基坑降水施工方案

基坑降水施工方案1编制依据与适用范围1.1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）《地下水动力学》及《抽水试验标准》SL3202005（4）××市《深基坑工程安全管理规定》2021修订版（5）××地块岩土工程勘察报告（编号2023KC057）（6）××地铁集团《降水施工标准化图集》第三版（7）业主提供的《红线图》《地下管线探测成果表》《周边建筑物沉降监测控制值函》1.2适用范围本方案适用于××市中央商务区A07地块3层地下室（坑深17.35m，周长548m）的基坑内、外降水，兼顾北侧运营地铁3号线盾构区间8.5m侧穿保护要求。凡在本红线内采用管井、真空、明排、回灌等降水工艺的，均须执行本方案；若遇台风、暴雨橙色及以上预警，立即启动本方案第9章应急流程。2工程水文地质条件2.1地层序列①杂填土0–2.4m，γ=18kN/m³，k=0.8m/d；②粉质黏土2.4–6.7m，γ=19.2kN/m³，k=0.05m/d，弱透水；③淤泥质黏土6.7–11.0m，γ=17.5kN/m³，k=0.01m/d，夹薄层粉砂；④粉细砂11.0–19.5m，γ=19.8kN/m³，k=5.5m/d，承压水头3.2m；⑤中粗砂19.5–28.0m，γ=20.1kN/m³，k=12m/d，承压水头6.0m；⑥强风化泥质粉砂岩28.0m以下，渗透系数＜0.3m/d，视为相对隔水底板。2.2地下水类型（1）上层滞水：埋深1.2–2.0m，随季节波动±0.5m；（2）第四系孔隙承压水：含水层④⑤，水头标高3.2–6.0m，与××河存在水力联系；（3）基岩裂隙水：水量贫乏，可忽略。2.3水文试验结论2023年4月进行3组多孔抽水试验，影响半径R=185m，涌水量Q=42L/s，渗透系数复核k=11.6m/d，贮水系数S=3.2×10⁻⁴，降水沉降经验系数m=0.35mm/m（水位降）。3降水目标与控制指标3.1水位降深基坑中心水位降至坑底以下1.0m（即标高18.35m），局部电梯井深坑20.9m处水位降至21.9m。3.2出水量控制单井出水≤3.5L/s，含砂量≤1/20000（体积比），pH6–8，SS≤30mg/L，满足××市污水排入市政管网标准。3.3环境变形（1）北侧地铁隧道沉降差≤3mm，水平位移≤2mm；（2）西侧8层框架民房最大沉降≤10mm，差异沉降≤0.2‰；（3）地面塌陷预警值5mm/d，累计15mm。4降水方案比选与最终确定4.1方案A：全封闭地下连续墙+坑内管井优点：止水彻底；缺点：造价高1.4亿元，工期4个月，地铁侧800mm地连墙施工风险大。4.2方案B：放坡+止水帷幕+坑外管井优点：造价低0.9亿元；缺点：红线外占地8m，需征用市政绿化带，审批不可控。4.3方案C（本次采用）：800mm地下连续墙（墙底进入⑥层1.5m）+坑内管井+局部真空+坑外回灌综合造价1.05亿元，工期75d，对地铁影响最小，审批路径清晰，故被业主、地铁、监理、质检四方联合评审确定。5降水系统设计5.1井型与布置（1）主降水井：管井Φ400mm（内径），井深32m，全孔下入桥式滤水管Φ300mm，外包60目尼龙网+2mm铅丝缠丝，填砾2–4mm，厚100mm，沉淀管3m。（2）真空疏干井：Φ200mmPVC波纹滤水管，井深14m，间距12m，用于③层淤泥质黏土真空预压。（3）回灌井：Φ300mm，井深25m，布置在北侧30m外，间距20m，回灌量15m³/h，井口安装止回阀+流量调节阀+压力表0–0.6MPa。（4）观测井：Φ110mmPVC，井深20m，每边2组，共8组，用于实时水位校核。5.2井群布置参数基坑面积2.1万m²，周长548m，坑内主井48口，行距×列距=20m×22m，坑外回灌井14口，真空井36口，观测井8口。