基坑降排水专项施工方案

1、基坑降排水专项施工方案摘要：本工地地下水含量丰富，为及时、有效地控制和减少施工过程中可能 发生的事故及财产损失，保证项目土方的正常开挖，主体结构稳定，需采取一定 的降水措施。促进施工安全生产有序发展。根据国家现行有关法律法规、危险 性较大的分部分项工程安全管理规定(住建部令第37号)、住房城乡建设 部办公厅关于实施危险性较大的分部分项工程安全管理规定有关问题的通知 (建办质201831号)等相关发文的要求，特制定基坑降水专项施工方案。关键词：工程建设；降水；明排；管井；监测引言：确保基坑内土方的正常开挖，基坑开挖及地下结构施工期间地下水位 尽可能的降低至基坑开挖面以下50cm。需采取一定的降水

2、措施，尽量确保基坑外 水位平稳下降，使降水引起的沉降和差异沉降最小，确保降水期间邻近建筑物及 地下管线能够正常使用。达到降水的前提下，使抽取的地下水总量最少，工程投 资最经济。下文对此进行具体阐述工程概况工程所在地，河南省某工地。施工期间，测得施工范围内地下水稳定水位埋 深1.633.05m，地下水稳定水位标高约195.50m，地下水类型属孔隙潜水，含 水层为第层及第层卵石，渗透系数K=100120m/d。地下水的补给来源主要 为河水、大气降水、农灌水等，排泄途径主要是侧向径流和人工抽取地下水。(1)地形地貌拟建场地位于中朝准地台的南缘，其基本构造格架为两隆夹一拗，即箕山隆 起带、背孜隆起带夹

3、汝州拗陷带。拟建场地位于近东西向的三门峡-宜阳-汝州- 襄城断裂的南侧，场地及附近不存在全新活动断裂。拟建建筑场地原为农田，地 势高差不大，较平整。地貌单元为汝河河漫滩与汝河I级阶地前缘交汇处。(2)工程地质根据钻孔揭露、岩土时代成因及岩土物理力学性质，在勘探深度范围内，场 地地层中上部属第四系全新世下更新世冲洪积、湖冲积形成的粉质粘土、含卵 石粉质粘土、圆砾、卵石及硬黏土；下部属古生界二叠系（P）的棕红色泥岩， 自上而下共分6层，分层描述如下：耕土（。）黄褐色，以粘性土为主，含有草根、砂卵石等，表层分布。粉质粘土（*）褐黄色、灰黄色，可塑。含铁锰质斑，偶尔夹有少量钙质结核，切面稍有光 泽，干

4、强度中等，无摇振反应。卵石（.）杂色，以青灰色为主，稍密状，卵石粒径一般28cm，最大粒径超过30cm， 卵石外形以次圆状、次棱角状为主，磨圆度中等，分选一般。卵石母岩成分以石 英岩、石英砂岩及安山玢岩为主，充填物主要为圆砾及中粗砂，见少量漂石。-1含卵石粉质粘土（“;.）褐黄色灰黄色，可塑。含铁锰质斑，偶尔夹有少量钙质结核，卵石含量约 15%。切面稍有光泽，干强度中等，无摇振反应。-2圆砾（L）杂色，松散稍密状，粒径一般0.23cm，最大粒径超过5cm,以次圆状、 次棱角状为主，磨圆度中等，级配一般，分选性一般。卵砾石成分以石英岩、石 英砂岩及安山玢岩为主，充填物主要为粉质粘土、中粗砂等。卵

5、石（醴也）杂色，以青灰色为主，中密密实，卵石粒径一般26cm，个别大于15cm, 卵石外形以次圆状、次棱角状为主，磨圆度中等，分选中等。卵石母岩成分以石 英岩、石英砂岩及安山玢岩为主，卵石骨架间主要被圆砾和中粗砂充填。硬黏土 n-)棕红色，硬塑坚硬状，呈固结或半胶结状态，裂隙发育。含较多钙核，局 部钙核富集成层。见浅灰绿色、白色斑块，光泽反应有光泽，摇振反应无，干强 度高，韧性高。局部夹卵石薄层。泥岩(P):棕红色，泥质结构，属于软岩，较完整，锤击声哑，有较深凹痕，裂隙发育， 岩芯呈短柱状，岩芯长度多为1030 cm，部分用手可掰掉碎块并可捻成粉沫状， 岩芯柱中局部钙质含量较高，相对较硬。设计

