基坑暗排专项施工方案

基坑暗排专项施工方案1工程概况本项目为市中心核心商务区商业综合体项目，总建筑面积12.8万㎡，地下2层，地上4层，基坑总开挖面积12800㎡，基坑周长462m，基坑普遍开挖深度9.5m，核心筒及电梯井部位最大开挖深度13.2m。基坑北侧距离运营地铁1号线隧道结构外边线仅28m，周边市政管线密集，沉降控制要求严格，允许最大地表沉降值为30mm。基坑围护结构采用φ800@1000钻孔灌注桩围护+三道φ609×16钢支撑，外侧止水帷幕为φ850@600三轴水泥搅拌桩，桩长18m，嵌固进入不透水层2m。根据项目岩土工程勘察报告，场地地层自上而下分布为：①杂填土，厚度1.2~2.5m，平均1.8m，成分以建筑垃圾、黏性土为主，松散；②粉质黏土，厚度3.1~4.8m，平均3.9m，可塑，渗透系数k=2.1×10^-6cm/s；③粉土夹粉质黏土，厚度4.2~6.5m，平均5.1m，稍密，渗透系数k=3.2×10^-4cm/s，为主要含水层；④粉质黏土（隔水层），厚度2.8~5.1m，平均3.5m，硬塑，渗透系数k=1.5×10^-6cm/s；⑤粉砂层，厚度7.2~9.6m，平均8.2m，中密，渗透系数k=2.1×10^-3cm/s，为承压含水层。场地静止地下水位埋深1.8~2.6m，平均埋深2.1m，承压水头埋深3.5m，水位年变幅0.5~1.0m。本项目基坑开挖范围内存在多层透水层，若采用传统坑内明排方案，一方面坑内排水沟、集水井占用施工场地，本项目坑内面积有限，无法满足主体结构施工场地要求；另一方面明排过程中易带走粉土颗粒，引发土体流失，导致围护墙后地面沉降，威胁北侧地铁运营安全。因此经设计、监理、业主各方论证，采用坑内暗埋式排水（暗排）方案，将排水系统埋设于底板垫层以下，既满足基坑疏干排水要求，又避免水土流失，有效控制周边沉降。2编制依据（1）本项目岩土工程勘察报告（编号：KC2022-018）；（2）本项目基坑围护设计图纸、设计交底及图纸会审记录；（3）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；（4）《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202-2018；（5）《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011；（6）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；（7）《建设工程安全生产管理条例》（国务院令第393号）。3暗排系统设计3.1设计目标基坑开挖阶段，将地下水位控制在开挖面以下不小于0.5m；基础及地下室结构施工阶段，将地下水位控制在底板底面以下不小于0.5m，保持坑底干燥，满足施工要求，同时避免土体颗粒流失，控制周边沉降在允许范围内。3.2系统组成及总体布置本暗排系统由“环向+网状水平盲沟+竖向集渗井+连通主管+总集水井”组成，具体布置如下：（1）沿基坑围护结构内侧，距离钻孔灌注桩内边线50cm设置一圈环向盲沟，用于收集围护结构渗漏及周边地层渗水；（2）坑内按纵向间距20m、横向间距15m设置网状水平盲沟，与环向盲沟连通，形成完整的渗水收集网络；（3）在每道水平盲沟交点、基坑转角、局部加深部位（电梯井、集水井）中心设置竖向集渗井，共布设集渗井48座，其中电梯井部位增设8座，所有渗水汇入集渗井后经连通主管汇入坑端总集水井；（4）在基坑南北两端各设置1座总集水井，汇集所有渗水后经潜水泵抽排至坑顶市政雨水管网。3.3各构造设计参数（1）水平盲沟：断面尺寸为宽400mm×深500mm，盲沟底低于底板垫层底面300mm，纵坡坡向集渗井，坡度不小于2‰。盲沟构造从下到上依次为：100mm厚5~10mm瓜子片，300mm厚20~40mm碎石，100mm厚中粗砂，顶部及四周包裹300g/m²长丝土工布作为反滤层，土工布渗透系数不小于1×10^-3cm/s，等效孔径O95≤0.2mm，满足反滤要求，允许水通过，阻止土颗粒流失。滤料含泥量控制在3%以内，级配符合设计要求。（2）竖向集渗井：集渗井内径为800mm，井深比盲沟底深1.0m，比基坑普遍坑底深1.5m，电梯井等加深部位集渗井井深比加深部位坑底深1.5m。