地基基础工程施工 课件 项目四任务6 基坑排降水施工

基坑降排水施工地基与基础工程施工项目四

基坑工程

课程任务

拟建某县商会大厦，位于该县西部新区内，总规划用地面积2300m2,其中主楼占地面积1230m2，裙楼占地面积1050m2，总建筑面积62207m2。本工程设二层地下室，地上主楼为二十七层框剪结构，地上裙楼为六层框架结构。本工程±0.00标高相当于绝对标高为178.80m(与自然地坪相当)，基坑总面积约0.8万m2，基坑周长约260m。基坑底面标高-12.46m～-8.5m。

根据地勘资料，勘察期间为涨水期，场地地下水位较稳定，测得稳定地下为水位埋深地面8.60(169.13)～79.10(169.65)m,根据区域水文地质资料，场地地下水位表、植水期年变幅较大。由于三峡工程的兴建，场地的地下水最高水位将与库区最高水位保持一致，即达到173.31m(吴淞高程175.00m)。考虑基坑开挖的需要，需将地下水位降至基坑底标高以下2.0m，本项目基坑最大深度为-15.6m，因此设计坑底水位为-17.6m，相应绝对标高为161.2m。课程任务

根据现场地质勘测资料，本项目采用管井井点降水法，请制定项目基坑降水施工方案，完成对降水施工方案的要点分析。工程事故据不完全统计，地下工程事故85%与地下水控制不当有关。2014年7月1日武汉地铁4号线盾构机接收涌水涌砂事故。7月1日晚19时10分，盾构井在左线吊出过程中，隧道与车站结构底部出现涌水涌砂险情，致使靠基坑一侧的省人民医院检测中心沉降开裂，数十名病人转移。降排水的方法基坑降排水是指在开挖基坑时,地下水位高于开挖底面,地下水会不断渗入坑内，为保证基坑能在干燥条件下施工,防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降而做的降水工作。常用的降水方法有：明沟加集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、管井井点降水等等。各种降水方法对比详见下页表。工程施工中常用明沟加集水井降水、管井井点降水、轻型井点降水、疏干井排水。降排水的方法序号降水方法适用土类及环境土壤渗透系数（m/d）适合降水深度特点1明沟加集水井渗水量小的土层/0～4m主要用于排除地下潜水、施工用水和天降雨水。一般不单独应用于高水位地区基坑边坡支护中及渗水量大的基坑支护中。2轻型井点粘性土、粉土、砂土0.1～20单极井点3～6m；多级井点6～12m相比其它井点系统降水简单快捷、经济安全,适用于基坑面积不大,降低水位不深的场合。若要采用多级井点系统,基坑四周外需要足够的空间放坡或挖槽。3喷射井点粘性土粉土、砂土0.1～208～20m降水深度大于6m时，比多层轻型井点降水所用设备少，基坑土方开挖量少，施工快，费用低。抽水系统和喷射井管很复杂,运行故障率较高,且能量损耗大。降排水的方法序号降水方法适用土类及环境土壤渗透系数（m/d）适合降水深度特点4电渗井点粘性土＜0.1宜配合其他降水形式使用电渗井点适用于渗透系数很小的细颗粒土,如粘土、淤泥和淤泥质粘土等。它需要与轻型井点或喷射井点结合应用,其降低水位深度决定于轻型井点或喷射井点。5管井井点粉土、沙土、碎石土20～200不限适用于渗透系数大、地下水丰富的地层，及轻型井点不易解决的场合，一般用于潜水层降水。降水深度超过15m时称为深井井点降水。其排水量大、降水深度大、降水范围大，常用于降低承压水，但可能引起基坑周围建筑物的不均匀沉降。6疏干井粉土、沙土、碎石土20～200不限适用于渗透系数大、地下水丰富的地层，一般用于疏干土层内净储水。降排水的方法明沟加集水井降水明沟开挖集水井开挖抽水测量放线修整完善施工准备1.熟悉施工图纸，工程勘测资料、地质条件，了解地下水位、土层渗透系数；根据基坑形式、开挖支护设计、降水深度、降水范围、降水时间、工程环境影响等进行井点降水设计。2.根据现场实际情况，绘制井点平面布置图、降水设施结构图、降水水位预测曲线平面与剖面图，编制降排水专项施工方案，按程序审核论证后方可施工。3.组织人员进行技术交底。4.材料准备：灰砂砖、砂浆、碎石、排水管等。5.机具准备：挖机、渣土车、水泵等。明沟加集水井降水明沟开挖集水井开挖抽水测量放线修整完善施工工艺流程明沟加集水井降水明沟开挖集水井开挖抽水测量放线修整完善用滑石粉标出开挖范围。