施工降水、排水施工方案

施工降水、排水施工方案1工程概况1.1工程地质水文条件本工程基坑位于XX市XX区，开挖深度8.5m，基坑面积约800㎡（40m×20m）。场地土层分布自上而下依次为：①素填土，厚0.51.2m，褐黄色，松散，主要由黏性土及少量建筑垃圾组成，渗透系数k=0.10.5m/d；②粉质黏土，厚2.54.0m，灰黄色，可塑状态，含氧化铁结核及少量砂粒，渗透系数k=0.0010.01m/d；③中砂，厚3.05.0m，灰白色，中密，级配良好，含5%10%砾石（粒径25mm），渗透系数k=1520m/d；④圆砾，厚4.06.0m，杂色，密实，砾石含量60%70%（粒径2050mm，亚圆形），充填中粗砂，渗透系数k=3050m/d；⑤强风化砂岩，揭露厚度5.0m以上，棕红色，岩芯呈碎块状，裂隙较发育，渗透系数k=510m/d。地下水位初见水位埋深1.52.0m，稳定水位埋深2.02.5m，年变幅0.51.0m，主要受大气降水及周边市政管网渗漏补给。1.2周边环境条件基坑北侧3.0m为3层砖混结构民房（基础形式为条形基础，埋深1.2m）；东侧8.0m为XX路地下综合管廊（钢筋混凝土结构，内径2.0m×2.5m，埋深3.5m）；南侧10.0m为DN600给水管（球墨铸铁管，埋深1.8m）及DN400雨水管（混凝土管，埋深2.2m）；西侧临城市次干道，道路下方埋设有DN800污水管（埋深4.0m）及10kV电缆（埋深0.7m）。场地周边50m范围内无重要文物或精密仪器设备。1.3降水排水目标1.3.1水位控制：将基坑开挖面以下0.5m范围内地下水位降至稳定水位，即设计降水后水位埋深≥9.0m（基坑底标高+0.5m=8.5m+0.5m=8.0m，地面标高±0.000，故水位埋深≥8.0m）。1.3.2影响控制：降水引起的地面沉降量在基坑边缘外15m范围内≤30mm，邻近建筑物倾斜率≤0.002，地下管线沉降≤20mm。1.3.3排水要求：基坑内无积水，作业面干燥（积水深度≤50mm），施工废水经处理后符合《城镇污水排入排水管网许可管理办法》（住建部令第21号）要求（SS≤100mg/L，pH69）。2降水排水设计2.1降水方法选择根据《建筑与市政工程地下水控制技术规范》（GB/T510392014）第5.1.2条，结合土层渗透系数（中砂k=1520m/d、圆砾k=3050m/d为强透水层）、降水深度（需降深6.5m，即从稳定水位埋深2.5m降至9.0m）及场地条件，确定采用管井降水方案。管井降水适用于渗透系数1200m/d的土层，可有效降低中砂、圆砾层水位，且施工便捷、降水效率高。2.2管井设计参数2.2.1井深计算：井深=基坑开挖深度+降水影响深度+滤管长度+沉砂管长度=8.5m+3.0m（经验值，取降水深度的0.5倍）+2.0m（滤管长度，覆盖中砂层全厚）+1.0m（沉砂管）=14.5m。实际成孔深度15.0m（超深0.5m确保沉砂效果）。2.2.2井径与井管：开孔直径600mm（钻机钻头直径），井管采用φ300mm钢筋混凝土管（GB/T118362009，抗压强度≥30MPa），壁厚50mm；滤管段长2.0m，采用圆孔滤管（孔径10mm，孔隙率18%，梅花形布置），外包80目尼龙网+土工布（渗透系数≥1×10⁻³m/s）。2.2.3井距与数量：单井影响半径R=1.3×s×√(k)=1.3×6.5m×√20m/d≈1.3×6.5×4.47≈38.0m（s为水位降深6.5m，k取中砂渗透系数20m/d）；基坑周长L=2×(40+20)=120m，井数n=L/R=120m/38m≈3.16，取4口井，沿基坑周边均匀布置（间距30m），井位距坑边1.5m（避开支护结构立柱）。