集水明排降水施工方案

集水明排降水施工方案1总则1.1目的在地下结构施工阶段，通过“集水明排+降水”组合措施，将基坑内、外水位稳定控制在底板以下0.5m，确保土方开挖、垫层浇筑、防水作业全过程干作业，同时满足周边建（构）筑物差异沉降≤10mm、地表累计沉降≤15mm的环保红线。1.2适用范围本方案适用于××市轨道交通6号线××站基坑（长268m、宽23.4m、深18.3m，地下连续墙+四道砼支撑体系）。若其他项目地质、水文、围护形式与本工程差异＞20%，须重新验算后引用。1.3编制依据(1)《建筑基坑支护技术规程》（JGJ1202012）(2)《建筑与市政降水工程技术规范》（GB504972019）(3)《××市地下水管理条例》（2022修订版）(4)××站详细勘察报告（2023.03，编号KC2023026）(5)第三方监测合同（编号：JCT2023112）2工程水文地质特征2.1地层①杂填土0–2.1m，γ=18.5kN/m³，k=1.2×10⁻³cm/s②粉质黏土2.1–6.7m，γ=19.2kN/m³，k=3.5×10⁻⁵cm/s③淤泥质粉质黏土6.7–14.5m，γ=17.8kN/m³，k=2.1×10⁻⁶cm/s④粉细砂14.5–22.0m，γ=19.6kN/m³，k=5.3×10⁻²cm/s（主要含水层）⑤中粗砂混砾石22.0–30.0m，γ=20.1kN/m³，k=1.2×10⁻¹cm/s2.2地下水潜水：埋深1.8–2.3m，年变幅1.0m，主要赋存于③层下部及④层；微承压水：水头埋深3.2m，含水层④、⑤，水头高度7.8m；抗浮设防水位：绝对标高+4.5m（1956黄海高程）。3降水控制指标3.1水位基坑内：任何时刻低于开挖面≥0.5m；基坑外：降深≤1.5m，且单井出水量≤15m³/h。3.2沉降周边建筑物最大差异沉降≤10mm；地表沉降槽最大曲率≤1/500。3.3水量单井含砂量≤1/20000（体积比），抽排水的SS≤70mg/L，满足《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T319622015）A级。4降水方案比选4.1方案A：管井全封闭降水优点：封闭性好，水位降深大；缺点：造价高，需审批取水许可证，沉降敏感。4.2方案B：集水明排+管井降水组合（推荐）沿基坑顶部设置300mm×300mmC30砼截水沟，拦截地表径流；坑内采用φ600mm管井降水，井深24m，滤水管14m，坑外设回灌井，形成“抽灌”平衡；优点：造价降低23%，沉降减少30%，审批周期缩短15d；缺点：需24h值守清沟。5设计计算5.1水文地质参数引用抽水试验：④层渗透系数k=5.3×10⁻²cm/s，影响半径R=260m，储水系数S=3.2×10⁻⁴。5.2涌水量计算采用Dupuit公式：Q=πk[(2HSw)Sw]/ln(R/rw)式中：H=18.3m（含水层厚度），Sw=7.8m（设计降深），rw=0.15m（滤水半径），得单井涌水量Q=16.4m³/h，设计取15m³/h。5.3井数布置基坑面积268m×23.4m=6271m²，等效半径r₀=√(A/π)=44.6m；群井干扰公式：n=Q总/q单=1.1×(πk[(2HSw)Sw]/ln(R/r₀))/15=42口；考虑10%备用，最终布置46口降水井（坑内38口，坑外回灌8口），间距18m（梅花形）。5.4沉降估算采用分层总和法，降水诱发有效应力增量Δσ′=γw×Δh=10×7.8=78kPa；③层压缩模量Es=4.2MPa，厚度7.8m，沉降s=Δσ′×H/Es=78×7.8/4.2=145mm；考虑群井“抽灌”抵消60%，预测最大沉降smax=58mm，位于距坑边0.3H处；通过回灌措施后，实际沉降可控制在15mm以内，满足要求。