承壓水控制措施施工方案1總則1.1目的本方案用于指導(dǎo)××市軌道交通6號線××站基坑工程在承壓水地層中的全過程控制，確?；拥装蹇雇挥堪踩禂?shù)≥1.3，周邊地面累計沉降≤20mm，單點沉降速率≤0.3mm/d，地下水位波動控制在±0.5m以內(nèi)。1.2適用范圍適用于開挖深度18.3m、底板埋深22.1m、承壓水頭18.7m的粉細(xì)砂與粉質(zhì)黏土互層地層；同時可作為公司同類深基坑承壓水治理的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)書。1.3編制依據(jù)（1）《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ1202012（2）《地下水控制工程技術(shù)規(guī)范》GB510042015（3）《××市地下水管理條例》2021修訂版（4）××站詳細(xì)勘察報告（編號KC2022036）（5）××集團(tuán)《深基坑風(fēng)險紅黃牌管理辦法》2023版2水文地質(zhì)再確認(rèn)2.1補勘加密原勘察孔距40m，現(xiàn)按20m×20m網(wǎng)格補鉆23孔；每孔做3次抽水試驗，穩(wěn)定時間≥8h，降深≥5m，獲取滲透系數(shù)K、儲水系數(shù)S、導(dǎo)水系數(shù)T。2.2水力聯(lián)系判定采用NaCl示蹤法：在觀測孔B12投加20kgNaCl，電導(dǎo)率儀每30min自動采樣，若下游孔B13在6h內(nèi)電導(dǎo)率突升≥15%，判定存在水平越流通道，須追加封堵。2.3參數(shù)取值經(jīng)統(tǒng)計，承壓含水層平均K=3.2×10?3cm/s，S=1.8×10??，T=0.58m2/min；水頭埋深2.1m，高出基坑底0.6m，存在突涌風(fēng)險。3控制目標(biāo)量化3.1水位降深坑內(nèi)降至基坑底以下1.5m，即目標(biāo)水位≤20.6m（絕對高程）。3.2出水量單井出水量≤15m3/h，總出水量≤450m3/h，回灌率≥80%。3.3環(huán)境變形周邊建筑物傾斜率≤1/1000，地下管線差異沉降≤10mm。4技術(shù)路線比選4.1方案A：全封閉落底式地下連續(xù)墻+墻底注漿優(yōu)點：截水徹底；缺點：造價高、工期+25d。4.2方案B：懸掛式地連墻+坑內(nèi)管井降水優(yōu)點：造價低、工期12d；缺點：降水影響半徑大。4.3方案C：地連墻+水平封底+減壓井經(jīng)Plaxis3D有限元計算，方案C底板隆起量7mm，周邊沉降14mm，滿足目標(biāo)，且造價較A節(jié)省18%，確定為實施方案。5減壓井系統(tǒng)設(shè)計5.1井群布置采用“環(huán)形+格柵”混合布置：（1）環(huán)形井：距支護(hù)樁3m，井距12m，共18口；（2）格柵井：坑內(nèi)按20m×20m設(shè)9口；（3）觀測井：在坑角、中部、對側(cè)各1口，共4口。5.2井結(jié)構(gòu)井徑φ600mm，井管φ273mm×8mm橋式濾水管，濾料13mm石英砂，止水段采用膨潤土球+水泥漿，封至地面以下2m。5.3水泵選型采用潛水泵QDX15201.5，額定15m3/h，揚程20m，功率1.5kW，變頻控制，一井一泵一表。5.4動態(tài)控制算法編寫Python腳本，每10min讀取觀測孔水位，采用PID算法自動調(diào)頻：u(t)=Kp·e(t)+Ki∫e(t)dt+Kd·de(t)/dt其中Kp=0.8，Ki=0.05，Kd=0.02，控制周期300s，超調(diào)量≤5%。6回灌系統(tǒng)6.1回灌井布置在影響半徑1.5倍處（約80m）設(shè)回灌井12口，井距25m，井深同減壓井。6.2水質(zhì)要求SS≤10mg/L，pH6.58.5，Cl?≤250mg/L，不含油污；設(shè)置旋流除砂器+5μm袋式過濾器。6.3回灌壓力控制在0.050.08MPa，采用恒壓罐+變頻回灌泵，流量與抽水量聯(lián)動，回灌量實時上傳至監(jiān)控平臺。