基坑降水方案

基坑降水方案

一、基坑降水计划：

本工程采用双头水泥搅拌桩止水帷幕，计划采用大口井降水，降水井设置如下：

1、降水井，井径800mm，无砂混凝土井管400mm，井深13m，井数为153口；

2、观测井，井径800mm，无砂混凝土井管400mm，井深8m，井数为14口；

3、降水井采用无砂混凝土井管，无砂混凝土井管滤料采用2-5mm等粒径中粗砂或无粉碎石屑。要求至少提前20天开始降水，并将地下水位降至坑底以下不小于0.5m。

4、基底采用盲沟与大口井结合方式组织地表水外排（盲沟做法：用编织袋或土工布包等粒径碎石，宽300mm，深300～500mm，盲沟至围护结构距离不得小于5m），确保开挖过程中基底不积水。基坑顶部四周开挖250×150排水明沟（截水沟），防止基坑外围水流入。

二、降水方案：

1、降水井成井采用泵吸式反循环钻机，此种方式可减小水泥浆比重，有利于降水，井管采用直径400无砂水泥管，外围回填等粒径碎石，其透水直径不小于700mm，空压机洗井。降水井应高出地面500mm，并在降水井四周设警示标志并设专人巡视，防止井点损坏或人员掉入跌伤。

2、基坑四周设观测井，随时观测水位。降水井成井工作应控制在5天内完成。一般所选用水泵的排水量为基坑涌水量的1.5-1.0倍。整个基础施工期间降水应连续进行，以保证基础施工期间地下水稳定在在槽底以下0.5m。

3、基坑降水在基坑开挖前20天开始，待地上结构施工至三层以上时停止降水，大口井在进行基础底板浇注时封死。位于基础底板下的大口井，在进行垫层施工时，在井内设置钢管，泵管与电缆从钢管内穿出，然后向井内填塞碎石，做混凝土垫层与防水层，为了防止此处渗漏，防水层卷上钢管200mm，同时在钢管上焊钢止水环，钢管的端部设置节门接口。为了保证降水的效果，在进行垫层施工前，要认真检查抽水泵的运转情况，防止坏泵封入井内，影响降水效果。当地下室底板混凝土浇筑时，将泵管、电线割断，钢管端部安装水节门，将地下水截住，然后随同底板一起浇筑封井。

4、地下室墙外侧的大口井保留于地下室外墙外防水施工完成，基坑回填土至地下水位以上时停止降水，抽出水泵将井填死。

三、基础排水方案

受场地地下水贮存条件及施工条件的制约，以及管井降水的局限性，各土层界面可能会有少量渗水现象。为保证基础施工的顺利进行，基坑开挖时，可采用堵排措施予以解决，槽底设置500×300mm的排水盲沟，与大口井相连，地表水排入大口井，再由大口井抽出。。

在基坑开挖至槽底后立即由人工开挖排水盲沟，排水盲沟在基坑内将各大口井纵横贯通成排水网。地下涌上来的水，通过盲沟流到外边的井内抽出，不会对垫层产生反压力。特别是避免了由于封井不好带来的后患。

四、降水井施工工艺：

1、施工工艺流程：

2、施工工艺方法：

⑴钻井：

按布设的井位坐标测放井位，采用钢筋做显著标志，对井位处的地面标高进行测量，确定井深。钻井设备选用GPS-15钻机，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，钻头直径按设计及规范要求。根据施工经验，使用这些钻头施工稳定性好，能确保成孔质量，能有效控制成孔中的缩径现象，确保工程质量。采用反循环潜水钻机成井，井径及孔深不小于设计要求，井孔圆正垂直。

⑵换浆：

井管下入前注入清水置换，砂石泵抽出沉渣并测定井深。用水泵或捞砂管抽出沉渣，使井内泥浆密度保持在1.15-1.25g/0mm3。

⑶吊放井管：

井管采用水泥砾石滤水管，分节下放，滤水管外包两层300g/m2无纺布。井管高出地面不小于300mm，并加盖临时保护。

⑷填滤料：

井管下入后立即填入滤料。滤料沿井孔四周连续、均匀填入，将泥浆挤出井孔。填滤料时，随填随测滤料填入高度，当填入量与理论计算量不一致时，及时查找原因。洗井后，如滤料下沉量过大，补填至井口下1m处，其上用粘土封填。滤料必须符合级配要求，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%。

