城市轨道交通工程深基坑降水施工技术指导手册

城市轨道交通工程深基坑降水施工技术指导手册一、引言城市轨道交通工程建设中，深基坑施工是关键环节之一。由于地下水位的存在及地下水的动态变化，会对基坑的稳定性、土方开挖以及后续结构施工造成不利影响。降水施工技术作为深基坑工程的重要保障措施，能够有效降低地下水位，改善施工条件，确保基坑及周边环境的安全。本技术指导手册旨在为城市轨道交通工程深基坑降水施工提供全面、详细的技术指导，规范施工过程，保证降水效果。二、施工准备（一）资料收集与分析1.收集工程地质勘察报告，明确各土层的分布、厚度、渗透系数等参数，了解地下水类型（如潜水、承压水）、水位埋深、水位变化规律以及补给和排泄条件。2.收集周边环境资料，包括邻近建筑物的基础形式、结构类型、与基坑的距离，地下管线的分布、走向、材质和使用情况等，评估降水可能对周边环境产生的影响。3.收集气象资料，掌握当地的降雨、蒸发等气象数据，为降水方案的制定和施工安排提供参考。（二）施工场地准备1.平整施工场地，清除障碍物，确保施工设备能够顺利进场和作业。2.按照设计要求进行测量放线，确定降水井的位置，并做好明显的标记。3.搭建临时设施，如泥浆池、沉淀池等，合理布置材料堆放区和机械设备停放区。（三）材料与设备准备1.根据设计要求和施工进度安排，采购合格的降水管材、滤料、水泵等材料和设备，并进行检验和试验，确保其质量符合标准。2.对施工设备进行调试和试运行，检查设备的性能和运行状况，确保设备正常运行。（四）人员准备1.组织施工人员进行技术培训和安全交底，使其熟悉施工工艺、质量标准和安全注意事项。2.配备专业的技术人员和质量管理人员，负责施工过程的技术指导和质量控制。三、降水方案设计（一）降水方法选择1.根据工程地质条件、地下水类型、基坑深度、周边环境等因素，综合考虑选择合适的降水方法。常见的降水方法有轻型井点降水、喷射井点降水、管井降水等。轻型井点降水适用于渗透系数为0.150m/d的土层，降水深度一般不超过6m。喷射井点降水适用于渗透系数为0.120m/d的土层，降水深度可达820m。管井降水适用于渗透系数较大（大于20m/d）、地下水丰富的土层，降水深度不限。2.对于存在承压水的基坑，还需考虑采用减压井等措施降低承压水水头，防止基坑突涌。（二）降水井布置1.根据基坑的形状、尺寸、深度和周边环境要求，合理确定降水井的数量、间距和位置。降水井应沿基坑周边或内部均匀布置，确保降水效果均匀。2.对于狭长形基坑，可采用单排或双排降水井布置；对于大面积基坑，可采用环形或矩形布置。降水井与基坑边缘的距离应根据土质情况和降水要求确定，一般不宜小于12m。3.考虑到周边建筑物和地下管线的保护，降水井的布置应避免对其造成不利影响。必要时，可设置回灌井，以减少降水对周边环境的影响。（三）降水参数计算1.根据工程地质勘察报告提供的渗透系数、含水层厚度等参数，结合基坑的尺寸和降水要求，采用合适的计算公式计算降水井的出水量、水位降深等参数。2.对于复杂的水文地质条件，可采用数值模拟方法进行降水计算，以更准确地预测降水效果和对周边环境的影响。（四）降水方案优化1.在降水方案初步设计完成后，应进行技术经济比较，对方案进行优化。考虑降水效果、施工难度、工程造价、工期等因素，选择最优的降水方案。2.根据现场实际情况和监测数据，及时调整降水方案，确保降水施工的安全和有效。四、降水井施工（一）成孔1.根据土层情况和设计要求，选择合适的成孔方法，如冲击钻成孔、回转钻成孔、旋挖钻成孔等。成孔过程中应保持孔壁垂直，孔径偏差不超过设计要求。2.采用泥浆护壁成孔时，应控制泥浆的比重、粘度和含砂率，确保孔壁稳定。泥浆比重一般控制在1.11.25之间，粘度控制在1822s之间，含砂率不大于4%。3.成孔深度应符合设计要求，孔深偏差不超过±200mm。成孔完成后，应及时进行清孔，清除孔底沉渣，沉渣厚度不超过200mm。（二）井管安装1.井管应采用无砂混凝土管、钢管或PVC管等，其管径和壁厚应符合设计要求。井管连接应牢固，密封良好，防止漏水。2.井管安装前，应检查其外观质量，确保无裂缝、孔洞等缺陷。井管应垂直下入孔内，其垂直度偏差不超过1%。3.井管安装完成后，应在井管与孔壁之间填充滤料。滤料应采用粒径均匀、质地坚硬的砂、砾石等，其粒径应根据含水层的颗粒组成确定。滤料填充高度应符合设计要求，一般应高出含水层顶板12m。（三）洗井1.洗井的目的是清除井内的泥浆和沉淀物，疏通含水层，提高降水井的出水量。洗井应在井管安装和滤料填充完成后及时进行。2.常用的洗井方法有活塞洗井、空压机洗井、水泵抽水洗井等。洗井应连续进行，直至井内抽出的水清澈无砂为止。3.洗井完成后，应测量井的出水量和水位降深，检查降水井的性能是否符合设计要求。