基坑降水施工组织设计

1、 基坑降水施工组织设计 摘 要施工组织设计是一种用于指示说明在各个施工过程中的各类施工活动的组织、经济和技术的综合类指导说明文件，是项目治理与施工技术相辅相行以后的结合物，它能够保证工程开工以后，各项施工步骤能有效、有序、高效并更加科学合理地进行。在基坑工程项目中，有效合理得降低地下水亦为地下水的控制。即在土坑工程动工进程的同时，地下水各类施工条件的要求，如满足基坑支护结构和基坑土方开挖施工的要求，同时不能因为地下水位的变动，而对工程周围的环境以及设施带来的影响和任何危害。基坑工程降水的重要办法有明沟加集水降水法、轻型井点降水法、管井降水法、深井井点降水法等。本文主要讲述一下在基坑工程降水中的

2、各种施工方法的比较，并且简要说明这些方法的适用范围及优缺点，以及现场遇到的一些施工问题的解决办法。【关键词】： 工程降方法、轻型井点降水、施工案例 Abstract Construction design is the organization for instructions in all types of construction activities in the construction process, the Com -prehensive guide economic and technical documentation, project management and cons

3、truction technology is complementary Combination after that to ensure the project starts later, the construction steps can be effective and orderly, efficient and more scientific and reasonable manner. In the excavation project, effectively reducing the reasonable control of groundwater was also gro

4、undwater. That is the foundation pit construction process at the same time, all kinds of construction conditions groundwater requirements, such as to meet the requirements of the structure and foundation pit excavation earthwork excavation, and not because of changes in groundwater levels, and the s

5、urrounding environment and engineering impact of amenities and any harm. The main method of excavation ditches plus rainfall catchment precipitation method has, well point dewatering method, well dewatering method, Deep Well precipitation method.This paper focuses on the comparison of various constr

6、uction methods in Foundation precipitation, and a brief description of the scope and the advantages and disadvantages of these methods, as well as solutions to some of the construction site encountered problems. Keywords: Drop method works, well point dewatering, construction cases 目 录本科毕业论文（设计）开题报告

7、1前 言6第一章、常用的基坑工程降水方法71.1 明沟加集水井降水 71.2 轻型井点降水 71.3 喷射井点降水 81.4 电渗井点降水 91.5 管井井点降水 91.6 深井井点降水 10第二章、轻型管井井点降水施工工法112.1 选择分析112.2 特点112.3 工作原理和设计概述112.3.1工作原理112.3.2 施工工艺12第三章、基坑井点降水施工案例153.1 工程特点及要求153.2 场地水文地质情况153.3 方案设计153.4 成井及抽水系统的结构设计173.5 施工流程183.6 施工质量保证措施203.7 施

8、工计划223.8 安全施工措施223.9 文明施工措施23结 论24附 录25致 谢28 前 言 在开挖过程中，当地下水位在土壤含水层下面的基体被切断，地下水将持续流入坑里，同样雨水会流进坑里。如果能及时将水排走或降低地下水水位，那么不单会将施工环境变差，水泡以后形成的软土很容易造成造成特殊群体，如发生意外滑坡和斜坡湿土层沉降或膨胀。此外，当在基坑下有承压含水层，如果不减压，基底很有可能被洗涤崩毁。因此，为了保证施工质量和安全，在预开挖和土坑挖掘进程中，我们必须采取措施，控制地下水位，这样能使工程进行干土开挖和保持基础施工环境良好。地下水控制，包括“降水”与“截水”。根据地质条件及开挖地基底板

9、施工构造工程的要求，这种“降水”的宗旨是：以降低开挖范围内土壤的含水量，从侧壁和基坑的底部，消除了坑里面涌出的水，以防止发生流砂等不好现象，满足干开挖基坑的要求。 “截水”是指坑周围形成帷幕，密封高压喷射桩和地下连续墙，钻孔桩等地下咬合桩，本身具有良好的防水效果。降排水，预防来自基坑底部和边坡渗水，提高边坡和坑底的稳定，以减少被挖掘的土壤含水量，有效改善了土壤和根基稳定，并增强土壤的剪切强度，减少水头回对坑底的压力。无论采用降水法还是截水法，降水应工作到基础施工完成并回填后才能结束。第一章、常用的基坑工程降水方法像明沟排水法、电渗井点降水法、轻型井点降水法、喷射井点降水法等都是一般基坑常用的方

