基坑工程施工方案.doc

上海嘉定保利大剧院项目 基坑工程施工方案目录1工程概况11.1工程名称11.2参建相关单位11.3地理位置和建设规模11.4基坑及围护概况12周边环境分析13工程地质及水文地质条件23.1场地地质条件23.2场地水文条件34场地平面布置35总体施工部署45.1项目组织管理45.2施工准备75.3施工机械配置75.4施工部署85.5施工区段划分85.6基坑施工流程95.7计划工期安排96降水施工方案106.1降水设计106.2降水施工方案126.3施工机具及劳动力准备156.4技术措施156.5应急防治措施166.6工期保证措施166.7质量保证措施166.8安全文明施工措施167土方开挖施工方案187.1土方工程概况187.2土方开挖特点、难点分析及相关对策187.3土方开挖分区及开挖工况198支撑施工方案208.1支撑概况208.2施工准备218.3主要施工方法218.4支撑拆除239基础底板施工方案239.1基础底板概况239.2底板施工分区239.3底板施工流程及部署249.4钢筋工程249.5模板工程259.6砼工程2610地下室结构施工方案2710.1地下室结构概况2710.2地下结构分区2810.3模板工程2810.4钢筋工程3110.5混凝土工程3111地下防水施工方案3211.1防水工程概况3211.2施工准备3211.3施工流程3311.4施工工艺3311.5防水节点3512基坑监测方案3612.1监测内容、目的及布置3612.2监测点埋设3812.3监测使用仪器及精度3812.4监测方法3912.5监测频率4012.6报警控制值4013环境安全措施4013.1基坑施工方案进行专家评审4013.2建立监测信息分析制度4014应急预案4114.1应急求援领导小组成员及联系方式4214.2重大环境因素及危险源分析4214.3整体预案策划4214.4实施原则4214.5基坑施工阶段常见工程事故应急处理措施4214.6基坑施工阶段其他常见问题及其处理措施4314.7雨期施工4414.8安全施工措施4414.9应急处理材料、物品及人员准备4414.10文明施工管理及环保措施4515建设场区周边的环境协调和文明管理4515.1施工噪声控制措施4515.2道路遗洒控制措施4515.3扬尘控制措施4515.4污水控制措施4615.5垃圾控制措施4615.6光污染控制措施4615.7周边协调措施46491 工程概况1.1 工程名称上海嘉定保利大剧院1.2 参建相关单位建设单位上海保利茂佳房地产开发有限公司勘察单位上海地矿工程勘察有限公司基坑围护设计单位上海岩土工程勘察设计研究院有限公司设计单位安藤忠雄建筑研究所同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司总承包单位中国建筑股份有限公司施工监理单位上海建科建设监理咨询有限公司基坑监测单位上海海洋地质勘察设计有限公司1.3 地理位置和建设规模本工程位于上海市嘉定区嘉定新城D10-15地块，北隔白银路与规划中的嘉定新城商务中心区对望，西以裕民南路为界，南侧为塔秀路，东南方向面临远香湖。用地总面积30235平方米，总建筑面积54934平方米，其中地上34870m，地下20064m。1.4 基坑及围护概况本工程地下共一层，局部地下两层（台仓区），基坑周长约545m，面积约19200m2，基坑自然地坪标高4.300m，相对标高-1.200m。本基坑地下一层区域采用水泥土搅拌桩重力坝放坡结合局部钻孔灌注桩+角撑作为围护体系，止水帷幕采用双排双轴水泥土搅拌桩；地下两层区域采用钻孔灌注桩一道水平钢管支撑，止水帷幕采用双排双轴水泥土搅拌桩。2 周边环境分析工地北侧邻近白银路，基坑边线距离白银路道路边线约24m；东侧围墙外为绿化地带及规划人工湖；西侧位于地块内部，为二期酒店商业地块，目前尚未开始施工；南侧为规划建设中的塔秀路，该处现状为绿化。总体而言，本工程场地周边皆为空地，无重要建筑物，场地周边环境较为简单，无市政管线。 北侧白银路 东侧规划绿地及人工湖 地块西侧二期用地 南侧绿地3 工程地质及水文地质条件3.1 场地地质条件根据地勘报告，拟建场地地基土分布图如下：土质情况如下：土层层号土层名称层厚(m)范围值状态土层描述1杂填土0.92.00上部主要由碎石、砖块等建筑垃圾夹粘性土组成，下部多为素填土，含植物根茎，土质不均。2浜填土1.51.9上部主要由碎石、砖块等建筑垃圾夹粘性土组成，底部为灰黑色淤泥，土质差。1粉质粘土0.41.3可塑状态褐黄色，含铁锰质结核及氧化铁斑点，夹薄层粉性土。2粉质粘土0.51.1软可塑状态灰黄色，含少量氧化铁斑点，夹薄层粉性土。