7封底加固7.1水平封底厚度計算按《GB51004》附錄F，抗突涌安全系數(shù)Fs=(γ·t+γs·hs)/(γw·hw)取γ=20kN/m3，t=3.0m，γs=18kN/m3，hs=0.8m，γw=10kN/m3，hw=0.6m，得Fs=1.34＞1.3，滿足。7.2注漿參數(shù)采用P.O42.5水泥水玻璃雙液漿，體積比1:0.6，水泥漿水灰比0.8:1，水玻璃模數(shù)2.4，注漿壓力0.30.5MPa，注漿量按q=πR2·n·l·α，R=0.6m，n=0.35，l=1.5m，α=1.2，單孔注漿量0.71m3。7.3注漿順序跳孔施工，先外后內(nèi)，間隔≥2孔，注漿速率10L/min，地面隆起≥2mm時停注。8施工工藝流程（可直接照做）8.1前期準(zhǔn)備（1）放線：全站儀放樣井位，誤差≤20mm；（2）地下管線探測：地質(zhì)雷達(dá)+人工挖探溝，溝深1.2m，寬0.6m；（3）臨水臨電報驗：380V動力箱接地電阻≤4Ω，沉淀池容積≥50m3。8.2成孔（1）旋挖鉆機φ800鉆頭開孔，垂直度≤1/200；（2）每2m測斜一次，超差立即掃孔；（3）終孔后換漿，比重≤1.08g/cm3，含砂率≤2%。8.3下管填礫（1）井管連接采用φ273×8mm螺紋+“O”型圈，扭矩≥1800N·m；（2）濾料一次填至濾水管頂以上1m，填入速度≤0.1m/s；（3）止水段投球直徑2030mm，投球高度2m，再注0.8:1水泥漿。8.4洗井（1）空壓機+活塞聯(lián)合洗井，先空壓機吹洗30min，再活塞提拉20次；（2）出水含砂量≤1/50000（體積比）方可結(jié)束。8.5試抽（1）連續(xù)試抽72h，記錄Qs曲線，若s＜0.5m且Q＞15m3/h，重新洗井；（2）試抽合格后安裝變頻泵、電磁流量計、水位計，接入PLC。8.6正式降水（1）按“單井單控”原則，先開外環(huán)井，后開內(nèi)格柵井，間隔≥30min；（2）第1天降深控制在目標(biāo)值的50%，第2天75%，第3天100%，防止突降引起地面塌陷。8.7封底注漿（1）基坑挖至底標(biāo)高+0.3m時，鋪設(shè)0.3m厚碎石找平層；（2）按1.5m×1.5m梅花形布設(shè)注漿孔，孔徑φ50mm，入土深度3.5m；（3）注漿順序從四周向中心，跳孔施工，注漿量達(dá)到設(shè)計值或壓力突升≥0.2MPa時停注；（4）注漿結(jié)束24h后鉆芯取樣，強度≥0.8MPa方可進(jìn)行墊層施工。8.8回灌同步（1）抽水量＞100m3/h時，回灌泵自動啟動；（2）每2h人工校核回灌井水位，若水位上升＞1m，減少回灌量10%。8.9監(jiān)測與預(yù)警（1）水位：自動采集頻率1次/10min，人工比對2次/d；（2）沉降：周邊建筑物布設(shè)沉降點42個，精度0.1mm，1次/d；（3）預(yù)警值：水位降幅＞2m/d、沉降速率＞0.5mm/d、差異沉降＞5mm，立即啟動黃色預(yù)警，降深＞2.5m/d或沉降速率＞1mm/d啟動紅色預(yù)警，停抽并回灌。9組織機構(gòu)與職責(zé)9.1領(lǐng)導(dǎo)小組組長：項目經(jīng)理（全面負(fù)責(zé)）副組長：總工（技術(shù)）、安全總監(jiān)（安全）、環(huán)境總監(jiān)（環(huán)保）成員：降水隊長、監(jiān)測組長、回灌站長、注漿隊長。9.2職責(zé)清單（1）降水隊長：確保單井出水量≤15m3/h，水泵完好率100%；（2）監(jiān)測組長：每日8:00前提交《水位沉降日報》，延遲≤30min；（3）回灌站長：回灌率＜80%時，2h內(nèi)書面說明原因并整改；（4）注漿隊長：注漿量、壓力、芯樣強度三項指標(biāo)，任一不合格立即補漿。10質(zhì)量管理制度10.1三檢制自檢：操作者完成工序后當(dāng)場檢測并記錄；互檢：下道工序?qū)ι系拦ば?00%復(fù)查；專檢：質(zhì)檢科按10%抽檢，不合格點返工率100%。10.2材料進(jìn)場水泥、水玻璃、濾料必須隨車提供合格證，現(xiàn)場取樣復(fù)檢：水泥凝結(jié)時間、濾料含泥量，不合格一律退場。