10、法。各种降水方法的适用范围及优缺点如下： 1.1 明沟加集水井降水 明沟排水是一种人工降水法。这是在开挖基坑的侧方或周围，或者在坑底中部设立排水沟渠，并在弯道或每20 30米位置成立一个集水井，使地下水流进各集水井中，然后用抽水泵将基坑内的水排出。挖掘面应始终保持高于排污沟0.5米左右，贮槽排水沟应比水泵进口阀位置的高度低于0.5 1米，或者更深，并跟着随基坑加深而深化。使地下水位保持在挖掘土坑0.5米偏下位置。如果沟槽设在一侧上，就应当位于地下水的上游方向。排水沟在一般小面积基坑深0.3 0.6米，不小于0.2 0.3米的底部宽度，沟渠设0.20.5 的纵坡，因此水不至于

11、堵塞。而在面积较大的基坑内，沟和水井应适当增加截面积。集水井一般为0.6米×0.6米 0.8米×0.8米，井墙用土、木或竹制篮支持和其他加固，底部应该充满碎石或砂砾，抽水泵龙头的过滤网应该包好。 明排优点：排水沟施工方法简单，减少泵送设备，方便管理和成本低的优势。明排缺点：沿基坑边坡或脚边或底部涌出的地下水，使地基软化，乃至导致泥泞，影响基础动工和地基强度;尤其是当降水层还有粉石、沙层时，容易产生侵蚀，造成边坡失稳和地面沉降等灾害的地下水潜蚀，将使土方开挖的基坑受到影响。由于地下水位下降到底部以下较小，容易发生水位上升而使基础遭到浸泡，因此必须有双套电源由专人供给泵和备用泵

12、，并严格管理。此法适用于土壤较好，地下水一般是不丰富的基础以及一般面积的基础。1.2 轻型井点降水 沿四周间隔间距地布置井点坑，井点管设置管道过滤器，并插入透水层，通过上部的软管与150集水管进行连接，在整个周身和井点的底部设置间距相同的40吸管，而后通过真空抽吸泵将水从该管道内抽出，从而达到降低地下水位的目的，以确保有干燥的环境条件。此法在深基坑区是不适合的，适合降低水位不深的空间。此方法具有以下结构特征： 1，机械设备简单，操作方便，易于管理。 2，可减少开挖边坡斜率，从而减少土体开挖量。 3，良好的基坑开挖施工环境和各方便施工过程，大大提高了施工进度。 4，良好的无水基坑，基底

13、的承载能力相应地提高了。 5，在软土路基，许多含丰富的地下水运用这种方法，有显著成效。此一般方法适用于降低水的进深为3-6米之间，如果要求进深降水量超过6米，在理论上，可以采用多级井点系统。但在基坑周围需要有足够的空间便于放坡或挖沟。 优点：，它的井距小，可有效拦截地下水流进坑里，尽量减少积水残留层厚度，在保持桩和土之间的边坡的稳定性是比较有利的，所以具有良好的降水效果。缺点：需要设备多，投资大，尤其是对狭窄施工现场的挖掘，一般的建设单位和施工单位对其成本，更是难以接受的空间，对于很长一段时间的降水，电源供应器，抽水装备要求比较高，维护管理很复杂的。1.3 喷射井点降水 喷射井点降水

14、指喷射器被安装在井点管的特殊管内，然后用高压水泵或空气压缩机将压缩空气输入到管内再射到空气中，以形成水射流，地下水受管内压力然后排出管外。喷射井点系统可以在井管底层造成250毫米汞柱真空压力，而降水的深度一般在8至20米范围内。此法的特点是只需相对简单的设备，给排水深度可达820米，小于多层井点降水设备，土方开挖量少，施工快，成本低。但它的泵送系统是非常复杂和注入井管运行故障率高，耗能大，成本比其他方法高。它适用的土层渗透系数与轻型井点相同，通常为0.1-50m/d。 适用于基坑开挖较深、降水深度超过6米、小于20米、土渗透系数为0.120.0m/d的填土、粉土、黏性土、沙土中采用。