1粉质粘土0.51.6流塑灰色淤泥质，含少量有机质，夹薄层粉性土。2粘质粉土夹粉质粘土0.42.7松散灰色，含云母片，粘质粉土与粉质粘土层厚比约为3：1，局部呈互层状。3淤泥质粉质粘土1.103.7流塑灰色，很湿，高压缩性，含少量有机质，夹薄层粉性土。淤泥质粘土1.202.3流塑灰色，饱和，很湿，高压缩性，含少量有机质，夹薄层粉性土及粉砂。粘土0.601.8软塑灰色，很湿，高压缩性，含有机质，夹薄层粉性土。粘土5.67.0可塑暗黄草绿，稍湿，中等压缩性，含铁锰质结核及氧化铁斑点，夹薄层粉性土。砂质粉土2.004.30中等密实草黄灰色，中等压缩性，含云母片，夹薄层粉性土。1粉质粘土9.812.7软塑灰色，中等压缩性，含少量有机质，夹薄层粉性土。2粉土5.008.00中等密实灰色，中等压缩性，含云母片，夹薄层粉性土。3-1粉质粘土夹粘质粉土8.414.80软塑灰色，中等压缩性，含少量有机质及云母片，粉质粘土与粘质粉土层厚比约6：1。3-2砂质粉土未钻穿密实灰色，很湿，中等压缩性，含云母片，夹薄层粉性土。3.2 场地水文条件根据本工程勘察报告，场地所分布对本工程基坑有影响的地下水类型主要为潜水和第层承压水。（1）潜水：拟建场地浅部土层中的地下水属于潜水类型，其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发等，地下水位丰水期较高，枯水期较低。本次勘察期间实测取土孔内地下水初见水位埋深在2.002.50m之间，相应标高为1.612.12m；稳定水位埋深在0.200.40m之间，相应标高为3.714.05m。上海市年平均地下水潜水位埋深为地表面下0.50.7m，低地下水位埋深为地表面下1.5m。本场地按地下水潜水位埋深0.5m考虑。（2）承压水：本工程场地中间台仓区域基坑挖深14.35m（落深8.6m），坑底距离第层层顶仅34m左右，场地内第层为场地地基土的第一承压水含水层，承压水头埋深在311m之间。场地内地下承压水对本基坑有突涌影响，经计算分析，本工程台仓基坑处必须降承压水，分析详见后续章节。根据本次勘察水质分析报告，据上海市工程建设规范岩土工程勘察规范（DGJ08-37-2002），本场地地下水对类场地中的混凝土无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性；在长期浸水环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。上海地区地下水位较高，根据工程经验，若地下水对混凝土无腐蚀性，则地基土对混凝土亦无腐蚀性。4 场地平面布置根据现场情况，基坑工程施工阶段，现场平面分为两个阶段布置：底板施工阶段以及地下结构施工阶段；底板施工阶段，共布置3台塔吊，在基坑底部布置3个钢筋加工堆场，地上布置3个木工加工堆场；待底板施工完成后，将3个钢筋加工堆场转移至地上；详见底板及地下结构平面布置图。5 总体施工部署5.1 项目组织管理5.1.1组织机构项目经理部本着科学管理、精干高效、结构合理的原则，选配在同类工程总承包管理中具有丰富的施工经验、服务态度良好、勤奋实干的工程技术和管理人员组成，通过建立科学的项目管理制度，完善质量、技术、计划、成本和合约方面的管理程序，使整个工程的实施处于总承包强有力的控制之下，实现对业主的承诺。项目组织机构图如下：5.1.2岗位设置及岗位职责（1）主管副总由中建股份上海分公司副总经理曹静担任，协调总部及公司其它职能部门与总承包项目经理部相应部门对接，全面调配和组合全公司的人才、技术、资金、机械设备、专业施工队伍等资源，使项目资源实现最优化配置，为工程的顺利实施提供全力支持和保障。（2）项目经理 对工程进度、质量、安全、文明施工向业主全面负责；代表公司履行对业主的合约； 组织、管理、领导和控制项目经理部全面工作； 全权负责工程项目的施工管理和具体实施； 具体负责组织、参与项目各项计划的编制工作； 组织现场生产管理组织工作； 项目日常经营工作和制造成本控制； 具体负责进行项目竣工验收和配合开展项目创优活动； 全面协调项目各专业、各区域的施工，确保本工程达到总进度目标要求，对项目经理负责； 参与项目前期准备工作； 指导参与项目计划的编制工作； 协调现场平面的各项协调和管理工作；（3）项目总工程师 项目部技术责任第一人，领导技术部、质量部和测量组。