6、方案降水方案选择根据初步勘测报告，结合本项目基坑的特殊性以及周边类似基坑施工经验， 本基坑降水工程拟采用坑外井管降水+坑内明排的方式。在基坑四周设置降水井进行坑外降水。随着基坑开挖在基坑内处设置排水沟和集水坑进行明沟排水。基坑外管井降水主要设计参数根据本项目地质详勘资料及施工图纸，本项目开挖主要地下水类型，赋存于 第四系中更新统的粉质粘土、卵石中，地下水类型属孔隙潜水，含水层为第层 及第层卵石，渗透系数K=100120m/d。由于泥岩的渗透系数约为0.005 0.5m/d远远小于其它地质结构层的渗透系数，故将泥岩层视为不透水层。另外基 坑底距泥岩面9.514.5m不等，本项目设计管井降水井底为

7、泥岩层，以入岩0.51.0米为准，管井深度约1517米。根据场区地层及施工经验及地质纵剖 面图，管井深度定为1517米左右。含水层厚度大致如下表所示。序；名称尺寸(长X宽)m含水层厚度(m)渗透系数(m/d),1，260X180121002区6300X230101103区，260X170101104区0230X 19012100表1施工降水含水层厚度统计表根据地下水特征及本项目实际情况，基坑降水设计分四区进行，并结合实际 情况布置。根据建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)进行计算：计算基坑等效半径按公式：一，罕计算。A 区：长度 a=260m，宽度 b=180m。4&B00计算得:B

8、 区：长度 a=300m，宽度 b=230m。邕一，兽詈一皿山Im计算得：C 区：长度 a=260m，宽度 b=170m。r0-_- Ilfl-Mm计算得：D 区：长度 a=230m。宽度 b=190m。计算得:降水井影响半径宜根据当地经验确定，根据管井技术规范（GB50296- 2014），按下列公式计算:R-2SHK式中：R降水影响半径（m）；S一基坑水位降深（m）；K一渗透系数（m/d）；H一抽水前含水层厚度（m）经计算：fl-2 5 7-2x12x12x100-031.39 m TOC o 1-5 h z A区：。R-2S面,-2x 10 x10 x110-GG3.32djB区：。R-

9、2S面、-2x 10 x10 x110-GG3.32djC区：。D 区：- !_.!，！ ，i，（2）降水井深度计算：降水井的深度按管井技术规范（GB50296-2014 ）：HW=HW1+HW2+HW3+HW6式中：HW一降水井深度m；HW1 一自地面算起至设计要求的动水位间的深度（m）；HW2二ir0,i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/101/15取值1/10；r0为降水井分布范围的等效半径或降水管井排间距的1/2；HW3一从HW2以下算起至最下部过滤器底端的长度（m），取2.5m；HW6沉淀管长度，本工程降水井不设沉淀管，取0；由于现有规范中计算模型与本工程实际情况不一致，根据地质

10、资料及施工图 纸，部分地质结构含水层较大，降水井过大或过下埋深无法起到降水作用，结合 本项目实际情况将井底设置在含水层以下1.0m的位置。最大限度降低基坑中部 最不利位置的潜水，同时加强基坑内明排。具体降水深度见下表：序号名称降水井深度备注1A区17m2B区15m（3）涌水量计算根据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）采用大井法潜水完整井公 式计算基坑涌水量，计算公式如下:式中：Q一基坑总涌水量（m3/d）；k一含水层渗透系数（m/d）；H一潜水含水层厚度（m）；S-基坑地下水位的设计降深（m）；R一降水影响半径（m）；r一基坑等效半径（m）；A区:Q-ttK i2H-5j，S：j-

