基坑降水施工小结.docx

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基坑降水施工小结

基坑降水施工小结

一、工程概况

沈新路站设在沈新路与太湖街交叉口下，沿太湖街而设，车站主体为南北走向。

车站中心里程为DK1+533.00，车站起点里程DK1+440.3，车站终点里程DK1+615.3，车站主体结构全长175m。

，标准段车站宽度22.1m，车站底板埋深约16.8m，顶板覆土厚度约3.5m。

车站共设4个出入口，2座风道，2号、3号出入口位于开发大道一侧，1号、4号出入口设于太湖街的东西两侧。

其中1号出入口通道为预留通道。

1号风亭位于开发大道的东侧，2号风亭位于太湖街的东侧。

车站结构形式为双层双跨岛式站台钢筋混凝土矩形框架结构。

采用明挖法施工，基坑围护结构采用φ1000@1200钻孔灌注桩，桩长分别为24m和22.2m，共328根，基坑内由上而下设3层φ600mm、δ＝14mm和16mm的钢管支撑与型钢围檩。

在沈新路方向主体结构上方的东西方向设一座34m宽的军用梁便桥，确保在车站施工时沈新路方向的车辆保持正常通行。

二、场地工程地质条件

沈新路站站区范围内地层为第四系全新统人工堆积层（Q4ml），第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层（Q42al），第四系全新统浑河新扇冲洪积层（Q41al-pl），第四系上更新统浑河老扇冲洪积层（Q32al-pl），各地层描述如下：

（1）第四系全新统人工堆积层（Q4ml）

主要为杂填土：

杂色，松散，由粘性土、砂、碎石、砖块、建筑垃圾等组成。

该层分层普遍，层厚0.3m～1.0m，层底埋深0.3m～1.0m，层底标高34.27～36.17m。

该地范围内市政道路表层主要为沥青路面，其下为由卵石、碎石、砂子、白灰组成的垫层。

（2）第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层（Q42al）

粉质粘土：

黄灰、灰褐色，可塑～硬塑状态，该层分层普遍，层厚1m～4.1m，层底埋深1.5m～4.8m，层底标高30.6～34.07m。

粉细砂：

黄褐色，稍密～中密状态，稍湿，主要成份为石英、长石，局部含少量砾石。

层厚0.8m～2.3m，层底埋深3.8m～4.8m，层底标高30.82～32.11m。

中粗砂：

黄褐色，稍密～中密状态为主，湿～饱和，主要成份为石英、长石，含砾卵石。

该层分层普遍，层厚1.4m～6.5m，层底埋深6.0m～9.5m，层底标高26.33～29.67m。

砾砂：

黄褐色，灰色，饱和，中密～密实状态，主要成份为石英、长石，混卵石。

该层分层普遍，层厚1.3m～4.5m，层底埋深9.0m～12.5m，层底标高23.59～26.57m。

（3）第四系全新统浑河新扇冲洪积层（Q41al-pl）

中粗砂；灰白、灰绿色，中密-密实，饱和，主要成分为石英，长石，含砾卵石，局部夹粉质粘土薄层。

该层分层普遍，层厚0.5m～8.3m，层底埋深14.7m～18.5m，层底标高16.9～21.04m。

（4）第四系上更新统浑河老扇冲洪积层（Q32al-pl）

粉质粘土：

黄灰、灰褐色，可塑～硬塑状态，该层分层普遍，揭露厚度0.9m～10.9m，层顶埋深15.3m～21.5m，层顶标高13.91～20.28m

沈新路站地下范围内均存在两层地下水，粉质粘土层为两层水之间的隔水层。

第一层赋存于第四系全新统冲洪积粗砂及砾砂层中，属第四系松散岩类孔隙潜水，潜水稳定水位埋深一般为5.45～10.16m，含水层厚度一般为７.00～12.00m，最大厚度为12.35m，水温11.0～15.0ºC；地下水流向东偏南27º。

第二层赋存于第四系上更新统冲洪积细砂、中粗砂及砾砂层中，属第四系松散岩类孔隙承压水，含水层埋深一般为23.00～25.90m，稳定水位埋深11.60m（标高25.60m）,承压水头11.91m,水温12ºC。

