基坑降排水施工地基與基礎(chǔ)工程施工項(xiàng)目四

基坑工程

課程任務(wù)

擬建某縣商會(huì)大廈，位于該縣西部新區(qū)內(nèi)，總規(guī)劃用地面積2300m2,其中主樓占地面積1230m2，裙樓占地面積1050m2，總建筑面積62207m2。本工程設(shè)二層地下室，地上主樓為二十七層框剪結(jié)構(gòu)，地上裙樓為六層框架結(jié)構(gòu)。本工程±0.00標(biāo)高相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高為178.80m(與自然地坪相當(dāng))，基坑總面積約0.8萬(wàn)m2，基坑周長(zhǎng)約260m?；拥酌鏄?biāo)高-12.46m～-8.5m。

根據(jù)地勘資料，勘察期間為漲水期，場(chǎng)地地下水位較穩(wěn)定，測(cè)得穩(wěn)定地下為水位埋深地面8.60(169.13)～79.10(169.65)m,根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，場(chǎng)地地下水位表、植水期年變幅較大。由于三峽工程的興建，場(chǎng)地的地下水最高水位將與庫(kù)區(qū)最高水位保持一致，即達(dá)到173.31m(吳淞高程175.00m)?？紤]基坑開(kāi)挖的需要，需將地下水位降至基坑底標(biāo)高以下2.0m，本項(xiàng)目基坑最大深度為-15.6m，因此設(shè)計(jì)坑底水位為-17.6m，相應(yīng)絕對(duì)標(biāo)高為161.2m。課程任務(wù)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘測(cè)資料，本項(xiàng)目采用管井井點(diǎn)降水法，請(qǐng)制定項(xiàng)目基坑降水施工方案，完成對(duì)降水施工方案的要點(diǎn)分析。工程事故據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，地下工程事故85%與地下水控制不當(dāng)有關(guān)。2014年7月1日武漢地鐵4號(hào)線盾構(gòu)機(jī)接收涌水涌砂事故。7月1日晚19時(shí)10分，盾構(gòu)井在左線吊出過(guò)程中，隧道與車(chē)站結(jié)構(gòu)底部出現(xiàn)涌水涌砂險(xiǎn)情，致使靠基坑一側(cè)的省人民醫(yī)院檢測(cè)中心沉降開(kāi)裂，數(shù)十名病人轉(zhuǎn)移。降排水的方法基坑降排水是指在開(kāi)挖基坑時(shí),地下水位高于開(kāi)挖底面,地下水會(huì)不斷滲入坑內(nèi)，為保證基坑能在干燥條件下施工,防止邊坡失穩(wěn)、基礎(chǔ)流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承載力下降而做的降水工作。常用的降水方法有：明溝加集水井降水、輕型井點(diǎn)降水、噴射井點(diǎn)降水、電滲井點(diǎn)降水、管井井點(diǎn)降水等等。各種降水方法對(duì)比詳見(jiàn)下頁(yè)表。工程施工中常用明溝加集水井降水、管井井點(diǎn)降水、輕型井點(diǎn)降水、疏干井排水。降排水的方法序號(hào)降水方法適用土類(lèi)及環(huán)境土壤滲透系數(shù)（m/d）適合降水深度特點(diǎn)1明溝加集水井滲水量小的土層/0～4m主要用于排除地下潛水、施工用水和天降雨水。一般不單獨(dú)應(yīng)用于高水位地區(qū)基坑邊坡支護(hù)中及滲水量大的基坑支護(hù)中。2輕型井點(diǎn)粘性土、粉土、砂土0.1～20單極井點(diǎn)3～6m；多級(jí)井點(diǎn)6～12m相比其它井點(diǎn)系統(tǒng)降水簡(jiǎn)單快捷、經(jīng)濟(jì)安全,適用于基坑面積不大,降低水位不深的場(chǎng)合。若要采用多級(jí)井點(diǎn)系統(tǒng),基坑四周外需要足夠的空間放坡或挖槽。3噴射井點(diǎn)粘性土粉土、砂土0.1～208～20m降水深度大于6m時(shí)，比多層輕型井點(diǎn)降水所用設(shè)備少，基坑土方開(kāi)挖量少，施工快，費(fèi)用低。