太原地區(qū)深基坑降水施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與場(chǎng)地條件本工程位于太原市小店區(qū)汾河?xùn)|岸一級(jí)階地，為地下兩層商業(yè)綜合體項(xiàng)目，基坑開(kāi)挖深度17.47m，總建筑面積約29000㎡。場(chǎng)地地貌單元屬太原盆地典型沖積平原，勘察顯示地下水位埋深3.0-4.5m，主要賦存于粉細(xì)砂層，受汾河側(cè)向徑流及大氣降水補(bǔ)給顯著，豐水期（7-9月）水位可上升0.5m，枯水期（12-1月）下降0.3m，年變幅約1.0m。場(chǎng)地土層分布自上而下為：素填土層：厚2.0-11.4m，松散狀，含建筑垃圾及粉土夾層粉土層：厚7.82m，濕、中密狀態(tài)，含粉砂薄層，滲透系數(shù)0.20-1m/d粉細(xì)砂層：厚5.69m，飽和、中密狀，混有中砂顆粒，滲透系數(shù)5-20m/d中砂層：厚3.5m，稍密-中密，滲透系數(shù)15-25m/d1.2周邊環(huán)境條件場(chǎng)地周邊環(huán)境復(fù)雜，北側(cè)距既有6層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓12m，西側(cè)緊鄰城市主干道長(zhǎng)治路（地下埋設(shè)有DN600給水管、DN800雨水管及10kV電纜），東側(cè)50m為汾河景觀帶。根據(jù)《太原市地下水管理?xiàng)l例》要求，本工程降水需采取分區(qū)分階段控制，避免引發(fā)周邊地面沉降，水位降深不得超過(guò)周邊建筑基礎(chǔ)埋深的1/3。二、降水系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)依據(jù)與參數(shù)設(shè)計(jì)降水深度：基坑底面以下1.0m（絕對(duì)高程768.53m）含水層參數(shù)：粉細(xì)砂層滲透系數(shù)15m/d，影響半徑150m降水面積：不規(guī)則多邊形，長(zhǎng)120m，寬85m，計(jì)算面積8600㎡設(shè)計(jì)水位降深：13.5m（從自然地面算起）2.2降水方案選型結(jié)合太原地區(qū)地質(zhì)特征及類似工程經(jīng)驗(yàn)（如太原地鐵2號(hào)線晉陽(yáng)街站），采用"疏干降水+減壓降水+止水帷幕"復(fù)合系統(tǒng)：止水帷幕：沿基坑周邊設(shè)置Φ600mm雙軸水泥土攪拌樁，樁長(zhǎng)18m，搭接200mm，進(jìn)入粉質(zhì)粘土層2m，形成封閉止水圈疏干降水：基坑內(nèi)布置22口疏干井，井深28-30m，過(guò)濾器長(zhǎng)度7m，間距15m，呈梅花形布置減壓降水：在基坑西北角及東南角布置6口減壓井，井深35m，過(guò)濾器長(zhǎng)度9m，針對(duì)下部中砂承壓含水層水位監(jiān)測(cè)：坑內(nèi)設(shè)置8口觀測(cè)井，坑外45m范圍設(shè)置12口觀測(cè)井，監(jiān)測(cè)頻率1次/8h2.3排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)主管網(wǎng)：采用DN200焊接鋼管，坡度0.3%，沿基坑周邊布置集水井：設(shè)置4座8m×4m×3m磚砌集水井，內(nèi)置2臺(tái)Φ150mm潛水泵（一用一備）排水出路：經(jīng)三級(jí)沉淀池（尺寸5m×3m×2m）處理后接入市政雨水管網(wǎng)，設(shè)計(jì)排水能力500m3/h三、施工準(zhǔn)備與部署3.1施工組織架構(gòu)采用項(xiàng)目經(jīng)理部-專業(yè)工區(qū)-作業(yè)班組三級(jí)管理模式，配置：項(xiàng)目經(jīng)理（持注冊(cè)建造師證）1人，技術(shù)負(fù)責(zé)人（水文地質(zhì)工程師）1人施工班組：鉆井班（6臺