全面落实设计意图，对项目的总体施工策划、技术管理负责； 代表项目经理部就有关具体技术工作与公司总部技术部进行协调沟通； 代表项目经理部负责技术部编制技术方案交底的具体接受工作； 在项目经理的领导下，具体负责项目经理部技术方面的工作； 具体负责项目施工计划及统计工作； 在项目执行经理领导下，具体主持项目质量保证体系的建立，并进行质量职能分配，落实质量责任制； 审核各分包商的施工组织设计与施工方案，并协调各分包商之间的技术问题； 与设计、监理保持经常沟通，保证设计、监理的要求与指令在各分包商中贯彻实施； 组织技术骨干力量对本项目的关键技术难题进行科技攻关，进行新工艺、新技术的研究，确保本项目顺利进行； 组织有关人员对材料、设备的供货质量进行监督、验收，对不合格的材料、设备经评审后作退货处理； 及时组织技术人员解决工程施工中出现的技术问题。（4）商务合约经理 主管合约，直接领导合约、财务、物资设备与行政管理的各项工作； 负责本项目的全部商务工作，主管合约商务、物资采购，就本项目成本管理、合约管理、物资采购等向项目经理负责，做到公开、公平、公正、廉政； 代表公司合约估算部进行项目经理部合约商务工作的管理、控制和具体执行； 参加对业主招标文件及合同的评审工作； 协助项目经理，具体负责项目成本控制工作； 参与项目经理部工作计划的编制工作； 具体组织实施所有合同商务条款，诸如信用证、保函等的准备，有关款项的支付等； 收集整理项目经理部经营信息，编制项目经理部商务报告。（5）现场经理 直接领导工程部、安全部、机电部的各项工作； 负责项目安全生产，建立项目安全管理组织体系，确保实现安全文明施工管理和服务目标； 执行项目执行经理下达的各项关于服务和安全文明施工的指令； 协调各分包商及作业队伍之间的进度矛盾及现场作业面冲突，使各分包商之间的现场施工合理有序地进行； 审核各分包商制定的施工进度计划，保证各分项工程施工进度计划能满足总体施工进度计划，并与其它单位工程和分项工程的施工进度计划相协调。监督控制各分包的工程质量。 进行施工现场的标准化管理，确保本工地达到上海市文明施工样板工地称号。 负责本工程所有参施班组的综合协调管理工作； 参与项目前期准备工作； 具体负责参与项目部分计划的编制工作； 具体负责现场平面的各项协调和管理工作；（6）质量总监 对本工程质量具有一票否决权； 贯彻国家及地方的有关工程施工规范、工艺规程、质量标准，严格执行国家施工质量验收统一标准，确保项目总体质量目标和阶段质量目标的实现。坚持质量是企业命脉的原则，确保工程质量达到国家施工验收规范的合格等级； 负责将质量目标分解，制定质量创优计划。（7）安全总监 对本工程施工安全具有一票否决权； 贯彻国家及地方的有关工程施工安全规范，确保本工程总体安全目标和阶段安全目标的顺利实现。 按照公司要求及有关规章制度，结合现场情况，制定安全活动计划，做好安全宣传工作； 负责安全生产、文明施工的管理工作，监督检查安全规章制度的执行情况。对进场工人进行三级教育、做好安全技术交底、特殊工种培训、考核工作，并及时做好安全活动记录。（8）物资主管 主管物资部，配合合约估算人员做好物资供应方的推荐招标工作，满足施工生产需要。 根据物资需用计划，编制物资采购计划并及时报送相关人员审批。 按照采购计划，进行询价、采购谈判和协助合约估算人员进行采购合同的签订等工作，并负责按照进行计划按时按量将合格物资运输到现场。 负责组织物资及时进场及交接工作。（9）项目各职能部门职责序号岗位名称主要职责1技术部1）负责项目施工技术管理、施工技术方案编制、图纸会审和技术核定、结构预控验算、结构变形监测、试验检测及施工测量管理工作；2）负责对分包商施工方案的审定，材料设备的选型和审核，统筹分包工程的设计变更和技术核定工作；参与相关分包商和供应商的选择；3）负责技术资料及声像资料的收集整理工作；与质量管理部紧密配合，参与项目阶段交验和竣工交验，共同负责工程创优活动；4）协助项目总工程师进行新技术、新材料、新工艺在本项目的推广和科技成果的总结工作。5）负责项目与设计方沟通与协调以及总承包商内部的深化设计工作；6）负责各专业深化设计总体协调，对指定分包商深化设计图纸进行审核，确保各专业深化设计相互交圈，相互吻合，并呈报业主或设计审批；7）向业主、监理和设计提出就设计方面的任何可能的合理化建议；负责项目内部设计交底工作；8）设计图纸复印、分发、保管及受控管理；组织相关部门进行竣工图编制工作。2质量部1）贯彻国家及上海市地方有关工程施工规范、工艺标准、质量标准；2）实施项目过程中工程质量的质检工作，并与政府质量监督对口工作；3）负责组织编制项目质量计划及质量目标的分解落实，编制质量奖惩责任4）制度并负责监督实施、过程控制和日常管理；5）负责项目全员质量保证体系和质量方针的培训教育工作；6）负责分部分项工程工序质量检查和质量评定工作；7）参与相关分包商和供应商的选择和日常管理工作；8）负责工程创优和评奖的策划、组织、资料准备和日常管理工作；9）负责组织工程阶段和竣工验收工作，并进行交验技术资料和质量记录的整理、分装。