11、3. 14x100:a1七329g7 ga卬斗7)时钏B |区:C区:y-7TX 容一旧，-3. L4X LIO Z捋316,94 用斗 dD区:q _ 汹日-算电一 L4x 1U0 * i.2ZI2-I2.X12 尚的&考虑到本项目基坑开挖时河水及雨水会对地下水形成一定的补给，因此建议 本项目基坑涌水量按1.5系数考虑。计算得：A 区涌水量 21998.66X 1.5=32997.98m3/dB 区涌水量 20315.94X 1.5=30473.92 m/dC 区涌水量 18316.94X1.5=27475.40 m，/dD 区涌水量 21682.76X 1.5=32524.14 m/d（4

12、）单井出水量q及井群数量N的确定：根据管井技术规范（GB50296-2014），地下水向完整井的稳定流计算可 采用下列公式：式中：q管井出水量（m3/d）；K一含水层渗透系数（m/d）；H自然条件下潜水含水层的厚度（m）；R一降水影响半径（m）；r一抽水井过滤器外面层的半径（m）；经计算得:A区:._1S_ l.?5f5x1OOxi：2x12-12j 甚也_口；能用斗dq 】gR-lgwgR31 一 3B-lgO. 1日B |区:_1,3GGK以H5J S_1.3GGkUOx(2K10LV 勺。_.解 呵仙 一 一 C区：_L3KJKr2H-5j 3 _ L3G6N HQu*10-LOj由_-

13、的V一一一 D区：_1.3fi6KiZH5.)5_ l.ftfix1OOxi：2x12-12j成小斗d一 一 m根据周边类似基坑降水工程经验，受群井效应影响，实际的单井出水量约为 理论计算值的50%，故综合考虑各方面因素单井出水量:A 区:q=1073.56X0.5=536.78 m/dB 区:q=766.03X0.5=383.01 m/dC 区:q=766.03X0.5=383.01 m3/dD 区:q=1073.56X0.5=536.78 m3/d井管个数N=1.1Q/q，计算如下：A 区:N=1.1Q/q =1.1X32997.98/536.78=67.62 个，取整为 68 个。B 区

14、:N=1.1Q/q =1.1X30473.92/383.01=87.52 个，取整为 88 个。C 区:N=1.1Q/q =1.1X27475.4/383.01=78.91 个，取整为 79 个。D 区：N=1.1Q/q =1.1X32524.14/536.78=66.65 个，取整为 67 个。表3降排水特性表水泵选型:根据单井出水量、井深、及水泵每天运行时间(按20小时计算)，进行水 泵选型：A 区：q=536.78/20=26.84 m3/h，选用 QS25-24 型潜水泵，流量 25m3/h, 扬程24m，电机功率3KW；B 区：q=383.01/20=19.15 m3/h，选用 QS

15、25-24 型潜水泵，流量 25m3/h， 扬程24m，电机功率3KW；C 区：q=383.01/20=19.15 m3/h，选用 QS25-24 型潜水泵，流量 25m3/h, 扬程24m，电机功率3KW；D 区：q=536.78/20=26.84 m3/h，选用 QS25-24 型潜水泵，流量 25m3/h， 扬程24m，电机功率3KW。井管结构设计井口：井口高于周边地面0.300.50m，以防止周围污水渗入井内。井 口距基坑边2米。井壁管：选用内径300mm，外径360mm钢筋混凝土井管，每节长度 2.5m，管节间采用焊接连接。滤水管：滤水管采用内径300mm，外径360mm的钢筋混凝土

16、滤水管， 滤水管外包两层60目的尼龙滤网。填滤料：滤水管周围填磨圆度较好的直径810mm的圆砾石。填素土封孔：为防止抽潜水引起的地面沉降，在滤料填至井口下1.5m 左右时用粘性土填实夯平，并做好井口管外的封闭工作。洗井：重复使用空压机洗井，直至满足出水含砂率0.02%。，以保证抽 水设备正常运转及不致使泥砂带出会引起地层下沉，以保证做好含砂率的监测及 处理。排水系统：降水井中采用50mm消防带与水泵连接。在降水井外侧1m 沿基坑周边设一圈排水管，降水井内的水通过消防带抽至排水管内，排水管采用 DN300PVC管，埋于地下约1m深，每隔30m设置一个检查井。排水管通过排水干 管排入施工区域外的自

