深基坑降排水专项施工方案.doc

目录
一、编制依据和参考资料 - 2 -
二、工程概况 - 2 -
三、施工部署 - 2 -
四、施工方案 - 3 -
4.1 施工工艺流程 - 3 -
4.2 施工机具 - 3 -
4.3 材料 - 4 -
4.4 技术准备 - 4 -
4.5 井点安装 - 4 -
五、质量要求及保证措施 - 6 -
六、安全保证措施 - 10 -
七、文明施工 - 11 -
八、应急措施 - 11 -
九、井点降水计算书 - 12 -
9.1 水文地质资料 - 12 -
9.2 计算依据及参考资料 - 13 -
9.3 计算过程 - 13 -

xxx工程
深基坑降排水专项施工方案
一、编制依据和参考资料
1、 本工程总施工组织设计和水文地质报告；
2、《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-99；
3、《建筑施工手册》(第四版)；
4、《基坑降水手册》姚天强编著。
二、工程概况
A-1、A-12、A-27、B-5、B-18、B-30#楼6栋高层属于框剪结构；地上11层；地下1层；建筑高度：33m；标准层层高3m ；总建筑面积：50000平方米；总工期：360天。6栋高层原始地面平均高程：▽37.5m，深基坑坑底标高：▽32.3~34.2 m，基坑开挖深度：3.3m~5.2m，基坑最大开挖深度已大于5m，属于深基坑。
该区地下水按埋藏条件为第四系孔隙潜水类型。区域地下水以大气降水及城区水系的渗透为补给来源，以地表蒸发、人工抽取及径流为排泄方式。地下水位随季节变化，其水位变化规律一般在2~5月水位较低，在7~10月水位较高，地下水位年变化幅值一般为1米左右，稳定水位埋深2.91~3.80m，平均为3.47m。
因高层地下室埋深约4m，目前地下水位平均埋深为3.47m，地下室底板位于地下水位以下，故必须要考虑降排水方案。
因基底岩层以第2层粉土层为主，粉土层存在中等液化且可塑性差，为了确保基坑边坡的稳定，防止流砂，本工程排水方案采用单级真空井点排水。
三、施工部署
1、根据施工现场平面布置图、施工组织设计、水文地质报告，做好管井及观测井的平面定位、降水深度等设计工作；
2、根据施工进度计划安排，做好渣土外运申报和天气预报资料收集工作，保障土方开挖的顺利进行；
3、排水所使用的电气元件，设备须符合《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005的相关要求，经验收合格后方可投入排水施工；
4、落实专人负责设备的管理工作，保证基坑内降水深度符合设计要求，视水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完毕、回填土为止；
5、土方开挖及基础结构施工阶段，组织人员对基坑的变形进行检测，若遇紧急状况，立即启动应急预案。
6、基坑井点降水布置与距基坑外边沿至少1m距离之外。具体布置示意图如下：
基坑井点降水平面布置图

