基坑局部降水及封井方案

-31-中国建筑第七工程局有限公司第九章基坑降水实施方案9.1地质条件9.1.1地层情况9.1.2水文情况根据钻探揭露，本工程勘察期间量测的水位在地面以下7.6-8.0m，水位标高91.3m左右。属潜水，地下水主要受大气降水补给，排泄方式主要为蒸发排泄和人工开采排泄，其动态变化主要受季节性降水的影响，从7月中旬至10月上旬是每年丰水期，每年12月至来年2月未枯水期。场地附近无污染源。正常年份地下水年变幅1.5m，近3-5年最高水位6.0m。历史最高水位在3.0m左右。水位标高在97.0m。根据临近场地地下水情况，场地地下水位在自然地面下4.5m左右。根据基坑的开挖深度最深为7.2-7.5m，基坑降水设计水位取各个区域基坑开挖深度下1.0m，本场地最大降水深度为4.0m，根据勘察资料，上部土层综合渗透系数K取0.5m/d，下部砂层综合渗透系数K取8.0m/d，根据地下水控制方法和当地经验，选用管井进行降水，管井深度为±0下25.0m。9.2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，本次降水的目的为：1、通过降水及时疏干开挖范围内土层的地下水，使其得以压缩固结，以提高土层的水平抗力，防止开挖面的土体隆起。2、在基坑开挖施工时做到及时降低连续墙内基坑中的地下水位，保证基坑的干开挖施工的顺利进行。9.3工作量布置依据及工作量9.3.1设计依据（1）《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）。（2）《新乡平原新区“龙源新镇二期”农民安置房项目岩土工程报告》（详勘阶段）。（3）其他现行的适用的规范和标准。（4）建设单位提供的相关资料及现场实际情况。9.3.2降水计算本次选取单栋建筑物（主楼进行降水计算），基坑类型基坑属于均质含水层澘水非完整井基坑，且基坑远离边界。计算公式为：其中Q──基坑涌水量；k──土层综合渗透系数，k=6.0；S──基坑水位降深，S=2.38m；R──降水影响半径，R=2*S（KH）0.5=43.5m；r0──基坑等效半径,r0=（F/π）0.5=2.6m；F──基坑面积F=21.5m2H──潜水含水层厚度，H=20.0-6.1=13.9m；L=20.0-4.0=16.0m;h=20-9.48=10.52m。3.4计算公式：n=1.1*Q/q=1.1*196.65/60=3.6井点类型属于：管井。其中基坑总涌水量：Q=196.65m3/drs──过滤器半径rs(m)，rs=150.00mm；l──过滤器进水部分长度l(m)，l=4.0m；k──含水层渗透系数k(m/d)，k=6.0；q──单井涌水量(m3/d)，经验值取为60m3/d3.5管井数量计算结果：每一栋楼的电梯井和消防电梯井各布置降水井数量n=4个，根据电梯井形状数量综合考虑，本工程共布置管井48口，管井深度20米。9.4降水井构造与设计要求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，一般采用优质粘土或水泥浆封闭，其深度不小于4.00m。2、井壁管：井壁管均采用水泥管，井壁管直径为φ300mm（内径）。3、过滤器（滤水管）：采用桥式滤水管，滤水管外均包一层30目～40目的尼龙网，滤水管的直径与井壁管的直径相同。4、沉淀管：沉淀管主要起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而影响进水的作用，沉淀管接在滤水管底部，直径与滤水管相同，长度为1.00m，沉淀管底口用铁板封死。5、填砾料（绿豆砂或瓜子片）。从井底向上至地表以下10.00m围填瓜子片，在瓜子片围填面以上围填颗粒磨圆度较好的4#砂（绿豆砂），填至地表以下3m。6、填粘性土封孔：在绿豆砂的围填面以上采用优质粘土围填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作。7、各井的结构及过滤器的安装部位见设计方案中构造详图。9.5成井（孔）施工工艺与技术要求成孔施工机械设备选用QJ150-1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，围填填砾、粘性土等成井工艺。成井工艺流程如下：1、测放井位：根据降水井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0.10m～0.30m。