2.2.4填砾与封孔：滤管外围填510mm石英砂（含泥量≤3%，不均匀系数Cu=25），填至滤管顶部以上2.0m；上部用黏土（渗透系数≤1×10⁻⁶m/s）封孔至地面，分层夯实（压实系数≥0.93）。2.2.5水泵选型：单井涌水量按潜水完整井公式计算：Q=1.366k(2Hs)s/lg(R/r₀)，其中H=8.0m（中砂+圆砾层总厚3.0+5.0=8.0m），s=6.5m，R=38m，r₀=0.15m（井管半径），k=20m/d；代入得Q=1.366×20×(2×86.5)×6.5/lg(38/0.15)=1.366×20×9.5×6.5/lg253≈1.366×20×61.75/2.403≈702m³/d（单井）；总涌水量Q总=4×702=2808m³/d≈117m³/h，水泵总流量需≥117×1.2=140.4m³/h，选用4台150QJ3250/5型潜水泵（单泵流量32m³/h，扬程50m，功率7.5kW，电压380V），总流量128m³/h（接近计算值，备用1台同型号泵）。2.3排水系统设计2.3.1排水沟：沿基坑周边布置环形排水沟，距坑边1.0m，断面尺寸0.4m×0.6m（宽×深），坡度2‰（确保水流速度0.51.0m/s，防止淤积）；沟壁采用MU10烧结砖（GB/T51012017）、M5水泥砂浆砌筑，壁厚240mm，沟底浇筑100mm厚C15混凝土（抗渗等级P6）。2.3.2集水井：在基坑四角各设1座集水井，尺寸1.0m×1.0m×1.5m（长×宽×深），采用C20混凝土浇筑（壁厚200mm），井底铺100mm厚碎石（粒径510mm），内置50WQ15151.5型潜水泵（流量15m³/h，扬程15m），用于排除基坑积水及雨水。2.3.3排水管网：主管采用DN200UPVC管（GB/T10002.12006，压力等级1.0MPa），沿场地东侧道路外侧敷设，坡度1.5‰；支管采用DN150UPVC管，连接降水井与主管（每井1根支管），管顶埋深0.8m（防冻及防碾压），接口采用承插式橡胶圈密封（GB/T18477.22011）。2.3.4沉淀池：设置三级沉淀池（处理能力≥150m³/h），每级尺寸3m×2m×2m（长×宽×深），C25混凝土浇筑（壁厚300mm），内壁涂刷水泥基渗透结晶防水涂料（GB184452012）；一级池设50目拦渣网，三级池之间用DN300穿孔管连接（孔口向下，孔距100mm），池底坡度2%（坡向排泥口），池顶设盖板（预留检修口）。3施工准备3.1技术准备3.1.1图纸会审：组织业主、设计、监理单位核对降水井平面布置图（与地下管线图叠加检查，确保井位距管线≥3m，否则调整井位）、管井结构图（滤管位置与含水层对应）、排水系统走向（避开高压线及地下障碍物）。3.1.2方案交底：编制《管井降水施工技术交底卡》，明确成孔偏差（井深±300mm、井径±50mm、垂直度≤1%）、洗井含砂量（≤1/100000）等关键指标，向施工班组进行书面+现场交底，签字存档。3.1.3测量放线：采用全站仪（测角精度2″，测距精度2mm+2ppm）按设计坐标放样4口降水井位置，钉设木桩（φ50mm×500mm），周边撒白灰标识；设置2个永久水准点（BM1、BM2，位于基坑外50m稳定区域，高程引测自城市二等水准点）。3.2物资准备3.2.1材料检验：钢筋混凝土井管进场提供出厂合格证（含抗压强度、抗渗性检测报告），按每批50根抽样1组做压力试验（0.2MPa水压，30min无渗漏）；滤料进场检验级配（筛分试验，510mm颗粒占比≥90%）、含泥量（水洗法测定≤3%）；潜水泵进场检查铭牌参数（流量、扬程、功率），试运行30min（无异常振动、噪声≤85dB）。