1、目 錄第一章總則11.1編制目的11.2編制依據11.3適用范圍1第二章作業準備22.1施工資料準備22.2施工方案編寫,確定以下內容2第三章技術要求23.1施工要求23.2降水運行要求63.3減壓井及減壓備用井要求83.4封井要求93.5環境影響分析163.6地下水運動數學模型163.7模型的建立及參數的選取173.8減壓降水引起的地面沉降預測193.9監測要求243.10降水運行要求293.11井管保護31第四章施工程序與工藝流程324.1井點選用324.2降水井(井點或管井)數量計算324.3工藝流程334.4施工方法33第五章手工控制要點395.1輕型井點降水質量控制要點395.2噴射
2、井點降水質量控制要點405.3管井井點降水質量控制要點405.4深井井點降水質量控制要點40第六章勞動力組織41第七章材料要求41第八章機具配備42第九章質量要求42第十章安全與環保4310.1安全技術措施4310.2風險源分析與應急預案4610.3文明施工及環保措施47基坑降水施工作業指導書 1、適用范圍1.地下水位較高的砂石類或粉土類土層。對于弱透水性的粘性土層可采取電滲井點、深井井點或降排結合的措施降低地下水位。 2.周圍環境容許地面有一定的沉降。 3.止水帷幕密閉坑內降水時坑外水位下降不大。4.采取有效措施足以使鄰近地面沉降控制在容許值以內。 5.具有地區性的成熟經驗證明降水對周圍環境
3、不產生大的影響。 2、作業準備2.1施工資料準備1)施工區域內建筑物的工程地質勘察報告;2)工程所使用的施工圖紙;3)施工區域內原有地下管線和其它障礙物的資料;4)施工所需的相關規范、規程。2.2施工方案編寫,確定以下內容1)井點降水方法的選擇、確定。2)井點管的構造、長度和數量, 抽水機械的型號和數量(包括泵和電動機的備用量),濾管和砂濾料的規格和數量。3)施工區域內原有地下管線和其它障礙物的資料。4)施工所需的相關規范、規程。5)井點凈水系統的平、剖面布置圖和安裝圖。6)井點管沉設方法,排水管溝的設置及排水點的選擇。7)防止地表水及雨水流入基坑的措施。8)井點管路的保護措施。9)井孔的施工
4、方法及機械設備要求。10)降水范圍內的水位觀測孔位置技數量。11)安全及文明施工措施。3、技術要求3.1施工要求3.1.1準備工作進場后首先組建項目經理部,落實材料和人員,合理安排人財物,與總包及工地上各相關單位保持密切協作。3.1.2材料到位專人負責進料,工程師核定,確保井管、過濾管、填料、粘土等材料的質量。材料不到位不能開鉆。圖3-1設備材料進場3.1.3進場、定位、埋設護孔管由總包方提供“三通一平”,具備條件后,我方鉆機進場。鉆機應安放穩固、水平、孔口中心、磨盤中心、大鉤應成一垂線。井管、砂料到位后才能開鉆,要求整個鉆孔孔壁圓整光滑,鉆進時不允許采用有彎曲的鉆桿。鉆孔前首先要對鉆頭尺寸進
5、行確認,確保鉆頭尺寸滿足成孔直徑的要求。3.1.4鉆進清孔鉆進中盡量采用地層自然造漿,如果地面自然造漿難以實現可以適當的在泥漿池中加入優質粘土輔助造漿。結合本工程地質資料,基坑范圍內自地表以下存在6m左右的回填土,在此種土質條件下,如造漿困難可以事先在地面人工配置一定比例的泥漿,確保在此地層鉆孔過程中不出現塌孔現象,影響鉆孔質量。鉆進過程中泥漿比重應控制在1.05左右,如果遇到砂層容易產生塌孔,泥漿比重可適當調高至1.11.2。整個鉆進過程中要求大鉤吊緊后徐徐給進(始終處于減壓鉆進),避免鉆具產生一次彎曲,特別是開孔時不能讓機上鉆桿和接頭產生大幅擺動。每鉆進一根鉆桿應重復掃孔一次,并清理孔內泥
6、塊后再接新鉆桿,終孔后應徹底清孔,直到返回泥漿內不含泥塊后提鉆。3.1.5下井管鐵井管:按設計井深預先將井管排列、組合,下管時所有深井的底部按標高嚴格控制,并且保持井口標高一致。井管應平穩入孔,每節井管的兩端口要找平。井管外包兩層層60目濾網。下管要準確到位。自然落下,稍轉動落到位,不可強力壓下,以免損壞過濾結構。減壓井下井管非常重要的一個環節就是焊接質量,一定要保證承壓水水頭以下所有接頭焊接嚴密,不得存在漏焊或是沙眼存在。無砂管:無砂管下井管前,準備一根鋼絲繩(約5mm),將鋼絲繩的一端固定,將一節無砂管井管和一個木質井底捆扎在一起,并將鋼絲繩穿過井底中央的凹槽,然后緩緩放入孔中,井管與井管
7、間采用竹片及鐵絲固定,慢慢釋放鋼絲繩,直至下井管完成。圖3-2無砂管加工3.1.6填料在本工程中疏干井和坑外觀測井宜采用粒徑0.2-0.3cm的干凈石硝,不含粉末。減壓備用井由于對應土層含有粉細砂顆粒較細,常規直徑的石硝不能起到濾水擋砂的作用,因此減壓井濾料選用中粗砂(含泥率2%,不均勻系數Cu取1.62.0)。填料具體操作要求如下:1)應沿井口邊,固定按單一方向旋轉連續逐步均勻投放,投放速度宜不大于0.1m3/min;2)宜采用鐵鍬或類似容積大小的物體投放,嚴禁用推車向井內傾倒,投料過程中嚴禁晃動井管;3)應及時測量井內濾料頂面標高,至少沿井口周長均勻分布測量點不少于4點,以最低點標高為準;
8、4)濾料頂面標高達到設計要求時,實際投入濾料的方量應不少于理論方量的95%。此外,為了確保填料到位,應在井中放置一污水泵,坑外填料到位后,啟動井內污水泵抽水,并伴隨著坑外注清水,這樣在井內外水流的帶動下,砂料中分析顆粒會被水流帶走,能降低泥漿濃度,不會造成泥皮包裹,確保降水井的出水效果。待上述操作完成后,再次測量填料高度,確認填料是否到位。3.1.7止水針對減壓井,為了防止上部土層中的水沿礫料進入抽水井內,同時防止回填不密實下部承壓水沿井管壁向上冒水,嚴重情況會導致基坑沿井管壁發生涌水。設置在基坑內部的減壓井或是減壓備用井,在井管外側填礫頂部回填優質粘土至基底位置進行止水;設置在基坑外側的減壓
9、井、減壓備用井和承壓水觀測井應在填料頂部5m范圍內回填優質粘土進行止水。以上優質粘土回填范圍為要求的最低值。優質粘土應選用塑性指數不小于20的黏土,壓制成球,曬干后球直徑不大于50mm。黏土球使用前應按每立方不少于三組,每組不少于0.2kg的數量隨機抽樣,樣品應送交具有土工試驗資質的實驗室進行檢驗。優質粘土在沉底后會發散膨脹,從而保證充填密實,保證了止水效果。具體操作要求如下:1)應沿井口邊,固定按單一方向旋轉連續逐步均勻投放,投放速度應不大于0.1m3/min;2)應采用手工或鐵鍬投放,嚴禁用推車向井內傾倒,避免投放粘土卡在某一位置,不能確保回填密實,投料過程中嚴禁晃動井管;3)應及時測量井
10、內黏土球頂面標高,至少沿井口周長均勻分布測量點不少于4點,以最低點標高為準;4)頂面標高達到設計要求時,實際投入方量應不少于理論方量的150%。回填優質粘土以上再用一般粘土填實,一直填到地面。用粘土回填止水時,粘土的塊度不大于100mm,以防止孔內架空回填不到位。不管是優質粘土還是普通粘土一定要保證回填密實。優質粘土回填止水必須嚴格控制,不能少填,確保止水效果。3.1.8洗井首先利用空壓機洗井,最后再用水泵洗井并清除井底存砂。疏干井洗井工作應在填料完成后及時進行,避免由于洗井不及時導致泥漿沉淀,井壁形成較厚泥皮并硬化,嚴重影響濾水效果和出水量;減壓井由于濾水管相對較短,因此應在減壓井周邊粘土回
11、填完成后進行洗井工作。洗井應確保試抽水期間不斷流。空壓機洗井有一套完整的洗井設備,通過特制的洗井槍頭向井底充氣,通過充氣將井內泥漿和井底沉渣攪動,充氣的同時在井口形成負壓,通過大氣壓力將混合的泥漿和沉渣吹出。持續一定時間,由于外界水源不斷的向井內補給,泥漿沉渣不斷的被帶走,最后至水清砂凈。洗井的質量應符合下列要求:1)出水量宜接近設計要求,且相隔30min連續兩次實測出水流量,相差應不大于10%;2)井口出水的泥砂含量應小于0.3(體積比);3)觀測井應洗至水位變化反應靈敏。3.2降水運行要求在所有降水井施工完成后,應針對每口井進行試抽水,安裝泵體要穩,泵軸垂直。泵體安裝在過濾管的中部或中部偏