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φ600mm，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：钻孔钻进至设计标高后，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，孔底沉淤小于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、填砾料（绿豆砂或瓜子片）：填砾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调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调到1.05,然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入砾料，并随填随测填砾料的高度。直至砾料下入预定位置为止。8、井口封闭：为防止泥浆及地表污水从管外流入井内，在地表以下回填3.00m厚粘性土止水，或采用水泥浆封孔。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，可换用空压机抽水洗井，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，在降水井内及时下入潜水泵与接真空管、排设排水管道、地面真空泵安装、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。先采用真空泵与潜水泵交替抽水，真空抽水时管路系统内的真空度不宜小于-0.06MPa，以确保真空抽水的效果。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。9.6降水运行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）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）基坑内的降水井应在基坑开挖前二十天进行，做到能及时降低连续墙内基坑中的地下水位。2）降水井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自短至长，每次抽水井内水抽干后，应立即停泵，对于出水量较大的井每天开泵的抽水的次数相应要增多。3）降水运行过程中，做好各井的水位观测工作，及时掌握地下水位的变化情况。4）降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员应认真做好各项质量记录，做到准确齐全。5）降水运行过程中对降水运行的记录，应及时分析整理，绘制各种必要图表，以合理指导降水工作，提高降水运行的效果。降水运行记录每天提交一份，对停抽的井应及时测量水位，每天1～2次。3、降水运行技术措施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）电缆线，配电箱的排设与安装，布置要合理，不影响挖土施工作业。3）降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段，为保证在开挖时及时将地下水降至开挖面以下，因此在洗井过程中，洗井完一口井即投入一口，尽可能提前抽水。4）降水的设备（主要是潜水泵与真空泵）在施工前及时做好调试工作，确保降水设备在降水运行阶段运转正常。5）降水运行阶段应经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常应及时调泵并修复。6）降水运行阶段应保证电源供给，如遇电网停电，有关单位须提前两个小时通知降水施工人员，以便及时采取措施，保证降水效果及施工安全。9.7投入主要机械设备编号设备名称规格型号数量电功率（KW）1工程钻机QJ150-1型1台套372泥浆泵3PNL1台22386泵1台7.54空压机3W-6-7DX1台755电焊机BX1-500-32台10×26潜水泵QDX3-20-0.7520台0.75/台7真空泵2S-2304台11/台第十章封井实施方案10.1封井方案基坑采用管井降水，保证正常施工，降水井管井按自然地面下20m深，其中沉沙段大于等于2m，管井口周围以下3m范围内回填粘土。