⑸洗井：

成井后，借助空压机清除孔内泥浆，至井内完全出清水为止，再用污水泵反复进行恢复性抽洗，抽洗次数不得少于6次。

洗井在成井4小时内进行，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化难以破坏，影响渗水效果。洗井后进行试验性抽水，确定单井出水量及水位降低能否满足设计要求。

⑹下泵抽水：

潜水泵在安装前，对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。深井内安设潜水电泵，用绳吊入滤水层部位，带吸水钢管的用吊车放入，上部与井管口固定。设置深井泵的电动机座应安设平稳，安装完毕进行试抽水，满足要求后始转入正常工作。

⑺封井（盖井盖）：

井口地面以下2m范围内用粘性土回填压实，井管要高出地面0.3m，并在周围立显著标志和加井盖予以保护。

六、基坑降水施工：

㈠降水试运行(群井抽水试验)：

根据勘察报告现有的水文地质资料及以往工程经验，在实际施工中，先完成一个封闭基坑内部分降水井，进行群井试抽水，通过电脑模型对各观测孔实测曲线与理论曲线拟合的过程对模型中各层土层采用的水文地质参数进行调整，复核和完善降水模型，优化原来的设计并用以指导降水运行。

1、试验准备：降水井施工完毕以后，选其中2口井作为抽水试验井，试验之前确保场地周围没有进行影响井质量的施工工作。

2、试验目的：试验准备工作做好后进行群井抽水试验，利用电脑模型模拟出各土层水文地质参数并予以调整后，复核和完善电脑模型，优化原来的降水设计并用以指导降水运行。

3、试验要求：群井抽水试验前，围护体系处于完全封闭，工程降水井全部施工完毕。

4、试验内容：了解场地内水位变化。直接测定井孔实际涌水量，测定涌水量与坑内水位降深关系曲线。

5、试验设备：

6、人员组织：

7、试验前准备工作：

安排好排水管道。准备好水位计及测井口标高。稳定水位观测。洗井和试验设备安装完毕后，进行抽水前的稳定水位观测，当经过2小时的观测结果变化幅度不大于20mm，且无连续升降时方可认为稳定。

8、正式抽水：

正式抽水之前，要检查电源，水泵完好，校正测线，统一时间起点，人员及设备到位，排水途径畅通，通知甲方，请甲方协助工作。

抽水试验的出水量Q，保持常量，如有变化，其允许波动率应小于3％。

抽水试验抽水时间暂定7天，一般延续时间按观测孔水位下降与时间关系曲线，即s～lgt曲线确定。

9、采集精度：出水量采用水表测量，读到0.1m3，水位的观测，在同一试验中应采用同一方法和工具。抽水孔的水位测量读到0mm，观测孔的水位测量读到mm。停止抽水后水位自然恢复，此时水位观测尤为重要，在抽水停止的同一瞬间测定恢复水位，观测频率按抽水时一样直到稳定为止。稳定标准同上。

10、测量记录：试验前，把观测孔，抽水孔的具体坐标及标高落实下来，便于科学计算。记录表要制定好，观测员要签名负责。电子数据及时存盘。

11、参数验算：根据不同的观测孔的水位下降资料，用电脑模型进行拟合，在拟合过程中对模型中各层土层的水文地质参数进行调整。调整后的模型中各层土层的参数作为模型计算降水运行方案的依据。

㈡降水运行：

1、成井基本要求：在围护体系封闭后才能进行坑内成井施工，否则地基加固会影响成井质量。降水井的成孔严格按照设计深度施工。

2、降水井运行：降水井降水在基坑开挖前20天进行，以保证有效降低开挖土体中的含水量，确保基坑开挖施工的顺利进行。抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水。根据开挖进度，井内水位应控制在基坑开挖面以下1.0m。

七、降水工程的辅助及补救措施：

㈠建立地下水动态监测网：

由于降水期较长，局部排水量较大，整体工程的地下水均衡关系将发生较大变化，必然对周边环境产生影响。为了较准确地建立地下水动态监测网，我公司将针对本工程降水施工设置监测点。降水施工监测要求：

