(完整版)基坑降水专项施工方案

(完整版)基坑降水专项施工方案第一章项目与地质概况1.1工程位置本项目位于××市××区××路与××街交叉口东北角，规划用地呈矩形，东西向长178m，南北向宽96m，基坑周长548m。1.2基坑规模开挖深度：主楼区域17.35m，纯地下室区域15.80m，集水井局部19.20m；支护形式为“地下连续墙+三道钢筋混凝土内支撑”。1.3周边敏感环境基坑东侧距运营地铁6号线隧道外边线仅11.2m，隧道顶埋深15.4m；南侧距××大厦筏板基础6.8m，该大厦地上28层，桩筏基础，对沉降差敏感；西侧为φ600mm城市给水管，管顶覆土1.5m；北侧为待建空地。1.4水文地质（依据《××岩土工程勘察报告》编号2023KC051）①人工填土①：层厚0.8～2.1m，以建筑垃圾为主，渗透系数K=2.1×10⁻³cm/s；②粉质黏土②：层厚2.5～4.3m，K=3.5×10⁻⁵cm/s，弱透水；③淤泥质粉质黏土③：层厚8.2～11.6m，K=1.2×10⁻⁵cm/s，含水量42%，流塑；④粉砂④：层厚4.7～7.5m，K=5.8×10⁻²cm/s，中等透水，为本次降水主要目标层；⑤粉质黏土⑤：层厚>15m，K=6.0×10⁻⁶cm/s，相对隔水底板。承压水头：自然地面下3.2～3.8m，历史最高水位2.5m（1988年），近五年最高3.0m。1.5降水目标将④层粉砂承压水头降至基坑底以下1.0m（即标高18.55m），确保开挖面无积水、基底不发生突涌；同时控制地铁隧道最大附加沉降≤5mm，周边地表沉降≤15mm。第二章降水方案比选与确定2.1方案一：管井全封闭降水沿基坑四周布置管井，井径600mm，井深25m，井间距12m，总数46口，单井设计降深12m，单井涌水量按Dupuit公式计算取160m³/d，总涌水量7360m³/d。优点：技术成熟；缺点：水量大，对周边沉降敏感。2.2方案二：悬挂式帷幕+坑内管井地下连续墙已施工，墙底进入⑤层1.5m，形成悬挂式帷幕，坑内布置20口管井，井深22m，井间距20m，总涌水量3200m³/d。优点：对外侧环境影响小；缺点：坑内降水深度大，需多级接力。2.3方案三：坑内管井+坑外回灌在方案二基础上，于地铁侧增设12口回灌井，回灌量不小于抽出量的80%，形成“抽灌平衡”。经数值模拟（MODFLOW）预测：地铁隧道最大沉降1.8mm，周边地表沉降6mm，满足保护要求；且总抽水量降至2800m³/d，节省运行电费约26%。2.4结论经技术经济综合比选，采用“方案三：悬挂式帷幕+坑内管井+坑外回灌”作为本工程专项降水方案。第三章设计计算3.1水文地质参数复核现场抽水试验2023年7月3—6日，井S1降深8.5m，稳定涌水量142m³/d，采用Theis配线法求得④层渗透系数K=5.5×10⁻²cm/s，贮水系数S=3.2×10⁻⁴，与勘察报告误差<6%，设计参数取试验值。3.2降水漏斗半径采用公式R=3000S√K，设计降深S=12m，K=5.5×10⁻²cm/s，得R=268m，取270m。3.3单井影响半径r₀=0.2×层厚×√K=0.2×6.1×√5.5≈2.9m，取3m。3.4井群干扰计算按完整井群干扰叠加法，20口坑内管井同时工作，中心点水位降深12.3m，满足设计要求。3.5回灌井设计回灌井深25m，井径300mm，过滤器位于④层中部，单井回灌能力按“1/2抽水量”控制，即每口回灌井70m³/d，12口总回灌量840m³/d，大于抽出量80%。3.6沉降预测采用Plaxis3D建立地层隧道基坑耦合模型，输入HardeningSoil本构，计算得：地铁隧道最大附加沉降1.7mm，位置对应基坑长边中心；周边地表最大沉降5.9mm，位于回灌井外侧5m；差异沉降<1/1000，满足《城市轨道交通结构安全保护技术规程》（CJJ/T2022013）5mm限值。第四章井点布置与构造详图4.1平面布置坑内管井：沿基坑纵向每20m一口，横向每25m一口，共20口，编号W1～W20；坑外回灌井：距地下连续墙外边线8m，沿东侧地铁侧单排布置，间距15m，编号H1～H12；观测井：在地铁隧道上方、基坑四角、长边中点各设1口，共6口，编号G1～G6。