地下水的补给来源主要为侧向迳流及大气降水，以侧向迳流、人工开采为主要排泄方式。

三、工程建设情况

承包单位：

中铁四局集团有限公司

设计单位：

铁道第三勘察设计院

监理单位：

华铁监理咨询有限公司

主体结构基坑的降水施工于2006年6月9日开始，截止2007年10月20日完成。

其中经历了井点的布设、围档的施工、降水井的施工、开挖前的降水、开挖过程中降水并采用盲管排水等过程。

四、施工过程中所执行的规范、标准及强制性条文

基坑降水施工过程中严格按国家及沈阳市相关规范、标准与强制性条文实行，施工过程中共查阅执行规范、标准及强制性条文达13种之多，具体如下：

4.1《市政地下工程施工及验收规程》（DGJ08-236-1999）；

4.2《建筑地基基础工程施工质量验收规》（GB50202-2002）；

4.3《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）；

4.4《地铁一号线一期工程沈新路站降水方案》；2006.3

4.5《地铁一号线一期工程沈新站主体结构施工图》2007.3；

4.6《施工现场安全生产保证体系》（PBJ08-903-98）；

4.7《安全质量标准》（JGJ59-99）；

4.8《施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；

4.9《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）；

4.10《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）；

4.11《建筑施工场地噪音限值》（GB12523-90）；

4.12现场调查资料；

4.13类似工程的施工经验。

五、施工过程质量控制措施

5.1地质情况的勘察及综合分析

勘察期间，各钻孔勘察深度内均见两层地下水，粉质粘土层为两层水之间的隔水层。

地下水的补给来源主要为侧向迳流及大气降水，以侧向迳流、人工开采为主要排泄方式。

经分析判定：

地下潜水对混凝土结构有中等腐蚀性，腐蚀介质为侵蚀性CO2；对钢筋混凝土中的钢筋有弱腐蚀性。

5.2降水方案设计

基坑降水采用坑外降水方案，降水井在基坑外沿围护结构布置，采用管井群井降水。

降水量计算（依据《沈阳地铁一号线一期工程降水专题报告》辽宁地质工程勘察施工集团公司2005年1月）。

对潜水含水层进入基坑的水量计算，在疏干前，应是狭长集水廊道侧壁及坑底进水条件，当水位降至设计水位时，应是狭长集水廊道侧壁进水条件。

一、上层潜水排水量计算及主要设计参数

主要参数说明如下：

K：

145米/日，地层渗透系数

a：

175.2米，基坑长度

b：

18.7米，基坑宽度

r:

56.2米，车站投影面积之引用半径（r=0.29*（a+b））

s:

12.35米，基坑水位降深（工程底板埋深16.8米+1米，减掉水位埋深5.45米）

H：

11.95米（含水层厚度=含水底板埋深17.4米-地下水埋深5.45米）

h：

0.0米（井中动水位高度）

水文地质参数：

R=1028米，影响半径

R=2*S

用全断面进水计算公式进行计算

=

=59271.4m3/d

上层潜水的排水量：

初期：

59271.4m3/d

=

=25028.7m3/d

后期：

25028.7m3/d

二、下层承压水排水量预测

降深值确定

工程底板埋深16.8米+1米-承压水水位埋深11.6米=6.2米

K=92米/日，地层渗透系数

r=56.2米。

S=水头高度（6.2）*1.4（安全系数）-粘性土容重*残留高度（最薄处）÷

=6.2*1.4-8*6.1÷10=3.8m

R=10.S

=364.5

=

三、基坑总涌水量

初期：

59271.4m3/d

后期：

29269m3/d

根据本工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求，本次降水目的：

1、通过降水及时疏干开挖范围内土层的地下水，使其得以压缩固结，以提高土层的抗剪能力，抑制开挖面土体的隆起。

2、在基坑开挖施工时做到及时降低维护结构内基坑的地下水位，确保基坑的干开挖的顺利进行。

3、及时降低下部承压含水层的承压水水头，防止基坑底部突涌的发生，以确保施工时基坑底板的稳定性。

通过对基坑底板的稳定性的验算得出了主体结构基坑开挖至设计标高时Q32al-pl的承压含水层的顶托力大于上部顶托力,需进行减压井的设计。

依据本站地质资料，⑤-1粉质粘土层以下的砂类土层中的地下水为承压水，承压水稳定水位埋深11.6m，根据地质资料中承压水层的埋深、承压水水头高度及基坑开挖深度，经过验算，为避免基坑内土体发生“底鼓”破坏，在基坑开挖至第三道支撑时启动深层减压井行减压，减压要满足基坑抗渗流稳定性要求，即减压后的承压水头要小于从承压水层隔水顶板至基坑开挖面的土体能够抵抗的水头，从而保证基坑的安全。