15、1.4 电渗井点降水 电渗井点是采用井点降水管（“轻型或喷射井点管”）本身作为阴极，将沿基坑周边的管道（50-75毫米范围可以调节）或钢（为25毫米以上）作为正极，垂直安装在井点管内，阳极和阴极分别与导线连接成通路，并施加一个强的阳极直流电流。电渗井点降水、止水应用电压比降使带负电的土粒向阳极移动（即电泳作用），带正电荷的孔隙水则向负极方向汇总产生电渗现象。在电渗及真空双重作用下，迫使粘土水在附近的井点汇集，快速地从井点管排出，并连续抽水，水位慢慢降低。电极之间的土壤层中，形成帷幕，因为电场原因，从而防止地下水流入凹坑。此法适用于土壤渗透系数非常小的微细颗粒，诸如粘土，淤泥，粉土和粉

16、质粘土。低于0.1m/d的土壤渗透系数，它需要轻型井点或喷射井点联合应用，从而降水的深度取决于轻型井点或喷射井点。1.5 管井井点降水 此法适用于大的渗透系数地层，地下水很旺的土层，以及轻型井点不容易解决的工程。适用于工业与民用建筑含水层中粗砂和砾石较多，渗透系数较大降水深度较深，通常只局限于820米的降水层，钻机施工设备通常为井管水泵等。每个管道井的水流量可以达到50-100，土壤渗透系数为20-200m/d，这种方法一般用于潜水层降水。 1.6 深井井点降水 井管埋于基坑周围比基础更深的位置上，通过管道井内潜水泵抽取地下水，降水降低至基底以下。深井井点降水是基

17、坑支护中采用较多的降水办法，它的长处是排水量大、降水深度大，不受吸程限制、排水效果好、降水范围大、对下面的布置干扰小；可用于各种情况，不受土层限制；成孔有人工或机械均可，较易于解决；井点生产，设备少和降水过程以及维护不复杂，施工速度快；如钢管，塑料管材用得好一点，可以拉出整根重复使用；少井降水点和低点的单位成本，但一次性成本大，对于成孔有严格的质量要求。对于大的砾石层等渗透层厚度大以及渗透系数较大的工程，通常用轻型井点和喷射井等方法无法起到效果，除非使用这种方法才是最合适的 第二章、轻型管井井点降水施工工法2.1 选择分析在含丰富地下水位的土壤以下开挖基坑，采用排水沟渠的一般方法，经常会遇到很

18、多地下水难以排出。当碰到干粉，砂土层，很可能就会出现严重的翻浆，泥，沙流现象，不仅不能将基坑得到深化，也可能使土体发生坍塌造成大量的水土流失，边坡失稳等，严重时影响附近建筑物的安全，当遇到这样的情况通常应采用人工排水的方法。目前广泛应用于轻型井点降水，因为它是一种结构比较简单的方法，所需设备并不复杂，成本更低。 2.2 特点 采用轻型井点降水，其井点距离小，能有效地拦阻地下水流入基坑内，尽量地减少残余滞水层厚度，对保持边坡和桩间土的稳定较有利，因此降水效果较好。该方法的几个主要施工特点在上述各类方法中已经有所描述。2.3 工作原理和设计概述2.3.1工作原理 该降水方法是将一些吸水井管埋设在预

19、建基坑工程的四周的一定深度，插入渗透层的井点降水管的底部需设置滤水管，将集水总管与软管连接，周围设定相同的吸水管的间距，此时开启真空泵，真空泵系统将在周围的地下形成一个真空区域，从而使地下水通过砂，过滤管被强制吸入井点管内然后被排出在外。因而地下水和井点管区域外的真空区，形成地下水压差，在区域外，地下水在真空抽吸作用和重力的影响，通过井点排出地面，因而达到降低水的目的。2.3.2 施工工艺1、轻型井点施工工艺程序井点放线定位高位抽水机的安设凿孔安装布设井点管布置安装总管井点管与集水总管连接安装抽水设备抽水试验和检验正式投入降水程序2、井点管埋设 （1）测量确定井的位置，之后在井点位置挖一个大约

