基坑排水施工.docx
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基坑排水施工
基坑降排水施工方案
一、工程概况
本工程基坑长27.712米，宽27米，垫层底标高-4.75米，集水坑垫层底标高-5.1米。
基础采用高强管桩基础，稳定水位埋深0-0.74米，抗浮设计水位3.7米；±0.00相当于绝对标高7.4米。
二、水文地质条件
①潜水：
潜水一般分布于浅部土层中，补给来源主要有大气降水入渗及地表水侧向补给，其排泄方式以蒸发消耗为主。
潜水稳定水位埋深为0～0.74m。
由于潜水与大气降水和地表水的关系十分密切，故水位呈季节性波动，平均单位降雨量可使潜水水位上升1.2～1.8cm/d，因此潜水水位的高低主要取决于降雨量的大小和雨期持续时间。
三、降水目的
根据本工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求，本次降水的目的：
⑴加固基坑内和坑底的土体，提高坑内土体抗力，从而减少坑底隆起和围护结构的变形量。
⑵减少坑内土体含水量，方便挖掘机和工人在坑内施工作业。
四、设计方案
1、深井的布置原则及计算方式
基坑施工时，需要及时疏干开挖范围内工层的地下水，降低围护范围内基坑中的地下水位，保证基坑的开挖施工顺利进行。
一般基坑面积按单井有效抽水面积a井的经验值来确定，而经验值是根据场地潜水含水层的特性及基坑的平面形状来确定，单井有效抽水面积a井的经验值一般为150M2～200M2，本次在主体结构范围取200M2/口，主体结构基坑面积为27*27.712=730M2左右，，本工程拟使用内径为300mm的降水深井；坑内降水井数量的布置计算方式N=A/a#
式中：
N-井数（口）
A—基坑降水面积（M2）
a#—单井有效抽水面积（M2）
故先考虑本工程在坑内布设4口降水井。
1）确定井点管的埋深L
式中：
——基坑开挖深度，H=4.75M
——井点露出地面高度，一般取0.2～0.3m，
；
——降水后地下水位至基坑地面的安全距离，一般取0.5～1.0m，
；
——降水漏斗曲线水力坡度，环状布置取1/10，单排线状布置取1/5，
；
——井点管至基坑顶面边缘距离，h1=1米
——基坑中心至基坑顶面边缘距离，r0=19.05米
——滤管长度,一般取1.3～1.7m，
；
则L=4.75+0.2+（1+19.05）/10+1.5=8.45MI，取L=12米。
2）确定引用半径（假想半径）R0
对于矩形基坑，其长宽比不大于5时，可用“大井法”将矩形基坑折算成假想半径为R0的理想大圆井
R0=A/∏=27.712*27/3.14=15.42米
式中：
——基坑的面积；
3）确定抽水影响半径R
R=1.95SHWK=74
式中：
——渗透系数，取加权平均值，k=16.2；
——含水层厚度，；HW=12-3.7=8.3M
s——抽水坑内水位下降值，s=5.75-3.7=2.05m。
4）确定基坑涌水量Q
井深12m，打入坑底深粘土层中，由于粘土的渗透系数很小。
可以假定为不透水层，因而可以将井看作普通完整井，无压完整井涌水量可用下式计算：
Q=1.366k（2
-S）S/（LgR-LgR0）
=1.366*16.2*（2*8.3-2.05）*2.05/（Lg74-Lg15.42）=946m3/dm
5）确定单井出水量
对于完整潜水井
q=120*3.14rlk1/3
120*3.14*0.3*1.5*16.21/3水=427m3/d
r-滤管半径，m；
l-滤管长度，m；
k-土的渗透系数；
6）确定井点数和井点间距
井点数n=1.1Q/q=1.1*946/427=2.43，故布置4个降水井符合要求。
井点间距，距离上口基坑边1米根据施工现场实际，为施工方便，可对井点位置布置做适当的调整。
基坑降水井点平面布置图见下图（本工程考虑4个深井加4套轻型井点进行降水）：
五、深井的构造与设计要求
1、井口：
井口应高于地面以上0.50m，以防止地表污水渗入井内，一般采用优质粘土，其深度不小于2.00m；
2、井壁管：
井壁管均采用波纹管，降水井的井壁管直径φ200mm；（内径）；
3、过滤器（滤水管）：
降水井分段设计，所有滤水管外均包一层60目～80目的尼龙网，滤水管的直径与井壁管的直径相同；
六、成孔成井施工工艺与技术要求
成孔施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备。
采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管，围填填滤、粘性土等成井工艺。
其工艺流程如下：
1、测放井位：
根据降水井点平面布置图测放井位，当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时，现场可作适当调整；
2、埋设护口管：
护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土和草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.20m；