抽水系統(tǒng)和噴射井管很復(fù)雜,運(yùn)行故障率較高,且能量損耗大。降排水的方法序號(hào)降水方法適用土類(lèi)及環(huán)境土壤滲透系數(shù)（m/d）適合降水深度特點(diǎn)4電滲井點(diǎn)粘性土＜0.1宜配合其他降水形式使用電滲井點(diǎn)適用于滲透系數(shù)很小的細(xì)顆粒土,如粘土、淤泥和淤泥質(zhì)粘土等。它需要與輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)結(jié)合應(yīng)用,其降低水位深度決定于輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)。5管井井點(diǎn)粉土、沙土、碎石土20～200不限適用于滲透系數(shù)大、地下水豐富的地層，及輕型井點(diǎn)不易解決的場(chǎng)合，一般用于潛水層降水。降水深度超過(guò)15m時(shí)稱(chēng)為深井井點(diǎn)降水。其排水量大、降水深度大、降水范圍大，常用于降低承壓水，但可能引起基坑周?chē)ㄖ锏牟痪鶆虺两怠?疏干井粉土、沙土、碎石土20～200不限適用于滲透系數(shù)大、地下水豐富的地層，一般用于疏干土層內(nèi)凈儲(chǔ)水。降排水的方法明溝加集水井降水明溝開(kāi)挖集水井開(kāi)挖抽水測(cè)量放線修整完善施工準(zhǔn)備1.熟悉施工圖紙，工程勘測(cè)資料、地質(zhì)條件，了解地下水位、土層滲透系數(shù)；根據(jù)基坑形式、開(kāi)挖支護(hù)設(shè)計(jì)、降水深度、降水范圍、降水時(shí)間、工程環(huán)境影響等進(jìn)行井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)。2.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，繪制井點(diǎn)平面布置圖、降水設(shè)施結(jié)構(gòu)圖、降水水位預(yù)測(cè)曲線平面與剖面圖，編制降排水專(zhuān)項(xiàng)施工方案，按程序?qū)徍苏撟C后方可施工。3.組織人員進(jìn)行技術(shù)交底。4.材料準(zhǔn)備：灰砂磚、砂漿、碎石、排水管等。5.機(jī)具準(zhǔn)備：挖機(jī)、渣土車(chē)、水泵等。明溝加集水井降水明溝開(kāi)挖集水井開(kāi)挖抽水測(cè)量放線修整完善施工工藝流程明溝加集水井降水明溝開(kāi)挖集水井開(kāi)挖抽水測(cè)量放線修整完善用滑石粉標(biāo)出開(kāi)挖范圍。測(cè)量放線明溝加集水井降水明溝開(kāi)挖集水井開(kāi)挖抽水測(cè)量放線修整完善（1）排水溝距坡腳不宜小于0.5m,深度、寬度、坡度應(yīng)根據(jù)基坑涌水量確定，排水溝底寬不宜小于0.3m,坡度宜控制在0.1%～0.2%，溝底比基坑底低0.3～0.5m。（2）隨著基坑的開(kāi)挖，排水溝隨之加深，直到坑底達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。（3）當(dāng)基坑寬度較大時(shí)，可在基坑的中部設(shè)置排水溝，溝內(nèi)分層填滿20～40mm直徑石子。明溝開(kāi)挖明溝加集水井降水明溝開(kāi)挖集水井開(kāi)挖抽水測(cè)量放線修整完善（1）集水井大小和數(shù)量應(yīng)根據(jù)基坑涌水量和滲漏水量、積水量確定，應(yīng)沿排水溝30～50m布置集水井，直徑(或?qū)挾?不宜小于0.6m,底面應(yīng)比排水溝深0.5m。（2）集水井壁可用竹、木簡(jiǎn)易加固。集水井開(kāi)挖明溝加集水井降水明溝開(kāi)挖集水井開(kāi)挖抽水測(cè)量放線修整完善（1）放置水泵及安裝排水管，接通電路，每臺(tái)泵應(yīng)配置一個(gè)控制開(kāi)關(guān)，電纜不得有接頭、破損。（2）降水期間，必須派專(zhuān)職電工值班抽水，定期對(duì)集水井內(nèi)沉淀物進(jìn)行清理，保證水泵沉入水中的深度。