1、降水开始前，所有抽水井、观测井同一时间联测静止水位。统一编号、量测基准点。

2、选择典型代表性的一排观测井孔、从降水开始，水位观测按抽水试验观测要求进行，复合、修正设计方案，并及时进行必要的调整。

3、观测井孔的观测时间间隔分别为30min、1h、4h、8h、12h，以后每隔12h观测一次，直至降水工程结束。

4、根据观测记录，及时分析降水过程中不正常状况及产生原因，提出调整及补充措施，确保达到设计降水深度。

㈡建立沉降监测网：

在降水工程实施之前，要根据降水设计中计算的抽水影响范围和该范围内的典型建筑布设沉降观测点，在抽水期间要进行连续沉降观测，若累计沉降量接近预警值（根据不同类型建筑确定的不同预警值）时，及时上报有关单位采取必要措施。

1、临近建筑物和地下管线的减压井抽水时间尽量缩短。

2、采用信息化施工，对坑内外观测井进行监测，发现问题及时调整抽水井数量及抽水流量，进行按需降水。

3、环境监测资料及时上报，及时绘制相关的图表、曲线，调控降水运行程序，确保基坑开挖安全和环境安全。

4、在降水井群施工完成后，进行试运行，再详细制定降压降水的运行方案。

5、在降水运行过程中随开挖深度逐步降低水位，根据试运行得到的结果，按开挖深度确定井群的运行。在控制承压水头足以满足基坑稳定性要求的前提下，尽量减小水位降深，以减小和控制降水对环境的影响。

6、对各种管线、需要保护的建筑、已建成的地下地连墙等，由专业监测单位进行监测。在基坑周围按“十”字型布设地面沉降监测点。

7、基坑施工过程中，如止水帷幕发生渗漏或严重渗漏，我公司及时采取相应封堵措施，以避免基坑外侧浅层潜水位发生较大幅度下降以及由此加剧坑外的地面沉降。

8、当坑外观测井内的水位下降超过合理变化的最大值时，加密监测次数，分析原因。

㈢潜水残留水处理：

由于受潜水含水层底板凹凸不平的影响，或存在局部粘性土夹层，在含水层底部会产生残留水，这部分水若处理不好将带出地层中大量细颗粒物质，使基槽边坡土扰动出现坍塌，影响基槽开挖和基础施工。出现这种情况时，为防止坑壁塌方，放慢挖槽速度，及时在坑壁做盲管导流，并在槽边挖盲沟集水，再将集水排走。导流盲管一般采用长0.5m的Φ25塑料管，做成花管缠80目尼龙纱网。盲沟贴坑壁开挖，宽300mm，深400mm。为防止水流将基坑底细颗粒物质带走造成基底土扰动，在盲沟中填φ4-6mm砾石。

㈣降水工程的环境影响和处理措施：

1、地下水污染防治：

本次降水工程中，防治污染的首要原则是不能再加剧浅层地下水的污染，因此降水设计以“抽-排”方式为主，即将潜水通过降水井从地下抽出，然后排入市政雨、污水管道。

为了掌握场区地下水水质动态的变化情况，委托专业单位对降水区域的地下水水质进行监测、分析，进一步确定降水区域的浅层水是否被加剧污染，以制定相应的治理措施。

2、降水井的后期处理：

降水施工为结构工程施工的辅助工程，属于临时工程范畴，因此降水工程结束（竣工）后，予以拆除或采取适当处理措施。

⑴降水管井在完成其使用目的后，首先切断抽水电源，拆除井下水泵、电缆、泵管，采用石硝填入井管内，回填高度为至井口3.0m。利用井孔内存水使之饱和，依靠自重压实。当井孔内存水不能使回填石硝饱和时，边回填边注水。距离井口3.0m以上采用粘土回填，并人工捣实。近地表部分按原来地貌恢复。混凝土在石硝回填后间隔3天回填。回填处理的有关技术要求参照《建筑地基处理技术规范》及其它规范、规程进行。

⑵暗埋排水管线、电缆等，当降水工程结束后，按照天津市政管理的有关规定，将暗埋的排水管、电缆等挖出之后，分层回填级配砂石，并分层夯实到规定的高度。

⑶降水井井口在抽水结束后，封填完成后，在路面部位要按照道路及市政要求，对井口部位要进行恢复到原有状态，确保车辆及行人的正常通行。

八、安全运行应急预案：

降水成功与否直接关系到整个工程的安全，所以在施工过程中不能忽视一些影响降水安全的因素。

㈠电源保证:

为了保证降水不间断，在施工现场除提供一路工业用电外，另外需配备柴油发电机。为了保证柴油发电机处于完好状态，发电机定期（1～2周）试运行一次，保证应急时柴油发电机能够即时发动供电。施工现场临时用电电路采用双向