3、安装钻机：
机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线；
4、钻进成孔：
开孔孔径为φ500mm，一径到底。
钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻进的垂直度，成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.10～1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌；
5、清孔换浆：
钻孔钻至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.10，孔底沉淤〈30cm，返出的泥浆内不含泥块为止；
6、下井管：
管子进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。
|下管前必须测量孔深，孔深符合设计要求后，开始下井管，下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），以保证滤水管能居中，井管焊接要牢固，垂直，下到设计深度后，井口固定居中；
7、填滤料（中粗砂）：
填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m～0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步稀释泥浆，使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步稀释到1.05,然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入滤料，并随填随测填滤料的高度，直至滤料下入预定位置为止；
8、井口填粘性土封闭：
为防止泥浆及地表污水从管外流入井内，在地表以下回填2.00m厚粘性土封孔；
9、洗井：
在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。
当活塞拉出的水基本不含泥砂后，再用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤,直到水清不含砂为止；
10、安泵试抽：
成井施工结束后，在疏干井内及时下入潜水泵、排设排水管道、电缆等，电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中不被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏，因此，现场要在这些设备上进行标识。
抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水。
11、排水:
洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明渠内，通过排水渠将水排入场外市政管道中。
七、深井降水运行技术要求
1、试运行
1）试运行之前，准确测定各井口和地面标高、静止水位，然后开始试运行，以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。
2）在疏干井的成井施工阶段应边施工边抽水，即完成一口投入降水运行一口，力争在基坑开挖前，将主体基坑内地下水降到基坑底开挖面以下1.00m深。
水位降到设计深度后，即暂停抽水，观测井内的恢复水位。
2、降水运行
1）在基坑正式开挖时，基坑内的疏干井应在基坑开挖前十天进行抽水，做到能及时降低基坑中的地下水位；
2）抽水需要每天24小时派人现场值班，并做好抽水记录，记录内容包括降水井涌水量Q和水头降S，并在现场绘制流量Q，观测孔（点）水位降、各监测点的观测资料、理论计算资料和施工进程（开挖深度）与时间的相关曲线，以掌握动态，指导降水运行达到最优。
4）整个降水过程中应备有双电源，和以最快速度交换电源的线路开关装置，以确保降水连续进行。
如电源供电无法保证会造成井底突水，后果不堪设想。
5）降水结束提泵后应及时将井注浆封闭，补好盖板。
3、降水运行的注意事项
1）做好基坑内的明排水准备工作，以防基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内的积水抽干；
2）井管口设置醒目标志，做好标识工作，协同总包单位与挖机施工人员做好井管保护工作。
4、坑内降水井井管保护技术措施
1）井管口设置醒目标志，做好标识工作。
2）挖土施工时做好井管保护工作。
八、基坑内深井的布置
1、本工程施工时在基坑内拟布设2口深井，坑内降水井在土方开挖基本完成后投入使用，确保水位降低至垫层面向下1米；坑内降水井深9米，内径200mm。
坑内降水井封堵和基础底板同时进行。