20、深为500毫米的小坑作为钻孔时的集水坑，埋设时填砂，并将这些小坑和集水坑连接以便排去多余的流水。 （2）将便于移动井管架用桅杆绞车移到指定位置，将降水套管对准指定点，开启高压抽水泵，将压力控制在0.40.8MPa范围内，在高压水射流的冲击下井管开始下沉，并重复上下拔起套管。一般砂质粘土，根据经验，套管将掉在1000毫米之内的范围。在水冲和套管约1015分钟的作用下，井点管将下沉约10米，如果遇到比较厚的纯黏土，沉管将会拖延时间，那么你可以采取加大高压泵的压力来实现加快沉管的快慢。冲击成孔的孔直径应达到300-350毫米，确保管壁和井点管之间有一定的差距用来填充沙石，打孔深度应放在比滤管设计深度

21、下约500毫米或更低，为了防止冲击套管拔出上升时土壤坍塌，并使过滤管下部有足够的砂石。穿孔冲击管应保持上下垂直移动，从而使井点管壁保持垂直，如果中途遇到大石头或砖块，将有一定偏离，此时从顶部到底部的孔直径也应保持一致。井孔形成后，拔出冲击管，借助滑轮用绳子将上部塞了木塞的井点管放入井孔，为了碎石或其它杂物进入井点管，将井管与孔壁间填充砂石过滤层，充满的沙子和砂石过滤层的质量，直接影响了井点降水的效果，应注意以下几点：1、 一定要使用粗砾石，以防止过滤管网被堵塞。 2、 过滤管应搁置在井孔的中间，砾石过滤层的厚度一般在60-100毫米的之间，以增加透水性，并防止土壤颗粒进入过滤器将网眼堵塞。填砂

22、厚度应匀实，操作要快，不能中途中断，以预防土壤孔壁坍塌。 3、 过滤砂层的充填高度，至少要超滤管顶部1000-1800毫米，平常应填至地下水位线以上，土壤水流上下确保顺利。 4、 井点灌砂之后，在这些井口以下1.0-1.5米压实粘土密封以防止因泄气而减低了降水的效果。 （3）、在降水过程中，对于临近地表及相邻建筑的沉降观测应该由特定的人负责，以发现问题，及时采取预防措施。完成地下室或地下结构后，回填土至地下水位以上，才能去掉降水系统。可用杠杆式起重机和倒链式将井点管拔出。拔管后留下的孔洞应用沙或泥土填充，有防水需求的基础，在地面下2米范围内用粘土密实填充。 3、冲洗井管将直径为15-30毫米的

23、胶管插入井点管底层进行注水清洗，直到流出清水为止，应逐个进行清洗，避免出现“死井”。4、管路安装沿管道外围，设置集水管并用套管将其与干管连接，而主干管连接水箱泵，之后拔掉预先塞在井点管上部的木塞，将胶管与主管连接，然后用塑料薄膜密封，为了防止整个管道不严而泄漏以至于减少真空度。5、检查管路检查每个集水干管与软管连接处在抽水试验时是否有漏气现象，一旦发现这样的情况下，应重新用塑料薄膜密封，一直到不漏为止。在抽水正式运作之前，必须进行检查抽水设备和试抽，以便了解设备是否正常运行和管道是否漏气。在水泵进水管上安装一只真空表，在水泵的出水管上安装一只压力表。 6、运行与检测 （1）根据施工设计要求布设

24、观测井，在钻井时，设置抽水试验或试水抽水。一组井点设置两观测井。在该系统的第一次运行前观测四小时昼夜间隔稳定的水位，运行后一天四次。 （2）对于各井点的出水的情况应经常检查观察，进行整理记录，作出抽水时间与地下水位、真空度与地下水位的变化关系图表，出水量与抽水时间的关系图表，根据观测记录制出水位变化曲线。 第三章、基坑井点降水施工案例3.1 工程特点及要求 拟建xx大学校区住宅楼场址位于xx大学院内,基坑底平面尺寸为15米50米。基础基坑深度5.0米，基坑边坡1:0.6，地下水位在地面下1.0米，不透水层在地面下9.0米,依据勘察报告，渗透系数K= 6m/d,现采用轻型井点设备进行人工降低地下

