(完整版)基坑降水專項施工方案第一章項目與地質(zhì)概況1.1工程位置本項目位于××市××區(qū)××路與××街交叉口東北角，規(guī)劃用地呈矩形，東西向長178m，南北向?qū)?6m，基坑周長548m。1.2基坑規(guī)模開挖深度：主樓區(qū)域17.35m，純地下室區(qū)域15.80m，集水井局部19.20m；支護形式為“地下連續(xù)墻+三道鋼筋混凝土內(nèi)支撐”。1.3周邊敏感環(huán)境基坑?xùn)|側(cè)距運營地鐵6號線隧道外邊線僅11.2m，隧道頂埋深15.4m；南側(cè)距××大廈筏板基礎(chǔ)6.8m，該大廈地上28層，樁筏基礎(chǔ)，對沉降差敏感；西側(cè)為φ600mm城市給水管，管頂覆土1.5m；北側(cè)為待建空地。1.4水文地質(zhì)（依據(jù)《××巖土工程勘察報告》編號2023KC051）①人工填土①：層厚0.8～2.1m，以建筑垃圾為主，滲透系數(shù)K=2.1×10?3cm/s；②粉質(zhì)黏土②：層厚2.5～4.3m，K=3.5×10??cm/s，弱透水；③淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土③：層厚8.2～11.6m，K=1.2×10??cm/s，含水量42%，流塑；④粉砂④：層厚4.7～7.5m，K=5.8×10?2cm/s，中等透水，為本次降水主要目標(biāo)層；⑤粉質(zhì)黏土⑤：層厚>15m，K=6.0×10??cm/s，相對隔水底板。承壓水頭：自然地面下3.2～3.8m，歷史最高水位2.5m（1988年），近五年最高3.0m。1.5降水目標(biāo)將④層粉砂承壓水頭降至基坑底以下1.0m（即標(biāo)高18.55m），確保開挖面無積水、基底不發(fā)生突涌；同時控制地鐵隧道最大附加沉降≤5mm，周邊地表沉降≤15mm。第二章降水方案比選與確定2.1方案一：管井全封閉降水沿基坑四周布置管井，井徑600mm，井深25m，井間距12m，總數(shù)46口，單井設(shè)計降深12m，單井涌水量按Dupuit公式計算取160m3/d，總涌水量7360m3/d。優(yōu)點：技術(shù)成熟；缺點：水量大，對周邊沉降敏感。2.2方案二：懸掛式帷幕+坑內(nèi)管井地下連續(xù)墻已施工，墻底進入⑤層1.5m，形成懸掛式帷幕，坑內(nèi)布置20口管井，井深22m，井間距20m，總涌水量3200m3/d。優(yōu)點：對外側(cè)環(huán)境影響小；缺點：坑內(nèi)降水深度大，需多級接力。2.3方案三：坑內(nèi)管井+坑外回灌在方案二基礎(chǔ)上，于地鐵側(cè)增設(shè)12口回灌井，回灌量不小于抽出量的80%，形成“抽灌平衡”。經(jīng)數(shù)值模擬（MODFLOW）預(yù)測：地鐵隧道最大沉降1.8mm，周邊地表沉降6mm，滿足保護要求；且總抽水量降至2800m3/d，節(jié)省運行電費約26%。2.4結(jié)論經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟綜合比選，采用“方案三：懸掛式帷幕+坑內(nèi)管井+坑外回灌”作為本工程專項降水方案。第三章設(shè)計計算3.1水文地質(zhì)參數(shù)復(fù)核現(xiàn)場抽水試驗2023年7月3—6日，井S1降深8.5m，穩(wěn)定涌水量142m3/d，采用Theis配線法求得④層滲透系數(shù)K=5.5×10?2cm/s，貯水系數(shù)S=3.2×10??，與勘察報告誤差<6%，設(shè)計參數(shù)取試驗值。