2、为保证井点降水连续不断地工作，即24小时连续运转，必须派人昼夜值班，并备用1～2台泵防止故障或检修时替换之用，一旦发生异常情况，应及时排除或更换设备，确保降水质量。
3、降水井封堵
3.1.降水井封堵及防水处理施工详图
降水井封口制作照片
3.2.降水井封堵施工顺序
降水井抽水→制作封口并浇筑在混凝土内→后浇带浇筑完成并养护强度达75％→加大力度抽水2天→取出水泵→安装法兰盘并拧死→底板混凝土浇筑至止水钢板→止水钢板洞口满焊→混凝土浇筑。
3.3.降水井封堵措施
3.3.1.降水井事先预留450×450的钢管施工洞，待降水完成后封井。
3.3.2.事先预留的施工洞做好10厚200宽钢板止水环，钢筋建议断开焊接在钢管上。
3.3.2.法兰盘拧死截断抽水后，观察1－2天是否有水渗漏，若没有，则可以浇筑混凝土，混凝土采用早强抗渗微膨胀混凝土，强度C40。
3.3.3.待混凝土浇筑完成后，将原先底板上防水层在施工洞处闭合成整体。
九、施工机械配备
根据本公司多年来的施工经验，本工程成孔采用正循环自然泥浆造浆，泥浆护壁回转钻进成孔，钻头选用带保径圈的三翼钻头。
根据施工经验，使用此钻头施工稳定性好，能确保成孔质量，能有效控制成孔中的缩径现象，为确保工程质量奠定基础。
根据施工顺序、设计工程量及现场用水、用电量等因素综合考虑本工程计划进1套钻机，本工程的主要机械设备配备见下表：
施工主要机械配备表
序号
设备名称
规格型号
数量
设备能力
1
成井钻机
GPS-10型
1台
37KW
2
泥浆泵
3PNL
1台
22KW
3
电焊机
ZXF
1台
5.5KW
4
空压机
ZV
1台
7.5KW
5
深井潜水泵
QX25-50-4Z
按需
7.5KW/台
6
深井潜水泵
QX50-60-15
按需
15KW/台
7
潜水泵
QDX3-35-0.75
按需
0.75KW/台
8
真空泵
2S-185
按需
5.5KW/台
9
水准仪
DS-24
1台
10
测绳
100m
1根
11
水位计
50m
1个
十、轻型井点降水施工顺序
放井点管，滤料回填
冲孔打井点
挖降水沟槽
测量定位
抽水运转
及异常情况处理
井点设备安装
终止降水拆除管
维护降水
1．管井布置的测量定位
根据控制轴线进行定位,放出地沟开挖灰线,并请监理总包单位验收。
2．挖降水沟槽
用挖机根据放线位置挖宽1米左右，深度为1.5米左右的降水沟槽。
3．冲孔打井点
冲孔用专用冲孔设备结合水来完成。
4、放管及滤料回填安装
冲好孔后马上放下井管，管底部用砂布包扎结实，且每根井管放下后及时放下滤料，一般为粗砂或砾石为佳，上部一米左右封实，一切工作完成后就安装抽水设备。
5．抽水运转及异常情况处理
安装好设备后开始运转，检查出水量，出水是否清澈，并检查是否有漏气现象并补救。
6、维护降水
进入正常降水阶段,正常降水时安排专职电工1人,施工维护值班人员2人,进行24小时值班,观测每口井出水情况及设备运转情况,降水后对周围建构筑物与管线的影响情况。
7．终止抽水，拔井管
正常降水一段时间后,通过观察井,实测到地下水位标高,满足施工要求,降到地沟基底面下1m处时进行地沟土方开挖,试开挖时如土层中无游离水,地沟基底无游离水,则可以正式开挖,如发现游离水量较大,且有渗流现象则停止开挖继续抽水,到满足上述要求时再开挖,开挖完后进行地沟结构与后浇带施工、防水施工，待土方回填完毕,终止抽水,拔出井管。
8.有序抽水
原则就近排在临时雨排内。
十一．安全文明施工措施
1．安全施工措施
安全目标：
无任何伤亡事故
1．1．施工前及施工过程中进行安全宣传教育与安全交底，进入现场的作业人员，必须戴好安全帽，严禁酒后上岗作业，电工持证上岗。
1．2．抽水设备发生故障时，应先切断电源检查，严禁带电作业。
1．3．抽水设备，有专人持证负责看管和维修，抽水设备点有明显标识，配电箱有安全警示标志。
1．4．基坑、槽、洞口设安全围栏并标识。
2．施工用电安全措施
2．1．施工用电线路采用三相五线制，使用符合安全规范标准要求的输电线路及配电箱保护设施。
2．2．各类电箱形体材料必须使用铁皮（厚度大于1.5mm）或玻璃钢。
2．3．抽水泵线路使用总箱应装总隔离开关和分路隔离开关，及总熔断器；总开关电器的额定值、动作整定值与分路开关电器的额定值、动作整定值相适应；直接向水泵供电，实行：
“一泵一闸”制。
额定漏电动作电流应不小于30mA，漏电动作时间应小于0.1S。
2.4.机电设备的电闸要采取防雨、防潮措施，并应安装接地保护装置，以防漏电、触电。
2.5.设备在正常工作时，一般在一周左右，检查电机及叶轮等。
3.施工人员住宿处，配置合格有效灭火器材，并由专人负责。
十二、环保措施
1．对职工进行环保教育交底。
2．禁止职工随意睬踏绿化。
保护野生动物。
3．禁止职工在生活区，施工作业区随意抛弃垃圾，垃圾应焚烧填埋。
4．施工现场修理设备后留下的固体垃圾要及时清理处置。
5．施工生产减少噪声。
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