采用“周边封闭、内部疏干、分区减压”模式，详见附图YS03《井位坐标图》（CAD版另附）。5.3水泵选型主井采用8m³/h、扬程38m、功率2.2kW潜水泵（QDX8382.2），一井一泵，变频控制；真空井采用2.2kW水环真空泵，极限真空0.095MPa，每3口井并联1台；回灌泵采用变频恒压罐系统，额定15m³/h、扬程30m。5.4管网系统（1）排水主管：DN200钢丝骨架PE管，环状布置，埋深0.8m，坡度2‰，每30m设检修井；（2）真空主管：Φ75mmUPVC耐负压管，支管Φ50mm，阀门采用球阀Q11F16PDN50；（3）电缆：YJV220.6/1kV3×6mm²铠装电缆，穿DN80波纹管，与水管平行间距≥0.3m；（4）计量：每井安装电磁流量计（4–20mA远传）+智能电表，数据接入项目部“基坑云”平台，采样周期5min。6施工工艺流程6.1测量放线→6.2成孔→6.3井管制作与吊装→6.4填砾止水→6.5洗井→6.6单井试抽→6.7管网安装→6.8群井联动试抽→6.9水位达标验收→6.10日常运行→6.11封井。6.2成孔（1）采用GPS15型工程钻机，泥浆正循环工艺，泥浆比重1.08–1.12，黏度20–24s，含砂率＜4%；（2）孔斜≤1/200，每10m测斜一次，超斜立即回填重新扫孔；（3）进入⑤层中粗砂后，减压慢钻，钻压10–15kN，转速30r/min，防止“涌砂”埋钻。6.4填砾止水（1）采用“导管法”均匀填砾，导管口距孔底≤2m，提升速度0.5m/min；（2）隔水层②层顶面以上2m改投黏土球，直径10–20mm，分层夯实，夯击能量50N·m；（3）止水段上方再投1m膨润土球，形成“双保险”止水键。6.5洗井（1）先气洗：空压机9m³/min，喷嘴沉没比≥0.6，振荡30min；（2）再水洗：大降深抽洗6h，至出水含砂＜1/10000；（3）最后化学洗井：投加5%工业草酸溶液200L，浸泡2h，溶解孔壁泥皮，提高渗透系数15%以上。6.8群井联动试抽（1）启动顺序：先外圈、再内圈，隔2h逐级启动，防止瞬时负压塌孔；（2）试抽历时≥72h，记录水位、流量、电流、电压、含砂量，每2h一次；（3）当基坑中心观测井水位连续12h低于18.35m，且地铁隧道自动化监测沉降速率＜0.5mm/d，判定试抽合格，由监理签认《降水启动验收表》。7运行期管理7.1值班制度设“降水运行班”3班倒，每班1名机电工+1名记录员+1名安全员，24h值守；交接班须核对电量、流量、水位、故障记录，并在“降水运行日志”双签字。7.2巡检路线每日06:00、14:00、22:00三次巡检，路线：配电室→变频柜→流量计→井口压力表→排水口→回灌井→地铁监测点，全程1.2km，耗时35min，使用NFC打卡，漏检一次罚款200元。7.3数据预警阈值（1）单井流量突降30%或电流下降25%，触发“井堵塞”预警；（2）地铁沉降2h内增量≥0.5mm，触发“红色”预警，立即停抽并启动回灌；（3）回灌井压力＞0.35MPa，说明地层回灌能力饱和，需暂停或轮换回灌。7.4维护保养（1）每7d提泵一次，检查叶轮磨损、电缆护套，磨损量＞2mm强制更换；（2）真空泵每200h更换一次2真空泵油，油乳浊立即停机；（3）流量计每30d用50L清水标定一次，误差＞±2%送检校准。8周边建（构）筑物保护8.1地铁3号线保护措施（1）地连墙接缝采用“H型钢+双浆液（水泥水玻璃）”劈裂注浆，注浆压力0.3–0.5MPa，扩散半径0.8m；（2）坑外30m范围设置14口回灌井，回灌量动态匹配抽水量的60%–80%，保持地铁隧道外水位降幅＜1m；（3）地铁隧道内布设2倍密度监测点，每5m一组自动化全站仪+静力水准仪，数据实时上传地铁集团OCC。