(完整版)降水设计施工方案

1、目录一、工程概况 11、工程概况 12、工程地质条件 13、水文地质条件 1二、编制依据 2三、降水设计、施工方案 21、降水方法的选择 22、降水设计 23、降水运行 44、降水动态观测 45、降水井施工 56、排水管铺设及供电系统安装 67、降水井的后期处理 78、注意事项 79、降排水维护管理及特殊情况的应急处理措施 8四、基坑降水对周边环境影响及对策 91、对周边环境的影响 92、降水影响计算 93、对策 11五、文明施工与环境保护措施 121、文明施工 122、环境保护 133、成品保护及监测 14降水工程安全专项施工方案工程概况1、工程概况拟建工程位于道里区友谊路与通江街 十字路口

2、十字路口东北角 ，现哈尔滨警 备区办公楼北侧 ，距松花江堤约 50m。交通便利，场地较平坦。 基坑占地 基坑 面积约 9431.2m2，基坑开挖深度为 6.8m。勘察资料显示场地地下水位 -3.3m ， 为了保证工程基础正常开挖，根据降水规范，地下水应降至基坑开挖底板下 0.5-1.0m ，即地下水位降至 7.3 7.8m 以下。2 、工程地质条件根据岩土工程勘察资料，场区地层岩性组成如下：第（1）层；杂填土：0.00 2.70m第（2）层；粉质粘土：2.70 5.80m第（3）层；细砂：5.80 11.30m第（4）层：中砂：11.30 25.20m第（5）层；粉质粘土：25.20 29.0

3、0m第（6）层；中砂：29.00 30.50m第（7）层：粉质粘土与中砂互层：30.50 35.30m第（8）层；粉质粘土：35.30 40.30m第（9）层；全风化泥岩：40.30 50.00m3、水文地质条件场地地貌单元为松花江河谷漫滩区， 根据地下水的埋藏条件， 场地地下水类 型为松散岩类孔隙潜水。根据区域水文地质资料：含水层厚 30 m，渗透系数 25m/d， 单井涌水量 2000 m3m3/d ，补给区与分布区一致。主要接受大气降水、地表水补 给，以侧向迳流 侧向迳流为主要排泄方式，地下水动态变化大，水量充足，分布 稳定。场地地下水与松花江水力联系密切， 由于含水层渗透性和 迳流条件

4、好， 因 此形成互补的补给和排泄条件。 地下水位年变幅 2-3m。现地下水位埋深 3.30m。 主要赋存于细砂和中粗砂地层中，降水有效影响半径 200m。、编制依据1、建筑与市政降水工程技术规范 ( JGJ/T111-98)2、供水管井技术规范 (GB5029699)3、水文地质钻探规程 DJ/T014894)4、水文地质手册第二版 (地质出版社 ) ；5、工程地质手册第三版 ( 建筑工业出版社 ) ；6、岩土工程勘察报告7、建筑工程施工现场供用电安全规范 (GB5019493) 三、降水设 计、施工方案1、降水方法的选择本工程为在粉质粘土和松散砂类地层中进行的深大基坑工程， 降低地下水位 是

5、必不可少的。 目前基坑开挖降水方法很多， 有深井点降水， 明排降水和轻型井 点降水，根据本场地降水时间集中、 水位降深及排水量较大的特点， 明排和轻型 井点的方法， 都不能满足基坑开挖及基础施工干作业的要求， 只有采用深井点降 水方法，才能有效防止基坑底部土体隆起或突涌的发生， 确保施工时基坑挖土和 封底时的安全，不发生冒水冒砂，保证底板的稳定性，减少对周边环境的影响。2、降水设计1) 基坑涌水量K 2H S SQ基Ln(1 RR0 )采用下式计式中：K ：含水层综合渗透系数，取经验值 K=25m/dR：有效影响半径， R 200mH：含水层有效厚度 H = 30mS： 基坑中心水位降深，设计

6、值 S=4.0mR0 ：大井概化半径 =36.31m计算得 Q =9387.66m3/d即基坑日排水量至少为 9387.66m3/d 才能满足设计 水位降深的要求。（2）井数的确定按场地的水文地质条件， 结合前面的降水工程条件分析， 拟采用深井点降水。 单井出水量、单井内水位降及基坑涌水量应满足如下条件：考虑地下水渗流对基坑地基土的影响，单井出水量不宜过大，即不超过 30m3/h ，单井内降深应以稍大于基坑内最大水位降为宜。基坑降水运行时总排水量应大于计算的基坑排水量， Q =nQ Q 降水井数可按下式确定： N=1.1Q /Q式中：Q ：单井出水量 Q 单 =30m3/h ；Q ：基坑排水量