抽水明溝加集水井降水明溝開(kāi)挖集水井開(kāi)挖抽水測(cè)量放線修整完善當(dāng)基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，集水井底部鋪設(shè)碎石濾水層、泵端紗網(wǎng)，側(cè)壁用灰砂磚砌筑，防止塌陷。溝壁不穩(wěn)時(shí)還需利用磚石干砌或用透水的砂袋進(jìn)行支護(hù)。修整完善明溝加集水井降水明溝開(kāi)挖集水井開(kāi)挖抽水測(cè)量放線修整完善質(zhì)量控制要點(diǎn)1.基坑內(nèi)明排水應(yīng)設(shè)置排水溝及集水井，排水溝縱坡宜控制在1‰~2‰。2.各降水井井位應(yīng)沿基坑周邊以一定間距形成閉合狀。3.基坑降水期間應(yīng)根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)配備發(fā)電機(jī)組，并應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的供電切換演練。施工過(guò)程中電力電纜的拆接必須由專(zhuān)業(yè)人員負(fù)責(zé)。輕型井點(diǎn)降水井點(diǎn)管埋設(shè)總管接通試抽水抽水施工準(zhǔn)備1.熟悉施工圖紙，工程勘測(cè)資料、地質(zhì)條件，了解地下水位、土層滲透系數(shù)；根據(jù)基坑形式、開(kāi)挖支護(hù)設(shè)計(jì)、降水深度、降水范圍、降水時(shí)間、工程環(huán)境影響等進(jìn)行井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)。2.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，繪制井點(diǎn)平面布置圖、降水設(shè)施結(jié)構(gòu)圖、降水水位預(yù)測(cè)曲線平面與剖面圖，編制降排水專(zhuān)項(xiàng)施工方案，按程序?qū)徍苏撟C后方可施工。3.組織人員進(jìn)行技術(shù)交底。4.材料準(zhǔn)備：粗砂、濾網(wǎng)等。5.機(jī)具準(zhǔn)備：卷?yè)P(yáng)機(jī)、高壓水泵、真空泵等。輕型井點(diǎn)降水施工工藝流程井點(diǎn)管埋設(shè)總管接通試抽水抽水輕型井點(diǎn)降水（1）放線定位井點(diǎn)。（2）井點(diǎn)管的埋設(shè)一般多采用沖管沖孔法，分為沖孔和埋管兩個(gè)過(guò)程。（3）沖孔時(shí)，先將高壓水泵用高壓膠管與沖管連接，用起重設(shè)備將沖管吊起并對(duì)準(zhǔn)插在井點(diǎn)的位置上，然后開(kāi)動(dòng)高壓水泵。高壓水沖刷土壤時(shí)，沖水孔應(yīng)作左右轉(zhuǎn)動(dòng)，將土沖松，同時(shí)逐漸下放形成孔洞，沖孔深度宜比濾管底標(biāo)高深0.5m。（4）沖孔完成后，立即拔出沖管，插入井點(diǎn)管，并在井點(diǎn)管與孔壁之間迅速用粗砂填灌砂濾層，填至高出濾管頂1~1.5m。井點(diǎn)填砂后，在地面以下1m深度內(nèi)須用粘土填實(shí)，以防漏氣。井點(diǎn)管埋設(shè)井點(diǎn)管埋設(shè)總管接通試抽水抽水輕型井點(diǎn)降水（1）井點(diǎn)管埋設(shè)完畢應(yīng)接通總管。（2）總管設(shè)在井點(diǎn)管外側(cè)50cm處，并用膠墊螺栓把每節(jié)主管連接起來(lái)。用吸水膠管將井點(diǎn)管與主管連接，并用鐵絲綁牢，防止管路不嚴(yán)漏氣而降低整個(gè)管路的真空度。（3）主管路的按0.5%的坡度向泵房?？偣芙油ňc(diǎn)管埋設(shè)總管接通試抽水抽水輕型井點(diǎn)降水一組井點(diǎn)管部件連接完畢后，與抽水設(shè)備連通，接通電源，即可進(jìn)行試抽水，檢查有無(wú)漏氣、淤塞情況，出水是否正常，如壓力表讀數(shù)正常，真空度讀數(shù)正常，表明各連接系統(tǒng)無(wú)問(wèn)題，即可投入正常使用。如有異常情況，應(yīng)檢修后方可使用。試抽水井點(diǎn)管埋設(shè)總管接通試抽水抽水輕型井點(diǎn)降水（1）輕型井點(diǎn)降水時(shí)，真空度應(yīng)保持設(shè)計(jì)要求值以上。