四、施工方案
4.1 施工工艺流程
放线定位―铺设总管―冲孔―安装井点管、填砂砾滤料、上部填粘土密封―用弯联管将井点管与总管接通―安装集水箱和排水管―开动真空泵排气―再开动离心水泵抽水―测量观测井中地下水位变化。
4.2 施工机具
1、 管：φ55，壁厚为3.0mm的无缝钢管，长6.0m左右，一端用厚为4.0mm的钢板焊死，在此端1.4m长范围内，在管壁上钻φ15mm的小圆孔，孔距为25mm，外包两层滤网，滤网采用编织布，外部再包一层网眼较大的尼龙丝网，每隔50～60mm用10号铅丝绑扎一道，滤管另一端与井点管进行连接。
2、井点管：φ55，壁厚为3.0mm的无缝钢管。
3、连接管：透明管或胶皮管，与井点管和总管连接，采用8号铅丝绑扎，应扎紧以防漏气。
4、总管：φ100钢管，壁厚为4.0mm，用法兰盘加橡胶垫圈连接，防止漏气、漏水。
5、抽水设备：根据设计配备12台5.5KW真空泵以及机组配件和水箱。
6、移动机具：自制移动式井架。
7、凿孔冲击管：φ219×8的钢管，其长度为10m。
8、水枪：φ50×5无缝钢管，下端焊接一个φ16的枪头喷嘴，上端弯成大约直角，且伸出冲击管外，与高压胶管连接。
9、 蛇形高压胶管：压力应达到1.50MPa以上。
10、 高压水泵：100TSW-7高压离心泵，配备一个压力表，作下井管之用。
4.3 材料
粗砂。不得采用中砂，严禁使用细砂，以防堵塞滤管网眼。
4.4 技术准备
1、详细查阅工程地质勘察报告，了解工程地质情况，分析降水过程中可能出现的技术问题及采取的措施。
2、 凿孔设备与抽水设备检查。
4.5 井点安装
1、安装程序
井点放线定位→安装高压水泵→凿孔安装埋设井点管→布置安装总管→井点管与总管连接→安装抽水设备→试抽与检查→正式投入降水程序。
2、井点管埋设
根据建设单位提供的测量控制点，测量放线确定井点位置。将套管水枪对准井点位置，启动高压水泵，水压控制在0.4～0.8MPa，在水枪高压水射流冲击下套管开始下沉，并不断地升降套管与水枪。一般含砂的粘土，按经验，在射水与套管冲切作用下，大约在10～15min时间之内，井点管可下沉10m左右，若遇到较厚的纯粘土时，沉管时间要延长，此时可增加高压水泵的压力，以达到加速沉管的速度。冲击孔的成孔直径应达到300～350mm，保证管壁与井点管之间有一定间隙，以便于填充砂石，冲孔深度应比滤管设计安置深度低500mm以上，以防止冲击套管提升拔出时部分土塌落，并使滤管底部存有足够的砂石。
凿孔冲击管上下移动时应保持垂直，这样才能使井点降水井壁保持垂直，若在凿孔时遇到较大的石块和砖块，会出现倾斜现象，此时成孔的直径也应尽量保持上下一致。
井孔冲击成型后应拔出冲击管，井点管插人井孔，井点管的上端应用木塞塞住，以防砂石或其他杂物进入，并在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层。该砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果，应注意以下几点：
（1） 砂石必须采用粗砂，以防止堵塞滤管的网眼。
（2） 滤管应放置在井孔的中间，砂石滤层的厚度应在60～100mm之间，以提高透水性，并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。填砂厚度要均匀，速度要快，填砂中途不得中断，以防孔壁塌土。
3、砂石滤层的填充高度，至少要超过滤管顶以上1000～1800mm-般应填至原地下水位线以上，以保证土层水流上下畅通。
4、井点填砂后，井口以下1.0～1.5m用粘土封口压实，防止漏气而降低降水效果。
5、冲洗井管
将φ15～30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗，直到流出清水为止。应逐根进行清洗，避免出现“死井”。
6、管路安装
首先沿井点管线外侧，铺设集水毛管，并用胶垫螺栓把干管连接起来，主干管连接水泵，然后拔掉井点管上端的木塞，用胶管与主管连接好，再用10#铅丝绑好，防止管路不严漏气而降低整个管路的真空度。主管路的流水坡度按坡向泵房5‰的坡度并用砖将主干管垫好。
7、检查管路
检查集水-下管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象，发现这种情况应重新连接或用油腻子堵塞，重新拧紧法兰盘螺栓和胶管的铅丝，直至不漏气为止。在正式运转抽水之前必须进行试抽，以检查抽水设备运转是否正常，管路是否存在漏气现象。在水泵进水管上安装一个真空表，在水泵的出水管上安装一个压力表。为了观测降水深度，是否达到施工组织设计所要求的降水深度，在基坑中心设置一个观测井点，以便于通过观测井点测量水位，并描绘出降水曲线。
在试抽时，应检查整个管网的真空度，应达到550mmHg(73.33kPa)，方可正式投入抽水。
8、抽水
轻型井点管网全部安装完毕后进行试抽。当抽水设备运转一切正常后，整个抽水管路无漏气现象，可以投入正常抽水作业。开机7d后将形成地下降水漏斗，井趋向稳定，土方工程可在降水10d后开挖。
五、质量要求及保证措施
1、采用机械开挖和人工修护相结合方式开挖，当机械开挖至距槽底200mm处时，改用人工开挖，以保证边坡坡度及槽底设计标高的准确性。
2、为了减小或平衡动水压力，防止流砂现象产生，基坑深度超过10m的，采用二级管井井点降水。
3、及时观测地下水位变化，定期观察井点管，应保证连续不断地抽水，正常的出水规律是“先大后小，先混后清”，如水上不来，或一直较混，或清后又混等，应立即检查纠正。
4、若基坑面积很大，明沟排水可划分若干区域，并设置在基坑边2m处。具体做法：挖一道深600mm、沟底宽300mm的排水沟，排水沟断面为梯形。
5、为了防止雨水淹没基坑，在基坑的四角（基坑尺寸不大的）或沿基坑边缘每隔30～50m设600集水井,井壁可用挡土板作临时支护，井底铺0.3m厚的砾石，以防泥砂堵塞水泵；安装3t/h深水泵，将水排至基坑外部，保持坑底干场作业。
6、土方开挖容许偏差和检查方法，见下表。