4.2剖面构造管井：孔径600mm，下入φ273×6mm桥式过滤器，外包40目尼龙网，沉淀管3m，填砾φ3～7mm优质石英砂，止水段采用φ20～40mm黏土球，厚度≥2m，井口以下1m用C15混凝土封闭；回灌井：孔径300mm，下入φ160×4mmPVC过滤器，开槽宽0.8mm，槽距30mm，外包60目滤网，填砾φ2～4mm，上部黏土球止水≥1.5m；观测井：孔径150mm，下入φ75×3mmPVC过滤器，填砾φ1～3mm，井口加锁。4.3井口保护所有井口高出地面0.3m，设1.2m高可拆卸防护栏杆，涂刷红白反光漆，夜间设警示灯。第五章施工工艺流程5.1施工顺序测量放线→钻机就位→泥浆护壁成孔→换浆→下入过滤器→填砾→止水封孔→洗井→试抽/试灌→正式运行→维护性洗井→封井。5.2成孔采用GPS15型工程钻机，三翼钻头直径600mm，泥浆比重1.08～1.12g/cm³，黏度18～22s，含砂量<4%，成孔垂直度偏差<1/200，孔底沉渣<0.3m。5.3洗井采用活塞+空压机联合洗井，先活塞提拉6h，再空压机吹洗至出水含砂量<1/20000（体积比），连续2h稳定。5.4试抽每口管井试抽时间≥8h，记录QSt曲线，若降深达不到设计值12m，立即扫孔或延长过滤器。5.5试灌回灌井采用清水回灌，压力0.05～0.10MPa，连续回灌4h，回灌量<70m³/d且井口无溢流为合格。第六章降水运行制度6.1启动条件基坑开挖前7d开始降水，水位降至坑底以下1m后方可开挖；每层土方开挖前，实测水位满足要求并经监理签字确认。6.2运行模式阶段一（开挖前7d至第一层支撑完成）：全部20口管井+12口回灌井连续运行；阶段二（第二层支撑至底板浇筑）：根据观测井水位，可停掉4口管井，保持16口运行；阶段三（底板浇筑后14d）：逐步停泵，每停一口观测3d，沉降无突变方可继续。6.3值班制度设专职降水班组，每班3人，12h轮班，每小时记录一次电流、电压、流量、水位，填写《降水运行记录表》；发现水位回升>0.5m/次或沉降速率>0.5mm/d，立即启动应急预案。6.4水位控制标准地铁侧观测井G1、G2水位降幅≤3.5m；坑内中心观测井G3降幅≥12m；回灌井H1～H12回灌压力0.05～0.08MPa，回灌量均匀度偏差<15%。6.5节电措施安装变频柜，根据水位动态调整泵频率，目标功率因数>0.9；夜间23:00—06:00电价低谷时段，适当加大降深0.3m蓄能，白天减少运行台数。第七章监测与信息化施工7.1监测项目①地下水位：观测井G1～G6，每日6:00、18:00人工测绳校核，自动采集间隔30min；②地铁隧道沉降：隧道内每10m一个断面，采用高精度水准仪+铟钢尺，精度0.3mm；③周边地表沉降：在基坑四周距墙边1.5H（H为开挖深度）范围布设沉降点48个；④支护结构水平位移：地下连续墙顶部设棱镜站24个，采用全站仪自动扫描，频率1次/h。7.2预警值地铁隧道沉降累计5mm，单日1mm；地表沉降累计15mm，单日2mm；地下水位降幅偏差±0.5m；支护墙顶位移累计20mm，单日3mm。达到预警值立即短信通知项目经理、总监、地铁运营公司；达到控制值启动停工、回灌、注浆等应急措施。7.3信息化平台采用“××云基坑4.0”系统，传感器数据4G上传，云端自动生成位移时间曲线、沉降等值线；手机APP实时查看，数据异常30s内推送。第八章应急预案8.1突涌事故征兆：基底冒水、冒砂，水量>50m³/h，含砂量>5%；处置：①立即撤离坑底作业人员，启动二级响应；②坑内反压沙袋（1m×0.5m×0.3m）不少于200袋，堆高1.2m；③坑外回灌井全部关闭，减少抽水量30%；④采用双液（水泥水玻璃）注浆，注浆孔径φ42mm，间距1m，注浆压力0.3～0.5MPa，水泥浆水灰比0.8:1，水玻璃模数2.4，掺量3%；⑤2h内控制险情后，补打φ600mm降压井，井深28m，数量不少于4口。