17、然排水沟，排水干管采用DN500波纹管，在排水干管出水 口设置三级沉淀池。若高程无法自然排水，采用污水泵加压。坑内明沟排水基坑开挖的涌水量主要就是在砂卵石孔隙水及基岩裂隙水的涌水量，渗透系 数K=100120m/d,其余地层渗透系数均非常小，在基坑开挖施工期间基坑内主 要来水为大气降水，因此在施工期间考虑在基坑开挖面设置明排水沟及集水井进 行抽排。基坑开挖过程中在开挖掌子面设置0.45mX0.4m（宽X深）的排水沟满足基 坑汇水抽排需要，同时在排水沟中最低点设一处集水坑（0.8X0.8X0.8m），集 水坑内安装水泵（6 50，5.5kw，25m3/h，24m）将水抽排至排水管，经沉淀处理 合

18、格后排入明渠内。施工组织施工进度计划根据本项目施工的特点，为保证车站施工顺利进行，满足总工期的要求，降 水井施工期计划如下：序项目天数（d）计划开工日期计划完工日期1A区降水井施工302020.09.132020.10.132A区施工降水602020.12.132021.02.143B区降水井施工302020.07.112020.08.114B区施工降水602020.08.122020.12.125C区降水井施工302020.06.102020.07.106C区施工降水602020.07.112020.09.117D区降水井施工302020.08.122020.09.128D区施工降水6020

19、20.09.132020.11.13表4施工降水计划表主要资源配置2.1主要劳动力配置根据现场实际施工情况，主要劳动力配置如下表。序号名称人数备注 TOC o 1-5 h z 降水井施工工22人抽水工16电工2杂工5机械工4测量工2挖机司机2汽车司机2起重工2表5主要劳动力配置表2.2主要设备配置根据本项目的工程地质情况，为保证降水的正常运行，主要设备配置如下表:管井钻孔管内抽洗表6机械设备配置表降水井施工3.1施工流程钻孔施工机械设备选用旋挖钻机及其配套设备。其工艺流程为：施工准备f 测放井位一埋设护筒一安装钻机一钻进成孔一清孔一下井管一填滤料封孔一洗井 f安泵试抽f验收f正常运行。3.2施

20、工技术要点测放井位：根据井位平面布置示意图测放井位，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。施工前必须调查清楚地下管线 的走向，以免施工时破坏其它管线。埋设护口管：护口管底口应插入原状土层中，口管与井壁之间的环状 间隙用粘性土填实封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.30m 0.50m。安装钻机：钻井设备采用SY250旋挖钻机，钻头采用直径800mm的钻 头，确定井位后将钻机移动至井位，调直钻杆，让钻杆中心与井孔中心保持在一 条直线上。在钻进过程中不发生位移和倾斜，要随时检查钻机底盘的水平及钻杆 的垂直度。钻机在平台上移动时，速度要慢并注意安全。钻进成孔：降

21、水井开孔孔径为800mm，一径到底，钻进过程中采用优 质黏土或膨润土制备泥浆护壁，防止塌孔。在钻至设计深度以后停钻，用清水置 换井内泥水即清孔换浆，并测定孔深，确保孔底沉渣厚度小于300mm。满足孔深 要求之后，撤机。下井管：井管采用成品钢筋混凝土管，内径300mm，外壁360mm，管 节连接采用焊接。井管进场后，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，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。（6）填滤料：投放滤料前需将滤料冲洗干净，井管吊放好后沿井管

22、周围均 匀投放滤料，保持连续，要避免填料速度过快或不均造成滤管偏移及滤料在孔内 架桥现象。滤料填至井口下1.0m左右时用粘性土填实夯平。（7）洗井：本降水工程采用空压机法洗井，其施工要点如下：首先，用空压机采用“空气吸泥”的方法将井内沉淀物清洗干净，其原理是 当压缩空气通过进气管通到排水管下部时，排水管中变成气水混合物密度小于排 水管外的泥水混合物密度，这样管内外产生压力差，排水管外的泥水混合物，其 密度随掺气量的增加而降低，三相混合物不断被带出井外，滤料中的泥土成分越 来越少，直至清洗干净。当井管内泥砂多时，可采用“憋气沸腾”来破坏泥皮和 泥砂滤料的粘结力，直至井管内排出的水由浑为清，达到正