12、下深度處。排水管及電源線路連接完好后,進行試抽水,測定抽水井的流量、水位變化及觀測井的水位變化,最終確定水泵型號。此外在所有降水井施工完成后,正式抽水運行之前,應進行生產性抽水試驗,生產性抽水試驗目的在于:1)定性的檢驗圍護結構的滲漏情況通過分析各井的涌水量,是否存在個別井單井出水量較大,且持續時間較長;是否存在個別降水井選用較大流量排水泵后,水頭高度較其它降水井相比仍然較高;局部位置的坑外觀測井水位下降超過報警值。2)檢驗基坑排水系統是否滿足要求。3)檢驗基坑降水用電量是否滿足要求4)檢驗上下含層水之間的水力聯系,初步判斷疏干降水對于第二承壓含水層水位的影響,為后期確定啟動減壓井的條件提供依
13、據。正式運行方案需待完成抽水試運行之后再進行完善。正式抽水運行需要做好以下幾方面的工作:1)抽水井個數和抽水量大小應根據基坑開挖深度進行控制,以減少對周圍環境的影響。2)抽水需要24小時派人值班,并做好抽水記錄,記錄內容包括降水井涌水量Q和水頭降s,以掌握抽水動態,指導降水運行達到最優。3)降水施工過程中應針對每口井做好流量計量,采用安裝流量計的方法,需要觀測記錄人員準確詳細的記錄。由于降水井中抽出的水或多或少的含有一定的泥沙,這對于流量計的損壞非常嚴重,導致計量偏差較大,因此降水過程中還可以采取簡易的方法測定井的涌水量,即通過一固定容積的容器(水桶、水箱等)盛水,同時計量容器裝滿水所需要的時
14、間,進而換算出單井的抽水流量,可以重復多次取平均值來作為單井的抽水流量值。4)疏干降水應在基坑正式開挖前1520天內進行,確保疏干質量。5)正式降水運行之前,需要采用其他技術手段,針對圍護結構滲漏情況進行滲漏檢測,針對檢測結果采取相應的補強措施,確保在基坑開挖過程中不會出現較大的涌水風險。6)備用設備在運行過程中,如果發現某一個或幾個降水井不能保持運行,現場管理人員立即組織人員進行用電線路和水泵檢查,如果是泵出現問題立即換泵,確保降水的順利進行,降水過程中要準備有10臺以上備用泵,占正常使用泵的10%以上,泵的啟動系統要切實可靠。7)雙電源保證降水成功與否直接關系到整個工程的安全,特別是后期減
15、壓井的運行,更是決定了整個基坑降水成功與否,所以在施工過程中不能忽視一些影響降水安全的因素。必須雙電源保證,在工業用電的同時需配備一臺柴油發電機,需電量約為50KW,為了保證柴油發電機處于完好狀態,需定期對發電機進行試運行保證應急時能夠發動供電。同時在線路設計時必須自動切換電源,讓降水井的電源得到持續供電,保證在基坑開挖過程中降水不得中斷,否則造成的后果無法估量。雙電路切換裝置示意圖如下圖所示:圖3-3雙電路切換裝置8)分層降水結合基坑開挖深度和基坑范圍內相關水文地質資料,根據基坑開挖方式,降水過程中充分考慮基坑開挖過程中分區域水位控制。每個階段降水在基坑開挖前1520天進行,水位降至預定深度
16、后進行維持控制性降水,即基坑施工至各層中板混凝土或是混凝土支撐澆筑完成,等強階段,開始啟動下一階段的降水工作。3.3減壓井及減壓備用井要求坑內挖土時,挖機等不要直接碰撞坑內井管,井周邊的土不得用挖機操作,可以人工扦土,并要有專人指揮。減壓井施工需要在井口搭設操作平臺,土方開挖過程中不得隨意割除減壓井井管,一旦發生因施工機械碰撞導致減壓井漏水,應及時進行修復。本方案減壓井啟動條件必須有理論計算為基礎,并結合現場實際情況進行確定。因此在實際降水施工過程中應密切關注減壓備用井的水位變化情況(水位連續發生變化),以及基坑開挖過程中加強巡查,及時掌握基坑開挖面以及各地連墻接縫和墻體本身是否存在異常情況,
17、為減壓備用井的啟動提供依據。如果在基坑降水過程中存在以下方面的問題,可以考慮啟動減壓井:1)基坑開挖過程中,減壓備用井水頭一直較高,伴隨著坑內疏干降水和土方開挖并未出現下降,此時在基坑開挖至理論計算的臨界深度時,需要考慮啟動減壓備用井。2)基坑降水過程中如發現局部降水井單井出水量過大,且在較大出水量下水頭下降相對較小,此時應判斷是否需要應急啟動減壓備用井3)基坑開挖過程中出現局部涌水涌砂現象時,需要應急啟動減壓備用井。4)基坑開挖至基底,如發現基底土體含水量較大,應密切關注,考慮啟動減壓備用井。5)基坑發生沿圍護結構、樁周邊冒水情況時,應密切關注,必要時情動減壓備用井。基坑開挖過程中如出現上述
18、現象的發生,應及時分析原因,應急啟動減壓備用井,做臨時應急處理。3.4封井要求封井分為底板澆筑前封井(即混凝土墊層澆筑時封井)、結構底板及側墻施工后封井、設計確認抗浮及后澆帶滿足要求后封井三個主要階段。第一階段:底板施工前基坑開挖至基底,在施工底板墊層時,部分不參加運行井(備用兼觀測井)出水量較小的疏干井可以先進行封井。封井前利用基坑內的其他工作的疏干井繼續運行,控制潛水水位始終位于基底以下1.02.0m。第二階段:底板澆筑完成并完全達到設計強度后,留部分井做應急井、結構抗浮井及后澆帶用井,其余的疏干井實施封井。第三階段:設計確認抗浮及后澆帶滿足要求后,坑內減壓井和所有預留疏干井可以實施封井。
19、以上各個階段可以進行封井處理的井的具體數量,可根據現場實際降水井運行情況、水位控制情況而定。封井工作實施需取得射擊單位、總包單位的同意。3.4.1封井方法第一階段作一般封井,在基坑開挖至基底時,將基底以上井管割除,在井內回填優質粘土(或素水泥)至井管口下2m處,待水量明顯減小后,用素混凝土回填剩余的2m井管至井管口,井管口用1cm鋼板焊接封牢(無砂水泥管井不需要焊鋼板),結合基底混凝土墊層施工期間一并將井管位置澆筑混凝土,如圖3-1所示。圖3-4第一階段封井示意圖第二階段和第三的階段的疏干井,由于需要穿過底板,待結構底板混凝土澆筑完成后進行封井,因此在底板施工前需要對疏干井井管進行處理。由于疏
20、干井井管為橋式過濾器井管,井管穿過底板時為了保證底板與降水井管之間連接密實,不會發生滲漏,需要將原先的濾水管自基底以上更換成平管,并在平管對應底板中部的位置焊接一道剛性止水鋼環(寬度不小于15cm),確保地下水不會沿基坑底板與降水井管交界面發生滲漏。具體操作如圖3-2所示。圖3-5減壓井及鋼管疏干井井管穿底板操作方法第二、三階段封井是在底板施工完成后封井,具體操作方法如下:1)結構底板對應井管穿過結構底板位置預留0.6m見方左右,深度30cm的孔洞,孔洞位置面層鋼筋暫不綁扎。同時將井管四周泥土清理干凈,并用砂紙將井管外側鐵銹清除,確保后期后期底板混凝土澆筑時,井管與混凝土接觸面密實。(如下圖所
21、示)2)待底板達到設計強度,滿足封井條件后,向井管內回填優質粘土(或素水泥)至基底以下2m。剩余部分至底板頂面以下20cm的井管采用微膨脹凝土回填(如下圖所示)。3)回填混凝土達到設計強度后,清除井管內剩余積水,割除剩余未回填井管,在井口焊接1cm厚鋼板封口(詳見下圖所示)。4)封井結束后,將底板上預留洞口面層鋼筋接好,并采用比結構底板高一標號混凝土將井管回填至與頂板頂面齊平(詳見下圖所示)。第三階段減壓井出水量較大,水頭較高封井采用壓密注漿工藝進行封井處理。注漿封井流程如下圖所示:第一步底板澆筑前焊接止水鋼環第二步:井內回填碎石屑,分23m回填,下注漿管進行注漿。第三步:進行第二步回填、注漿