10.3設(shè)備校準(zhǔn)電磁流量計、壓力表、水準(zhǔn)儀每半月送檢一次，誤差超±1%立即停用。11安全管理制度11.1動火審批降水現(xiàn)場禁止動火，確需動火（如切割井管）必須辦理三級動火票，監(jiān)火人、滅火器、接火盆三到位。11.2臨邊防護(hù)井口高出地面0.3m，設(shè)φ48鋼管護(hù)欄，高度1.2m，立桿間距2m，橫桿兩道，掛密目網(wǎng)。11.3有限空間下井作業(yè)前檢測O?≥19.5%、H?S≤10ppm，填寫《有限空間作業(yè)票》，監(jiān)護(hù)人全程在崗，救援三腳架、安全帶、送風(fēng)機齊備。12環(huán)保與文明施工12.1泥漿處置設(shè)置三級沉淀池，上清液回用，底泥含水率≤40%后外運至政府指定棄渣場，嚴(yán)禁排入市政管網(wǎng)。12.2噪聲控制空壓機加隔音罩，晝間≤70dB，夜間≤55dB，夜間施工辦理《夜間施工許可證》。12.3地下水保護(hù)回灌水質(zhì)每月送第三方檢測，報告公示欄張貼，接受居民監(jiān)督。13應(yīng)急預(yù)案13.1突涌應(yīng)急（1）發(fā)現(xiàn)坑底冒砂混水，立即啟動Ⅰ級響應(yīng)：停挖、撤人、堆碼砂袋反壓；（2）30min內(nèi)開啟全部回灌井，抽水量減半；（3）2h內(nèi)補打φ89鋼管注漿孔，雙液漿注漿，壓力0.4MPa，注漿量不少于設(shè)計1.5倍。13.2地面塌陷（1）設(shè)置警戒區(qū)，封鎖道路，交警配合；（2）塌陷區(qū)回填級配碎石，分層夯實，每層厚≤0.3m，壓實度≥95%；（3）同時加密沉降監(jiān)測至1次/2h，直至連續(xù)3d沉降速率＜0.1mm/d。13.3水質(zhì)污染（1）發(fā)現(xiàn)回灌水污染物超標(biāo)，立即停灌，切換至市政污水管臨時排放；（2）4h內(nèi)查明污染源，更換濾料或洗井，復(fù)檢合格后方可恢復(fù)回灌。14信息化平臺14.1硬件布設(shè)4GDTU模塊31套，太陽能供電，陰雨天續(xù)航≥5d；云端服務(wù)器阿里云ECS，8核16G，數(shù)據(jù)保存≥3年。14.2軟件自主開發(fā)“深基坑承壓水監(jiān)控V2.0”，功能：實時水位曲線、沉降等值線、短信預(yù)警、微信小程序推送。14.3數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)水位單位m，保留小數(shù)點后2位；沉降單位mm，保留小數(shù)點后1位；時間采用UTC+8，格式y(tǒng)yyyMMddHH:mm:ss。15驗收與移交15.1分階段驗收（1）成孔驗收：孔深、孔徑、垂直度、含砂率四項，全部合格后方可下管；（2）降水驗收：連續(xù)72h水位穩(wěn)定在目標(biāo)值以下，坑底無滲水；（3）封底驗收：芯樣強度≥0.8MPa，注漿量≥設(shè)計值，抽芯點數(shù)≥5%。15.2竣工資料包括：竣工圖、材料合格證、注漿記錄、水位沉降匯總表、第三方監(jiān)測報告、影像資料，紙質(zhì)+電子雙份，移交檔案館。16成本控制16.1材料節(jié)超水泥按設(shè)計量+5%采購，實際消耗控制在設(shè)計量+3%以內(nèi)，節(jié)余按50%獎勵施工班組。16.2電費變頻控制后，單井平均功率由1.5kW降至1.1kW，降水90d，節(jié)電=0.4kW×24h×90d×31口=26,784kWh，按0.85元/kWh，節(jié)省22,766元。17經(jīng)驗總結(jié)（××公司地鐵事業(yè)部，2023）17.1數(shù)據(jù)本工程2023年3月5日開工，6月12日完成底板封閉，累計降水87d，總抽水量938,400m3，回灌量765,200m3，回灌率81.6%，周邊最大沉降13.2mm，未發(fā)生投訴。17.2方法采用“PID變頻+回灌聯(lián)動”后，水位波動由±1.2m降至±0.4m；通過“跳孔注漿+跳孔降水”疊加，底板隆起控制在7mm，較傳統(tǒng)順作法減少55%。17.3工具Plaxis3D2022版、Python3.