7、 9387.66m3/d ； n：降水井点数经计算当 N=18.3418 眼，基坑日总排水量为； Q =nQ =1830m3/h 24h 33=12960.0m3/d ，即Q Q =9387.664m3/d ，满足上面 1、2条件。经以上验算，基 坑挖深 6.8m 时，降水井数 18 眼，单井水量 30m3/h 。基坑降水日排水量 =12960.00m3/d 。即选用额定出水量 30m3/h 、扬程大于 25m的配套潜水泵。（3）到达设计降深时间预测采用下式预测2QS H 2WS（ui ）k式中：S：计算点时间水位降 m；WS（ui ）为第 i 眼井的泰斯井函数； 其他符号意义同上式。经验算基

8、坑中心点水位降达设计水位降时间约 3 天。（4）降水井布置 根据降水计算结果和相关工程经验，降水井布置方案如下： 本降水工程采用环形方法布井， 大部分井点布置在基坑外侧， 部分降水井点 布置在基坑边部（详见降水井平面布置图） 。井间距约 17.89m，井深 18m。排水 方案采用分管单井排水方法，排入甲方指定的就近地点。设计技术参数见下表。降水施工设计技术参数井径 (mm)管径 (mm)井管 类型井深（m）井间距（m）滤料 （mm）降水井数 （眼）回灌井数（眼）550275双壁螺 旋管1817.893-5187（其中 2#、4#井兼做观 测井）3、降水运行（1）可采用分次降水，即边打井边洗井边

9、抽水，用调整泵深来调整控制降 水深度，以使水位缓缓平稳下降， 避免因剧烈水位下降会增加沉降量， 导致相邻 建筑物损坏。（2）严禁挖土机、吊车等设备撞击井管、排水管线、电缆等。（3）井管口有保护措施，防止杂物掉入井内。（4）降水井要保证昼夜连续运转，防止因停泵使水位上升，造成“涌槽” 事故。（5）降水结束需缓慢稳定抬升水位必具备两个条件： 建筑物防水必须做好； 建筑物荷载大于地下水上顶托力。（6）基坑内的降水井停抽后把潜水泵取出，以便甲方采取措施，进行封井 处理。4、降水动态观测（1）受场地条件及经济条件限制不单独布设观测井点，可在降水井外侧设 立观测井点或运行时选择代表性降水井定时关停，测得水

10、位下降情况。（2）降水运行开始即对地下水位进行全面的观测记录，以便随时获得水位 降落信息。降水运行时，做好水位观测记录，记录一式叁份，甲、乙双方及监理 单位各一份，为了取得下降水位深度数据， 可采用单井临时停泵的方法进行测量。（3）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。5、降水井施工（1）施工准备1）调查场地周围雨污水管线及雨污水井分布状况，布置排水管线和供电 线路。2）组织施工人员进行安全、技术交底。3）详细制定施工中各种材料计划和供应计划。（2）降水井结构根据地层及水文地质条件， 降水井井深为 18m ，开终孔径 550mm，下入

11、井 管为 275mm双壁螺旋管。（3）施工流向与施工流程准备工作钻机进场放线定位挖泥浆坑埋设钢护筒钻进终孔 下井管填滤料封井洗井合理安装排水管及电缆下泵抽水记录。（4）施工方法1）挖探井在拟施工降水井位人工挖探井直至见原状土， 3m 以上较浅的探井在确认无 地下管线及地下构筑物后下入护筒， 护筒外侧填粘土封隔好表层杂填土层， 以防 止钻井施工用水大量漏失及塌孔。2）挖泥浆池根据场地条件在距降水井 1.5m 左右处挖泥浆坑，一般每口井用一个泥浆池。3）凿井为确保降水效果，减小洗井难度， 所有管井采用泵吸反循环钻机成孔， 井径、 孔深不小于设计值，井身应保持圆正垂直。4）下管按设计井深事先将井管排