22、:第四步:注漿完成后,割除底板以上井管,井口焊接兩道鋼板封口。3.5環境影響分析根據前述計算可知,需要將第一承壓含水層進行疏干處理,為了有效降低和控制該含水層組承壓含水層水頭, 確保基坑開挖施工順利進行,必須進行專門的水文地質滲流計算與分析。根據擬建場地的地質條件、基坑圍護結構特點以及開挖深度等因素,本次設計采用了滲流數值法進行計算,為減壓降水設計與施工提供理論依據。3.6地下水運動數學模型根據中國建筑工業出版社基坑降水手冊,針對上述水文地質概念模型,建立下列與之相適應的三維地下水運動非穩定流數學模型:(1) 式中:; ; ;為儲水系數; 為給水度;為承壓含水層單元體厚度;為潛水含水層單元體地
23、下水飽和厚度。分別為各向異性主方向滲透系數;為點在時刻的水頭值; 為源匯項;為計算域初始水頭值;為第一類邊界的水頭值;為儲水率;為時間;為:為第二類邊界;q(x,y,z,t)為第二類邊界上單位面積的補給量。對整個滲流區進行離散后,采用有限差分法將上述數學模型進行離散,就可得到數值模型,以此為基礎編制計算程序,計算、預測降水引起的地下水位的時空分布。3.7模型的建立及參數的選取根據研究區的實際水文地質結構條件及幾何形狀,對研究區進行三維剖分。根據研究區水文地質特性、基坑圍護連續墻埋藏深度,水平方向將其剖分為188行,154列,垂向將其剖分為10層。其網格剖分圖見圖3-3、3-4。水文地質參數值根
24、據本巖土工程勘察報告提供。圖3-3網格平面剖分圖圖圖3-4網格立面剖分圖 3.7.1水力特征地下水滲流系統符合質量守恒定律和能量守恒定律;含水層分布廣、厚度大,在常溫常壓下地下水運動符合達西定律;考慮淺、深層之間的流量交換以及滲流特點,地下水運動可概化成空間三維流;地下水系統的垂向運動主要是層間的越流,三維立體結構模型可以很好地解決越流問題;地下水系統的輸入、輸出隨時間、空間變化,參數隨空間變化,體現了系統的非均質性,但沒有明顯的方向性,所以參數概化成水平向各向同性。綜上所述,模擬區可概化成非均質水平向各向同性的三維非穩定地下水滲流系統。模擬區水文地質滲流系統通過概化、單元剖分,即可形成為地下
25、水三維非穩定滲流模型。 3.7.2源匯項處理方式1) 降水井處理降水井可以設置過濾器長度、出水量等參數。2) 邊界條件處理在本次基坑降水模擬中,模型邊界在降水井影響邊界以外。故可將模型邊界定義為定水頭邊界,水位不變。3.7.3本次疏干降水三維滲流模型建立假設條件:1)潛水初始水頭大沽高程1.062.25m,第一承含水層初始水頭為0.0m,第二承壓含水層的初始水頭大沽高程分-0.5m;2)地連墻墻底標高為-26.623m-30.132m;3) 考慮地連墻隔水效果及群井效應因素,疏干井單井涌水量24m3/d,減壓井單井用水量約72 m3/d。3.8減壓降水引起的地面沉降預測3.8.1減壓降水引起的
26、地面沉降計算運用沉降計算理論與太沙基固結理論進行分析,得到降水引起地面沉降的變化規律。1)沉降計算理論土中的有效應力:式中,作用在土中任意面上的總應力(自重應力與附加應力); 有效應力,作用于同一平面的土骨架上,也稱粒間應力; 孔隙水壓力,作用于同一平面的孔隙水上。上式即為飽和土有效應力原理的表達式。抽取地下水引起的土層壓縮變形反映在土層孔隙的變化,因而,根據土力學原理,由土層孔隙的變化,可以求得土層的壓縮變形量。依土的壓縮系數定義 式中,負號代表隨著有效應力的增量,孔隙比e逐漸減少,下面推導孔隙比e與土層變形的關系。設土體初始高度為S0,變形后高度為S,土層壓縮變形,上圖表示了土層高度、孔隙
27、比、土粒體積和孔隙體積之間的關系,由于固體顆粒的體積Vs變化很小,通常假定不變,故有:從上式得出: 用代替,有,則 (1)根據定義 式中:土體垂向總應力; 孔隙水壓力;假定保持不變,則 而依水頭的定義 假定水體重力密度w保持不變,則 或 (2) 即有效應力的增加量可用水頭的減少量來表示。把(2)式代入(1)式有: (3)可見,當水位降深相等時,即不變,土層的壓縮變形量與原始厚度、初始孔隙比和土層壓縮系數有關。依定義土體的側限壓縮模量,所以土層的壓縮變形量,與水位降深、壓縮模量和土層的初始厚度有關。若共有N層土層,則總的沉降量為:式中:為經驗系數。2)太沙基固結理論1925年太沙基建立單項固結基
28、本微分方程,并獲得了一定初始條件和邊界條件下的解析解。 單層土的太沙基固結解利用單元土體的體積壓縮變化量和表面流量的關系可得:其中,體積應變,單位面積流量。并由達西定律得:其中,為滲透系數,水容重,孔隙水壓力。又因為總應力不隨時間變化,故彈性土體單向壓縮時,有: 其中,體積應變,壓縮模量。從而得太沙基單項固結的基本方程:其中,為固結系數單項固結的初始條件和邊界條件(單面排水)為:, 用分離變量法得到太沙基固結方程的理論解為:其中,為時間因素。若壓縮層內孔隙水均勻分布則:對于彈性土體,反映孔隙水壓力消散程度的指標為固結度應等于變形比:其中,為最終沉降量。 分層土體的太沙基解考慮多層土體,厚度H,
29、含土層n層,土層i的厚度,豎向滲透系數,壓縮模量均已知,包含單面排水和雙面排水兩種情況。并從理論上說,給定初始條件和邊界條件就可以運用數學方法即可解出定解。Schiffman在1970年曾就恒載作用下多層土體的一維固結問題進行了分析。分層土體的太沙基求解考慮變荷載作用下分層土體的固結微分方程為: 方程的求解條件:同時,與均質地基的求解不同,多層地基的求解條件要考慮各個土層層與層交界面的連續性條件: 即在分界面上的一點的孔壓相對于分界面上下兩層土是相同的,流量也是相同的。滿足方程一切求解條件的解為:進而,通過求解超越方程等形式將式中有關參數求解,可得變荷載作用下分層土體的固結微分方程的理論解。求
30、得各個點的孔壓值后,便可以繼續求得各層土的平均固結度:相對于整個分層土體而言,按孔壓定義的平均固結度:3.8.2沉降預測計算結果根據經典彈性地面沉降公式對基坑降水引起的地面沉降進行了預測計算(僅降水運行引起的地面沉降),此次模擬計算是在考慮圍護結構地下連續墻止水效果良好的情況下進行的,減壓降水運行180天后的預測地面沉降(mm)等值線圖見下圖。從圖中看出:在基坑減壓降水的情況下,因基坑降水所引起的基坑周邊的沉降值最大約16mm,沉降相對較小,滿足相關要求。3.9監測要求3.9.1監測項目根據建筑基坑工程監測技術規程(GB50497-2009)要求設置坑內外觀測井。降水運行期間,總包單位應當加強
31、周邊沉降監測,監測數據應及時準確反映給降水單位,降水單位應當根據沉降監測數據及時調整降水運行。降水施工同樣需要做到信息化施工,密切關注與降水相關的內容,及時掌握信息,做出降水調整。同時作為施工服務單位,一定要加強服務意識,密切關注降水井出水量是否存在異常、基底土體含水量變化是否存在異常、以及坑外觀測井是否存在異常變化等,在認真分析相關資料后,應向總包或業主單位提出相關問題的分析建議和處理意見。3.9.2控制值與預警值根據建筑基坑工程監測技術規程(GB50497-2009)的要求及降水對環境的影響分析計算結果,設置降水坑外水位變化值報警值為累計變化值1000mm,變化速率500mm/d,實際降水
32、過程中應結合基坑周邊建筑需要要保護等級可適當調整,水位報警值。對于上述監測報警值實際降水施工控制應按照80%控制預警。對應監測單位提供的監測數據及時的調整降水運行方案,確保將基坑降水引起的基坑周邊環境的影響降至最小。降水單位應加強基坑降水施工過程中的水位監測,各階段監測頻率如下表:施工階段 監測頻率監測項目施工進程預降水階段開挖階段基礎底板澆筑地下結構施工最終封井期間=28d坑內潛水位1次/1d1次/1d1次/1d1次/2d1次/2d1次/2d1次/7d坑內承壓水頭1次/2d12次/1d1次/1d1次/2d1次/2d1次/2d1次/7d單井流量1次/1d1次/1d1次/1d1次/2d1次/2d