5.3管井布设

在考虑到降水效果和经济的因素，根据本工程实际情况，结合施工经验，为了保证降水效果，通过精密的计算，采用管井群井降水和深达32m的深井。

根据地下水的含水量计算分析，沿沈新路站基坑周边进行井位布设。

每隔8m布设一口降水井，井径800mm，井管426mm，井深21m，设计单井出水量898m3/d，井数34口。

因在粘土层下有一层承压水，为防止水压力过大，在基坑两边各布设6口减压井，共布减压井12口，每口井井径800mm，井深32m。

单井出水量898m3/d。

5.4降水井施工

1、鉴于降水工作的重要性，对深井降水井成井的施工工艺和技术要求做了严格的技术交底和现场监督工作，其具体的施工如下：

（1）测放降水井位，降水井施工前采用人工挖探井2.5-4米深，确认地下无管线时方可埋设护筒，护筒外侧回填粘土以封隔表层杂填土，防止钻井施工用水渗漏造成塌孔。

如遇地下管线，则需适当调整降水井位置，并重新挖探井。

（2）在钻机就位时，钻机安装稳固和水平，大钩对准孔中心，钻进时吊紧大钩钢丝绳，慢慢钻进以保证钻机钻进时的垂直度，在井管的侧壁焊接定位钢筋，用来保证井管下放后的垂直度；

（3）成孔时采用自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.10～1.15，密度过小则孔壁容易坍塌,密度过大则水泥浆的粘稠过大，也容易导致钻孔的坍塌，泥浆密度过大，则采用了及时清孔，密度过小则用密度大的泥浆浆液进行冲孔，在成孔过程中未发现有泥浆密度不符合要求的情况。

（4）当钻孔到底时，进行了清孔换浆，即从钻机中采用2MPa的压力压入清水用以冲洗钻孔、稀释泥浆至泥浆密度达到1.10,直到返回的泥浆中没泥块为止；在井管下放后继续调浆，把附在尼龙网网孔的泥浆向外冲洗直，到泥浆密度为1.05。

（5）为了防止管外返浆，埋设护口管，护口管的下部埋深为4.0m，上部的埋设高出地面0.1m，另外做基坑的明排水工作.

（6）在降水井的外围，从井底至地表以下4.00m的范围内围填粗砂，在管外和土层中间围填密实，为了透水流畅，采用的是磨圆度较好的粗砂.

（7）为了防止地表的污水流入井中，井口高出地面0.5米以上，为了保护管口和正常降水，采用优质粘土封堵管口，在管外地面以下4.0m的范围内填充粘土。

（8）降水井采用的是桥式滤水管，滤水管外均包一层30目的尼龙网，尼龙网采用的是钢丝绑扎紧，其尼龙网的搭接长度为5cm。

（9）考虑到井内淤泥堵塞管道的影响，在降水管底部焊接一个1.0米长的底部用铁板封闭的沉淀管，用来沉淀透过尼龙网而又未抽出去的淤泥.

（10）为了清洗在井管内壁和管底的淤泥，对降水井进行了清洗，在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水，待井出水后提出钻杆再用活塞洗井，将活塞的过滤部上下窜动，冲击孔壁泥皮，直到不含泥砂为止。

（11）采用了真空抽水和潜水抽水，真空不停，真空度达到了-0.08MPa以下，保证了抽水的效果；在基坑开挖到预定的高度后，对深井进行了封井的处理，封井采用在井管内先填瓜子片然后注浆再灌注混泥土的封堵方法，在和底板的厚度的中间位置（即离开挖高度45CM高的地方）焊接一个止水钢板。