3物资部1）负责项目物资设备的采购和供应工作，负责与总部后方采购供应支持的协调联系工作，负责进口物资的检验、报关、清关业务；2）负责物资采购计划、进场计划和统计工作，配合财务编制资金计划；3）具体负责项目物资采购招标文件的编制工作和供应商的选择工作； 4）负责提供呈报业主和监理工程师审批的各类材料样品；5）负责编制项目物资领用管理制度和日常管理工作；6）负责物资进出库管理和仓储管理，负责对材料的标识作统一策划；7）监督检查所有进场物资的质量，做好质量保证资料的收集整理工作；8）负责大型施工机械的维修保养，确保施工机械使用正常；9）参与编制项目质量计划、职业健康安全管理计划、环境管理计划。4合约部1）负责项目预算成本的编制及成本控制工作，具体负责与业主和分包的结算工作，编制项目月度请款、分包付款文件；2）负责本项目分包招标文件的编制及分包商选择，参与分供商的选择；3）负责项目合同管理、造价确定以及二次经营等事务的日常工作；4）负责准备竣工决算报告其他与商务方面的工作。5综合办公室1）负责项目人员的调动及劳资管理，负责对外事务工作；2）负责项目所有来往书信、文件、图纸、电子邮件、影像资料的收发、签转、打印、登记、归档工作；3）负责项目计算机及信息化管理工作，建立文件分级传阅保密制度；4）负责项目的后勤服务工作及对所有分包商相关工作的管理；5）负责项目保卫工作；负责防扰民、民扰接待及周边交通协调；6）协助指定分包做好外围工作6工程部1）负责项目结构工程的生产组织、进度计划落实、施工方案的实施、工序协调、质量控制等工作；2）负责具体组织和完成项目开工前期现场准备工作，包括各类临设；3）负责施工电梯的日常维护、协调管理；4）编制职责范围内工程的物资需求计划。7安全部1）负责项目安全生产、文明施工和环境保护工作；2）负责编制项目安全防护、消防方案和安全施工专项方案，并组织实施；3）研究项目施工潜伏性危险及预防方法，预计所需安全措施费用； 4）负责编制项目职业健康安全管理计划、环境管理计划并监督实施；5）负责安全生产和文明施工的日常检查、监督、消除隐患等管理工作；6）负责组织实施员工安全培训、安全教育工作，负责安全技术审核把关和安全交底；负责每周的安全生产例会，定期主持召开安全工作会议；7）负责安全目标的分解落实和考核评比，开展安全生产竞赛和宣传活动；8）制定安全消防应急计划，负责项目安全消防救援工作，在危急情况下有权发出停工令，直至危险状况得到改善为止；9）负责安全生产日志和文明施工资料的收集整理工作；10）配合行政部，共同负责协调周边关系，处理施工民扰和扰民问题及特殊交通运输问题等，做好项目对外宣传工作。8机电部1）负责机电工程各专业施工进度、质量、安全及文明施工等工作，协调机电指定分包与土建、装饰等的施工配合；2）负责职责范围内的工作与土建等其它专业的协调配合；3）做好临水、临电平面布置及日常维护工作；4）负责监督机电专业分包关于机电工程的技术资料填写；5）参与机电工程图纸深化设计协调工作；6）协助实施安全文明施工、质量体系运行和创优工作；7）组织机电工程各专业的分段调试及全系统的联动调试。5.2 施工准备5.2.1施工现场准备 办理好各种法定手续，保证按计划开工。 场地平整、清障，临水、临电接通，道路畅通。 根据规划给定的测设点建立场区内测量控制网，根据建筑物结构特点及周边 规划场地，准备各加工场地和堆场。5.2.2物资准备 对于工程本身所需的各种工程材料（钢筋、混凝土、钢材、水泥），我们将在公司强大的物资采购平台架构上结合上海市供应情况，首先通过合约部门精准的估算工程材料用量，然后由物资部门汇同工程部提出详细的物资采购计划，根据现场进度情况组织各种材料物资进场。5.2.3 技术准备（1）图纸会审施工图是施工的主要依据，施工前分阶段组织相关认真熟悉、理解围护结构、坑底加固、支撑体系及地下室结构施工图纸，对图中不理解问题书面提供给业主，以便业主在组织图纸会审前参考，将图纸中的不明确的问题解决在施工之前。（2）方案编制 组织具有丰富工程管理和施工经验的技术人员，根据工程进度计划，提前编制详细的各分项工程施工方案和施工管理措施，以便为施工提供足够技术支持。（3）学习规范/标准 各项工程施工前，组织技术工程师、责任工程师、班组负责人等人员学习与施工有关的技术规范、标准，特别是注意最近更新的一些规范的熟悉和应用，找出新旧规范的不同点，避免在以后的工作当中使用过期规范。（4）资料报验准备准备相应报验资料格式，并和监理单位就检验批等取得一致意见，避免返工。