23、常出水量为止。（8）安泵试抽：洗井完成后，及时放入潜水泵进行试抽，检测出水中含砂 量，不满足要求时提出水泵，再次洗井，直至出水含砂量满足要求为止。（9）验收：降水井施工完成后，及时邀请监理工程师对降水管井进行验收， 验收按照管井技术规范的有关规定及监理工程的相关要求进行，管井验收应 符合下列规定：1）管井结构应符合设计要求；2）管井实际深度应在井位处实际测量；3）单井出水量和降深应符合设计要求；4）井水的含砂量应符合规范要求；5）井斜应符合规范要求；6）井底沉淀物的高度应小于井深的5%。（10）降水井运行排水系统：从降水井抽出来的水采用6 50的消防带排入 排水管内，汇总后经排水干管排入到自然

24、排水沟中。3.3质量控制要点（1）降水井质量控制1）钻孔时精心施工，杜绝塌孔事故发生，防止因塌孔而危及周围建筑物安 全；钻孔保证孔径上下一致，圆顺垂直，防止井孔缩径、倾斜。2）各节井管焊接时保证上下同心、焊接严密，不透水、不漏气；降水设备 的管道、部件和附件等在组装前必须经过检查和清洗，滤管在运输、装卸和堆放 时应防止滤网损坏。3）洗井采用空压机洗井，每口井洗井不少于两次，空压机洗井不少于2个 小时，达到正常出水时含砂率小于0.02%。4）抽水前统一测一次各井静止水位，抽水开始后，水位未达到设计降水深 度以前，每天观测三次水位（根据观测数据绘制水位降深值S与时间t过程曲 线图分析水位下降趋势，

25、预计降水深度要求所需时间），达到设计降水深度以后 每天观测一次。5）控制单井出水量及抽水强度，减小降水影响范围。6）根据水位、水量观测记录，查明降水过程中的不正常状况及其产生的原 因，及时提出调整补充措施，确保达到要求的降水深度。7）抽水设备定期保养，降水期间不得随意停抽；降水井系统设双电源供电， 除采用市政电力外，配备发电机组，市政停电时采用发电机组供电。8）注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水沟，沉淀池，严禁渗 漏。9）更换潜水泵时测量井深，掌握潜水泵安装的合理深度，防止埋泵。（2）泥浆处理措施为了避免在降水井钻孔施工过程中泥浆渗漏，给周围环境造成污染。特制定 以下泥浆处理措施：1

26、）降水井施工前，在开挖基坑范围内合适位置开挖泥浆池，底部采用彩条 布等防渗材料铺底，防止泥浆渗漏，周边采用1.2m高防护网全部封闭。2）降水井施工过程中，用小挖机梳理水沟，将井口排出的泥浆引入沉淀池。3）在钻井过程中，工人必须随时观察泥浆池的稳定性以及泥浆液面标高， 泥浆面必须低于泥浆池上口 30cm。4）在洗井过程中，必须采用泥浆泵及泥浆管将泥浆排放到沉淀池内，经沉 淀后排入自然排水沟，严禁将泥浆直接排放到市政污水、雨水管道内。5）每口井施工结束后，必须及时清理施工现场，做好文明施工工作。（3）降水井质量检验标准为了保证降水正常运行，需在降水井施工完成后对其质量进行检验，检验标 准如下表所示

27、：4井管（点）间距15%（与设计值相比）5井管（点）插入深度W200mm（与设计值相比）6过滤砂砾料填灌5%（与设计值相比）7正常出水时砂含量是否安全监测信息管理流程图日报：监测当日通过电子邮件或书面的形式报送监理单位、委托方；预警快 报：及时通过口头、电话或短信等快捷方式上报监理单位、委托方，同时报送项 目公司项目工程师和专业工程师，必要时越级上报项目公司主管领导。月报：每 月25日前以书面形式提交监理单位、委托方。现将流程图分成如下几个阶段：（1）采集数据（包括现场安全巡视），对数据进行初步分析，初步判断监 测对象安全，如果情况可疑应通知业主，并做进一步监测验证。（2）数据录入计算机，上传至信息化网络平台数据库，进行数据处理，各 有关审核人或专家顾问组在各个终端进行网上审核。（3）审核合格，生成成果报告，这里主要指周报（全部