7、井点降水质量验收记录表，见下表：

8、降水监测记录表，见下表

9、轻型井点降水记录表，见下表：
轻型井点降水记录表
工程名称 工程里程
降水泵房编号 机组类别及编号
正式运转机组数 井点数量 开 根停 根

施工单位： 工程负责人：
注：观测孔水位读数一栏,如井孔多时可根据实际数量增列其序号
六、安全保证措施
1、装设符合《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005的用电系统，以防止触电等事故；
2、选用质量合格的水泵，安全性可靠，扬程和功率等性能满足要求；
3、降水施工过程中改变降水设计方案，应具有设计人员与施工人员的洽商处理意见书，必要时尚应具有审批手续；
4、抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽；当发生停电时，应及时更新电源，保持正常降水；
5、发现基坑（槽）出水，涌砂，应立即查明原因，组织处理；
6、降水过程中，特别是基坑开挖时，应随时观察基坑边坡的稳定性，防止边坡产生流砂、流土，潜蚀、塌方等现象；
7、在正式开工前，由电工及时办理用电手续，保证在抽水期间不停电。抽水应连续进行，特别是开始抽水阶段，时停时抽，会导致井点管的滤网阻塞。同时由于中途长时间停止抽水，造成地下水位上升，会引起土方边坡塌方等事故。
8、轻型井点降水应经常进行检查，其出水规律应“先大后小，先浑后清”。若出现异常情况，应及时进行检查。
9、在抽水过程中，应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制流水量，当地下水位降到所要求的水位后，要减少出水阀门的出水量，尽量使抽吸与排水保持均匀，达到细水长流。
10、真空度是轻型井点降水能否顺利进行降水的主要技术指数，现场设专人经常观测若抽水过程中发现真空度不足，应立即检查整个抽水系统有无漏气环节，并应及时排除。
11、在抽水过程中，特别是开始抽水时，应检查有无井点管淤塞的死井，可通过管内水流声、管子表面是否潮湿等方法进行检查。如“死井”数量超过10%，则严重影响降水效果，应及时采取措施，采用高压水反复冲洗处理。如粘土层较厚，沉管速度会较慢，如超过常规沉管时间时，可增大水泵压力，但不要超过1.5MPa。
12、水泵抽出的水应按施工方案设置的明沟排出，以防止渗下回流，影响降水效果。
13、基坑开挖应严格按规定放坡，操作时应随时注意土壁的变动情况，如发现有裂缝或部分坍塌现象，应及时进行支撑或放坡，并注意支撑的稳固和土壁的变化。一有危险情形，立即停止施工，消除隐患后，方可继续施工；
14、基坑开挖时，两人操作间距应大于3.0m，不得对头挖土；挖土面积较大时，每人工作面不应小于6㎡，挖土应由上而下、分层分段按顺序进行，严禁先挖坡脚或逆坡挖土，或采用底部掏空塌土方法挖土。
15、重物距土坡安全距离：汽车不小于3m；起重机不小于4m，堆土高不超过1.5m。
七、文明施工
1、在建筑物、构筑物、地下管线受降水影响范围的不同部位应设置固定变形观测点，观测点不宜少于4个，另在降水影响范围以外设置固定基准点；降水之前测量不少于2次，降水开始至达到设计降水深度期间，每天观测1次，达到降水深度后每2-5d观测一次，直至变形影响稳定或降水结束为止。
2、降水施工期间洗井抽出的淡水，在现场基本澄清后排放，并应防止淤塞市政管网或污染地表水体；
3、降水施工排出的土和泥浆，不得任意排放，防止污染城市环境或影响土地功能；
4、注意保护井口，防止杂物调入井内，经常检查排水沟、管，防止渗漏，冬季降水，须采取防冻措施。
八、应急措施
1、基坑侧壁少量渗水时，可浅插小孔径滤水管排水；
2、基坑侧壁渗水较大时，可采用导水管、插铁板、码草袋。砖砌沟等方法导水至基坑明排井并排出；
3、连续桩护坡桩间渗漏水，可采用喷射混凝土，桩间加孔灌注混凝土、粘土封堵；
4、局部地段集中渗漏严重，可采用基坑外加降水井、井排；
5、基坑底部或拱顶、侧壁见水时，可采用速凝混凝土灌、喷护；
6、地表水底铺设粘土，塑膜等增加渗透路径；
7、当工程降水可能影响基坑稳定和地面沉降时，可采取人工回灌地下水；如地面出现裂缝，应及时灌浆修补，防止地表水渗入；
8、基坑底部隆起时，可采取重压法，降水法。
9、井点使用后，中途不得停泵，防止因停止抽水使地下水位上升，造成淹泡基坑的事故一般应设双路供电，或备用一台发电机。
10、成孔时，如遇地下障碍物，可以空一井点，钻下一井点。井点管滤水管部分必须埋入含水层内。
11、井点使用时，正常出水规律是“先大后小，先混后清”，如不上水，或水一直较混，或出现清后又混等情况，应立即检查纠正。真空度是判断井点系统是否良好的尺度，一般应不低55.3-66.7kPa，如真空度不够，表明管道漏气，应及时修好。井点管淤塞，可通过听管内水流声，手扶管壁感到振动，利用手摸管子冷热、潮干等简便方法检查。如井点管淤塞太多，严重影响降水效果，应逐个用高压水反复冲洗井点管或拔出重新埋设。
九、井点降水计算书
9.1 水文地质资料