6井点构造与材料6.1成孔采用GPS15型反循环钻机，泥浆比重≤1.08g/cm³，孔斜≤1/200，沉渣厚度≤50mm。6.2井管上部6m实管：φ250mmUPVC，壁厚12.5mm；下部14m滤水管：φ250mmUPVC开槽管，槽宽0.8mm，槽距30mm，外包60目尼龙+2层80目不锈钢网，缠丝间距3mm；底部2m沉淀管：同实管，加焊4mm厚钢板封底。6.3填料滤料：2–4mm圆形石英砂，含泥量≤0.5%，不均匀系数Cu≤2；止水：膨润土球+水泥浆（水灰比0.6），厚度≥2m，位于地面以下3m处。6.4泵组选用QDX15201.5型潜水泵，额定流量15m³/h，扬程20m，功率1.5kW，变频控制，泵体距井底≥1.0m。7集水明排系统7.1截水沟尺寸300mm×300mm，C30砼现浇，坡度3‰，纵向每30m设一道伸缩缝，缝内填沥青麻筋；沟顶加盖φ8mmHRB400钢筋篦子，承载≥5kN/m²。7.2集水井在基坑四角及长边中部设6座φ1.2m砖砌集水井，井深1.5m，M10水泥砂浆抹面厚20mm；井内安装WQ10151.1型潜污泵，抽排至三级沉淀池。7.3沉淀池三级沉淀池尺寸6m×2m×1.5m，C25砼，隔墙设溢流口，流速≤5mm/s；出口加设SS≤70mg/L的在线浊度仪，超标自动报警并回流。7.4排水管主管DN200HDPE双壁波纹管，环刚度SN8，埋深≥0.7m，承插密封圈接口；支管DN110UPVC，坡度5‰，每20m设清扫口。8施工流程8.1准备阶段(1)测量放线：全站仪极坐标法，井位误差≤20mm；(2)占道、绿化迁移：提前30d向城管、园林报批；(3)临水临电：安装500kVA箱变、DN100给水接驳口，满足46台泵同时运行。8.2成井施工(1)钻机就位：对准放样点，复核水平度；(2)泥浆护壁：注入膨润土浆，比重1.05–1.08g/cm³，粘度25–30s；(3)一次清孔：换浆法，直至含砂率≤2%；(4)下管：采用φ250mm井管组合，实管+滤管+沉淀管，用导向架垂直下放，偏差≤1/200；(5)填砾：沿井管四周均匀投料，速度≤0.5m/min，填至地面以下3m；(6)止水：投入膨润土球，高度2m，再注水泥浆，压力0.2–0.3MPa，稳压30min；(7)洗井：空压机活塞联合洗井，直至出水含砂量≤1/20000；(8)试抽：连续运行8h，记录水位、水量、含砂量，满足设计后方可验收。8.3明排系统施工(1)截水沟垫层：10cm厚C15砼，原浆收光；(2)支模：采用15mm厚覆膜多层板，背楞50×100mm方木@300mm；(3)浇筑：C30砼一次成型，插入式振捣密实，表面拉毛；(4)盖板安装：钢筋篦子与预埋角钢焊接，焊缝高度6mm，防腐采用环氧富锌底漆+氯化橡胶面漆，干膜厚度≥200μm；(5)集水井砌筑：MU15烧结普通砖，M10水泥砂浆，内壁抹1:2防水砂浆厚20mm，阴角做R50mm圆弧。8.4降水运行(1)试运行：单井逐一启动，观测水位，调整变频器使动水位稳定在地面以下10m；(2)群井联动：全部投入，每2h记录一次水位，发现降深＞8.5m立即停泵并回灌；(3)回灌控制：回灌井水位保持与初始水位差≤0.5m，回灌量=抽水量×0.6，采用恒压罐稳压0.05MPa；(4)清沟：每班安排2人清扫截水沟，淤泥厚度≤50mm；(5)水质监测：每日9:00、21:00取沉淀池出口水样，SS、COD、氨氮、总硬度四项指标，超标即启动絮凝剂（PAC投加量5mg/L）。