25、水位，机械开挖土方，试对该轻型井点系统进行计算，以满足基坑能在无水条件下施工的要求。3.2 场地水文地质情况根据地质调查报告：场地属于潜水地下水。地下水主要靠大气降水勘察期间水位埋深2.704.80米均值3.75米，稳定水平的平均海拔224.7米。3.3 方案设计使用轻型井点群井降水是根据现场地质和水文地质条件来选择，能保证施工基坑无水。 （1） 井点系统布置平面布置：基坑宽15米，布置成环形，井点管距离边坡1.0米。高程布置：基坑顶部宽 （m）, 长(m)。井点管埋深：（m）井点管长度：H+0.2=6.65（m）,选用直径为51mm、长为7m的井点管，滤管长为1.3m。（2） 涌水量计算。判

26、断该水井为无压非完整井（图一） 图一 井点管包围面积： F=(21+21.0)(56+21.0)=1334() s=7-0.2-1=5.8(m),s/(s+)0.82(m)查表得>含水层厚度。所以按实际情况取9-1=8（m）。计算抽水影响半径： 计算涌水量： （3） 确定井点管的数量及井距。单个井点管的出水量： 井点管数量： 井距：井点管包围的周长 L=(23+58)2=162(m)井点管间距 ，取4.0m。实际井点管数，取41根，满足要求。（后面取42根）井点布置：在基坑周边布井41眼，平均井距4米； （井点平面布置见附录）（4） 基础建设和挖掘作业应该完成过程中注意小心，以避免损坏埋

27、设好的降水井。（5） 各施工单位，应避免在施工时刮伤降水电线，以防止安全事故的发生。 3.4 成井及抽水系统的结构设计1、人工钻井 ，成孔直径300毫米，深度为7.2米。井管采用砼管做滤管400毫米 单节滤管高650毫米，每个井设置6个滤管，井管高出地面250毫米。井管与孔壁间用3-5毫米砾料填实。 2、抽水设备采用潜水泵，流量大于 30 m3/h，扬程大于20 米，功率2.2kW安装水位自动控制器，电极控制在井底上0.5米处。3、抽水系统塑料管支管连接到排水系统中，潜水泵口用50毫米塑料管导入108毫米钢管集水管，然后统一排出到出口，以防止回流回渗，大大提升降水的效果。3.5 施工流程 一、

28、根据提供的开挖线路，测量布置井点二、钻机就位钻孔 1、桩机机械设备必须鉴定合格后，才能投入使用。 2、在开工前，必须作好施工场地平整和临时设施，如供水、电、道路、排水、排污等。 3、钻机就位必须稳固，周正、水平、确保“三点一线”。 4、钻机转盘中心与桩位中心误差不大于20mm。 钻机就位三、下井管填滤石料井管下入后立即填入滤料。滤料沿井孔四周均匀填入，应当保持连续，将泥浆挤出井孔。填滤料时，应该随填随测滤料填入高度，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、手推车直接填料，应该用铁锹下料，以防不均匀或冲击井壁。如果遇到堵塞可用水冲。填料完成在洗井过程中发现砾石料下沉过大，应该补

29、填至井口下2000毫米处。 人工填料 4、 下泵洗井、调试、排集水管、架电缆（见下图）成井后，用空压机和抽水泵反复进行恢复性抽洗，次数不得少于四次。洗井过程中应观测水位和出水量的变化情况。成井后及时洗井，做到随打随洗。不得搁置时间过长或成井后集中洗井。洗井合格后，应该用粘性土封井。 洗井五、安全检测 从开始降水到降水结束为止，初期每天早晚七点观测2次，水位稳定以后每天一次。雨季加强观测，每一到两个小时观测一次，并做好相应的降水措施。当基坑内有水时，应进行抽水，解决基坑内明水问题。并做好观测记录，每天上报一次。六、合闸抽水，进行降水维护 联网抽降后应看水位变化情况，有效的合理的启动水泵。七、降水

30、井设置后如果暂时不降水，井口可用编织袋封口3.6 施工质量保证措施一、工程质量的管理措施1、技术人员在施工前应对施工人员进行技术交底。2、任何进程一旦被发现有质量问题，接下来的工序不能进行施工。3、严格控制材料质量 4、实行严格的监管制度，并通过监理工程师的验收。5、降水需由专人昼夜轮班进行监护管理及维护，经常观察水位变化，并做好记录，以保护系统免受损害，电气安全，电气设备，保持正常状态。二、 沉降控制措施：1、在建筑基坑东侧管井抽水时间尽可能短。必要时建立水力屏障。2、承压水头的高度是随着在降水运行过程中深度的变化而变化，地下水的深度是根据抽水试验所得数据计算而来，随基坑开挖深度确定井的运行