3.2.2设备调试：GPS15型回旋钻机（钻孔直径5001000mm，最大钻深50m）安装后检查钻杆垂直度（偏差≤0.5%）、泥浆泵（BW150型，流量150m³/h）排量；空压机（W3/7型，风压0.7MPa，风量3m³/min）试运转，确保压力稳定；水准仪（DSZ2型，精度±2mm/km）、流量计（电磁式，精度±1%）经计量检定合格（在有效期内）。3.3现场准备3.3.1场地平整：清除场地杂物，用压路机（20t）将钻机作业区碾压3遍（压实度≥90%），铺设200mm厚级配砂石（粒径531.5mm）作为钻机基础（面积4m×6m/台）。3.3.2临水临电：从市政管网接入DN100给水管（设水表、阀门），沿场地周边布置支管（DN50）至各钻机旁；从变压器引出3×50+1×25mm²铜芯电缆（YJV22型），接入一级配电箱（设总断路器、漏电保护器，动作电流30mA），再分接至钻机、水泵专用配电箱（每台泵独立回路，设过载保护）。3.3.3地下管线保护：采用人工开挖探坑（1.0m×1.0m）探明降水井周边地下管线，埋深≤3m的管线用φ48mm×3.5mm钢管搭设防护架（间距1.5m，高2.0m），悬挂“地下管线，严禁碰撞”警示牌。4施工流程与操作要点4.1管井施工流程测量放线→钻机就位→成孔→清孔换浆→下井管→填砾封孔→洗井→下泵连接→试抽水4.1.1成孔：钻机对位偏差≤50mm，钻杆垂直度用双垂线法控制（偏差≤1%/10m）；采用泥浆护壁钻进（泥浆比重1.11.2，黏度1822s，失水量≤30mL/30min），中砂层钻进速度≤1.0m/min，圆砾层≤0.5m/min；终孔后用测绳（带重锤）测井深（15.0m±300mm），井径仪（JJC1型）测井径（600mm±50mm），合格后移至下一井位。4.1.2清孔换浆：成孔后立即启动泥浆泵反循环清孔（泵量120150m³/h），排出孔底沉渣（厚度≤200mm）；逐步加入清水稀释泥浆，至返出泥浆比重≤1.05（用比重计测定）、含砂量≤2%（含砂量计测定），清孔时间≥2h。4.1.3下井管：采用25t汽车吊（吊具为双吊点尼龙吊带）吊装井管，第一节管底部焊接铁板（δ=8mm）封底；管节连接采用坡口焊接（V型坡口，角度60°，钝边1mm），焊缝高度≥6mm（焊脚尺寸等于管壁厚度），焊后用角磨机磨平；井管居中下入孔内（偏差≤100mm），管口高出地面300mm（用方木临时固定）。4.1.4填砾封孔：填砾采用导管法（φ100mmPVC管，下至距孔底1.0m），从井管四周均匀填入滤料（速率≤0.5m³/min），边填边测砾面高度（测绳每1m标记），直至填至滤管顶部以上2.0m；改用黏土（含水率20%25%）分层回填（每层300mm），用木棒捣实至地面（压实系数≥0.93，环刀法取样检测）。4.1.5洗井：采用“空压机+水泵”联合洗井，先启动空压机向井内送风（风压0.50.7MPa），形成气水混合物扰动滤料，持续4h；再下入潜水泵抽水（初始流量10m³/h，逐步增至32m³/h），直至出水量稳定（连续2h出水量变化≤5%）、水质清澈（含砂量≤1/100000，用砂量计测定）。4.2排水系统施工4.2.1排水沟开挖：人工配合小型挖掘机（0.5m³）开挖沟槽，深度0.6m、宽度0.4m，边坡1:0.5（松散土层地段用φ48mm×3.5mm钢管设置横撑，间距1.0m）；沟底浇筑C15混凝土（厚100mm），表面收光（平整度≤5mm/2m）；砖砌沟壁采用“一顺一丁”砌筑法，灰缝厚度10mm（饱满度≥80%），每5m设伸缩缝（宽20mm，填沥青麻丝）。