五、降水运行与管理（一）水泵安装与调试1.根据降水井的出水量和水位降深要求，选择合适的水泵型号和规格。水泵的流量应大于降水井的设计出水量，扬程应满足降水深度的要求。2.水泵安装应牢固，水平度偏差不超过0.1%。水泵的吸水管应密封良好，防止漏气。3.水泵安装完成后，应进行调试，检查水泵的运行状况和出水情况。调试过程中应记录水泵的流量、扬程、功率等参数，确保水泵正常运行。（二）降水运行1.降水运行应连续进行，不得随意停泵。在降水过程中，应定期检查水泵的运行状况和降水井的水位变化，及时调整水泵的流量和扬程，确保降水效果符合设计要求。2.对于多个降水井同时运行的情况，应合理安排水泵的启动和停止顺序，避免相互干扰。3.降水过程中应做好水位观测记录，每天至少观测23次。观测数据应及时整理分析，绘制水位变化曲线，以便及时发现问题并采取相应的措施。（三）水质监测1.定期对降水井抽出的水进行水质分析，监测水中的酸碱度、硬度、悬浮物等指标，评估降水对地下水环境的影响。2.如发现水质异常，应及时查找原因并采取相应的处理措施，防止对周边环境造成污染。（四）周边环境监测1.在降水施工过程中，应加强对周边建筑物、地下管线等的监测，及时掌握其变形和沉降情况。监测内容包括建筑物的倾斜、沉降，地下管线的位移、变形等。2.监测频率应根据施工进度和变形情况确定，一般每天至少监测12次。当变形或沉降超过预警值时，应立即停止降水施工，采取相应的措施进行处理。（五）降水维护与检修1.定期对降水设备进行维护和检修，检查水泵、电缆、控制箱等设备的运行状况，及时更换损坏的零部件，确保设备正常运行。2.对降水井进行定期清理和维护，防止井管堵塞和滤料失效。如发现降水井出水量明显减少或水位降深达不到设计要求，应及时进行洗井或修复。六、降水施工质量控制（一）原材料质量控制1.对降水管材、滤料、水泵等原材料进行严格的质量检验，检查其质量证明文件和检验报告，确保原材料质量符合标准要求。2.对进场的原材料应进行抽样复试，复试合格后方可使用。（二）施工过程质量控制1.加强对成孔、井管安装、洗井等关键工序的质量控制，严格按照施工工艺和操作规程进行施工。每道工序完成后，应进行质量检查，合格后方可进行下一道工序。2.对降水井的垂直度、孔径、孔深、滤料填充高度等关键指标进行严格控制，确保其符合设计要求。3.加强对降水运行过程的质量控制，定期检查水泵的运行状况和降水井的水位变化，及时调整降水参数，确保降水效果符合设计要求。（三）质量验收1.降水施工完成后，应按照相关标准和规范进行质量验收。验收内容包括降水井的数量、位置、深度、出水量、水位降深等指标，以及周边建筑物和地下管线的变形和沉降情况。2.验收合格后，应整理好施工资料，包括施工图纸、施工记录、检验报告等，归档保存。七、降水施工安全措施（一）施工现场安全管理1.施工现场应设置明显的安全警示标志，划定安全作业区域，禁止无关人员进入。2.施工人员应佩戴好个人安全防护用品，如安全帽、安全带等。3.对施工现场的机械设备、电气设备等进行定期检查和维护，确保其安全运行。（二）降水设备安全1.水泵等降水设备应安装漏电保护器，防止触电事故发生。2.对降水设备的电缆、电线等进行定期检查，确保其绝缘良好，无破损、漏电等现象。3.降水设备的安装和拆卸应严格按照操作规程进行，避免发生设备损坏和人员伤亡事故。（三）周边环境安全1.在降水施工过程中，应密切关注周边建筑物和地下管线的安全状况，如发现异常情况应及时采取措施进行处理。2.对于可能受到降水影响的周边建筑物和地下管线，应采取相应的保护措施，如设置回灌井、加强监测等。（四）应急预案1.制定完善的应急预案，明确应急救援的组织机构、职责分工、应急响应程序等。2.定期组织应急演练，提高应急救援能力。如发生安全事故，应立即启动应急预案，及时进行救援和处理。八、降水施工环境保护（一）废水处理1.降水抽出的水应经过沉淀、过滤等处理后，方可排入市政污水管网或指定的排水地点。2.定期清理沉淀池和过滤池，防止污泥和杂物堵塞排水管道。（二）噪声控制1.合理安排施工时间，避免在居民休息时间进行高噪声作业。2.选用低噪声的施工设备，并采取有效的降噪措施，如安装消声器、设置隔音屏障等。（三）固体废弃物处理1.对施工过程中产生的固体废弃物，如泥浆、废渣等，应及时清理和运输，运至指定的垃圾处理场进行处理。2.对可回收利用的固体废弃物，如钢材、管材等，应进行回收利用，减少资源浪费。九、降水施工结束与封井（一）降水结束条件1.当基坑内的水位降至设计要求的深度，且在后续施工过程中能够保持稳定时，可考虑停止降水。2.周边建筑物和地下管线的变形和沉降稳定，且符合设计要求。（二）封井施工1.封井前应先关闭水泵，拆除降水设备。2.采用合适的封井材料，如水泥砂浆、混凝土等，对降水井进行封堵。封井材料应