测量放线明沟加集水井降水明沟开挖集水井开挖抽水测量放线修整完善（1）排水沟距坡脚不宜小于0.5m,深度、宽度、坡度应根据基坑涌水量确定，排水沟底宽不宜小于0.3m,坡度宜控制在0.1%～0.2%，沟底比基坑底低0.3～0.5m。（2）随着基坑的开挖，排水沟随之加深，直到坑底达到设计标高为止。（3）当基坑宽度较大时，可在基坑的中部设置排水沟，沟内分层填满20～40mm直径石子。明沟开挖明沟加集水井降水明沟开挖集水井开挖抽水测量放线修整完善（1）集水井大小和数量应根据基坑涌水量和渗漏水量、积水量确定，应沿排水沟30～50m布置集水井，直径(或宽度)不宜小于0.6m,底面应比排水沟深0.5m。（2）集水井壁可用竹、木简易加固。集水井开挖明沟加集水井降水明沟开挖集水井开挖抽水测量放线修整完善（1）放置水泵及安装排水管，接通电路，每台泵应配置一个控制开关，电缆不得有接头、破损。（2）降水期间，必须派专职电工值班抽水，定期对集水井内沉淀物进行清理，保证水泵沉入水中的深度。抽水明沟加集水井降水明沟开挖集水井开挖抽水测量放线修整完善当基坑挖至设计标高后，集水井底部铺设碎石滤水层、泵端纱网，侧壁用灰砂砖砌筑，防止塌陷。沟壁不稳时还需利用砖石干砌或用透水的砂袋进行支护。修整完善明沟加集水井降水明沟开挖集水井开挖抽水测量放线修整完善质量控制要点1.基坑内明排水应设置排水沟及集水井，排水沟纵坡宜控制在1‰~2‰。2.各降水井井位应沿基坑周边以一定间距形成闭合状。3.基坑降水期间应根据施工组织设计配备发电机组，并应进行相应的供电切换演练。施工过程中电力电缆的拆接必须由专业人员负责。轻型井点降水井点管埋设总管接通试抽水抽水施工准备1.熟悉施工图纸，工程勘测资料、地质条件，了解地下水位、土层渗透系数；根据基坑形式、开挖支护设计、降水深度、降水范围、降水时间、工程环境影响等进行井点降水设计。2.根据现场实际情况，绘制井点平面布置图、降水设施结构图、降水水位预测曲线平面与剖面图，编制降排水专项施工方案，按程序审核论证后方可施工。3.组织人员进行技术交底。4.材料准备：粗砂、滤网等。5.机具准备：卷扬机、高压水泵、真空泵等。轻型井点降水施工工艺流程井点管埋设总管接通试抽水抽水轻型井点降水（1）放线定位井点。（2）井点管的埋设一般多采用冲管冲孔法，分为冲孔和埋管两个过程。（3）冲孔时，先将高压水泵用高压胶管与冲管连接，用起重设备将冲管吊起并对准插在井点的位置上，然后开动高压水泵。高压水冲刷土壤时，冲水孔应作左右转动，将土冲松，同时逐渐下放形成孔洞，冲孔深度宜比滤管底标高深0.5m。（4）冲孔完成后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管与孔壁之间迅速用粗砂填灌砂滤层，填至高出滤管顶1~1.5m。井点填砂后，在地面以下1m深度内须用粘土填实，以防漏气。井点管埋设井点管埋设总管接通试抽水抽水轻型井点降水（1）井点管埋设完毕应接通总管。（2）总管设在井点管外侧50cm处，并用胶垫螺栓把每节主管连接起来。用吸水胶管将井点管与主管连接，并用铁丝绑牢，防止管路不严漏气而降低整个管路的真空度。（3）主管路的按0.5%的坡度向泵房。总管接通井点管埋设总管接通试抽水抽水轻型井点降水一组井点管部件连接完毕后，与抽水设备连通，接通电源，即可进行试抽水，检查有无漏气、淤塞情况，出水是否正常，如压力表读数正常，真空度读数正常，表明各连接系统无问题，即可投入正常使用。如有异常情况，应检修后方可使用。试抽水井点管埋设总管接通试抽水抽水轻型井点降水（1）轻型井点降水时，真空度应保持设计要求值以上。（2）应连续抽水，并准备双电源。若时抽时停滤网容易堵塞，出水浑浊并引起附近建筑物由于土颗粒流失而沉降、开裂。（3）抽水过程中，应调节离心泵的出水阀以控制水量，使抽吸排水保持均匀，做到细水长流。正常的出水规律是“先大后小，先浊后清”。抽水井点管埋设总管接通试抽水抽水轻型井点降水质量控制要点（1）施工将严格按照施工图纸、相应的技术验收规范进行施工。（2）采用机械开挖和人工修护相结合方式开挖，当机械开挖至距槽底200mm处时,改用人工开挖，以保证边坡坡度及槽底设计标高的准确性。（3）为了减小或平衡动水压力，防止流砂现象产生，基坑深度超过10m的，采用二级管井井点降水。