5.3 施工机械配置序号机械或设备名称规格型号数量额定功率(kw)生产能力备注1挖机PC1004台500.4 m32挖机PC20014台1100.8m33挖机PC3004台1201.2 m34汽车吊QY50K1台20650t5土方运输车/42辆/20t61#塔 吊STT1531台60R=60m,2t72#塔 吊ST70/271台60R=70m,2.7t83#塔 吊TC70351台60R=70m,3.5t9汽车泵SY5418THB 503台30050m10钢筋调直切断机GT4/1434.5511钢筋切断机GQ4032212钢筋弯曲机GW408313直螺纹套丝机GSJ-403314电焊机BX-500828.615切割机JB-40021016空压机YV-0.9/746.7617木工圆锯MJ1054218木工平刨MB503A57.519木工压刨MB10657.520插入式振捣器ZX-5081.4521平板振动器ZW-540.5522全站仪TOPCON123经纬仪J2224水准仪S325.4 施工部署（1） 基坑工程主要包括：降水施工、土方施工、围檩施工、底板施工、支撑拆除、地下室结构施工等工序； （2） 第一层开挖土方为卸土区、围护压顶及基坑杂填土，第二层土方开挖首先安排台仓区域范围内盆中土开挖，至第二道支撑围檩底，及时施工围檩。待围檩达到设计强度80%后安装钢管支撑。在围檩和支撑养护期间，开挖地下一层对称区域土方，同时预留施工便道； （3） 支撑和降水满足要求后利用施工便道及时开挖台仓深坑部位土方，跟进施工台仓部位底板；（4） 台仓部位底板及传力带结构施工完成后开始拆除钢管支撑，之后转入台仓部位地下二层外墙及夹层结构施工，完成后施工外墙防水并及时回填外墙周边，并将外墙防水与地下一层底板防水封闭，最后将外墙与地下一层底板封闭；（5） 台仓区域土方开挖完成后进行地下一层对称区域大面土方开挖，由中间向周边退着开挖，跟进施工垫层、防水、底板等工序，地下一层周边结构及时跟进施工；5.5 施工区段划分（1）土方工程施工阶段本工程土方开挖共分三次，第一层土方为-1.2m-2.1m，第二层土方为-2.1m-6.95m，第三层土方为-6.95m-15.55m；进场后首先开挖卸土区域和围护桩压顶区域及基坑内杂填土土方，完后成后施工支撑梁；第二、第三层土方开挖为本工程土方开挖重点。第二层土方开挖共划分为6个区，具体见下图，分别为区、区、区、区、台仓区域及台仓周边区域。施工按照盆式开挖原则，首先开挖台仓区土方（完成后及时施工该区域围檩及支撑）及台仓区周边土方，台仓区围檩、支撑施工养护期间，开挖第二层区、区土方，跟进插入垫层、防水等工序施工；台仓区支撑和降水满足要求后及时进行台仓深坑第三层土方开挖，及时施工该区域底板和地下二层结构。第三层土方开挖完成后立即进行第二层区、区土方开挖，垫层、防水等工序随即插入施工。（2）基础底板插入施工基础底板按照设计后浇带位置及工程量共划分为6个区域，分别为区、区、区、区、台仓区及台仓周边区域结构，根据土方开挖顺序，区、区底板先施工，区、区底板后施工，区劳动力施工完成后转入区施工，区劳动力转入区施工。具体分区见下图：（3）地下室结构施工地下结构根据基础底板施工区段划分，地下室结构施工划分6个流水区组织流水施工，分包为区、区、区、区、台仓区及台仓周边区域，其中区区组织流水施工，区区组织流水施工；5.6 基坑施工流程5.7 计划工期安排上海嘉定保利大剧院项目基坑工程进度计划详见基坑工程进度计划。6 降水施工方案6.1 降水设计6.1.1 降水目的与依据根据本工程地勘报告以及同类工程经验，整个基坑须通过井点降水来提高士体的抗力。本工程的基坑降水方案，针对基坑内降水（疏干井）的合理布置、抽水量控制方案，是确保本工程基坑开挖安全和周边管线、建筑物不受损坏的关键。因而本工程基坑降水的目的：（1）加固基坑内和坑底以下的土体，提高坑内土体抗力，从而减少坑底隆起和结构下沉的稳定性，防止坑外地表过量沉降。（2）有利边坡稳定，防止纵向滑坡。（3）疏干坑内四周地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工作业。6.1.2 降水形式及井管类型的确定本工程自然地坪标高为-1.2m，基坑挖深见下表，台仓深坑开挖标高为-15.55m，台仓以外最深开挖标高为-9.75m。 基坑挖深一览表 区域坑底标高（m）挖深（m）-6.95-9.0505.757.85-6.95-9.755.757.85-6.950-8.9505.757.75-7.550-8.9506.357.75台仓周边区域-6.955.75台仓区域-15.55014.35（1） 浅层潜水降水根据地质勘察报告，拟建场地浅部土层中的地下水属于潜水类型，其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发等，根据勘测报告，地下水初见水位埋深在2.002.50m之间。