4.2.2集水井浇筑：基坑四角开挖集水井坑（1.2m×1.2m×1.8m），底部铺设100mm厚碎石垫层，立模（18mm厚多层板，50×100mm木方背楞，间距300mm），浇筑C20混凝土（坍落度180±20mm），振捣密实（插入式振捣棒，间距300mm，振捣时间1530s）；养护7d（覆盖土工布洒水，强度≥75%设计强度）后拆模，内壁涂刷防水涂料（厚度≥1.5mm，实干后做闭水试验：注水至满，24h渗漏量≤0.01m³/m²）。4.2.3管网安装：UPVC管采用承插连接，插口端涂刷专用胶水（涂抹厚度12mm），插入承口深度≥1/2管径，旋转90°后保持30s；管道敷设前测量坡度（2‰，用水准仪控制），每隔2.0m设混凝土支墩（尺寸0.3m×0.3m×0.4m）；管道接口完成后做闭水试验（管内注水至满，24h渗漏量≤0.05m³/m·d）。5质量控制5.1过程控制标准5.1.1成孔质量：每井检查井深（测绳实测，偏差0+300mm）、井径（井径仪每2m测1点，最小值≥550mm）、垂直度（测斜仪测定，全井偏差≤1%），不合格井位返工重钻（费用由施工单位承担）。5.1.2洗井效果：洗井后取样检测含砂量（每井1组，用1000mL量筒接水沉淀30min，砂量≤0.1mL），不合格者延长洗井时间（每次增加2h），直至达标。5.1.3水位监测：在基坑中心及周边（距坑边5m、10m、15m）布设8个水位观测孔（φ100mmPVC管，底部1.0m为滤管），每日8:00、16:00用测绳（带电极）测量水位，绘制水位降深曲线（要求稳定水位≤9.0m）。5.2验收要求5.2.1管井验收：施工单位自检合格后报监理验收，提供成孔记录、洗井记录、水质检测报告；监理按30%比例抽检井深、井径，见证检测2口井的出水量（用流量计连续测量1h，单井流量≥30m³/h）。5.2.2排水系统验收：排水沟检查断面尺寸（偏差±50mm）、坡度（允许偏差+0.5‰）；集水井检查混凝土强度（回弹法检测≥C20）、闭水试验结果；管网检查接口密封性（无渗漏）、排水能力（满管流时流速≥0.7m/s）。6安全与环保措施6.1施工安全6.1.1钻机作业：钻机设置操作规程牌（含“严禁无证操作”“戴安全帽”等标识），操作人员系安全带（高挂低用，绳长≤2m）；钻机架设缆风绳（4根，φ12mm钢丝绳，地锚埋深1.5m），遇6级以上大风停止作业（切断电源，钻机放倒）。6.1.2用电安全：配电箱门配锁，张贴“有电危险”警示标志；潜水泵电缆架空敷设（高度≥2.5m），严禁拖地或浸泡水中；每月检测接地电阻（水泵金属外壳接地，电阻≤4Ω，用接地电阻测试仪测定）。6.2环保措施6.2.1噪声控制：选用低噪声钻机（加装隔音罩，噪声≤75dB），夜间施工（22:006:00）办理夜间施工许可，噪声监测每2h1次（厂界噪声≤55dB，用声级计测定）。6.2.2废水处理：钻孔泥浆经三级沉淀池（第一级除砂、第二级沉淀、第三级澄清）处理后回用（循环利用率≥80%），多余废水经检测SS≤100mg/L后排入市政雨水管网（提供水质检测报告）。7应急预案7.1水位降深不足7.1.1原因分析：土层渗透系数实测值＜设计值（如中砂k=10m/d＜20m/d）、井数不足、水泵流量偏小。7.1.2应急措施：立即在基坑短边中部增设2口降水井（井深、井径同原设计），更换为150QJ5050/5型潜水泵（流量50m³/h），24h内将水位降至设计标高；同步对黏性土层（②层）采用劈裂注浆（注入水泥水玻璃