（4）及时观测地下水位变化，定期观察井点管，应保证连续不断地抽水，如水上不来，或一直较混，或清后又混等，应立即检查纠正。（5）为了防止雨水淹没基坑，在基坑的四角(基坑尺寸不大的)或沿基坑边缘每隔30～50m设600集水井,井壁可用挡土板作临时支护，井底铺0.3m厚的砾石，以防泥砂堵塞水泵;安装3t/h深水泵，将水排至基坑外部，保持坑底干场作业。井点管埋设总管接通试抽水抽水轻型井点降水降水系统运行要点（1）降水系统应进行试运行，如发现井管失效，应采取措施使其恢复正常，如无可能恢复则应报废，另行设置新井管；试运行抽水控制时间为1d，并应检查出水质量和出水量。坑内降水井宜在基坑开挖15d前开始运行。（2）降水过程中随时检查观测井内水位，调整抽水速度及抽水量。（3）降水时真空度应保持在设计要求值以上，且抽水不应间断。井点管埋设总管接通试抽水抽水管井井点降水施工准备施工准备1.熟悉施工图纸，工程勘测资料、地质条件，了解地下水位、土层渗透系数；根据基坑形式、开挖支护设计、降水深度、降水范围、降水时间、工程环境影响等进行井点降水设计。2.根据现场实际情况，绘制井点平面布置图、降水设施结构图、降水水位预测曲线平面与剖面图，编制降排水专项施工方案，按程序审核论证后方可施工。3.组织人员进行技术交底。4.材料准备：灰砂砖、砂浆、碎石、排水管等。5.机具准备：挖机、渣土车、水泵等。管井井点降水施工工艺流程施工工艺流程管井井点降水施工要点：1、放线及护筒埋设（1）测量并放出井的中心点。（2）井位应设立显著标志，必要时用钢纤打入地面以下300mm，并灌石灰粉作标记。以定好的井位点为中心，井直径作圆，向下钻0.5m深作为井口。（3）确认无地下管线及地下构筑物后放护筒，护筒高出地面0.30m~0.60m，护筒外侧填粘土封隔好表层杂填士。放线及护筒埋设管井井点降水（1）成孔采用钻机成孔。（2）钻机就位时需用水准仪找平，做到稳固、周正、水平，钻机就位偏差应小于20mm，垂直度偏差应小于1%。（3）钻进过程中要随时观察冲洗液的流损变化，水的补充要随冲洗液的流损情况及时调整，一般应保持冲洗液面不低于井口下1米，当钻遇卵石层，冲洗液大量流失时，应加大补水量，必要时应投入适量的泥土形成一定粘度的泥浆以控制冲洗液漏失，防止塌孔事故。钻井施工要点：2、钻井管井井点降水（1）钻孔至设计深度后(一般应大于设计深度的0.5m)，反循环钻应将钻头提高0.5m左右，然后注入清水继续启动反循环砂石泵替换泥浆；若使用冲击钻则用抽筒将孔底稠泥掏出，并加清水稀释，直到泥浆密度接近设计值，孔底沉淤小于30cm。（2）现场观察一般以换浆后泥浆不染手为准。清孔施工要点：3、清孔管井井点降水（1）井管安放应垂直并位于井孔中间；管顶部比自然地面高500mm左右。（2）井管过滤部分应放置在含水层适当的范围内，铸铁管做井管时滤水段应打孔，孔间距100mm，梅花形布置。吊放井管施工要点：4、吊放井管管井井点降水（1）井管安装完后，及时在井管与土壁间填充砂砾。（2）粒径应大于滤网的孔径且符合级配要求，筛除粒径不合格滤料，合格率大于90%；不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防分层不均匀和冲击井管，填料要一次连续完成。回填砂砾过滤层施工要点：5、回填砂砾过滤层管井井点降水当滤料填至设计高度后，其上用粘土封堵密实。封口施工要点：6、封口管井井点降水（1）洗井应在下管填砾后8小时内进行，一般采用压缩空气洗井法。将空压机空气管及喷嘴放进井内，先洗上面井壁，然后逐渐将水管下入井底。（2）当井管内泥砂多时，可采用“憋气沸腾”的方法，即采取反复关闭、开启管上的气水土混合物的阀门，破坏井壁泥皮。（3）在洗井开始30min左右及以后每60min左右，关闭一次管上的阀门，憋气2~3min,使井中水沸腾来破坏泥皮和泥砂与滤料的粘结力，直至井管内排出水由浑变清。洗井施工要点：7、洗井管井井点降水（1）潜水泵在安装前，应对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。

（2）深井内安设潜水电泵，可用绳索吊入滤水层部位，带吸水钢管的应用吊车放入，上部应与井管口固定。（3）设置深井泵的电动机座应安设平稳，转向严禁逆转(宜有逆止阀)，防止转动轴解体。潜水电动机、电缆及接头应有可靠的绝缘，每台泵应配置一个控制开关。（4）安装完毕应进行试抽