（2）應(yīng)連續(xù)抽水，并準(zhǔn)備雙電源。若時(shí)抽時(shí)停濾網(wǎng)容易堵塞，出水渾濁并引起附近建筑物由于土顆粒流失而沉降、開(kāi)裂。（3）抽水過(guò)程中，應(yīng)調(diào)節(jié)離心泵的出水閥以控制水量，使抽吸排水保持均勻，做到細(xì)水長(zhǎng)流。正常的出水規(guī)律是“先大后小，先濁后清”。抽水井點(diǎn)管埋設(shè)總管接通試抽水抽水輕型井點(diǎn)降水質(zhì)量控制要點(diǎn)（1）施工將嚴(yán)格按照施工圖紙、相應(yīng)的技術(shù)驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行施工。（2）采用機(jī)械開(kāi)挖和人工修護(hù)相結(jié)合方式開(kāi)挖，當(dāng)機(jī)械開(kāi)挖至距槽底200mm處時(shí),改用人工開(kāi)挖，以保證邊坡坡度及槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高的準(zhǔn)確性。（3）為了減小或平衡動(dòng)水壓力，防止流砂現(xiàn)象產(chǎn)生，基坑深度超過(guò)10m的，采用二級(jí)管井井點(diǎn)降水。（4）及時(shí)觀測(cè)地下水位變化，定期觀察井點(diǎn)管，應(yīng)保證連續(xù)不斷地抽水，如水上不來(lái)，或一直較混，或清后又混等，應(yīng)立即檢查糾正。（5）為了防止雨水淹沒(méi)基坑，在基坑的四角(基坑尺寸不大的)或沿基坑邊緣每隔30～50m設(shè)600集水井,井壁可用擋土板作臨時(shí)支護(hù)，井底鋪0.3m厚的礫石，以防泥砂堵塞水泵;安裝3t/h深水泵，將水排至基坑外部，保持坑底干場(chǎng)作業(yè)。井點(diǎn)管埋設(shè)總管接通試抽水抽水輕型井點(diǎn)降水降水系統(tǒng)運(yùn)行要點(diǎn)（1）降水系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)行，如發(fā)現(xiàn)井管失效，應(yīng)采取措施使其恢復(fù)正常，如無(wú)可能恢復(fù)則應(yīng)報(bào)廢，另行設(shè)置新井管；試運(yùn)行抽水控制時(shí)間為1d，并應(yīng)檢查出水質(zhì)量和出水量?？觾?nèi)降水井宜在基坑開(kāi)挖15d前開(kāi)始運(yùn)行。（2）降水過(guò)程中隨時(shí)檢查觀測(cè)井內(nèi)水位，調(diào)整抽水速度及抽水量。（3）降水時(shí)真空度應(yīng)保持在設(shè)計(jì)要求值以上，且抽水不應(yīng)間斷。井點(diǎn)管埋設(shè)總管接通試抽水抽水管井井點(diǎn)降水施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備1.熟悉施工圖紙，工程勘測(cè)資料、地質(zhì)條件，了解地下水位、土層滲透系數(shù)；根據(jù)基坑形式、開(kāi)挖支護(hù)設(shè)計(jì)、降水深度、降水范圍、降水時(shí)間、工程環(huán)境影響等進(jìn)行井點(diǎn)降水設(shè)計(jì)。2.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，繪制井點(diǎn)平面布置圖、降水設(shè)施結(jié)構(gòu)圖、降水水位預(yù)測(cè)曲線平面與剖面圖，編制降排水專(zhuān)項(xiàng)施工方案，按程序?qū)徍苏撟C后方可施工。3.組織人員進(jìn)行技術(shù)交底。4.材料準(zhǔn)備：灰砂磚、砂漿、碎石、排水管等。5.機(jī)具準(zhǔn)備：挖機(jī)、渣土車(chē)、水泵等。管井井點(diǎn)降水施工工藝流程施工工藝流程管井井點(diǎn)降水施工要點(diǎn)：1、放線及護(hù)筒埋設(shè)（1）測(cè)量并放出井的中心點(diǎn)。（2）井位應(yīng)設(shè)立顯著標(biāo)志，必要時(shí)用鋼纖打入地面以下300mm，并灌石灰粉作標(biāo)記。