2、在车站主体以外的地方施工时，我们按要求制做临时围档，降水井施工到设计深度时现场有相应的技术人员进行验收，验收合格后，再令其进行下阶段操作。

3、因受冬季施工及交通车流影响，在排水井口及主排水管采用暗排布置，以防管线受冻碰撞破坏，造成漏水直接影响基坑安全。

4、井管系统安装完毕后进行试抽水。

并设专人记录出水位及水量变化情况，检验降水井降水能力，以备随时调整降水方案。

试运行前，还要准确测定各井口的地面标高、静止水位，然后开始试运行，以检查设备、抽水与排水系统能否满足降水要求；在降水井成井施工阶段边施工边抽水，即完成一口投入降水运行一口，以缩短降水工期；降水运行阶段，保证了电源供应，未发生停电现象

另外，还采用跟踪降水方式，即随着基坑开挖深度的增加而逐步降低工作井内的地下水位。

降水过程中控制出水量，并随时观测水位变化情况，使基坑分段分层开挖时，保证基坑内水位始终低于基坑开挖底面标高0.5m以下。

降水时要控制降水速度，避免降水过快导致管涌、流沙、地面突然沉降等。

5、降水工作与开挖施工密切配合，根据开挖的顺序、开挖的进度等情况及时调整降水井的运行数量。

由于受潜水含水层底板凸凹不平的影响，或存在局部粘性土夹层，在含水层底部会产生残留水，这部分水若处理不好将带出地层中大量的细粒物质，使基坑边土扰动出现坍塌，影响基坑开挖和基础施工。

出现这种情况应放慢开挖速度，及时采取有效措施，防止水流将基坑底细颗粒物质带走造成基底土扰动。

5.5基坑降水工程的辅助措施和补救措施

降水工程是一项受多种因素影响较大的工程，即使一个较完整的降水工程设计往往在工程实施过程中还要做多次调整。

为了保证降水工程的顺利实施，对构筑物、管线等不造成危害性影响，必须采取以下辅助或补救措施。

1、建立地下动态监测网

由于降水期较长，降水使场区地下水均衡关系发生较大变化，必然对周围环境产生影响。

为了较准确地掌握场区地下水动态变化，及时采取必要的处理措施，在降水工程实施的同时，我们还建立地下动态监测网，监测点的设置原则为：

（1）在抽水影响半径内呈放射状设置观测孔；

（2）抽水影响半径以内的高大建筑物、古建筑物、危改类建筑物与抽水系统之间布设观测孔；

（3）不同含水层位设分层观测孔，取水孔；

地下水动态监测网提供的资料为：

地下水位监测数据、地下水质月监测数据、工点的排水量数据、排水含砂量数据。

2、建立沉降监测网

在降水工程实施之前，要根据降水设计中计算的抽水量影响范围结合工程实际情况对一定范围内的构筑物布设沉降监测点，在抽水时间要进行连续沉降观测，若累计沉降量接近预警值（根据不同类型建筑确定的不同预警值）时，及时上报并采取措施。

3、降水沉降控制措施

（1）降水井施工工艺：

优先采用泵吸正循环工艺，严格控制泥浆稠度，保证井壁稳定。

（2）抽排水含砂量控制：

防止因抽取地下水带出地层细颗粒物质造成地面沉陷，抽出的水含砂量必须保证，粗含砂量<1/5万；中含砂量<1/2万；细含砂量1/1万。

4、沉降超标的补救措施

当通过沉降监测发现建筑物沉降已达到预警标准时，应及时查明引起沉降的具体原因，并应根据建筑物沉降的情况确定处理方案。

在基坑开挖的过程中，因有少量的地表水，将从桩间流出，并携带一部分泥沙，这就要做好堵漏措施，防止因泥沙流失而使周围地面下沉，对周围建筑物造成影响。

如若水流较大，要打入小导管，将大面积流水变为单孔出水，最后再进行封堵。

5、局部异常水处理措施

由于车站为明挖基坑，在雨季时应作好防涝措施，地下各种水管有可能发生渗漏或爆裂，也应事先准备好排水措施。

应准备足够的备用排水泵，能够满足随坏随换。

沈新路站的主体冠梁施工完毕后，在其冠梁上施做挡水墙，并在墙外增设排水沟，这样，水就能及时排走而不影响基坑，在大雨天，有专人巡逻，随时报告水势，并准备充足的防汛物质，以保证随时抢险。