闸刀，以确保工业用电与柴油发电机供电自由切换，保证应急时能全部启动降水，确保在基坑开挖过程中降水不中断。

㈡排水保证:排水是否正常将直接影响降水运行，施工现场必须合理布置排水沟，以能够迅速将大量地下水排入城市管道中。

㈢井管保护:

井管管材强度不是很高，经不起机械设备的碰撞和冲击。坑内挖土时，挖机等施工机械不能直接碰撞坑内井管，井周边的土不得用挖机操作，可以人工挖土，并要有专人指挥。

坑内所有降水井的井位根据图纸正确定位。对每口井均设置醒目标志，并且对可能受车辆行走影响的电缆线以及管路部位加以防护，并且抽水人员加强对现场的巡视力度。

㈣深基坑降水工程施工：

1、深基坑降水工程施工当根据设计文件和设计技术要求，结合工程实际编制施工组织设计。施工组织设计除具备常规的内容外，还重点包括环境保护措施、监控措施和急抢救措施等内容。

2、施工组织设计按规定程序进行审批。经批准的施工组织设计，不得随意变动。如确实需要进行修改时，应当经原批准单位组织专家讨论和审批同意，并征得原设计单位认可。

3、降水期间我公司将加强对施工现场的质量安全管理，履行技术管理程序，按照审定的施工组织设计进行施工，并对施工现场和周围环境进行监控。施工现场应当按深基坑降水设计、施工要求配备应急抢险器材和人员。

4、加强安全生产管理，严格执行安全生产责任制。施工现场必须采取有效的防范措施，防止安全事故的发生。

㈤深基坑降水监测：

1、深基坑降水监测包括：监测系统采用精度高、灵敏度高、耐用、安全等特点，监测采用商业化软件，进行数据自动采集和实时监测。同时，在基坑外重要部位布置2-3个人工监测点，便于同智能监测点对比分析。

2、专业监测单位根据勘察报告、设计文件、降水监测方案和施工组织设计等有关监测要求，制定监测监护方案，提出各项报警值界限，并经审核后实施。监测

记录规范，监测数据准确，并及时计算整理,提出合理意见，经审核后报设计、施工、监理等有关单位。工程期间，监测单位及时向委托方提交监测报告。

3、暴雨季节及地下水位涨落大、地质情况复杂等情形，监测单位加强对深基坑内外水位观测和周围环境的沉降、变形、地下水位变化等观察工作，有异常情况应当及时报告,并督促施工单位采取有效措施。

4、深基坑内外水位实行自动监测，实现信息化和数字化管理，监测单位将计算机采集系统水位监测结果向降水单位和监理单位汇报，并由监理单位及时向设计单位、甲方通报监测分析情况，提出合理意见。监测采集数据已达报警界限时，应当及时通知有关各方及时采取措施。

㈥深基坑降水应急预警：

在深基坑开挖前进行坑内降水，对坑内、坑外水位变化进行监测，分析判断坑内水位降低与坑外的水力联系状况，根据坑内外水力联系强弱划分为三个等级：弱（三级）、较强（二级）、强（一级），并设立预警装置，依次采用蓝色、橘红色和红色来加以表示。一旦坑内外水力联系较强时就要启动报警。具体规定如下：

三级状态：坑内降水坑外水位不发生变化或水位下降非常缓慢，且坑外最大水位降深到一定深度后停止下降，说明坑内和坑外无水力联系或水力联系弱，预警指示灯始终处于蓝色状态；

二级状态：坑内降水坑外水位发生持续小幅下降或发生明显波动，说明坑内外水力联系较强，预警指示灯由蓝色转为橘红色状态，以示警惕；

一级状态：坑内降水到一定深度时，坑外水位发生大幅度波动或出现明显下降，说明坑内外的水力联系强，预警指示灯转为红色状态，启动警报系统，实施报警，需要及时采取坑外回灌措施，以防事态的进一步扩展，立即请示上级主管部门，及时研究防治对策。