上海市年平均地下水潜水位埋深为地表面下0.50.7m，本工程降水施工按地下水潜水位埋深0.5m考虑，由于第二层土方开挖大面挖深为5.75m，拟定采用轻型井点对台仓深坑以外的基坑范围进行潜水降水，台仓深坑内采用疏干深井进行潜水降水。（2） 承压水降水根据地质勘察报告，基坑底部土层中、1、3-2层为粘土层，属于隔水层，、2、3-2层土属承压含水层，根据上海地区承压水头长观资料，其承压水头埋深一般在3-11m之间，呈周期性变化。A、地下一层开挖标高范围内基坑稳定性分析及减压井设计本工程第层承压水的埋深约1617m，基坑大面开挖时第层承压水是否存在突涌危险，须进行基坑稳定性验算，取地勘最不利孔位C17（地坪相对标高-1.38m，第层水位埋深15.6m，即第层顶标高为-16.98m）进行验算，地下一层基坑最深坑底标高为-9.75m，计算按-9.75m最不利工况考虑。上海地区承压水头埋深在311之间，呈周期性变化，降水及土方施工时间为35月期间，处于上海地区枯水期，经实测施工完成的承压井水头标高，承压水头埋深在1011m左右，考虑挖土期间水头变化因素，出于安全考虑，本次计算承压水头埋深按5.00m考虑。基坑底板的安全稳定性，根据下述公式进行，即：式中：F突涌稳定性安全系数hs基坑底板至承压含水层顶板的距离，mhw承压含水层顶板以上的水头高度值，mrs基坑底板至承压含水层顶板之间土层的重度，kN/m3rw水的重度，kN/m3由于本工程的重要性， F值取1.1为宜。根据水、土压力的平衡关系，经计算得出基坑开挖深度与安全承压水水头埋深之间的关系。计算如下：F=（16.98-9.75）18/（1010.6）=1.2281.1故地下一层开挖标高范围内无需布设减压井。B、台仓区深坑开挖标高范围内稳定性分析及减压井设计台仓深坑开挖时可能造成影响的承压水包括第层及第2层承压水第层承压水验算：地质勘察报告中，第层水位埋深与底板底仅距23m，须布设减压井进行第层承压水降水，下面对土方开挖深度与承压水头间的关系进行分析，深坑周边监测孔位为C9、C13、C14、C18、G9，其中第层承压水验算最不利孔位为C14（地坪相对标高-1.29m，第层水位埋深16.6m，即第层顶标高为-17.89m），深坑开挖至-15.55m，承压水头按5.00m考虑。当承压水层顶板处上覆土压力等于承压水的顶托力（安全系数为1.1）时，可以计算出临界开挖深度（即需要开始降压的开挖深度）即： F*w * hw = hs *s对于第层承压含水层： 1.1*10*（16.6-5）=（ho-（-17.89）*18.0 ho = -10.8m即：当深坑开挖至相对标高10.8m时，需要开始降低承压水水位。基坑开挖深度与第层安全承压水为关系（降水深度按最不利水头埋深3.00考虑）序号基坑开挖标高安全水头埋深(m)降水深度（m）1-6.95-1.3002-9.753.2803-10.8505-138.603.606-15.5512.697.69 另外，深坑集水坑的底标高为-17.05m，集水坑处第层土顶标高为-18.21m（C13孔，自然地坪4.29，第层顶埋深17.00m），计算集水井坑施工时安全水头埋深1.1*10*（17.00-h）=（-17.05-（-18.21）*18.0 h=15.1m故集水坑范围安全水头埋深为15.1m，降水深度10.1m。第2层承压水验算：深坑周边监测孔位为C9、C13、C14、C18、G9，其中第2层承压水验算最不利孔位为C13（地坪相对标高-1.21m，第2层水位埋深31.00m，即第2层顶标高为32.21m）进行验算，深坑开挖标高为-15.55m， 承压水头埋深按5.00m考虑。C13孔坑底与2层之间土层分布如下：序号土层范围（m）厚度（m）重度（KN/m3）1暗绿草黄色粘土-15.55-18.583.0319.82草黄灰质砂质粉土-18.58-21.883.318.531灰色粉质粘土-21.88-32.2110.3318.1C13孔验算深坑稳定性F=（3.0319.8+3.318.5+10.3318.1）/（1026）=1.181.1故无需降第2层承压水。6.1.3 降水难点分析与对策（1）、根据本工程基坑埋深及坑底土质情况分析土层，本工程的基坑底处于第层粘土层中，该土层上层土含水量高，渗透性差土层埋深度效深，给降水施工带来了相当难度，这使得降水设施的可靠性更加重要。本基坑地质条件较复杂，浅部3-1层为砂质粉土层渗透性强，结构松散，透水性好，在动水条件下易产生流砂等不良地质现象。（2）、针对降水工程难点的施工对策我公司根据以往施工经验采用了以下措施进行解决降水工程中的难点。