集渗井构造：井壁采用φ700mm高强度聚乙烯软式透水管，透水管环刚度不小于8kN/m²，透水量不小于1.0L/(m·s)，透水管外侧整体包裹两层300g/m²长丝土工布反滤；透水管与井壁之间的空隙填充20~40mm碎石，井底铺设500mm厚碎石封底；集渗井口顶部与垫层底齐平，方便后期封井。（3）连通主管：采用DN150mmUPVC穿孔花管连接各集渗井，支管接入盲沟采用DN100mmUPVC穿孔花管，花管孔径10mm，孔距100mm，呈梅花形布置，花管外侧整体包裹一层300g/m²土工布反滤，管道接口采用承插式连接，接口处缠绕土工布密封，防止泥土进入堵管。（4）总集水井：总集水井尺寸为2m×2m×2.5m，井底低于底板垫层底面2.0m，井壁采用MU10烧结普通砖+M7.5水泥砂浆砌筑，井底浇筑100mm厚C15混凝土封底，井顶设置钢盖板防护。（5）局部加深部位处理：电梯井、集水井等局部加深部位，沿加深范围周边设置一圈封闭盲沟，与主盲沟网连通，在加深部位中心增设1座集渗井，提前预抽降水，保证开挖过程中坑底干燥。3.4涌水量计算及设备选型本基坑为潜水-承压水混合含水层，采用潜水完整井大井法计算基坑总涌水量，公式为：Q=1.366k(2H0-s)s/(lgR-lgr0)式中：Q为基坑总涌水量（m³/d）；k为含水层加权平均渗透系数，本项目转换单位后取1.555m/d；H0为含水层总厚度，本项目取16.8m；s为设计水位降深，本项目最大降深为11m；R为降水影响半径，按R=2s√(kH0)计算得R=122.6m；r0为基坑等效半径，按r0=√(F/π)计算，F为基坑面积12800㎡，得r0=63.8m。代入公式计算得总涌水量Q≈1865m³/d，换算为小时流量约77.7m³/h，考虑1.5倍备用系数，总排水能力不小于116.5m³/h。本项目在每座总集水井配置1台工作泵、1台备用泵，共2台工作、2台备用，水泵型号为WQ65-15-5.5潜水排污泵，单泵额定流量65m³/h，扬程15m，功率5.5kw，总工作流量130m³/h，满足排水要求。单座集渗井配置1台小型潜水泵作为预抽及应急排水，型号为QY15-26-2.2，流量15m³/h，扬程26m，共配置10台备用，应对局部水位上升情况。排水出口设置三级沉淀池，单格尺寸1.5m×1.5m×2m，渗水经沉淀去除泥沙后接入市政雨水管网，避免泥沙堵塞市政管道。4施工部署4.1组织机构及人员配置现场设立暗排专项施工小组，人员配置如下：项目总负责人1名，负责统筹协调资源；技术负责人1名，负责技术交底、方案落实；施工员2名，负责现场施工指挥；安全员1名，负责日常安全巡查；质量员1名，负责工序质量验收；测量工2名，负责放线定位；专业电工2名，负责用电系统布设及维护；泵工3名，负责系统运行值班；普通工人15名，负责开挖、填充等作业，所有人员均经培训合格后方可上岗。4.2机械设备及材料配置主要机械设备：PC120小型挖掘机1台，自卸汽车2台，潜水排污泵4台，小型潜水泵10台，插入式振捣器2台，高压水枪1台，漏电保护器、配电箱等用电设施若干；主要材料：300g/m²长丝土工布1800㎡，φ700软式透水管720m，DN150穿孔UPVC管460m，DN100穿孔UPVC管920m，瓜子片320m³，碎石680m³，中粗砂210m³，砖、水泥、砂子等辅助材料若干。所有材料进场均需进行质量检验，提供出厂合格证明及第三方检验报告，不合格材料严禁进场。4.3施工进度安排暗排系统施工与基坑开挖同步进行，当机械开挖至坑底设计标高以上30cm时，停止机械开挖，立即进行暗排系统施工，总工期为3天：第1天完成测量放线、盲沟及集渗井开挖；第2天完成反滤层铺设、滤料填充、管道安装；第3天完成系统安装、调试验收。暗排系统从基坑开挖完成至地下室顶板回填完成，总运行周期约60天，主体结构施工完成后进行封井作业。5主要施工工艺本工程暗排系统施工工艺流程为：机械开挖至坑底设计标高以上30cm→测量放线定盲沟、集渗井位置→人工开挖盲沟槽→人工开挖集渗井基坑→槽底平整、验槽→铺设四周及底部土工布反滤→填充盲沟滤料→安装集渗井透水管→填充集渗井滤料→安装连通花管→盲沟顶部铺设土工布→细石混凝土找平至垫层底标高→垫层浇筑→安装潜水泵、连接排水总管→设置沉淀池→系统调试→降水运行→主体结构完成→封井作业。各工序施工要求如下：（1）测量放线：根据基坑平面布置图，放出盲沟及集渗井的中心线、边线，标注开挖深度，井位、沟位偏差控制在±50mm以内。