(tái)鉆機(jī)）、降水運(yùn)行班（12人，分3班）、監(jiān)測(cè)班（4人）主要設(shè)備：GPS定位儀、J300型反循環(huán)鉆機(jī)6臺(tái)、Φ273mm深井泵30臺(tái)（揚(yáng)程25m，流量50m3/h）3.2材料準(zhǔn)備與檢驗(yàn)井管材料：Φ273mm焊接鋼管（Q235B），濾水管采用橋式過(guò)濾器，外包40目尼龍網(wǎng)+棕皮兩層濾料：2-5mm石英砂，含泥量≤1%，不均勻系數(shù)≤2水泥土攪拌樁：P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，摻入比15%，水灰比0.553.3施工平面布置沿基坑周邊設(shè)置6m寬環(huán)形施工便道（C20混凝土，厚150mm）劃分3處材料堆場(chǎng)：管材區(qū)（架空15cm）、砂料區(qū)（硬化+防雨棚）、水泥罐區(qū)（帶自動(dòng)計(jì)量）布置2套三級(jí)配電系統(tǒng)，設(shè)置防雨配電箱，接地電阻≤4Ω四、關(guān)鍵施工工藝4.1水泥土攪拌樁止水帷幕施工施工參數(shù)：樁徑600mm，樁長(zhǎng)18m，提升速度0.8m/min，攪拌轉(zhuǎn)速60r/min，注漿壓力0.8MPa施工流程：場(chǎng)地平整→測(cè)量放線→樁機(jī)就位→預(yù)攪下沉（噴漿）→提升攪拌→重復(fù)攪拌→樁機(jī)移位質(zhì)量控制：每臺(tái)班做3組水泥土試塊（70.7mm立方體），28d抗壓強(qiáng)度≥1.0MPa樁位偏差≤50mm，垂直度偏差≤1%，搭接時(shí)間間隔≤12h4.2降水井施工工藝4.2.1成孔工藝采用反循環(huán)鉆機(jī)泥漿護(hù)壁成孔，鉆頭直徑650mm，鉆進(jìn)參數(shù)：轉(zhuǎn)速：60-80r/min鉆進(jìn)速度：粉土層1.0m/min，砂層0.5m/min泥漿比重：1.15-1.20（粉土層），1.20-1.25（砂層）4.2.2井管安裝井管連接：套管焊接，焊縫高度8mm，做氣壓試驗(yàn)（0.2MPa，保壓30min）過(guò)濾器安裝：對(duì)準(zhǔn)含水層位置，上下各設(shè)2組扶正器，確保濾料厚度≥150mm填礫要求：從井底向上至過(guò)濾器頂部以上2m，連續(xù)均勻填入，隨填隨測(cè)4.2.3洗井與試抽洗井方法：采用活塞洗井+空壓機(jī)聯(lián)合洗井，直至出水量穩(wěn)定、水質(zhì)清澈（含砂量≤1/100000）試抽要求：?jiǎn)尉鏊俊?0m3/h，水位降深≥15m，持續(xù)時(shí)間≥24h4.3降水運(yùn)行控制啟動(dòng)順序：采用"先周邊后中間，先疏干后減壓"的原則，分3階段啟動(dòng)第一階段：?jiǎn)?dòng)周邊12口疏干井，控制水位降深5m（3d）第二階段：?jiǎn)?dòng)中間10口疏干井，控制水位降深至9m（5d）第三階段：?jiǎn)?dòng)減壓井，控制最終水位（7d）運(yùn)行參數(shù)：疏干井：?jiǎn)尉髁?0-40m3/h，揚(yáng)程25m減壓井：?jiǎn)尉髁?0-25m3/h，揚(yáng)程35m信息化控制：采用PLC控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各井出水量、水位，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)五、質(zhì)量安全與環(huán)保控制5.