12、列、 组合，下管时所有深井的底部按标高严格控制。 井管应平稳入孔，接头要接牢固，完整无隙，确保强度，以免脱落；过滤器包好 井底布，缝隙清楚，下管要准确到位，自然落下，不可强力下压，以免损坏过滤 结构。下好井管后，把井管居中固定。5）填砾料井管下入后立即填入砾料。 砾料应保持连续沿井管外四周均匀填入。 填砾料时， 应随填随测砾料填入高度， 当填入量与理论计算量不一致时， 及时查找原因。 不 得用装载机或手推车直接填料， 应用铁锹填料， 以防不均匀或冲击井壁， 如遇蓬 堵可用水冲。填砾完成后在洗井过程中，如砾料下沉量过大，应补填，砾料为 3-7mm干净砾料。6）洗井：要求至少 1 个台班，确保洗井

13、质量，直至井内出清水，基本不含 砂，出水量大，井底沉砂不大于 20cm。7）封井：为了防止上部泥浆及降水直接渗入砾料内影响成井质量，等填砾 结束 20 分钟后，上部填粘土。8）合理安排排水及电缆电路：各井排水管和电缆应一齐铺设，排水要畅通 无阻，就近排放，连接合理，采用分管方式排入甲方指定的畅通下水管道。电缆 应绝缘有一定抗拉、抗压强度。9）水泵安装潜水泵及泵管安装吊放，置于距井底以上 2.0 2.5m 处。安装并接通电源， 做到单井单控电路，并检查水位继电制动抽水装置和漏电保护系统。10）抽降 连网统一抽降后应连续抽水，不应中途间断，需要维修更换水泵时，应逐一 进行。开始抽降时要间隔逐一启动

14、水泵。 抽水开始后， 应逐一检查排水管道是否 畅通，有无渗漏现象，如接头处或排水管渗漏应返工或维修。以及单井出水量、 出水含砂量。当含砂量过大，可将水泵上提，如含砂量仍然较大，应重新洗井。6、排水管铺设及供电系统安装（1）采用分管排水方法，排入甲方指定的地点。抽降前，在基坑外围埋设排水管。2）供电电缆敷设及配电系统安装降水井采用 QS-30/26-5.5 型潜水泵在所有泵全部开起的情况下降水用电 总功率为 110kW。考虑到降水井数量较多、距离较远，应分别设立 2 个总电源。 线路途经地段一般采用架空明敷的方式。 控制系统所需各级配电箱均采用正规厂 家生产的并带有漏电保护装置的配电箱。 各级配

15、电箱均需编号， 加安全护栏， 悬 挂警示牌，并做防雨措施。当在降水期间受到外部条件的影响限制， 造成对降水用水泵在井下的工作状 况不能及时掌握时， 需在一级配电箱上加装自动监控系统以实现对降水井总出水 量、井内水位、降水用水泵电机功率等数据及时监控，从而做出及时调整。为防止在降水期间发生意外停电事故，现场需有备用电源（如：发电机、二 路供电系统），并配有自动切换装置。1）电缆敷设路径如遇过路或穿越其它建筑物时， 须穿厚度为 2mm以上护电套 管加以保护。2）供、配电系统用的电力开关柜、动力配电箱安放要牢固稳妥。3）为保证降水工程连续运行， 需备足25%用电设备备件， 以便及时换修用电 设备。4

16、）电力开关柜及动力配电箱要上锁，应做好防雨、防砸等防护工作，并须 安装围栏，并在围栏不同方向悬挂警示标志，其放置地点要安全、平整，周围无 杂物堆放。5）供、配电系统设有三级保护装置。电力开关柜中设有过流、短路、过热 保护的自动开关。动力配电箱中设有过流、漏电保护的自动开关。7、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， 降水管井在完成 其使用目的后， 应及时采取必要的措施进行封填。 保护地下水资源不受污染。 该 项工作由水资源管理办公室负责。8、注意事项1）降水井的布置本工程在基坑外侧地下可能存在隐蔽工程， 因此在降水井的布置上就必须综 合考虑。首先要在充分研究施工

17、设计图纸的基础上， 对已有降水设计所提出的布 置方案进行局部变更， 避开地下结构的重要构件， 井孔施工过程中精确保证井孔 的垂直度，确保降水井施工后对结构不产生影响。（2）井点降水时应减缓降水速度，均匀出水，勿使土粒带出。降水时要随 时注意抽出的地下水是否有混浊现象。 抽出的水中带走细颗粒不但会增加周围地 面的沉降， 而且还会使井管堵塞， 井点失效。为此应选用合适的滤网与回填的砂 滤料。（3）若发生涌水、涌砂应及时封堵，必要时回填土体稳定险情，以便进一 步采取有效措施。（4）井点应连续运转，尽量避免间歇和反复抽水，保证降水位缓慢下降、 达到降深要求后， 调整抽水井布局， 保证动水位稳定， 以减