33、1次/2d1次/2d基坑總流量1次/1d1次/1d1次/1d1次/2d1次/2d1次/2d1次/2d含砂率1次/7d坑外潛水位按現行建筑基坑工程監測技術規范(GB 50497)執行坑外承壓水頭巡視檢查根據施工進程中所對應的檢查項目,應每天進行巡視注:以上各階段水位監測頻率必須保證,一旦發現水位異常情況,應當加密監測頻率。3.9.3降水運行期間相關內容監測記錄表為了做好降水期間與降水相關的各項工作的記錄,為信息化施工提供有力的是數據支撐,施工期間應規范管理規范記錄,現將相關內容記錄表統計如下:1)降水運行記錄表表x.0.1降水運行記錄表工程名稱:工程地點:井編號:井口測點標高(m):水泵型號:開
34、始運行時間:日期水位埋深測量時間單井流量測量時間下泵深度含砂率工況描述特殊事件描述填表人: 校核人:2)基坑降水水位監測日報表表 X.0.2 基坑降水水位監測日報表工程名稱:工程地點:井口測點標高(m):觀測時間:天氣狀況:井編號上次水位深度上次水位標高本次水位深度本次水位標高本次水位變化累計水位變化承壓含水層水頭監測附近土方開挖深度臨界承壓水頭標高降壓井開啟建議(各觀測井水位標高歷時曲線)(附圖說明施工工況條件)觀測人: 校核人:3) 基坑降水流量監測日報表表 X.0.3 基坑降水流量監測日報表工程名稱:工程地點:觀測時間:天氣狀況:井編號上次實測流量本次實測流量本次流量變化累計流量變化備注
35、(各觀測井流量歷時曲線)(附圖說明施工工況條件)觀測人: 校核人:4)基坑降水巡視檢查日報表表 X.0.4 基坑降水巡視檢查日報表工程名稱:工程地點:觀測日期:天氣狀況:分類巡視檢查內容巡視檢查結果備注降水及監測設施降水井完好程度觀測井完好程度水泵工作狀況電纜安全狀況排水管工作狀況集水箱工作狀況流量監測設備工作狀況備用電源完好程度基坑狀況帷幕滲漏狀況基坑底面土體滲流穩定程度周邊管線周邊管線滲漏狀況(附圖說明施工工況條件)觀測人: 校核人:以上各表格,降水施工和運行期間,應認真、真實填寫,專業降水單位應根據相關記錄內容對降水工作做相關分析和判斷。3.10降水運行要求3.10.1抽水試驗在所有降水
36、井施工完成后,應針對每口井進行試抽水,安裝泵體要穩,泵軸垂直。泵體安裝在過濾管的中部或中部偏下深度處。排水管及電源線路連接完好后,進行試抽水,測定抽水井的流量、水位變化及觀測井的水位變化,最終確定水泵型號。在所有降水井施工完成后,正式抽水運行之前,應進行生產性抽水試驗,生產性抽水試驗目的在于:1)定性的檢驗圍護結構的滲漏情況通過分析各井的涌水量,是否存在個別井單井出水量較大,且持續時間較長;是否存在個別降水井選用較大流量排水泵后,水頭高度較其它降水井相比仍然較高;局部位置的坑外觀測井水位下降超過報警值。2)檢驗基坑排水系統是否滿足要求。3)檢驗基坑降水用電量是否滿足要求4)檢驗上下含層水之間的
37、水力聯系,初步判斷疏干降水對于第二承壓含水層水位的影響。正式運行方案需待完成抽水試運行之后再進行完善。3.10.2 正試降水運行(1)疏干井1) 疏干井降水運行是為基坑開挖服務的,因此應堅持分層降水、按需降水的原則。在保證開挖的情況下盡量少抽水。2) 降水運行之前必須確保地下連續墻封閉完成,否則降水會對周邊環境產生較大影響。3)根據開挖工況,提前抽水,將水位控制在開挖面以下0.51.5米。4)降水運行階段應有足夠的備用水泵。(2)減壓井坑內挖土時,挖機等不要直接碰撞坑內井管,井周邊的土不得用挖機操作,可以人工扦土,并要有專人指揮。減壓井施工需要在井口搭設操作平臺,土方開挖過程中不得隨意割除減壓
38、井井管,一旦發生因施工機械碰撞導致減壓井漏水,應及時進行修復。本方案減壓井作為備用兼觀測井使用,開啟條件應結合現場實際情況進行確定。由于基坑已經將第二承壓含水層隔斷,因此基坑范圍內第二承壓含水層與常規的承壓含水層有所不同,壓力已經明顯小于沒有隔斷時的水頭壓力,因此實際降水施工過程中,針對第二承壓水的控制不能在籠統的參照基底抗土用穩定性演算得出的開挖面與安全水位的對應關系。根據工程地質條件及水文地質條件合理設置承壓含水層、減壓備用井,在實際降水施工過程中應密切關注減壓備用井的水位變化情況(水位連續發生變化),以及基坑開挖過程中加強巡查,及時掌握基坑開挖面以及各地連墻接縫和墻體本身是否存在異常情況
39、,為減壓備用井的啟動提供依據。如果在基坑降水過程中存在以下方面的問題,可以考慮啟動減壓井:1)基坑開挖過程中,減壓備用井水頭一直較高,伴隨著坑內疏干降水和土方開挖并未出現下降,此時在基坑開挖至臨界深度時,需要考慮啟動減壓備用井。2)基坑降水過程中如發現局部降水井單井出水量過大,且在較大出水量下水頭下降相對較小,此時應判斷是否需要應急啟動減壓備用井3)基坑開挖過程中出現局部涌水涌砂現象時,需要應急啟動減壓備用井。4)基坑開挖至基底,如發現基底土體含水量較大,應密切關注,考慮啟動減壓備用井。5)基坑發生沿圍護結構、樁周邊冒水情況時,應密切關注,必要時情動減壓備用井。基坑開挖過程中如出現上述現象的發
40、生,應及時分析原因,應急啟動減壓備用井,做臨時應急處理。3.10.3 降水運行注意事項1)所有降水深井的井管口設置醒目標志,做好標識工作,與挖機施工人員做好井管保護工作。挖土時在靠近井管部位時盡可能使用人工扦土,避免對井的損壞。2)降水運行期間,現場實行24小時值班制,值班人員應認真做好各項質量和觀測水位變化的記錄,做到準確齊全。降水運行過程中對降水運行的記錄,對停抽的井應及時測量水位,每天12次,降水分包負責將每天的降水運行記錄提交一份給總包、監理及其他相關單位,對于水位出現的異常應及時分析整理。3)降水運行階段,必須保證雙電源,如遇電網停電,須提前兩個小時通知,以便及時采取措施,確保降水的
41、效果。3.11井管保護基坑開挖時注意保護承壓水井管,降壓深井管一般直徑273mm,壁厚3mm,管材強度經不起一些機械設備的碰撞和沖擊,降水單位必須保證井管連接的焊接質量。坑內挖土時,挖機等不要直接碰撞坑內井管,井周邊的土不得用挖機操作,可以人工扦土,并要有專人指揮。坑內所有降壓深井的孔位根據深基坑的支撐圖正確定位,不能與設計的支撐相碰,并最終固定在支撐附近,并且要在井口搭設平臺。坑內的疏干深井隨基坑開挖深度逐步割除多余的井管。對每口井設置醒目標志,并且對可能受車輛行走的電纜線以及管路部位加以防護,并且抽水人員加強對現場的巡視力度。4、施工程序與工藝流程4.1井點選用1)在地下水位以下的含水豐富
42、的土層中開挖大面積基坑時,應采用人工降低地下水位的方法施工。2)人工降低地下水位,常用的為各種井點降水方法。井點降水方法的種類有:單層輕型井點、多層輕型井點、噴射井點、管井井點、深井井點、無砂混凝土管井點以及小沉井井點等。降水類型及適用條件 適用條件降水類型土層滲透系數(m/d)可降低的水位深度(m)單層輕型井點0.15036多級輕型井點0.150612噴射井點0.150820管井井點202005深井井點10250154.2降水井(井點或管井)數量計算n=1.1Q/q式中:Q基坑總涌水量;q設計單井出水量;真空井點出水量可按3660m3/d確定;管井的出水量q(m3/d)按下述經驗公式確定:
43、q=120rsl3k式中字母含義:rs=過濾器半徑(m);l=過濾器進水部分長度(m);k=含水層的滲透系數(m/d)。4.3工藝流程4.3.1 管井井點降水工藝流程放線、定井位 挖泥漿坑 挖探坑 鉆機就位、鑿井 換漿 吊放井管 填濾料粘土封井、砌保護井襯洗井水泵安裝、架設電纜鋪設排水總管及沉砂池抽水水位觀測封井4.3.2 真空井點降水工藝流程放線、定井位 鋪設總管 沖孔 安裝井點管 填砂礫濾料、上部填粘土密封用彎聯管將井點管與總管接通安裝抽水設備與總管連通安裝集水箱和排水管試抽抽水水位觀測4.3.3 噴射井點施工工藝程序設置泵房,安裝進、排水總管水沖法或鉆孔法成井安裝噴射井點管、填濾料接通過
44、水、排水總管,并與高壓水泵或空氣壓縮機接通將各井點管的外管管口與排水管接通,并通到循環水箱啟動高壓水泵或空氣壓縮機抽取地下水用離心泵排除循環水箱中多余的水測量觀測井中地下水位4.3.4 深井井點施工工藝程序井點測量定位挖井口、安護筒鉆孔就位一鉆孔回填井底砂墊層吊放井管回填井管與孔壁間的砂礫過濾層洗井井管內下設水泵、安裝抽水控制電路試抽水降水井正常工作降水完畢拔井管封井。4.4施工方法4.4.1 輕型井點降水(1)井點布置輕型井點降水系統的布置,應根據基坑的平面形狀與大小、土質、地下水位高低與流向、降水深度要求而定。1)平面布置當基坑或溝槽寬度小于6m,降水深度小于5m 時,可用單排井點,井點管
45、布置在地下水流上游一側;當基坑或基槽的寬度大于6m,或土質不良、滲透系數較大時,則宜采用雙排線狀井點,布置在基坑或基槽的兩側;當基坑或基槽的面積較大時,宜采用環狀井點布置。挖土運輸設備出入道井點管可不封閉,開口間距宜在4m 左右,開口位置宜留在地下水相對較少的一側。井點管距坑壁間距宜為0.71.2m。集水總管標高宜盡量接近地下水位線并沿抽水水流方向有0.250.5的上仰坡度,水泵軸心與總管齊平。井點管的入土深度應根據降水深度及儲水層所在位置決定,但必須將濾水管埋入含水層內,并且比挖基坑(溝、槽)底深0.91.2m2)高程布置當地下降水深度小于6m 時,應采用一級輕型井點布置;當降水深度大于6m
46、、一級輕型井點不能滿足降水深度時,可采用明溝排水和井點降水相結合的方法,將總管安裝在原有地下水位線以下,以增加降水深度,當采用明溝排水和一級井點相結合的方法不能滿足要求時,則應采用二級輕型井點降水方法,即先挖去一級井點排干的土方,然后再在坑內布置第二排井點。(2)井點管埋設1)井點管埋設程序。總管排放井點管埋設彎連管連接抽水設備安裝2)井點管埋設井點管埋設一般采用水沖法,包括沖孔和埋管兩個過程。沖孔時,先用起重設備將直徑5070mm 的沖管吊起,并插在井點位置上,然后開動高壓水泵,將土沖松,沖孔時,沖管應垂直插入土中,并做上下左右擺動,以加劇土體松動,邊沖邊沉,沖孔直徑應不小于300mm,以保
47、證井管四周有一定數量的砂濾層,沖孔深度應比濾管底深500mm 左右,以防沖管拔出時,部分土顆粒沉于坑底而觸及濾管底部。井孔沖成后,立即拔出沖管,插入井點管,并在井點管和孔壁間迅速填灌砂濾層,以防孔壁坍塌,砂濾層的填灌質量是保證輕型井點順利工作的關鍵,一般應采用潔凈的粗砂,填灌要均勻,當填灌到濾管頂上11.5m,以保證水流暢通,井點填砂后,井點管上口須用黏土封口,以防漏氣。(3)試抽井點使用前,應進行試抽水,檢查各部分是否正常。無漏水、漏氣等異常現象為合格,否則應及時檢修。(4)井點管系統運行先開動真空泵排氣,再開動離心泵抽水,井點降水系統運行后,井點管系統運行,應保證連續抽水,并準備雙電源,正
48、常出水規律為“先大后小,先渾后清”。如不上水,或水一直較渾,或出現清后又渾等情況,應立即檢查糾正,真空度是判斷井點系統良好與否的尺度,應經常觀察,一般真空度應不低于55.366.7kPa,如真空度不夠,通常是因為管路漏氣,應及時修好,井點管淤塞,可通過聽管內水流聲,手扶管壁感到振動,手扶管子較熱等簡便方法進行檢查,如井點管淤塞太多,嚴重影響降水效果時,應逐個用高壓水反沖洗井點管或拔除重新埋設。井點降水時,應對水位降低區域內的建筑物及管線進行沉降觀測,發現沉陷或水平位移過大時,應及時采取防護技術措施。(5)水位觀測井點降水時,應對水位降低區域內的建筑物及管線進行沉降觀測,發現沉陷或水平位移過大時
49、,應及時采取防護技術措施。抽水初期每天觀測2 次以上,水位穩定后應每天觀測1 次(6)井點管拆除地下建、構筑物竣工并進行回填土后,方可拆除井點系統,井點管拆除一般多借助于倒鏈、起重機、挖機等,所留孔洞用土或砂填塞,對地基有防滲要求時,地面以下2m 應用黏土填實。4.4.2噴射井點降水(1)噴射井點布置與埋設1)噴射井點布置與埋設方法與輕型井點基本相同。安裝前應對噴射井點管逐根沖洗,檢查完好后方可使用。井點管埋設宜用套管沖槍(或鉆機)成孔,加水及壓縮空氣排泥,當套管內含泥量經測定小于5%時才下井管及灌砂,然后再將套管拔起。下井管時水泵應先開始運轉,以使每下好一根井管,立即與總管接通(不接回水管)
50、后及時進行單根試抽排泥,并測定真空度,待井管出水變清后為止,地面測定真空度不宜小于93.3kPa。全部井點管沉設完畢后,再接通回水總管,全面試抽,然后讓工作水循環進行正式工作。各套進水總管均應用閥門隔開,各套回水總管應分開。2)井管間距一般為23m,沖孔直徑為400600mm,深度應比濾管底深lm以上,為防止噴射器損壞,成孔宜采用套管法,加氣及壓縮空氣排泥,當套管內含泥量經測定小于5時,方可下井管,井點孔口地面以下5001000mm 深度范圍內應采用黏土封口。3)下井管時水泵應先運轉,每下好一根井管,立即與總管接通(不接回水管),并及時進行單根試抽排泥,并測定其真空度(地面測定不應小于93.3
51、kPa),待井管出水變清后停止。4)全部井管下沉完畢,再接通回水總管,經試抽使工作水循環進行后再正式工作。5)揚水裝置(噴嘴、混合室、擴散室等)的尺寸、軸線等,應加工精確。各套進水總管應用閥門隔開,各套回水管也應分開,為防止產生工作水反灌,在濾管下端應設逆止球閥。(2)噴射井點系統的運行1)開泵時,壓力要小些(小于0.3MPa),以后再逐漸正常。2)抽水時,如發現井管周圍有泛砂冒水現象,應立即關閉井點管進行檢修。3)工作水應保持清潔,試抽兩天后應更換清水,以防止工作水磨損噴和水泵葉。4.4.3 管井井點降水1)測量放線定位:根據設計降水平面布置圖,測量定出每個管井準確位置,鉆機按井點位置就位。
52、2)挖泥漿坑泥漿池位置的選定宜根據現場條件確定。可多井一池,其大小根據井深、井數、排漿量綜合確定。泥漿池的選定與開挖應注意地下管網,必要時采用磚砌泥漿池。3)鉆機就位、鑿井鉆機就位平穩,管井埋設可采用泥漿護壁沖擊鉆成孔或泥漿護壁鉆孔方法成孔。鉆進時一般采用地層自造泥漿護壁。孔口設長1.5m、900 鋼護筒,鋼護筒埋設高出地面0.3-0.4m,外圍封填堵塞,設溢漿孔和進漿管,并保證孔內液面高出地下水位。井徑宜大于井管外徑200mm以上,且井管外徑不宜小于200mm,井管內徑宜大于水泵外徑50mm。井孔應保持圓正垂直,鉆孔底部應比濾水井管深200mm 以上。井管下沉前應進行清洗濾井,沖除沉渣,可灌
53、入稀泥漿用吸水泵抽出置換或用空壓機洗井法,將泥渣清出井外,并保持濾網的暢通,然后下管。濾水井管應置于孔中心,下端用圓木堵塞管口,井管與孔壁之間用315mm 礫石填充作過濾層,地面下 0.5m 內用粘土填充夯實。水泵的設置標高根據要求的降水深度和所選用的水泵最大真空吸水高度而定,一般為57m。4)下設井管:井管采用無砂混凝土管,在預制混凝土井上放置井管同時水位以下包纏1 層尼龍網,緩緩下放,當管口與井口相差200mm 時,接上節井管,接頭處用尼龍網裹嚴,以免擠入泥砂淤塞井管,豎向用2-4 條30mm 寬、長23m 的竹條固定井管。為防止上下節錯位,在下管前將井管依井方向立直。吊放井管要垂直,并保