3.2降水漏斗半徑采用公式R=3000S√K，設(shè)計降深S=12m，K=5.5×10?2cm/s，得R=268m，取270m。3.3單井影響半徑r?=0.2×層厚×√K=0.2×6.1×√5.5≈2.9m，取3m。3.4井群干擾計算按完整井群干擾疊加法，20口坑內(nèi)管井同時工作，中心點水位降深12.3m，滿足設(shè)計要求。3.5回灌井設(shè)計回灌井深25m，井徑300mm，過濾器位于④層中部，單井回灌能力按“1/2抽水量”控制，即每口回灌井70m3/d，12口總回灌量840m3/d，大于抽出量80%。3.6沉降預(yù)測采用Plaxis3D建立地層隧道基坑耦合模型，輸入HardeningSoil本構(gòu)，計算得：地鐵隧道最大附加沉降1.7mm，位置對應(yīng)基坑長邊中心；周邊地表最大沉降5.9mm，位于回灌井外側(cè)5m；差異沉降<1/1000，滿足《城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護技術(shù)規(guī)程》（CJJ/T2022013）5mm限值。第四章井點布置與構(gòu)造詳圖4.1平面布置坑內(nèi)管井：沿基坑縱向每20m一口，橫向每25m一口，共20口，編號W1～W20；坑外回灌井：距地下連續(xù)墻外邊線8m，沿東側(cè)地鐵側(cè)單排布置，間距15m，編號H1～H12；觀測井：在地鐵隧道上方、基坑四角、長邊中點各設(shè)1口，共6口，編號G1～G6。4.2剖面構(gòu)造管井：孔徑600mm，下入φ273×6mm橋式過濾器，外包40目尼龍網(wǎng)，沉淀管3m，填礫φ3～7mm優(yōu)質(zhì)石英砂，止水段采用φ20～40mm黏土球，厚度≥2m，井口以下1m用C15混凝土封閉；回灌井：孔徑300mm，下入φ160×4mmPVC過濾器，開槽寬0.8mm，槽距30mm，外包60目濾網(wǎng)，填礫φ2～4mm，上部黏土球止水≥1.5m；觀測井：孔徑150mm，下入φ75×3mmPVC過濾器，填礫φ1～3mm，井口加鎖。4.3井口保護所有井口高出地面0.3m，設(shè)1.2m高可拆卸防護欄桿，涂刷紅白反光漆，夜間設(shè)警示燈。第五章施工工藝流程5.1施工順序測量放線→鉆機就位→泥漿護壁成孔→換漿→下入過濾器→填礫→止水封孔→洗井→試抽/試灌→正式運行→維護性洗井→封井。5.2成孔采用GPS15型工程鉆機，三翼鉆頭直徑600mm，泥漿比重1.08～1.12g/cm3，黏度18～22s，含砂量<4%，成孔垂直度偏差<1/200，孔底沉渣<0.3m。5.3洗井采用活塞+空壓機聯(lián)合洗井，先活塞提拉6h，再空壓機吹洗至出水含砂量<1/20000（體積比），連續(xù)2h穩(wěn)定。5.4試抽每口管井試抽時間≥8h，記錄QSt曲線，若降深達(dá)不到設(shè)計值12m，立即掃孔或延長過濾器。5.5試灌回灌井采用清水回灌，壓力0.05～0.10MPa，連續(xù)回灌4h，回灌量<70m3/d且井口無溢流為合格。第六章降水運行制度6.1啟動條件基坑開挖前7d開始降水，水位降至坑底以下1m后方可開挖；每層土方開挖前，實測水位滿足要求并經(jīng)監(jiān)理簽字確認(rèn)。6.2運行模式階段一（開挖前7d至第一層支撐完成）：全部20口管井+12口回灌井連續(xù)運行；階段二（第二層支撐至底板澆筑）：根據(jù)觀測井水位，可停掉4口管井，保持16口運行；階段三（底板澆筑后14d）：逐步停泵，每停一口觀測3d，沉降無突變方可繼續(xù)。6.3值班制度設(shè)專職降水班組，每班3人，12h輪班，每小時記錄一次電流、電壓、流量、水位，填寫《降水運行記錄表》；發(fā)現(xiàn)水位回升>0.5m/次或沉降速率>0.5mm/d，立即啟動應(yīng)急預(yù)案。