采用外径380mm的混凝土虑管，壁厚40mm，内径300mm，设计地下水位设防高度-11.0m，基础筏板厚900mm～1200mm不等。综合考虑地下室抗浮以及粉质粘土透水性差的因素，计划在地下室施工时在降水井处预留套管，并于地下室顶板（外墙）浇注完成后用微膨胀抗渗混凝土浇注封堵。10.2封井技术要求10.2.1封井步骤钢护筒安装→垫层浇筑→底板防水施工→底板混凝土浇注→地下室墙顶板浇注→管井封堵10.2.2管井封堵材料42.5级水泥、砂、1～2cm石子、水、防水卷材、钢套管、钢板、止水钢板、电焊机等机具。10.2.3封井工艺管井套管采用Φ400×3焊接钢管，外部焊接双层止水环，第一道止水环在筏板底250mm处，第二道止水环在筏板顶面下100mm处，止水环宽度100mm，厚度5mm，开口向下。垫层施工完成后将管井破至垫层面下300mm处，将钢管套在管井下200mm处，下部止水环放在垫层上部250mm处，用油膏塞缝并用砂浆固定，底板防水覆盖下层止水环，并在钢管上翻高150mm。地下室顶板混凝土浇注完成后开始封堵管井：首先将管井用1-2cm碎石回填至垫层底下部500mm处，其次采用C30P8微膨胀混凝土封堵钢护筒至筏板顶面下5-10mm,然后用5厚钢板与钢护筒周圈满焊封死，钢护筒上部预留50mm高用水不漏封堵密实。附图10.3特殊部位说明（1）因降水井位置因素，管井可能布置在墙下、后浇带加强层止水钢板下等处，为避免影响结构承载，在底板混凝土浇注前即将个别管井用碎石回填后封闭。（2）钢护筒与止水钢板交接根部施工时应做圆弧形，防水在此处做加强附加层，底板卷材此处上卷150mm，并用油膏密封。（3）当井水水位过高或上升过快时，抽水泵不再取出，保持抽水同时浇筑碎石料，距井口500mm时迅速割断排水管，用膨胀抗渗混凝土及时进行浇筑封闭，混凝土凝固后用5mm钢板焊接封闭。10.4注意事项（1）管井破除后不得高于垫层，以保证钢护筒与管井交接良好并密封密实；（2）钢管安放好后，用油膏将接缝等处填塞密实；（3）止水环必须连续焊接，保证不漏焊；（4）钢筋绑扎时制作临时固定支架固定钢管，上下层板筋在钢管处按照结构设计说明加强处理；（5）管井内填充碎石级配必须密实，混凝土封死；（6）抗渗微膨胀混凝土必须振捣密实，保证质量，浇注高度刚好平筏板顶面下5-10mm，保证钢板封顶施焊达到要求。（7）顶部水不漏封堵部分必须要填塞密实，不留空隙。第十一章施工应急预案11.1汛期降水应急预案(1)负责决定应急预案的演练，当基坑的潜在事件和紧急情况时发生时，负责按应急预案与响应计划的要求决策，下达应急命令，立即组织抢救，领导抢险行动。协调各工作小组正常运行。(2)负责应急抢险设备的配置、维护、检修以及基坑内设备的抢救，以及设备的疏散引导管理。(3)汛期施工期间应派专人昼夜值班，并做好材料、人员的准备工作。(4)做好场地平整工作，保证基坑周围平整，防止周边积水，造成隐患。在基坑开挖过程中，一旦出现渗水或漏水应及时处理，常用的方法有：对渗水量较小，不影响施工也不影响周边环境的情况，可采用坑底明排的方法。对渗水量较大，但没有泥砂带出，造成施工困难，而对周围影响不大的情况，可采用“引流－修补”方法。即在渗漏较严重的部位先在围护墙上水平（略向上）打入一根钢管，内径20～30mm，使其穿透支护墙体进入墙背土体内，由此将水从该管引出，而后将管边围护墙的薄弱处用防水混凝土或砂浆修补封堵，待修补封堵的混凝土或砂浆达到一定强度后，再将钢管出水口封住。如封住管口后出现第二处渗漏时，按上面方法再进行“引流－修补”。如果引流出的水为清水，周边环境较简单或出水量不大，则不作修补也可，只需将引入基坑的水设法排出即可。对渗、漏水量很大的情况，应查明原因，采取相应的措施：如漏水位置离地面不深处，可将支护墙背开挖至漏水位置下500～1000mm，在支护墙后用密实混凝土进行封堵。如漏水位置埋深较大，则可在墙后采用压密注浆方法，浆液中应掺入水玻璃，使其能尽早凝结，也可采用高压喷射注浆方法。采用压密注浆时应注意，其施工对支护墙会产生一定压力，有时会引起支护墙向坑内较大的侧向位移，这在重力式或悬臂支护结构中更应注意，必要时应在坑内局部回土后进行，待注浆达到止水效果后再重新开挖。11.2发生停电应急措施为确保施工期间发生突然停电后，能迅速有效地组织对本工程供电电流的维护，将恢复供电后的触电和机械伤害事故风险降低到最小程度。(1)施工期间施工现场必须备用一台150KW的柴油发电机组。(2)立即切断总配电房的电源开关，离开时锁好门，分别切断各路分箱、分配电箱、开关箱的电路。(3)检查正在使用的各种小型机械的待机状况，