㈦深基坑降水警报分级处置与应急措施：

1、所有监测结果均处于三级状态时，施工可以按照正常程序进行。

2、当监测水位或基坑外地面沉降监测结果出现了二级状态时，就要引起高度警觉，借助专家系统判断，分析可能出现的危险，并加以控制。

3、当监测水位或基坑外地面沉降监测结果出现了一级状态时，工程已处于严重

的警备状态，实施全线告急，请示项目经理快速作出响应与抉择，以最快速度提出应急解决方案。

九、封井方案：

地下降水井底板施工完成后根据工程需要留置基坑内降水井，对基坑内地下水做观测，所有留置的降水井均安装井箍（大于井径100mm，高800mm、厚3mm 的圆筒），待主体结构施工完成以后进行封井。封井前在井内插入注浆管，然后向井内高压注入水泥浆，注满后采用10mm厚钢板法兰封井，用电焊焊牢，最后恢复底板上皮钢筋，浇筑预留的底板混凝土。见下图：

十、降水质量保证措施：

㈠井点成孔质量控制措施：①钻孔的孔口处设置护筒；②孔径施工垂直，上下一致，管井设计管径Φ400mm，孔底比管底深1.0m；③空压机洗井至水清砂净；④钻进中在需要的时候取土样并做好记录;⑤分节组装的井点管直径一致。管井井点管采用无砂混凝土管，其孔隙率不小于20%，且外壁包无纺布。

㈡井点管沉设符合下列规定：①下管前进行冲孔换浆，泥浆比重控制在1.15-1.25之间；②沉设前应先配管，分节沉设时，各节应同心并连并连接严密；③管井井点管高出地面200mm，井点管就位固定后，管上口应临时封闭；④滤料洁净，其规格为含水层筛分粒径的5～10倍。投放时符合下列要求：滤料投放前清孔稀释泥浆；滤料沿井管周围均匀投放，投放量不得小于计算量的95%；

滤料填至井口下1m左右时用粘性土填实夯平。井点管沉没后，检查渗水性能。当投放滤料管口有泥浆水冒出或向管内灌水能很快下渗时方为合格。配水管路断面根据排水流量确定并连接严密。排出的水经过沉砂处理后，方可排入市政管道。降水井点系统，在工程结构底板浇注完毕且混凝土强度达到设计要求后撤除、封井。井点封井后，及时回填密实。

㈢降水井保护措施：①坑内井在井口处用Ф16螺纹钢焊好保护架，设置井盖盖好。②坑外砌筑井台，井口设置井盖盖好，以防掉落井内杂物。③土方开挖时，除向土方开挖人员作好保护交底外，派专人负责看护成井，并随土方下挖逐节拆下井管。

㈣观测井的保护措施：①槽内观测井在井周围做好标志，以示保护。②每天进行巡视，检查观测井的保护情况。

㈤水泵安装：①潜水泵用钢丝绳吊放。②安装并接通电源，铺设电缆和电闸箱，做到单井单控电源，并安装时间水位继电自动抽水装置和漏电保护系统。

㈥抽降：根据基坑开挖深度及观测井水位变化情况分阶段控制潜水的降深。开始抽水时，因出水量大，为防止排水管网排水能力不足，可有间隔的逐一起动水泵。

抽水开始后，应逐一检查单井出水量、出砂量。当出砂量过大，可将水泵上提，如出砂量仍然较大，应重新洗井或停泵补井。

㈦水位观测：抽水前应进行静止水位的观测，抽水初期每天早晚7点观测2次，水位稳定后应每天观测1次，水位观测精度±2cm，并绘制地下水水位降深曲线。㈧抽排水控制措施：洗井后及时下泵，根据地下水流量确定泵的型号。由于本工程工期较长，为节约电力资源及降低水泵损坏率,我们将使用SWKX—2001型降水水位控制器，根据水位变化自动开关水泵，这样避免了人为因素影响水位上涨，保证抽水效果，并且可节约电能达80%以上。现场设专门抽降水管理小组，进行水位观测、抽降水记录。

㈨水位观测措施：水位设专人测量记录，坚持每天一次。观测记录每周上报一次，并根据测量数据调整降水方案。减少抽水对周围环境影响的措施：防范抽水带走土层中的细颗粒，根据地层选择合适的滤网，把好埋设井管和回填砂滤料的质量，并随时监控抽出的地下水是否有混浊现象。井点尽量保持连续运转，避免间歇和反复抽水。当抽水达到要求的稳定降深后，调整水泵的数量，以控制总抽水量，

尽量避免过多的抽取地下水。经常分析地面沉降观测点的监测资料，一旦发现问题及时处理，必要采取井水回灌措施。