31、。没有抽水的井作为观测井，头部覆土压力的控制以满足稳定性的要求，这将进一步减少降水对环境的影响。3、在施工管理中采用信息化技术，对周围环境进行监测，发现问题并及时处理调整抽水井及抽水流量，指导降水运行和开挖施工。 4、在基坑开挖和降水时应加强对周围环境的监测，所有的监测资料必须由建设单位及时抄送到现场项目部，绘制相关的图表、曲线用来调节降水运行。三、沉降控制监测要随时监控降水对周边地质环境的影响，监测单位应在基坑外围布设4只潜水观测孔和承压水水位观测孔。 1、潜水观测孔：孔深20米左右，孔径100毫米。 2、承压水水位观测孔：孔深3040米左右，孔径100毫米。监测要求：施工结束后及时记录各层

32、的基准数据。抽水运行后，每天监测一次。数据值变化较大时应该加强监测次数。四、 施工现场质量管理机构制度措施1、完善质量检查程序，健全质量检查体系。2、质量控制：质量检验各级人员根据施工过程的标准来检查每一个步骤，严格的质量控制。五、保证措施 技术人员认真熟悉图纸，规格，技术交底后进行施工。施工人员严格按照标准的操作规范，质量检验员严格按照设计规范进行检查。六、工程质量承诺: 优良3.7 施工计划1、项目部管理机构组成及管理人员配备 项目经理 1人 施 工 员 1人 技 术 员 1人 质 检 员 1人 安 全 员 1人2、施工进度计划 结合实际情况，以及7天的工期。如果不具备施工条件，雨水，并延

33、长不可抗力的持续时间，土方开挖将在降水封闭的12日之后进行。3、 劳动力计划 技工4人 普工12人 维护3人4、 主要设备计划 序号 设备名称 功 率 数 量 1 人工钻机 4台 2 潜水泵 2.2 Kw 42台 3 电缆 500米 4 控制箱 60套 5 集排管 550米 6 备用设备 足量 总用电容量 80kw 施工设备计划表 3.8 安全施工措施1、安全第一、预防为主、综合治理，生产管理严格执行安全法规。2、建立健全安全管理制度，以项目经理、专职安全员、各班组负责人组成的项目安全机构，完善安全生产制度。3、专职安全人员负责施工安全教育。并对违反安全生产的行为及时制止，及时发现消除安全隐患

34、。4、用电安全：现场配备专业电工，并持证上岗；电力建设必须由专业电工来完成;用电线路必须经常检查，防止泄漏；施工所用电缆必须匹配。5、维修人员在设备安装没有结束前盖上井口盖，并设置警示标志。3.9 文明施工措施 1、所有施工人员要遵守施工现场的管理制度。 2、建立文明施工管理制度并得以实施。 3、施工现场要保持整洁。 4、临时的施工办公、生活娱乐、材料区域要保持整洁，设备布置、材料要整齐有序堆叠。 5、文明施工、树立企业形象。建设或承建单位提供：1、降水供电电源1处，并满足用电负荷。2、当市供电电源线超过12小时的临时停电，施工单位提供临时备用电源，必须确保施工现场降水系统的正常运行。3、提供

35、坐标点，并给出挖掘边线。4、平整场地。                       结 论 随着经济的发展和人民生活水平的提高，城市建设得到了迅速发展。在地下室建筑施工开挖时，当土壤地下水位在挖掘面以上以上时，难免会遇到降水问题。现阶段基坑降水止水技术与设计及施工尚未成熟，有些采用降水施工开挖的一些基坑工程出现了一些问题，给企业带来了些不必要的麻烦和损失。因此，为了减少基坑降水对周围环境的影响，必须对降水进行系统的研究，以发现并解决一些基坑降水的理论问题。研究的主要对象在基坑工程中运用较多。效果比较好的轻型井点管降水方法。主要获得了以下两点成果： （1）对目前基坑工程常用的降水止水方法进行了的阐述，分析了轻型井点管降水方法的基本原理、施工工艺及特点，以及其对周边环境的一些影响和防治措施