54、持在井孔中心,為防止雨水泥砂或異物流入井中,井管高出地面不小于200mm,并加蓋臨時保護。5)填礫料:井管放入井內后,及時在井管與孔壁間填充粒徑為1-3cm 細礫石濾料。濾料必須符合級配要求,將設計砂礫規格上、下限以外的顆粒篩除,合格率要大于90%,雜質含量不大于3%,用鐵鍬下料,以防止分層不均勻和沖擊井管,填濾料要一次連續完成,從底填到井口下1m 左右,上部采有不含砂石的粘土分層回填并夯壓封口。6)洗井:洗井的主要目的在于清除停留在孔內和透水層中的泥漿與孔壁的泥漿,疏通透水層,并在井周圍形成良好的反濾層。采用壓力為0.8Mpa,排氣量為9m3/min 空壓機及潛水泵聯合洗井,直至抽出清水為止
55、。洗井前后兩資抽水涌水量相差小于15%,且洗井后井內沉碴不上升或基本不上升。7)下放水泵:JQB1.5-6 型潛水泵在安裝前應對水泵本身和控制系統作一次全面細致的檢查。檢驗電動機的旋轉方向,各部痊的螺栓是否擰緊,潤滑油是否加足,電纜接頭的封口有無松動,電纜線有無破壞折斷等情況,然后在地面上轉3-5min,如無問題,始可放入井中使用。用繩索將潛水泵吊入濾水層部位。8)鋪設排水管網及沉淀池排水管網采用鋼管、硬塑料管做為排水主管路,排水管直徑應滿足基坑總出水量的要求,必要時可采用多向排水。在排水管線轉角連接處、每邊中部、排水管網進入市政管線接口處設置沉淀池,沉淀池采用砌磚池,須做防水處理。排水管網向
56、水流方向的傾斜以1為宜。9)管井使用時,應經試抽水,檢查出水是否正常,有無淤塞等現象,如情況異常,應檢修好后方可轉入正常使用。抽水過程中應經常對抽水設備的電動機、傳動機械、電流、電壓等進行檢查,并對井內水位下降和流量進行觀測和記錄。10)井管使用完畢,井管可用人字桅桿借助鋼絲繩、倒鏈、絞磨或卷揚機將井管徐徐拔出,將濾水井管洗去泥砂后儲存備用,所留孔洞用砂礫鎮實,上部50cm 深用粘性土填充夯實。4.4.4 深井井點降水(1)深井井點降水是在深基坑的周圍埋置深于基底的井管,通過設置在井管內的潛水電泵將地下水抽出,使地下水位低于坑底。適于滲透系數較大(10250m/d),土質為砂類土,地下水豐富,
57、降水深,面積大,時間長的情況,降水深可達50m 以內,有流砂的地區和重復挖填土方地區使用。(2)深井井點系統設備由深井、井管、和潛水泵等組成。井管用鋼管、塑料管或混凝土管制成,管徑一般為200300mm,井管內徑一般宜大于水泵外徑,井管下部過慮部分帶孔,外面包裹鍍鋅鐵絲兩層或尼龍網。水泵采用油浸式潛水泵或深井泵。(3)深井井點埋設與使用1)成孔可根據土質條件和孔深要求,采用沖擊鉆鉆孔(CZ22 或CZ20型)、回轉鉆鉆孔、潛水電鉆鉆孔,用泥漿護壁,孔口設置護筒,以防孔口坍方,并在一側設排泥溝、泥漿坑。孔徑應較井管直徑大150250mm。當不設沉砂管時,鉆孔深度應比抽水期內可能沉積的高度適當加深
58、。成孔后立即安裝井管,以防坍孔。2)深井井管沉放前應清孔,一般用壓縮空氣洗井或用吊筒反復上下取出泥渣洗井,或用壓縮空氣(壓力為0.8MPa、排氣量為12m3/min)與潛水泵聯合洗井。3)井管下放時,將預先制作好的井管用吊車或三角支架借卷揚機分段下設,分段連接牢固,直下到井底。井管安放應力求垂直并位于井孔中間;管頂部比自然地面高500mm 左右。井管過濾部分應放置在含水層適當的范圍內,井管下入后,及時在井管與土壁間填充砂礫濾料。粒徑應大于濾網的孔徑,一般為35mm 的細礫石。砂礫濾料必須符合級配要求,將設計砂礫規格上、下限以外的顆粒篩除,合格率要大于90,雜質含量不大于3;不得用裝載機直接填料
59、,應用鐵鍬下料,以防分層不均勻和沖擊井管,填濾料要一次連續完成,從底填到井口下lm 左右,上部采用不含砂石的粘土封口。管周圍填砂濾料后,安設水泵前應按規定先清洗濾并,沖除沉渣。一般采用壓縮空氣洗井法,當井管內泥砂多時,可采用反復關閉、開啟管上的氣水土混合物的閥門,破壞井壁泥皮。在洗井開始30min 左右及以后每60min 左右,關閉一次管上的閥門23min,使井中水沸騰來破壞泥皮和泥砂與濾料的粘結力,直至井管內排出的水由擇變清,達到正常出水量為止。洗井應在下完井管,填好濾料,封口后8h 內進行。4)潛水泵在安裝前,應對水泵本身和控制系統作一次全面細致的檢查。檢驗電動機的旋轉方向,各部位螺栓是否
60、擰緊,潤滑油是否加足,電纜接頭的封口有無松動,電纜線有無破壞折斷等情況,然后在地面上轉35min,如無問題,始可放入井中使用。安裝完畢應進行試抽水滿足要求后始轉人正常工作。5)井管使用完畢,用吊車或用三角支撐架借助鋼絲繩、倒鏈,將井管口套緊徐徐拔出,濾水管拔出洗凈后再用,拔出所留的孔洞用砂礫填充、搗實。部分有特殊要求的承壓井需按設計要求進行處理。5、手工控制要點5.1輕型井點降水質量控制要點1)集水總管、濾管和泵的位置及標高應正確。2)井點系統各部件均應安裝嚴密,防止漏氣。3)隔膜泵底應平整穩固,出水的接管應平接,不得上彎,皮碗應安裝準確,對稱,使工作時受力平衡。4)降水過程中,應定時觀測水流
61、量、真空度、和水位觀測井內的水位。5.2噴射井點降水質量控制要點1)井點管組裝前, 應檢驗 噴嘴混合室、支座環和濾網等,井點管應在地面做泵水試驗和真空度測定,其測定真空度不宜小93.3kPa。2)準確控制進水總管和濾管位置和標高。3)高壓水泵的出水管應裝有壓力表和調壓回水管路, 以控制水壓力。4)為防止噴射器磨損,應用套管沖槍成孔, 加水及壓縮空氣排泥, 套管內含泥量應小于5%。5)沖孔直徑不應小于400mm,深度應比濾管底深1m 以上。6)工作水應保持清潔,全面試抽兩天后,應用清水更換,防止水質渾濁。7)在降水過程中,應定時觀測工作水壓力、地下水流量、井點的真空度和水位觀測井的水位。8)觀測
62、孔孔口標高應在抽水前測量一次,以后則定期觀測,以計算實際降深。5.3管井井點降水質量控制要點1) 管井井點成孔直徑應比井管直徑大200mm。2) 井管與孔壁間應用515mm 的礫石填充作過濾層,地面下500mm 內應用黏土填充密實。3) 井管管井直徑應大于200mm,吸水管底部應裝逆止閥。4) 應定時觀測水位和流量5.4深井井點降水質量控制要點1)深井井管直徑一般為300mm,其內徑一般宜大于水泵外徑50mm。2)深井井點成孔直徑應比深井管直徑大300mm 以上。3)深井孔口應設置護套。4)孔位附近不得大量抽水。5)設置泥漿坑,防止泥漿水漫流。6)孔位應取土,核定含水層的范圍和土的顆粒組成設置
63、。6、勞動力組織人員配備表崗 位定員主 要 職 責 范 圍機修班焊工3人負責維修、保養和修理各種機具,協助設備安裝。電工2人負責維護、保養和修理各種電器設備,負責安裝全部各種電器線路,并保證雙電源的及時更換。鉆井隊機長4人服從項目統一安排,認真組織本機施工,對本機的安全、質量和效率負責。鉆工20人服從班長的安排,負責鉆機移位、成孔、下井管、填砂和洗井工作。抽水班普工12人降水運行。7、材料要求7.1 砂濾層用于井點降水的黃砂和小礫石砂濾層,應潔凈,其黃砂含泥量應小于2%,小礫石含泥量應小于1%,其填砂粒徑應符合5d50 D50 10d50 要求 ,同時應盡量采用同一種類的砂粒, 其不均勻系數應