8.5降水终止(1)结构封顶且顶板覆土≥1.0m；(2)底板抗浮验算安全系数≥1.05；(3)第三方监测连续7d沉降速率≤0.02mm/d；(4)报监理、业主、水务局联合验收，签署《降水终止确认单》；(5)封井：采用C30微膨胀砼回填，顶部2m加5%膨胀剂，表面加焊10mm钢板封盖，与底板防水卷材搭接≥200mm。9监测与信息化施工9.1监测项目(1)地下水位：46口观测井，自动采集仪每30min上传云端；(2)沉降：周边建筑物设54个棱镜，采用0.5″级全站仪自动扫描，频率1次/2h；(3)支护位移：墙体测斜孔12个，深度25m，分辨率0.01mm/0.5m；(4)周边管线：管线点36处，采用磁致伸缩传感器，精度0.1mm。9.2预警值水位：单井降深＞8.5m或坑外观测井降深＞1.5m；沉降：单日沉降≥3mm或累计≥10mm；支护位移：墙体水平位移≥20mm或位移速率≥2mm/d；任一指标触发，立即启动黄色预警：加密监测至1次/1h；触发红色预警：停工、回灌、注浆加固。9.3数据平台采用“××云监测”平台，账号权限分级管理，数据异常短信推送至项目经理、总监、水务局监督员；每周出具《降水对周边环境影响评估报告》。10应急制度10.1停电应急现场配备250kW柴油发电机2台，5km内另有200kW移动发电车1辆，可在45min内切换；停电＞30min未恢复，立即启动发电机，确保46台泵不中断。10.2井泵损坏每口井库存备用泵1台，损坏后15min内完成更换；若井管坍塌，立即采用φ168mm套管重新成孔，下入小一级井管，24h内恢复降水。10.3突涌、流砂现场常备袋装水泥50t、级配碎石100t、编织袋2000条；发现流砂，立即回填碎石反压，注水泥水玻璃双液浆（体积比1:0.6，凝胶时间30s），并启动回灌，控制水位回升至安全线。10.4环保超标若沉淀池出口SS＞70mg/L，立即停排，切换至应急罐车（20t）外运；同时投加PAC10mg/L、PAM0.5mg/L，2h复测合格后方可恢复排放。11法律法规清单(1)取水许可证：××市水务局，编号20230066，取水量12万m³，期限2023.05.10–2024.05.09；(2)排水许可证：××市城管局，编号PS2023088，排放口2处，监测因子SS、COD、氨氮；(3)夜间施工许可：因降水需24h运行，提前48h向生态环境局申请，噪声限值≤55dB(A)。12组织与职责12.1领导小组组长：项目经理（全面负责）副组长：总工（技术）、生产经理（现场）成员：测量主管、监测单位、水务监督员、监理总监12.2职责分工(1)降水队长：负责成井、运行、维护，24h值班，电话139××××8888；(2)监测组长：每日9:00提交《水位、沉降日报》，紧急情况下10min内电话汇报；(3)环保专员：负责水质检测、证件年审、违规对接，发现超标立即启动应急；(4)安全员：每周二检查发电机、电缆、泵体漏电保护，记录《降水安全巡检表》。13验收与移交13.1阶段验收(1)成井验收：含砂量、水量、井斜、填料厚度，监理签字后方可运行；(2)降水30d节点：第三方评估沉降、水位是否满足设计，出具《阶段评估报告》；(3)结构封顶后：进行封井前联合验收，水务、环保、城管、监理、业主五方签字。13.2竣工资料(1)成井记录46份、洗井记录46份、水质监测报告180份；(2)监测数据原始记录光盘2份，保存期≥5年；(3)取水、排水许可证复印件各3份，加盖公司公章后移交业主档案室。14成本控制措施14.1井数优化通过试抽数据反演，若实际k值小于勘察值20%，可减井6口，节省成井费18万元；14.2变频节电全部水泵加装变频器，实测节电率27%，每月电费减少2.1万元；14.3回灌减费回灌量60%，减少排水费1.35元/m³，按12万m