì)運(yùn)行500h進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)七、降水運(yùn)行管理7.1運(yùn)行參數(shù)控制抽水量：初期連續(xù)抽水72h，單井出水量控制在20~25m3/h水位控制：維持基坑內(nèi)水位在81.7m以下，周邊水位降深不超過1.5m排水水質(zhì)：每日檢測pH值（6~9）、SS（≤30mg/L），每月送檢1次全項(xiàng)指標(biāo)7.2運(yùn)行維護(hù)水泵管理：每15d輪換運(yùn)行水泵，防止長期運(yùn)行導(dǎo)致效率下降濾網(wǎng)清洗：每周檢查濾網(wǎng)堵塞情況，必要時(shí)進(jìn)行反沖洗井口維護(hù)：定期清理井口周邊雜物，保持排水暢通7.3停降標(biāo)準(zhǔn)與程序停降條件：主體結(jié)構(gòu)施工至±0.000，且地下室外墻防水層及保護(hù)層施工完成水位恢復(fù)試驗(yàn)：停降前進(jìn)行72h水位恢復(fù)試驗(yàn)，監(jiān)測周邊建筑沉降變化分級停泵：每日減少抽水量10%，直至完全停泵，全過程不少于10d永久性