64、符合Cu=D60 /D10 5 要求;式中 d50 為天然土體顆粒50%的直徑;D50 為填砂顆粒50%的直徑;D60 為顆粒小于土體總重10%的直徑。D10 為顆粒小于土體總重10%的直徑。對于用于管井井點的砂濾層, 其填砂粒徑以含水層土顆粒d50d60(系篩分后留置在篩上的重量為5060%時篩孔直徑)的810 倍為最佳。7.2 濾網1) 常用濾網類型 有方織網、斜織網和平織網。常用濾網類型表濾網類型最適合的網眼孔徑(濾網類型mm)說 明在均一砂中在非均一砂中方織網2.53.0dcp3.04.0d50Dcp平均粒徑;D50相當于過篩量50%的粒徑斜織網1.251.5dcp1.52.0d50平
65、織網1.52.0dcp2.02.5d502)在細砂中適宜于采用平織網, 中砂中宜用斜織網,粗砂、礫石中則用方格網。3)各種濾網均應采用耐水銹材料制成,如銅網、青銅網和尼龍絲布網等。8、機具配備根據降水與排水工程施工實際情況制定施工工藝, 并相應選用適宜的施工機具。 進入施工現場的施工機具應進行驗收,驗收合格后方可使用。降水施工機具設備按不同的降水類型及適用條件選用。8.1 成井機械管井井點降水施工機械主要有正反循環鉆機或沖擊鉆機。真空井點降水施工機械主要有長螺旋鉆機、卷揚機、沖水管、高壓水泵、套管或高壓水槍等。噴射井點根據其工作時使用的噴射介質的不同,分為噴水井點和噴氣井點兩種。其主要設備由噴
66、射井管、高壓水泵(或空氣壓縮機)和管路系統組成。8.2 抽水設備根據施工工藝的不同選擇不同型號的離心泵、潛水泵、真空泵、深井泵等排水采用的動力水泵有機動、電動、真空及虹吸泵等。選用水泵類型時,宜取水泵的排水量為基坑涌水量的1.52 倍。當基坑涌水量 Q20m3/h,可用隔膜式泵或潛水電泵;當Q=2060m3/h,可用隔膜式或離心式水泵,或潛水電泵;當Q60m3/h,多用離心式水泵。隔膜式水泵排水量小,但可排除泥漿水,選擇時應按水泵的技術性能選用。9、質量要求施工質量檢驗主要執行建筑與市政降水工程技術規范(JGJ/T111-98)建筑地基基礎工程施工質量驗收規范(GB50202-2002)與地下
67、鐵道工程施工及驗收規范(GB50299-1999),其內容綜合如表5-1。表5-1 管井施工質量檢驗標準序號檢查項目允許值或允許偏差檢查方法單位數值1排水溝坡度12目測:坑內不積水,溝內排水通暢2井管(點)垂直度%1插管時目測3井管(點)間距%15用鋼尺量4井管(點)插入深度mm200測繩測量5過濾砂礫料填灌%5檢查回填礫料用量6粗砂含水層出水含砂量中砂含水層出水含砂量細砂含水層出水含砂量1/500001/200001/10000實驗測定砂水重量比10、安全與環保10.1安全技術措施圖10-1安全組織機構圖嚴格執行各項安全管理制度和安全操作規程,并采取以下措施:1)貫徹“安全第一,預防為主”的
68、方針,遵守各項安全操作規程和有關安全法規,組成以項目經理為第一責任人的安全管理體系加強對安全生產工作的領導具體詳見圖10-1。2)開工前組織各工種學習各崗位安全生產操作規程,進行安全技術交底,健全安全生產責任制,把安全生產措施層層分解,落實到人,樹立員工安全意識,增強員工的自我保護意識。3)現場設立專職安全員,負責檢查督促施工人員安全作業,每周召開安全生產會議,做到有章必循,違章必糾,一旦發現違章和安全隱患,安全員有權警告,直至停產整改。鉆機機長、班長兼安全員,鉆機移動必須親臨機臺指揮,每天上下班時對勞動用品、機械設備及機具、吊具、索具等進行檢查,確保用具在完好的情況下進行施工,清除隱患,確保
69、安全施工4)進入現場人員必須戴好安全帽,禁止不戴安全帽、穿拖鞋、赤膊進入施工現場;上塔必須系好安全帶,上機操作需有操作證,特殊工種需持證上崗操作,無證人員不得隨意撥弄機械電器設備。5)在降水與排水施工過程中嚴格執行施工現場臨時用電安全技術規范,實行三相五線制和三級漏電保護用電,臨時用電安裝實行驗收制度。搬遷和移動用電設備,必須經電工切斷電源,并妥善處理后進行操作。各類電箱及電器設備必須架空,避免雨天浸水造成漏電。現場應建立經常檢查、維修及保養制度。6)根據季節及現場情況完善施工的安全生產防護措施,機械運轉部位應配齊安全防護設施,危險地帶設置醒目的安全標志和防護設施,施工現場的溝、坑等處必須有防
70、護裝置或明顯標志,護孔管埋好后必須加蓋或設置警戒線,泥漿池要設置防護欄桿,掛好密目安全網。工地配備足夠的急救藥品和飲用水。夏季應做好防暑、防雨、防臺風的工作;冬季應做好防寒防凍工作。7)保持機械設備整齊完好,無老油污,繩索無銹濁,磨損控制在標準范圍內,齒輪及齒輪嚙合處潤滑良好;經常檢查各傳動、升降、電器系統以及吊臂、吊繩、吊鉤等關鍵部位的安全性、牢固性。電動機械及照明燈具、施工電源、配電箱、配電板等必須有良好安全保護罩、觸電保護器、接電裝置漏電開關等,并經常檢查其防潮和靈敏度。啟動時要看清機械周圍環境,要先招呼后推閘。8)夜間施工必須有足夠的照明,并不得隨意拖拉照明用電。導墻溝、槽段及護筒上均
71、需覆蓋安全網片,防止人、物墜落槽中、孔內。9)做好工地防火工作。工地料庫、油庫等重要場所必須設立醒目標志,配備足夠的消防器具,對一切事故苗子均應按“三不放過”的原則嚴格處理。10)為確保場地外地下管線和周圍建筑物的安全,施工前必須先摸清有關地下構筑物及地下電源、水、煤氣管道的情況,及時按國家有關規定采取防護措施;布置好各監測點并做好起始觀測,施工中定期觀測,做到信息化施工,確保外界地下管線和建筑物之安全。11)施工現場不得架設裸導線,嚴禁亂拉亂接,不準直接綁扎在金屬支架上;12)所有電氣設備的金屬外殼必須有良好的接地或接零保護;13)所有的臨時和移動電器必須設置有效的漏電保護開關;14)電力線
72、路和設備的選型必須按國家標準限定安全載流量;15)在十分潮濕的場所或金屬構架等導電性能良好的作業場所,宜使用安全電壓;16)現場應有醒目的電氣安全標志,無有效安全技術措施的電氣設備不得使用;17)配電箱內開關、熔斷器、插座等設備齊全完好,配線及設備排列整齊,壓接牢固,操作面無帶電體外露,電箱外殼設接地保護,每個回路設漏電開關,動力和照明分開控制,并單獨設置單相三眼不等距安全插座,并設置漏電開關;18)施工現場的分電箱必須架空設置,其底部距地高度不少于0.5m;19)電焊機的外殼應完好,其一、二次側的接線柱應有防護罩保護,其一次側電源應有橡套電纜線,長度不得超過5M;20)現場照明一律采用軟質橡
73、皮護套線并有漏電開關保護,移動式碘鎢燈的金屬支架應有可靠的接地(接零)和漏電開關保護,燈具距地不低于2.5m.21)工地防火a.施工現場建立安全防火班子,安全動火制度;b.對進場的職工進行消防知識教育;c.現場劃分用火作業區、易燃易爆區、生活區,接規定保持防火距離;d.現場設消防滅火器具,按規定對重點部位,主要部位備齊滅火器具的數量,并經常維修保養,對消防器具有專人管理;e.發現火警及時向有關部門報告,并立即救護措施;10.2風險源分析與應急預案10.2.1風險源分析1)坑內設置的勘探孔等未進行封孔處理或處理保護不當,造成深部承壓水向坑底冒水、涌砂。2)坑內樁基砼灌注不當,承壓水沿樁的四周上冒
74、水、涌砂。3)基坑內減壓井止水處理不當,沿井壁周邊冒水、涌砂。4)基坑內減壓井施工過程中,由于焊接質量存在缺陷,導致沿井管接縫位置向外涌水。5)基坑開挖過程中,由于挖機等大型機械操作不當,碰撞減壓降水井,導致涌水發生。6)降水結束后,如封井措施不合理,封井時機選擇不合理,則在封井過程中可能存在突涌問題。7)減壓降水過程中,承壓水水頭并未降至基坑開挖所對應的的安全水位時,導致基坑發生突涌。8)基坑圍護滲漏將是引起坑外沉降的主要風險源。上述風險源對于基坑危害較大,任何一個風險不能得到及時控制,都會導致基坑本身變形過大,嚴重時會導致基坑發生坍塌,同時伴隨基坑周邊土體建筑物、道路和管線產生較大沉降。1