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法井位偏差≤100mm全站儀測(cè)量井深偏差±300mm測(cè)繩測(cè)量垂直度≤1%井斜儀每5m測(cè)一次濾料填充連續(xù)均勻井內(nèi)攝影檢查洗井后含砂量≤1/100000水樣稱重法5.2安全專項(xiàng)措施基坑防護(hù)：降水井井口設(shè)置500mm高鋼防護(hù)圈，刷紅白警示漆，夜間設(shè)LED警示燈用電安全：潛水泵采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，每臺(tái)泵配置漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤15mA）有限空間作業(yè)：下井作業(yè)前必須進(jìn)行氣體檢測(cè)（O2≥19.5%，H2S≤10ppm），配備四合一氣體檢測(cè)儀5.3環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：選用低噪聲鉆機(jī)（晝間≤70dB，夜間≤55dB），夜間施工辦理太原市夜間施工許可揚(yáng)塵控制：鉆機(jī)設(shè)置霧炮機(jī)，砂料堆場(chǎng)覆蓋防塵網(wǎng)（2000目），車輛出場(chǎng)沖洗輪胎水資源利用：疏干水經(jīng)沉淀處理后用于施工現(xiàn)場(chǎng)灑水降塵及混凝土養(yǎng)護(hù)，回用率≥30%六、降水效果監(jiān)測(cè)與應(yīng)急措施6.1監(jiān)測(cè)體系水位監(jiān)測(cè)：坑內(nèi)觀測(cè)井：1次/4h，采用投入式液位計(jì)（精度±1cm）坑外觀測(cè)井：1次/8h，同時(shí)記錄周邊建筑沉降沉降監(jiān)測(cè)：周邊建筑：布設(shè)24個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用全站儀按二等水準(zhǔn)測(cè)量管線監(jiān)測(cè)：對(duì)給水管及電纜設(shè)置12個(gè)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，預(yù)警值10mm6.2應(yīng)急處理預(yù)案水位突升處理：立即檢查止水帷幕完整性，采用地質(zhì)雷達(dá)掃描在滲漏點(diǎn)外側(cè)增設(shè)3口應(yīng)急降水井，井深35m，間距5m周邊沉降超標(biāo)：?jiǎn)?dòng)回灌系統(tǒng)（預(yù)先埋設(shè)6口回灌井），回灌量控制在抽水量的30%調(diào)整降水井運(yùn)行數(shù)量，采用"開(kāi)三停一"間歇降水模式設(shè)備故障應(yīng)急：每3口降水井配備1臺(tái)備用泵，儲(chǔ)存在現(xiàn)場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)設(shè)置雙回路供電，自備200kW柴油發(fā)電機(jī)（響應(yīng)時(shí)間≤15min）七、降水運(yùn)行管理7.1運(yùn)行維護(hù)制度建立"三查七對(duì)"制度：查水位、查流量、查電壓；對(duì)井號(hào)、對(duì)泵號(hào)、對(duì)參數(shù)每周進(jìn)行1次水泵性能檢測(cè)，每15d清理過(guò)濾器堵塞物運(yùn)行記錄每日整理歸檔，繪制水位降深-時(shí)間曲線7.2降水終止條件主體結(jié)構(gòu)施工至±0.000地下室外墻防水層及保護(hù)層施工完成基坑回填至地下水位以上500mm經(jīng)第三方監(jiān)測(cè)單位評(píng)估，周邊環(huán)境穩(wěn)定八、工程驗(yàn)收與資料歸檔8.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)降水效果：連續(xù)7d坑底水位低于設(shè)計(jì)要求，周邊建筑沉降≤20mm井身質(zhì)量：成井合格率100%，洗井后出水量達(dá)標(biāo)率≥95%資料完整性：包含成井記錄、水質(zhì)監(jiān)測(cè)報(bào)告等12類資料8.2資料歸檔內(nèi)容降水工程施工組織設(shè)計(jì)及審批文件井位平面布置圖及竣工圖（比例1:500）單井施工記錄（含鉆