9.2 计算依据及参考资料
1、该计算书计算主要依据为国家行业标准《建筑基坑支护技术规范》(JGJ 120-99)，同时参阅了《建筑施工手册》(第四版)和姚天强等编写的《基坑降水手册》。
2、计算参数：滤管外径0.055m，滤管内半径0.025m，过滤器进水部分长度2m；基坑开挖面积1134m2，基坑开挖深度5.2m；地下静水位埋深4.55m，含水层厚度3.47m，
9.3 计算过程
1、井点吸水高度计算：
根据所选施工机械设备的参数，井点管的最大吸水高度计算如下：

HV为抽水装置所产生的真空度(kPa)；
△h为管路水头损失(取0.3～0.5m)；

H1=7.89m；
sw+D=0.55+5.2=5.75m；
根据计算得H1>=sw+D，故该设备满足降水施工要求！
2、井点布置计算：
(1)、基坑等效半径的确定：

l为基坑长度(m)；
B为基坑宽度(m)；
η为系数，1.137；
(2)、井点系统影响半径的确定：

R为降水井影响半径(m)；
r0为基坑等效半径(m)。
S为基坑中心处设计水位降深(m)；
dw为地下静水位埋深(m)；
sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m)。
H为含水层厚度(m)；
k为渗透系数(m/d)。
通过计算得到R0=34.772m；
3、基坑总涌水量计算：
根据基坑边界条件选用以下公式计算：

基坑降水示意图

Q为基坑涌水量(m3)；
k为渗透系数(m/d)；
H为含水层厚度(m)；
R为降水井影响半径(m)；
r0为基坑等效半径(m)；
S为基坑水位降深(m)；

D为基坑开挖深度(m)；
dw为地下静水位埋深(m)；
sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m)；
通过以上计算得基坑总涌水量为362.801m3。
4、每根井点允许最大出水量计算：

q为单井允许最大出水量(m3/d)；
rv为过滤器半径(m)；
l为过滤器进水部分长度(m)；
k为含水层渗透系数(m/d)。
通过计算得每根井点允许最大出水量为35.888 m3/d。
5、井点数及每根井点实际出水量计算：

通过计算得到井点管数量为12个
6、基坑中心水位降深计算：

S1为基坑中心处地下水位降深；
ri为各井距离基坑中心的距离。
根据计算得S1=1.622m >= S=1.2m，故该井点布置方案满足施工降水要求！
7、井点管长度计算：

D为基坑开挖深度(m)；
dw为地下静水位埋深(m)；
sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m)。
hd为井点管顶部离地面的距离(m)。
根据计算井点管长度为7.053m。
8、滤水管设计计算：
(1)、滤管长度

Q为流入每根管井的流量；
ne为滤管孔隙率，一般为2%～5%；
v为地下水进入滤管的速度；由经验公式v=k1/2/15求得；
根据计算滤管长度为66.603m。
(2)、滤网孔隙控制，要求dc>2d50
dc为滤网孔隙(mm)；
d50为含水层颗粒50％的直径(mm)，d50=6.41mm。
(3)、填料颗粒的控制
砂滤层颗粒尺寸应控制在5d50≤D50≤10d50并且建议D50=(6～7)d50，其中D50为填料粒径(mm)。
十、材料及设备计划
10.1 材料计划
主要材料用量表
序号
项目
型号
数量
备注
1
滤管
Φ55mm，壁厚3.0mm无缝钢管
70m
管壁上钻Φ15mm的小圆孔，孔距为25mm
2
滤网
编织布
15㎡

3
井点管
Φ55mm，壁厚3.0mm无缝钢管
90m

4
连接管
胶皮管
30m
与井点管和总管连接
5
集水总管
内径Φ100～127mm
170m

6
粗砂

0.5T

2、设备计划
主要设备用表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
钻机设备（回转/冲击钻机）

台
1

2
往复式真空泵
5.5KW
台
12

3
高压离心水泵
100TSW-7
台
2

4
 拔管机 
SH-30
套
1

5
拔管器
ZSB-60
个
1

6
电焊机
BX3-500
台
2