以定好的井位點(diǎn)為中心，井直徑作圓，向下鉆0.5m深作為井口。（3）確認(rèn)無(wú)地下管線及地下構(gòu)筑物后放護(hù)筒，護(hù)筒高出地面0.30m~0.60m，護(hù)筒外側(cè)填粘土封隔好表層雜填士。放線及護(hù)筒埋設(shè)管井井點(diǎn)降水（1）成孔采用鉆機(jī)成孔。（2）鉆機(jī)就位時(shí)需用水準(zhǔn)儀找平，做到穩(wěn)固、周正、水平，鉆機(jī)就位偏差應(yīng)小于20mm，垂直度偏差應(yīng)小于1%。（3）鉆進(jìn)過(guò)程中要隨時(shí)觀察沖洗液的流損變化，水的補(bǔ)充要隨沖洗液的流損情況及時(shí)調(diào)整，一般應(yīng)保持沖洗液面不低于井口下1米，當(dāng)鉆遇卵石層，沖洗液大量流失時(shí)，應(yīng)加大補(bǔ)水量，必要時(shí)應(yīng)投入適量的泥土形成一定粘度的泥漿以控制沖洗液漏失，防止塌孔事故。鉆井施工要點(diǎn)：2、鉆井管井井點(diǎn)降水（1）鉆孔至設(shè)計(jì)深度后(一般應(yīng)大于設(shè)計(jì)深度的0.5m)，反循環(huán)鉆應(yīng)將鉆頭提高0.5m左右，然后注入清水繼續(xù)啟動(dòng)反循環(huán)砂石泵替換泥漿；若使用沖擊鉆則用抽筒將孔底稠泥掏出，并加清水稀釋?zhuān)钡侥酀{密度接近設(shè)計(jì)值，孔底沉淤小于30cm。（2）現(xiàn)場(chǎng)觀察一般以換漿后泥漿不染手為準(zhǔn)。清孔施工要點(diǎn)：3、清孔管井井點(diǎn)降水（1）井管安放應(yīng)垂直并位于井孔中間；管頂部比自然地面高500mm左右。（2）井管過(guò)濾部分應(yīng)放置在含水層適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，鑄鐵管做井管時(shí)濾水段應(yīng)打孔，孔間距100mm，梅花形布置。吊放井管施工要點(diǎn)：4、吊放井管管井井點(diǎn)降水（1）井管安裝完后，及時(shí)在井管與土壁間填充砂礫。（2）粒徑應(yīng)大于濾網(wǎng)的孔徑且符合級(jí)配要求，篩除粒徑不合格濾料，合格率大于90%；不得用裝載機(jī)直接填料，應(yīng)用鐵鍬下料，以防分層不均勻和沖擊井管，填料要一次連續(xù)完成。回填砂礫過(guò)濾層施工要點(diǎn)：5、回填砂礫過(guò)濾層管井井點(diǎn)降水當(dāng)濾料填至設(shè)計(jì)高度后，其上用粘土封堵密實(shí)。封口施工要點(diǎn)：6、封口管井井點(diǎn)降水（1）洗井應(yīng)在下管填礫后8小時(shí)內(nèi)進(jìn)行，一般采用壓縮空氣洗井法。將空壓機(jī)空氣管及噴嘴放進(jìn)井內(nèi)，先洗上面井壁，然后逐漸將水管下入井底。（2）當(dāng)井管內(nèi)泥砂多時(shí)，可采用“憋氣沸騰”的方法，即采取反復(fù)關(guān)閉、開(kāi)啟管上的氣水土混合物的閥門(mén)，破壞井壁泥皮。（3）在洗井開(kāi)始30min左右及以后每60min左右，關(guān)閉一次管上的閥門(mén)，憋氣2~3min,使井中水沸騰來(lái)破壞泥皮和泥砂與濾料的粘結(jié)力，直至井管內(nèi)排出水由渾變清。洗井施工要點(diǎn)：7、洗井管井井點(diǎn)降水（1）潛水泵在安裝前，應(yīng)對(duì)水泵本身和控制系統(tǒng)作一次全面細(xì)致的檢查。

（2）深井內(nèi)安設(shè)潛水電泵，可用繩索吊入濾水層部位，帶吸水鋼管的應(yīng)用吊車(chē)放入，上部應(yīng)與井管口固定。（3）設(shè)置深井泵的電動(dòng)機(jī)座應(yīng)安設(shè)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向嚴(yán)禁逆轉(zhuǎn)(宜有逆止閥)，防止轉(zhuǎn)動(dòng)軸解體。潛水電動(dòng)機(jī)、電纜及接頭應(yīng)有可靠的絕緣，每臺(tái)泵應(yīng)配置一個(gè)控制開(kāi)關(guān)。（4）安裝完畢應(yīng)進(jìn)行試抽