18、小在降水期间引起的 地面沉降量。9、降排水维护管理及特殊情况的应急处理措施降水工程施工结束后， 是较长时间的维持降排水阶段， 延续降排水要到基础 施工结束， 降排水维护与动态观测是该阶段的工作重点。在降排水过程中也可 能会出现诸如外来水涌出、 潜水和不能完全疏干等问题， 需采取必要的处理措施。（1）定时巡视降排水系统的运行情况，及时发现和处理系统运行的故障和 隐患，如水泵抽水出水情况，是否需要检修换泵；供电线路是否正常；排放水的 含砂情况及排水联络管道是否畅通。（2）在更换水泵时应先量测井深，掌握水泵安全合理的下入深度，以防埋 泵。（3）注意对井口的防护、检查，防止杂物、行人掉入井内。（4）当

19、发生停电时，应及时更换电源，尽量缩短因断电而停止抽水的时间 间隔，备用发电机保持良好，要随时处于准备发动状态，建设方负责。（5）随时了解掘进遇到的水情和土建施工单位对降水的意见，对管理和服 务加以改进，发现出水、涌砂，应立即查明原因，协同施工单位及时处理。四、 基坑降水对周边环境影响及对策1、基坑周边建筑物情况 降水对周边环境的影响因素主要是对地基土的破坏， 降水时应保证地基土的 结构不受破坏。深井点降水技术主要特征是抽水不抽砂，不扰动原始地层结构。 场地位于道里区繁华地带。基坑周边建筑物分诉如下：基坑南侧 - 最近点距基坑 2m远为警备区大楼、该建筑为上世纪 2030年 代。毛石基础，基础埋

20、藏浅，是重点保护建筑。基坑北侧- 6层居民住宅楼，最近点距基坑 21m，约为上世纪 6070 年代 建筑，基础形式不详，约为浅基础。基坑东侧有三个建筑物：（1）7 层居民住宅楼，最近点距基坑 8m，约为上世纪 6070年代建筑，基 础形式不详，约为浅基础。（2）3 层锅炉房，最近点距基坑 11m，约为上世纪 6070 年代建筑，基础 形式不详，约为浅基础。（3）高层 18 层住宅楼，最近点距基坑 13m，约为上世纪 90 年代建筑，约 为桩基础。基坑西侧为通江街，道路中心线距基坑边界约 11m，是道里区一条重要的交 通要道（见基坑周边建（构）筑物分布示意图） 。2、降水影响计算基坑降水后 ，建

21、筑物最近、最远点因水位下降不同引起应力变 化值的确定。下降漏斗水位下降侵润曲线及断面不同距离各点水位下降计算， 采用不完整 潜水井公式：2 0.73Q（lg X lg r）k?B式中： y断面不同点水位下降值（ m） h降水井水位下降最低点至含水层底板之距（ m） Q降水井涌水量（ m3/d ）X降水井边界至任意距离（ m）r 降水井半径（ m）k含水层渗透系数（ m/d）B待定系数（亦不完整井系数） 由 m/Lh/L 而定，式中：m含水层厚（ m）； L：过滤器长度（ m）沉降计算采用公式：按规范法计算：S=m0 PEsH式中 H为计算点未降水前水位埋深及最大降深时水位深降差（ m） P为计

22、算点水位下降引起水浮力减少（即附加应力差， KPa） ES为土体压缩模量，粘土 ES为 4.00MPa，细砂 ES为 10.00MPa。M0综合分层法修正系数，是根据我国多年沉降监测资料（高压缩综合分 层法计算的沉降量偏小，而低压缩土又偏大的结果，而提出的修正值） 。因军区 办公楼为保护建筑，是重点保护对象，是对沉降敏感的建筑，取1.3 修正沉降值。 其它建筑物取 1.0 修正（见因水位降引起静水浮力减少值计算表） 。沉降差（倾斜率）计算采用公式：S1 S2 S= L式中： S：倾斜率S1 ：距基坑近点沉降估算值S2：距基坑远点沉降估算值L：两计算沉降点间距离保护建筑 - 省军区办公楼两点间距