6.4水位控制標(biāo)準(zhǔn)地鐵側(cè)觀測井G1、G2水位降幅≤3.5m；坑內(nèi)中心觀測井G3降幅≥12m；回灌井H1～H12回灌壓力0.05～0.08MPa，回灌量均勻度偏差<15%。6.5節(jié)電措施安裝變頻柜，根據(jù)水位動態(tài)調(diào)整泵頻率，目標(biāo)功率因數(shù)>0.9；夜間23:00—06:00電價低谷時段，適當(dāng)加大降深0.3m蓄能，白天減少運行臺數(shù)。第七章監(jiān)測與信息化施工7.1監(jiān)測項目①地下水位：觀測井G1～G6，每日6:00、18:00人工測繩校核，自動采集間隔30min；②地鐵隧道沉降：隧道內(nèi)每10m一個斷面，采用高精度水準(zhǔn)儀+銦鋼尺，精度0.3mm；③周邊地表沉降：在基坑四周距墻邊1.5H（H為開挖深度）范圍布設(shè)沉降點48個；④支護結(jié)構(gòu)水平位移：地下連續(xù)墻頂部設(shè)棱鏡站24個，采用全站儀自動掃描，頻率1次/h。7.2預(yù)警值地鐵隧道沉降累計5mm，單日1mm；地表沉降累計15mm，單日2mm；地下水位降幅偏差±0.5m；支護墻頂位移累計20mm，單日3mm。達(dá)到預(yù)警值立即短信通知項目經(jīng)理、總監(jiān)、地鐵運營公司；達(dá)到控制值啟動停工、回灌、注漿等應(yīng)急措施。7.3信息化平臺采用“××云基坑4.0”系統(tǒng)，傳感器數(shù)據(jù)4G上傳，云端自動生成位移時間曲線、沉降等值線；手機APP實時查看，數(shù)據(jù)異常30s內(nèi)推送。第八章應(yīng)急預(yù)案8.1突涌事故征兆：基底冒水、冒砂，水量>50m3/h，含砂量>5%；處置：①立即撤離坑底作業(yè)人員，啟動二級響應(yīng)；②坑內(nèi)反壓沙袋（1m×0.5m×0.3m）不少于200袋，堆高1.2m；③坑外回灌井全部關(guān)閉，減少抽水量30%；④采用雙液（水泥水玻璃）注漿，注漿孔徑φ42mm，間距1m，注漿壓力0.3～0.5MPa，水泥漿水灰比0.8:1，水玻璃模數(shù)2.4，摻量3%；⑤2h內(nèi)控制險情后，補打φ600mm降壓井，井深28m，數(shù)量不少于4口。8.2地鐵隧道沉降超限沉降速率連續(xù)2h>1mm/h，累計>4mm；處置：①立即停運靠近地鐵側(cè)的4口抽水井；②啟動回灌井“加壓回灌”，壓力升至0.12MPa，回灌量增加20%；③隧道內(nèi)采用軌枕墊板（厚度5mm、10mm組合）調(diào)整軌面，墊板長度≥3根軌枕；④邀請地鐵運營公司、市住建局專家2h內(nèi)現(xiàn)場會商，確定是否限速或停運。8.3大面積停電市電中斷后，備用柴油發(fā)電機組（250kW）30s內(nèi)自啟動，滿足降水泵連續(xù)運行；柴油儲備量≥1.5t，可連續(xù)運行8h；同時安排移動發(fā)電車（400kW）1h內(nèi)到場。8.4水質(zhì)污染若回灌水質(zhì)檢測SS>30mg/L或COD>50mg/L，立即停止回灌，切換至市政污水管排放，排放前申請臨時排水許可證；對回灌井進行反沖洗，直至水質(zhì)達(dá)標(biāo)。第九章質(zhì)量管理與驗收9.1質(zhì)量目標(biāo)成井合格率100%，優(yōu)良率≥90%；降水效果一次驗收通過；周邊沉降控制達(dá)標(biāo)。9.2檢驗批劃分每4口井為一個檢驗批，共8個批次；檢驗內(nèi)容：成孔垂直度、沉淀厚度、填礫含泥量、洗井含砂量、試抽降深、試灌回灌量。