对处于第层淤泥质粘土层中的降水部位，采取加深滤水管的施工方法，改变土层内水的流向，扩大井点的影响范围 ，加快该土层内的水向下快速渗透，从而提高降水效果。对于夹层砂质粉土层中的降水部位，采取设置中层滤管，在含水层中设置全程滤水管，并且在滤水管外增加150目200目的滤网，填设中粗砂确保滤网畅通无阻。（3）本工程深坑部位存在微承压水层，施工中必须严格按开挖面轴线位布置承压井，决不能将承压井与疏干井混合使用。6.1.4 真空疏干、承压管井设计（1）布置原则降水井根据单口井有效抽水面积（井的经验值为一般为200m2220m2）来确定，而经验值是根据场地潜水含水层的特性及基坑的平面形状来确定。本工程按200m2布一口井来计算，确定布置轻型井点16套，深层真空疏干井6口，承压井4口，具体布置详见降水平面布置图及附降水井剖面图。（2）管井计算及施工工艺流程估算公式： n=A/a井式中：N井数（口）A基坑降水面积（m2）；A井单井有效抽水面积（m2）；A、管井的数量布置n=A/a井，则拟定6口基坑内抽水量的估算1）地下水容积储存量的估算W=V或W=Vh式中：W容积储存量（m3）V含水层体积（m3）V=基坑面积A降水深度h（即潜水静止水位至基坑底板以下1.00m）含水层的给水度（粉砂与粘土给水度经验值为0.100.15）（供水水文地质手册/第二册），本次根据上部土层的性质取：=0.10。基坑总面积A=19000m2由上述参数计算地下水容积储存量如下：W=Vh=0.10150018.8=2820m32）地下水垂直补给量的计算：计算式：QJ=KZAI式中：QJ地下水垂直补给量（m3/d）； KZ垂直渗透系数（m/d），粘性土的渗透系数根据经验取0.005m/d A径流补给断面积（m2），即基坑面积；I水力坡度由上述参数计算地下水垂直补给量QJ如下：QJ= KZAI=2m3/dB、基坑抽水量的确定原则本基坑的出水量主要包括地下水的储存量、地下水的垂直补给量与降雨量，由于对降雨量目前无资料估测，且根据上部潜水含水层的透水性较弱的特性，在短时期内因降雨渗入地层内的渗入量不会很多，因此，本次对基坑的抽水量确定、井数设计与抽水泵的选择只考虑地下水的储存量与垂直补给量，对于降雨量的排出，采用明排水的施工措施来解决。坑内降水井单井出水量计算单井出水量Q=DKLVJ式中：Q单井出水量（m3/d）DK井径，取0.5mm；L井壁实际进水面的长度，3m；水位降到基坑开挖面以下0.5m时井壁实际进水高度只剩2.5m；VJ充许井壁流速，VJ=k0.5/15（m/s）K渗透系数则Q=DKLVJ6.8m3/d坑内降水井工作量布置由上述计算结果的数据如下：地下水空积储存量W=2820m3地下水垂直补给量QJ=2m3/d设定整个地下结构基坑抽水需要28天完成N=（W+QJT）/（QT）=7.69则在整个基坑内布置轻型井点16套，疏于井6口，深入坑承压井4口。C、工艺流程设计井管定位 钻孔、清孔 吊放井管 回填粗沙、洗井 安装深井降水装置调试 预降水 随挖土进程 砼垫层浇捣后封井 退场。6.2 降水施工方案6.2.1降水施工计算参考（1）含水层厚度取到第四层土下1M，为15.2MH=15.2-0.5=15.7M（2）降水深度为 S=15.7+0.5=16.2M（3）土层的渗透系数加权平均后取0.5m/dK=0.5m/d（4）基坑等效半径r0的确定r0=22.30m（5）抽水影响半径R0 =1.95S/2HK= 1.9511.7/210.70.5=26.35M（6）基坑涌水量Q=1.366K(2H-S)S/R0-r0=m3/dQ=1.3660.5(210.7-11.2)11.2/1.48-1.07=190.3m3/d（7）大底板部位井点管埋深HH1+h1+h+i H16.30M6.2.2施工现场实施参数根据该地区的土质情况及基础埋置深度分析，基坑底的土质为淤泥质粘土，土层含水量为45左右，空隙比e=1.1左右，而该基坑底以上的层土为淤泥质粘土，土层最大含水量值为50，空隙比值为e=1.3，开挖时有流砂、管涌现象的产生，根据降水要求的深度，为了加快工程施工进度，确定选用深层真空井点降水，降低该工程的上层、下层地下水位，满足工程的降水要求给开挖施工创造有利条件。根据本工程的地质特点及开挖深度分析，结合该深层真空井点配套设备及坑内各层降水深度的实际情况，因考虑到基坑总面积不大，要求降水深度一致，技术要求高等特点，在距离基坑边横向6.07.0米，深井间距为10米均匀布置6口，各井位与轴线间的关系详见平面布置图，因考虑到基坑斜边的不规则，对影响范围的重叠、空隙部份采用加全平均法计算，总共布置直径250的深层真空井点管6根，每三根深井连接一台真空泵，共设真空泵2台。