（2）开挖作业：所有盲沟、集渗井均采用人工开挖，严禁机械扰动原状土，开挖过程中随时控制坡度，保证坡向集渗井，不得出现倒坡，开挖至设计深度后，通知监理单位验槽，合格后方可进行下一道工序，若开挖出现超挖，采用碎石回填夯实，不得用素土回填，避免留下沉降隐患。（3）反滤层铺设：土工布铺设从底部向四周展开，土工布搭接宽度不小于200mm，采用尼龙线缝合连接，缝合间距不大于10cm，铺设过程中避免土工布被尖锐碎石刺破，发现孔洞、撕裂立即更换，土工布伸出滤层周边不小于20cm，保证整个滤料层被完全包裹。（4）滤料填充：滤料按设计级配分层填充，每层虚铺厚度不大于30cm，采用人工夯实，密实度不小于90%，填充过程中安排专人分拣杂物，保证滤料含泥量不大于3%，集渗井填充时，边填充边轻振透水管，避免透水管偏位，保证透水管居中，周围滤料密实无空穴。（5）管道安装：花管连接时保证接口密封，承插接口安装橡胶密封圈，接口外侧缠绕两层土工布，用铁丝绑扎牢固，管道铺设坡度与盲沟一致，坡向集渗井，安装完成后检查管道通畅性，确保无堵塞。（6）顶部处理：盲沟填充完成后，顶部铺设整幅土工布，覆盖整个盲沟顶面，然后用C15细石混凝土填充至垫层底设计标高，表面抹平，避免垫层混凝土浇筑时水泥浆渗入盲沟孔隙造成堵塞。（7）系统调试：所有安装完成后，开启所有水泵试运行72小时，连续监测水位下降情况、管道排水流量，若发现水位下降缓慢，立即检查是否存在堵管、堵井，及时清理整改，直至水位满足设计要求。（8）封井作业：地下室顶板回填完成，地下结构施工完成，无需继续排水后进行封井作业。封井流程：抽干井内积水→切除透水管至底板底面以下50cm→清理井内杂物→在透水管管口位置焊接遇水膨胀止水环→浇筑C35微膨胀防水混凝土（抗渗等级与底板相同，本项目为P8）→分层振捣密实→表面抹平→铺设厚度不小于1.5mm的聚氨酯防水附加层，与底板防水层连为一体。封井过程中逐个做好施工记录，每个井封井后做好标识，留存影像资料。6质量控制标准及要点6.1允许偏差本工程暗排系统施工质量允许偏差如下：盲沟断面尺寸：±20mm；盲沟标高：±10mm；盲沟坡度偏差：≤0.1‰；集渗井井径：±10mm；集渗井井深：+200mm，0mm；集渗井井位：±50mm；反滤层土工布搭接宽度：≥200mm，允许偏差-10mm；滤料含泥量：≤3%。6.2质量控制要点（1）反滤系统质量控制：反滤系统是暗排系统的核心，直接决定是否会发生土体流失和系统堵塞，因此必须严格控制土工布质量、包裹质量及滤料含泥量，所有土工布进场必须抽样检测单位面积质量、渗透系数、等效孔径，符合要求方可使用；包裹必须严密，不得留缝隙；滤料进场必须抽样检验含泥量，不合格严禁使用。（2）坡度控制：严格控制盲沟、管道坡度，严禁倒坡，保证渗水能够顺利流入集渗井，避免坑底积水，开挖完成后测量坡度，不符合要求立即整改。（3）接头密封处理：所有管道接头、土工布接头必须处理到位，防止泥土渗入造成堵管，施工完成后质量员逐个检查接头质量，不合格返工处理。（4）局部加深部位控制：电梯井等加深部位必须单独布设盲沟和集渗井，提前72小时预抽降水，水位满足要求（降至开挖面以下0.5m）后方可开挖，避免开挖过程中涌水涌沙。（5）防水处理：集渗井在底板部位必须做好防水处理，透水管周围设置遇水膨胀止水环，封井混凝土采用微膨胀防水混凝土，保证底板不渗漏。7降水运行管理（1）预抽降水：暗排系统验收合格后，提前72小时预抽降水，水位降至开挖面以下0.5m后方可进行下一道工序施工。（2）水位监测：安排专人每天监测各集渗井水位，基坑开挖期间每天监测4次，结构施工期间每天监测2次，雨后1小时内加测1次，做好水位记录，当水位高于控制水位时，立即开启备用泵加大抽排。（3）日常维护：安排专人24小时值班，定期检查水泵运行情况、电缆绝缘情况，备用泵每周试运行一次，保证随时能够启用，现场配备双电源，防止停电造成停抽；每半个月用高压水冲洗一次管道及盲沟，防止滤料淤堵，保证排水通畅；若发现水位异常上升，立即排查堵点，开挖清理，重新施工反滤层。（4）周边环境监测：配合业主委托的监测单位，每天监测围护墙顶位移、墙体测斜、周边地表沉降、地下水位，当监测数据超过预警值（围护顶位移预警值30mm，地表沉降预警值30mm）时，立即停止施工，分析原因，加强排水，必要时采取注浆加固措施，确认安全后方可恢复施工。8安全文明施工及应急管理8.1安全施工要求（1）基坑内作业人员必须佩戴安全帽，深度超过2m的作业必须系安全带，上下基坑走专用爬梯，严禁攀爬钢支撑，基坑边缘1m范围内严禁堆放材料，防止坠物伤人。（2）施工现场