9.3驗收標(biāo)準(zhǔn)①井深誤差±0.3m；②垂直度偏差<1/200；③填礫含泥量<3%；④試抽降深≥設(shè)計值12m；⑤試灌回灌量≥70m3/d·井；⑥出水含砂量<1/20000。9.4驗收程序施工單位自檢→監(jiān)理平行檢驗→第三方（××勘察院）抽檢20%→質(zhì)監(jiān)站備案；全部合格后簽署《降水井分項工程質(zhì)量驗收記錄》。第十章職業(yè)健康安全與環(huán)保10.1危險源清單高處墜落、機械傷害、觸電、坍塌、噪聲、夜間光污染。10.2控制措施①成孔作業(yè)人員必須系雙掛點安全帶，鉆機平臺設(shè)1.2m防護欄桿；②電纜采用三相五線制，漏電保護器動作電流≤30mA，每周測試；③夜間照明加設(shè)遮光罩，照射角度<30°，避免影響居民；④噪聲控制：空壓機加隔音罩，晝間≤70dB，夜間≤55dB；⑤泥漿循環(huán)池采用防滲膜+鋼絲網(wǎng)圍擋，容積≥50m3，廢漿外運至××固化站，禁止就地排放。10.3疫情防控現(xiàn)場設(shè)隔離室2間，體溫槍、N95口罩、84消毒液儲備充足；新進人員48h內(nèi)核酸報告查驗，健康碼、行程碼雙碼存檔。第十一章進度計劃11.1工期目標(biāo)降水井施工15d，運行90d，封井5d，總工期110d。11.2關(guān)鍵節(jié)點第1d：測量放線；第3～12d：成孔、下管、填礫、洗井；第13～15d：試抽、試灌、驗收；第16d：正式降水；第106d：開始停泵；第110d：完成封井。11.3勞動力計劃成孔班組：兩班倒，每班6人；降水運行：三班倒，每班3人；維修工：白班2人；管理人員：4人；高峰期合計28人。第十二章封井與撤場12.1封井條件底板混凝土強度達(dá)到設(shè)計值100%，地下連續(xù)墻滲漏點全部封閉，觀測井水位連續(xù)回升7d且沉降穩(wěn)定。12.2封井順序先回灌井→坑內(nèi)管井→觀測井；每口井間隔≥24h。12.3封井方法①提泵、割管至底板以下1m；②采用C35微膨脹混凝土回填，分層振搗，每層厚度≤0.5m；③底板面以上預(yù)留100mm×100mm方槽，焊接10mm厚鋼板蓋板，焊縫滿焊，抗?jié)B等級P8；④表面刷聚氨酯防水涂料兩度，恢復(fù)底板防水卷材。12.4撤場設(shè)備拆除、井口覆土、場地平整、垃圾外運、竣工資料移交；剩余柴油、化學(xué)漿液退回倉庫，禁止遺留。第十三章成本與效益分析13.1直接費井點施工：46口×8500元/口=391,000元；降水運行：90d×2800m3/d×0.85元/m3=214,200元；回灌系統(tǒng)：12口×6000元/口=72,000元；監(jiān)測費：第三方監(jiān)測30萬元；合計：977,200元。13.2對比節(jié)省較方案一直接減少抽水量（73602800）×90=410,400m3，節(jié)省電費約34.9萬元；減少地鐵隧道注漿加固費用約120萬元；綜合節(jié)省約154萬元。13.3社會效益地鐵正常運營無投訴，周邊居民零上訪，企業(yè)市場信譽加分，為后續(xù)投標(biāo)增加權(quán)重。第十四章經(jīng)驗總結(jié)（××建設(shè)集團基坑降水項目部，2023）14.1團隊組成項目經(jīng)理：張××，一級建造師（市政+建筑）；技術(shù)負(fù)責(zé)：李××，注冊巖土工程師；施工負(fù)責(zé)：王××，高級技師；監(jiān)測負(fù)責(zé)：趙××，測繪高級工程師。14.2采用工具成孔：GPS15型鉆機2臺、6寸泥漿泵3臺；降水：50m3/h潛水泵（QJ5052/411kW）20臺、變頻柜10套；監(jiān)測：徠卡DNA03水準(zhǔn)儀1套、全站儀TS161″1套、××云基坑4.0平臺