23、 L=15m沉降差 S1=2.24cm（距基坑 3.5m 处沉降值）S 2=2.07cm（距基坑 18.5m 处沉降值）S1-S2=2.24-2.07=0.17cmS1 S2S= L =0.000011通过上述计算，在基坑（大井）降水时，位于其影响半径200m范围内的建筑物均受不同程度影响， 由基础埋深形式和土体物理力学性质及各建筑物状态不 同，影响程度存在一定差别。 重要保护亦是最敏感建筑物省军区办公楼， 15m 范围两端点沉降为 2.24cm2.07cm，沉降差为 0.17cm，其倾斜差为 0.000011 ， 小于 0.002 控制要求，但其距基坑最近点的沉降量 2.29cm 对敏感的保

24、护建筑相 对较大，应采取措施加以保护。根据专家建议， 南侧降水井移动到基坑内施工， 降水井移动后距保护建筑近 点距离为 9.2m 估算影响沉降值为 2.16cm，远点（两点间距 15m）24.2m 处估算 沉降值为 2.04cm。计算倾斜率为 0.000008 。其它浅基础建筑物最近点沉降值最大值为 1.67cm，沉降差（倾斜）均小于 0.002 。高层 18 层住宅楼采用桩基础，由于桩侧壁失水，其侧摩阻力不会降低， 应有所提高，故周围建筑物采用桩基的影响是不大的。场地四周街道环境，经计算，在附加 10 吨暂时荷载的情况下，街道中心最 大沉降为 3.45cm （ 无附加荷载时沉降为 1.64c

25、m） 。此瞬间荷载影响深度大约在 4m左右。只要保证降水时不产生流砂，及土体掏空，就不会造成突然塌陷的严 重危害后果，只能在局部段土体的物理力学有突然变差或修路时对土质处理不佳 地段造成起伏或坑洼变化。3、对策为了将降水对周边环境的影响减到最小程度， 在基坑边坡稳定的前提下， 采 取如下对策：（1）滤水管外包两层 60 目井底布， 使降水井抽水含砂量符合国家有关规范 要求。（ 2）根据专家要求在基坑内增加 5 眼降水井， 距保护建筑物 9.2m 远，使保 护建筑军区办公楼两侧最近点距基坑距离由现在的 3.5 增至 9.2m，减少保护建 筑物最近点水位降 0.3m。（见降水井布置示意图）（3）靠

26、保护建筑物一侧设一道止水帷幕，降水井布置在止水帷幕内，止水 帷幕做为隔水边界， 使止水帷幕外侧水位不受降水影响或影响很小。 靠止水帷幕 附近降水井，在基坑内水井封闭时短时间启动。（4）在保护建筑物附近设回灌井 5 眼，降水开始对其水位进行回灌，使保 护建筑物周边地下水位保持不变或控制在自然变幅以内。 （见回灌井布置示意 图），设观测井 2 眼，观测建筑物附近水位变化和回灌后水位变化（见回灌井布置示意图）。（5）成井时，滤水管长度 12m，减少进水流速，滤水管外填砾料保持砂层 不与滤水管直接接触，滤水管上部用粘土封死，防止细砂土地基受到破坏。（6）限定单泵出水量，防止因出水量过大，地下水流速过急

27、，带动细砂涌 入井内，造成地基土破坏。（7）在保证地下水位降达到要求时，减少抽水量。即用最小的抽水量达到 降水要求。（8）降水运行开始抽降时要间隔逐一启动水泵，先启动远离保护建筑物的 降水井，后启动保护建筑物近处降水井， 顺序如下： 先启动 01#、02#、03#、04#、 05#、06#、，隔 3小时启动 07#、14#、10#降水井，隔 5 小时启动 15#、16#、17#、 18#降水井。（9）降水结束时要间隔逐一关闭水泵，先关闭保护建筑物近处降水井，后 关闭远离保护建筑物降水井，顺序如下：先关闭 08#、13#、 12#、11#、09#隔 3 小时关闭 07#、14#、10#降水井，隔

28、 2 小时关闭 01#、02#、03#、04#、05#、06# 降水井。（10）聘有资质的测量单位， 对周边建筑物和支护桩等进行沉降和位移观测， 一旦发现问题，找出问题原因并加以解决。五、文明施工与环境保护措施1、文明施工（1）严格遵守国家、市有关文明施工的规定。认真贯彻业主有关文明施工 的各项要求。制定出以“方便居民生活， 利于生产发展， 维护环境卫生”为宗旨 的文明施工措施，达到市文明安全工地标准。（2）加强宣传教育， 统一思想， 使全体职工认识到文明施工是企业的形象， 是队伍素质的反映， 是安全生产的保证， 以提高员工文明施工和加强现场管理的 自觉性。（3）结合本工程实际情况，成立以项目经理为组长的文明施工领导小组，