8.2地铁隧道沉降超限沉降速率连续2h>1mm/h，累计>4mm；处置：①立即停运靠近地铁侧的4口抽水井；②启动回灌井“加压回灌”，压力升至0.12MPa，回灌量增加20%；③隧道内采用轨枕垫板（厚度5mm、10mm组合）调整轨面，垫板长度≥3根轨枕；④邀请地铁运营公司、市住建局专家2h内现场会商，确定是否限速或停运。8.3大面积停电市电中断后，备用柴油发电机组（250kW）30s内自启动，满足降水泵连续运行；柴油储备量≥1.5t，可连续运行8h；同时安排移动发电车（400kW）1h内到场。8.4水质污染若回灌水质检测SS>30mg/L或COD>50mg/L，立即停止回灌，切换至市政污水管排放，排放前申请临时排水许可证；对回灌井进行反冲洗，直至水质达标。第九章质量管理与验收9.1质量目标成井合格率100%，优良率≥90%；降水效果一次验收通过；周边沉降控制达标。9.2检验批划分每4口井为一个检验批，共8个批次；检验内容：成孔垂直度、沉淀厚度、填砾含泥量、洗井含砂量、试抽降深、试灌回灌量。9.3验收标准①井深误差±0.3m；②垂直度偏差<1/200；③填砾含泥量<3%；④试抽降深≥设计值12m；⑤试灌回灌量≥70m³/d·井；⑥出水含砂量<1/20000。9.4验收程序施工单位自检→监理平行检验→第三方（××勘察院）抽检20%→质监站备案；全部合格后签署《降水井分项工程质量验收记录》。第十章职业健康安全与环保10.1危险源清单高处坠落、机械伤害、触电、坍塌、噪声、夜间光污染。10.2控制措施①成孔作业人员必须系双挂点安全带，钻机平台设1.2m防护栏杆；②电缆采用三相五线制，漏电保护器动作电流≤30mA，每周测试；③夜间照明加设遮光罩，照射角度<30°，避免影响居民；④噪声控制：空压机加隔音罩，昼间≤70dB，夜间≤55dB；⑤泥浆循环池采用防渗膜+钢丝网围挡，容积≥50m³，废浆外运至××固化站，禁止就地排放。10.3疫情防控现场设隔离室2间，体温枪、N95口罩、84消毒液储备充足；新进人员48h内核酸报告查验，健康码、行程码双码存档。第十一章进度计划11.1工期目标降水井施工15d，运行90d，封井5d，总工期110d。11.2关键节点第1d：测量放线；第3～12d：成孔、下管、填砾、洗井；第13～15d：试抽、试灌、验收；第16d：正式降水；第106d：开始停泵；第110d：完成封井。11.3劳动力计划成孔班组：两班倒，每班6人；降水运行：三班倒，每班3人；维修工：白班2人；管理人员：4人；高峰期合计28人。第十二章封井与撤场12.1封井条件底板混凝土强度达到设计值100%，地下连续墙渗漏点全部封闭，观测井水位连续回升7d且沉降稳定。12.2封井顺序先回灌井→坑内管井→观测井；每口井间隔≥24h。12.3封井方法①提泵、割管至底板以下1m；②采用C35微膨胀混凝土回填，分层振捣，每层厚度≤0.5m；③底板面以上预留100mm×100mm方槽，焊接10mm厚钢板盖板，焊缝满焊，抗渗等级P8；④表面刷聚氨酯防水涂料两度，恢复底板防水卷材。12.4撤场设备拆除、井口覆土、场地平整、垃圾外运、竣工资料移交；剩余柴油、化学浆液退回仓库，禁止遗留。第十三章成本与效益分析13.1直接费井点施工：46口×8500元/口=391,000元；降水运行：90d×2800m³/d×0.85元/m³=214,200元；回灌系统：12口×6000元/口=72,000元；监测费：第三方监测30万元；合计：977,200元。13.2对比节省较方案一直接减少抽水量（73602800）×90=410,400m³，节省电费约34.9万元；减少地铁隧道注浆加固费用约120万元；综合节省约154万元。13.3社会效益地铁正常运营无投诉，周边居民零上访，企业市场信誉加分，为后续投标增加权重。第十四章经验总结（××建设集团基坑降水项目部，2023）14.1团队组成项目经理：张××，一级建造师（市政+建筑）；技术负责：李××，注册岩土工程师；施工负责：王××，高级技师；监测负责：赵××，测绘高级工程师。14.2采用工具成孔：GPS15型钻机2台、6寸泥浆泵3台；降水：50m³/h潜水泵（QJ5052/411kW）20台、变频柜10套；监测：徕卡DNA03水准仪1套、全站仪TS161″1套、××云基坑4.0平台