75、0.2.2應對措施1)坑底如果局部出現冒水、涌砂跡象,開啟附近的減壓備用井,降低水頭;現象嚴重時,立即停止基坑開挖,在開啟附近減壓井降壓的同時采用沙袋壓重或往冒水孔覆土回填。2)由于該地區地層較為復雜,如果出現局部地層與布井位置地層水力聯系不大而發生冒水、涌砂的情況。即停止該局部范圍內的開挖,明確涌水原因,同時立即補井減壓。3)圍護滲漏處,及時在圍護外側封堵,同時啟動坑外對應層位的觀測井,降低坑外承壓水水位,進行坑內封堵。4)降水井封井過程一定要在靜止水位前提下進行封井。對于水量較大水頭壓力較高的降水井應進行降水井內加密注漿的方法進行封井。5)降水施工期間,降水施工單位應配備大功率、高揚程污水
76、泵和潛水泵,一旦發生險情,應在第一時間安裝并啟動大功率、高揚程水泵,降低基坑內承壓水水頭高度。6)總包單位應當將各種應急搶險物資放置在距離基坑開挖最近的位置,同時確保應急物資充足可靠,定期檢查,對于過期的不符合要求的物資進行更換。留有足夠的操作區域,一旦發生險情,確保應急物資能夠在最短的時間內到達現場。降水單位應配置的應急物資如下表:序號物資名稱規格用電功率( kw)數量用途1工程鉆機KQ1250型201臺鉆孔2水泵6m3/h1.510臺排水3水泵20m3/h5.53臺排水4出水管80mm/500m排水5堵漏材料堵漏6大功率、高揚程排水設備2臺搶險排水除上述工作內容外應當制定一套應對基坑開挖過
77、程中基底突涌或是圍護結構滲漏等風險的應急預案,在施工過程中,各方都應該嚴格的執行應急預案的操作內容和操作流程。作為降水單位,一旦發生較大的基坑風險如發生嚴重管涌,圍護結構帶砂側漏等情況時,降水單位應根據自己掌握的資料結合自身的經驗判斷水力聯系并提出相應的處理意見,充分發揮專業降水單位的優勢。10.3文明施工及環保措施(1)施工現場設置“四牌一圖”即:1)工程名稱和施工單位銘牌;2)安全生產六大紀律宣傳牌;3)安全無重大事故計數牌;4)工程主要管理人員責任牌;5)施工現場總平面布置圖。(2)工地實行全封閉施工,工地進出口設清洗車輛的場地和設備(包括集水池),外出車輛必須沖洗干凈,嚴禁污染場外人行
78、道和馬路,影響市容。指派專人負責協調工地與社會各界的關系,主動與市容監察等單位聯系、密切配合,做好本工地外部文明。(3)對于降水與排水施工期間的照明,應注意對周邊光污染的防護措施,燈光應向場內照射,以減少對周邊環境的影響。(4)降水與排水操作前應對周圍施工環境進行檢查,雜物垃圾要及時清理。(5)降水與排水抽出的水及時排入排水溝內,嚴禁排入基坑內,施工產生的廢漿液應經沉淀澄清后再予以排放。(6)施工過程中,合理編制施工進度安排,采取合理的施工方案,采用性能良好的施工機械,減少和避免噪聲、粉塵對環境的影響,在現場設立投拆電話,由項目經理部綜合辦公室負責,傾聽居民意見,及時改進施工方法。(7)定期打
79、掃和噴灑工地道路及工地周邊道路,工地門口設置洗車池,確保離開工地的車輛上無泥土、碎片等類似物體帶到公共道路上。(8)降水施工過程中,加強信息化施工,對降水影響范圍內的建筑物可能產生的沉降和水平位移,應做好沉降觀測和采取防護措施,落實相應的應急預案。(9)合理布置施工現場,安排好施工順序,尤其對泥漿池、沉淀池和泥漿循環槽等的挖砌做到規范化,達到施工現場及場內道路平整、整潔、暢通,現場材料堆放有序。(10)工地建有排水通道,生活區設有垃圾箱,場區內無積水及淤泥,垃圾及時清除外運。(11)自覺接受街道愛衛會及有關部門對工地衛生的檢查與監督,做好工地清潔衛生。工地食堂、宿舍、廁所符合市政府有關規定,即
80、:1)食堂備有消毒冷藏設施,有滅蠅、滅鼠設施,工作人員必須持有體檢合格證上崗,并做到“三白”。工地設有加蓋的垃圾桶或垃圾袋;2)宿舍要通風、明亮、衣物堆放整齊,室內清潔,有衛生值日和清掃制度;3)廁所備有沖洗水源及相應設備,嚴禁將糞便排入下水道;4)工地設立衛生管理制度與門前衛生管理制度。11、成功、失敗案例11.1成功案例會展中心站主體基坑根據計算,主體基坑內共布置27口疏干井,1口減壓井;另外整個主體基坑共布置淺層觀測井12口,第一承壓含水層觀測井8口,第二承壓含水層備用兼觀測井6口。降水井工作量如下表:井類型井類型編號數量(口)孔徑(mm)井徑(mm)井深(m)材質疏干井S1S2S26S
81、27465027324鋼管S3S141265027322鋼管S15S251170040022無砂水泥管減壓井J1165027333鋼管坑外潛水觀測井SG1SG121270040016無砂水泥管坑外第一承壓水觀測井QG1QG8865027322鋼管坑外第二承壓水備用兼觀測井BG1 BG6665027333鋼管疏干井設置目的為將基坑水位控制在坑底以下1.02.0米,降低坑內土體含水量,方便挖掘機和工人在坑內施工作業,有利于坑內土體的邊坡穩定,防止坑內土體滑坡。減壓井及減壓備用井設置的目的為,控制第二承壓水水頭,在基坑圍護結構發生承壓水滲漏、基底涌水的情況下緊急啟動,降低成水水頭,確保施工時基坑底板
82、的穩定性。坑外觀測井的作用在于觀測基坑內降水期間,坑外對應各層的水位變化,及時反映基坑降水對周邊環境的影響,并通過坑外水位變化情況及時調整坑內降水,做到動態調整。基坑降水主要以疏干為主結合減壓井,疏干降水在基坑開挖前1520天開始集中降水,將水位控制在開挖面以下1.02.0米,期間根據開挖進度做動態調整。依據設計總說明第二承壓含水層減壓井在基坑開挖標高超過-10m時,需要開啟減壓井,根據開挖標高控制水頭高度,確保基坑開挖面安全。基坑開挖前所有具備條件均以滿足開挖要求,車站分為11段分段、分層、逐層、收攏式開挖,基坑開挖過程中均無含水率過大的土質,基坑開挖至基底土層為粉質粘土無明水,滿足基坑基底
83、驗收條件,底板、中板、頂板各11段全部完成后,主體結構壓頂梁達道28天強度區的試驗報告之后進行降水井封井,基坑開挖至基坑降水井封井結束,施工過程中經監測單位每日監測數值,附近周邊建筑物無地面沉降。11.1失敗案例關于對天德立西岸B塊基坑及邊坡治理問題所提出建議方案的說明1)經實地勘察,原方案所設計的邊坡方案在施工中出現邊坡大面積垮塌問題,不但影響下一步工序施工而且存在重大安全隱患,且現場東側邊坡緊鄰民用建筑,對地表沉降要求較高。考慮以上因素對邊坡治理提出以下建議方案:(1)后續邊坡治理施工中采用挖掘機將所有邊坡部分重新放坡,挖至原土,并盡可能放緩邊坡坡度。放坡后及時采用錨噴支護。具體技術方案見
84、圖紙。(2)邊坡重新放坡完成后在坡頂砌筑20cm擋水墻,并繞基坑周邊做排水溝。2)經現場勘驗和對已完工支護樁的設計咨詢,本單位認為原支護樁設計應做加強并提出方案討論:(1)原設計方案中支護樁在基坑開挖后入土深度過淺,存在較大風險;(2)原方案中所設計冠梁錨桿方案受力不合理,且經現場勘驗施工極為隨意;(3)因邊坡垮塌原錨入邊坡土層中的錨桿大量外漏,甚至彎曲(4)且原方案中設計為支護樁僅做冠梁而再無其他橫向連接結構針對以上問題本單位提出以下方案:1)自第二排支護樁樁頂向下3.5m做第一道腰梁,并設置錨索錨固2)自第一道腰梁向下3m做第二道腰梁,并設置錨索錨固 具體方案見圖紙。3)關于現場降水的方案。(1)基坑開挖后基坑內采用明溝排水(2)在基坑東,南,西,三面距第一排支護樁外邊線向外1m,軸向間距每9m設置一口降水井,井深15m。南側設置4口回灌監測井,東西各設2口回灌監測井。降水井示意圖見圖紙(3)降水開始后及時監測地下水位,并采取回灌或降低抽水速度的措施防止抽水過快造成基坑周圍沉降過大。