8.2西侧民房保护（1）提前进行房屋鉴定，留存裂缝影像247处，张贴“二维码”标识；（2）设置隔离桩Φ800@1200mm，桩长18m，隔断降水漏斗传播；（3）若累计沉降＞8mm，启动“注浆抬升”预案：袖阀管注浆，浆液配比0.8:1（水灰比），注浆压力0.2–0.4MPa，单次抬升量1–2mm。9应急预案9.1突发涌水（1）风险等级：坑底突涌水量＞50m³/h；（2）处置流程：①立即停挖→②坑内反压砂袋1m高→③启动备用井12口→④坑外双液注浆封底（水泥水玻璃双液，体积比1:0.6，凝胶时间45s）→⑤6h内完成。9.2大面积停电（1）配置400kW柴油发电机2台，15s内自动切换；（2）优先保障地铁侧回灌井、观测井、隧道通风供电；（3）停电超过30min，立即向××区住建局、地铁集团电话报备。9.3含砂量超标（1）当排水口含砂量＞1/10000，立即停泵，关闭阀门；（2）下放空压机洗井2h，再投加5%聚丙烯酰胺絮凝剂100L，静置1h；（3）复测含砂量合格后方可恢复抽水。10质量检验与验收10.1检验批划分每10口井为一个检验批，检验项目：成孔垂直度、滤料级配、洗井含砂量、试抽稳定流量。10.2主控项目（1）水位降深：100%测点达标；（2）出水量：单井≥设计值90%；（3）含砂量：100%合格；（4）井口封闭：混凝土强度C30，抗渗P8，厚度250mm，养护7d。10.3验收程序施工方自检→监理平行检验→第三方监测机构抽检（抽检比例20%）→业主、地铁、监理、质检四方联合验收→出具《降水工程验收证书》。11封井与场地恢复11.1封井时机地下室结构完成，顶板覆土回填至2.0m，且上部荷载≥设计值80%，经监测水位连续14d稳定，方可封井。11.2封井工艺（1）提泵→（2）水下灌注C20素混凝土2m→（3）下入Φ89mm注浆管，注1:1水泥浆至孔口返浆→（4）安装5mm厚圆形钢板盖板，与底板一起浇筑，确保抗浮。11.3场地恢复（1）拆除管线，PE管热熔回收，UPVC管破碎外运；（2）电缆回收率≥95%，损耗按30元/m赔偿；（3）路面采用C35混凝土恢复，抗折≥4.5MPa，养护28d；（4）绿化回植香樟32株，胸径8–10cm，成活率≥95%，养护期1年。12成本与工期分析12.1直接费（1）成孔48×3200元=153.6万元；（2）井管滤料48×2600元=124.8万元；（3）水泵及电缆48×3800元=182.4万元；（4）管网1.2km×120元/m=144万元；（5）真空系统36口×1800元=64.8万元；（6）回灌系统14口×4500元=63万元；（7）运行电费75d×3000kWh×1.0元=22.5万元；（8）合计755.1万元。12.2工期成孔15d，洗井试抽5d，结构施工45d，封井5d，拆除恢复5d，总工期75d，比定额工期提前10d，节约间接费120万元。13信息化管理13.1平台架构采用“阿里云IoT+边缘计算网关”，协议MQTT，井口RTU内置4G模块，掉线自动切换NBIoT；13.2功能模块实时水位云图、流量热图、电量统计、地铁变形曲线、预警推送（钉钉+短信+电话）；13.3数据存储本地NAS双盘备份+云端OSS三副本，保存5年，满足《建筑基坑工程监测标准》GB50497数据追溯要求。14环保与绿色施工14.1噪声控制空压机加隔声罩，场界噪声昼间≤65dB，夜间≤55dB；14.2泥浆处置采用“振动筛+离心机”一体化设备，泥浆循环率85%，余泥含水率＜40%，外运至××弃土场；14.3碳排放使用2级能效潜水泵，比3级能效年减碳18t；运行期全部购买绿证，实现“碳中和”声明。15项目经验总结（2023年6–9月）15.1实施单位××建设集团地基基础公司降水事业部二队，队长张××，技术负责人李××，成员3