深层真空井点的滤管分上、中、下三个部分，上部滤管主要为-2.5米起降水效果，中部滤管主要为深坑-6.0米起降水效果，下部滤管主要为深坑-15米起降水效果。深层真空井点管作为地下的降水机具，使地下在管内真空的作用下流向井管，在机械的作用下排出坑外，使基坑干燥水位下降，达到降水目的，施工时，深井井管的埋深，必须符合设计要求及理论计算的依据HH1 +h1 +h+I，通过计算该工程深井管长度为16.30米，井点管埋深标高为-17.20米，取水深度为16.50米。6.2.3施工中注意事项（1） 井管的平面布置因考虑到基坑降水面积、深度及抽水的周期长等要点，土方开挖施工时不影响降水的正常进行，井管的布置采取线形横纵向平行交叉方式布置，取土单位可根据两井之间的间距设置防护板等。（2） 井管平面布置时应尽量避让车道、临时建筑物等不利于结构施工的部位，如确有重叠部位可根据图纸作相应的调整，调整范围应控制在1.5M左右，单井不足时可作多井调整措施。（3） 钻孔直径650，钻孔时孔口必须设置护筒、泥浆坑、防止泥浆漫流。（4） 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，井管焊接要牢固，垂直，下到设计深度后，井口固定居中，下井管过程应连续进行，不得中途停止，如因机械故障等原因造成孔内坍塌或沉淀过厚，应将井管重新拔出，扫孔、清孔后重新下入，严禁将井管强行插入坍塌的孔底。（5） 填放砾料（中粗砂）前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m0.50m处时，井管上口应加闷头密封后，按要求填入砾料，并随填随测填砾料的高度，直至砾料下入预定位置为止。（6） 各井在中粗砂的围填面以上均回填粘性土，回填时，为防止产生“架桥”现象，回填前需将块状的粘性土碾碎（粒径小于3cm为宜）后填入，下入速度不宜太快，沿着井管周围少放慢下的回填，回填部位按井结构图的要求。当土方开挖到支撑面停挖后，根据需要可将井管四周的砂砾清出并回填粘性土密实，深度为支撑面以下1.5m。（7） 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洗井，待机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抽，将水抽出孔口，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。当活塞抽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，其原理如下：当压缩空气通过进气管到排水管下部时，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，在压力差作用下流进排水管内，于是井管内就变成气、水、土三相混合物，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”的办法，即采取反复关闭、开启出水管上的气水土混合物的阀门，使井中水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变清，达到正常出水量为止。工作原理如下图所示（8） 洗井应在下完井管、填好滤料后立即进行，一气呵成，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果。绝不允许搁置时间过长或完成钻探后集中洗井。洗井冲除尘渣，直至井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。（9） 真空机组运行前应进行检查，确保其喷嘴和混合室完好光洁。（10） 安泵试抽，成进施工结束后，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、出水口水表安装、铺设电缆等，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-0.04MPa，以确保真空抽水的效果。（11） 排水：试抽及降水运时应将抽出的水排入场内排水沟内，四周排水沟内在基坑的四个角处设置四个沉淀池，沟底做成1.5%坡向，定期清理通过沉淀池过滤后，排入场外市政管道中。6.2.4单井出水量统计方法（1） 用大口径自来水表，根据历次降水工程实践，发现自来水表（清水表）对于含有些微泥砂的地下水无能为力。主要是深井泵启动之瞬间，会有些微沉淀于井底的泥砂被吸及泵内，泥砂随水流后，很快会在自来水表内淤积，使水表的转动部分逐渐失支功能，时常不转，使统计的误差加大。（2） 根据深井水泵额定流量（m3/h）来统计,用秒表计进，简易可靠，