6、局部加深部位的承压水影响分析及处理

当设计的降水井能力已无法满足加深部位的降水要求时，可对加深的部位专门设计降水井，抽水结束后再进行封堵处理。

沈新路站主体结构沿太湖街方向为2‰坡度，车站中间设1.31m深的下翻梁，为使水位降至下翻梁以下，在梁底增设盲管，并按一定坡度连接，每挖一段，就将管子接入下一段，将水引至最后一段，再在端头挖一深坑，埋设一大功率水泵，这样，就能保证基坑内的水能及时抽出，等做最后一段中板时再将水管割断，并作好防水处理。

有时因水位过高，在挖下翻梁时需超前挖一段，并使其深度低于下翻梁的标高，将水引入，在用一大功率水泵将水抽出，这样就不会影响前面的施工。

7、备用电源措施

为了降水期间抽水持续作业，防止长时间停电造成水位回升，影响地下结构施工，我们考虑了备用电源问题，并采取以下措施：

（1）在原有供电系统上，还采取了作为第二路供电系统应急备用电源，并配有自动切换装置。

（2）如因现场无法实施第二路供电系统，则另外配备发电机作为应急备用电源，并配有自动切换装置。

六文明施工及环境保护

文明施工，环境保护目标是：

A、创建安全文明标准工地。

B、维护施工区域周边环境，无人为破坏环境情况的发生。

C、加强施工区域排水，严禁直接排放，必须经沉淀后集中抽排至城市的排污系统。

D、场地规划布局合理，围护规范，施工秩序良好。

6.1文明施工措施

施工降水为结构工程施工的辅助工程，属于临时工程范畴，本项目施工参照市政公用工程文明工地创建活动的有关文件执行，争创市级文明施工现场。

6.1.1施工现场制定文明施工方案，设专职文明施工人员负责落实巡检制度。

6.1.2施工现场不在主体结构以内时要设置临时围挡，并做好警示标志，高度要符合规定要求，不得使用塑料布、编织布、竹夹板做围护，非施工人员不得擅自进入。

6.1.3施工过程中，要做好排水措施，不要到处乱排污水，施工完成后，要及时清理场地留下的污水及泥砂，并进行冲洗，尽快恢复与原路面一致。

6.2环境保护措施

6.2.1认真制定环保技术措施，并认真执行。

将环保工作执行情况作为经理部的重要考核内容。

6.2.2弃土、弃碴、排污等应按设计文件办理，并与当地环保等有关部门签订协议，按规定进行处理。

6.2.3施工中的建筑垃圾、机械油污、垃圾等应事先合理规划排放处理地点，不得污染城市水源与环境。

6.2.4施工期间，注意减少噪音对城市环境的影响，施工噪音遵守《建筑施工场地噪音限值》（GB12523-90）

6.2.5降水工程结束后，应予以拆除或采取适当处理措施。

本工程施工围档、明敷排水管线、临时供电线路、临时建筑设施等，应在工程竣工或完成使用目的后立即拆除，要求按相关规定进行处理，恢复地面原貌。

6.2.6降水管井在完成其使用目的后，首先切断抽水用电源，拆除井下水泵、电缆、泵管，采用石屑填入井管内，回填高度为至井口2米，利用井口内存水使其饱和，依靠自重压实。

如若有些管井留做附属结构降水，则要做好保护，井盖盖好，以防发生危险。

七工地实验及各项指标的检测情况

工地实验是确保施工质量，保证施工顺利进行的关键，在主体结构降水的施工中，实验人员严格按规范要求对各项指标进行认真的检测，检测情况如下：

7.1现场检测情况

降水井：

在降水井成孔的过程中对钻孔中心位置、成孔垂直度、成孔孔径、成孔深度、清孔时的泥浆比重、粘度、含砂量、PH值、槽底淤泥厚度进行了46次检测，合格率为99.6%。

做到每一口井都进行检测，达到标准后再进行验收。

八安全措施

8.1建立安全责任制

建立安全生产责任制，权、责、利、奖、罚分明。

真正做到“专管成线，群管成片”，“纵向到底，横向到边”。

制定各个岗位安全生产职责，在各个层次间签订安全生产责任协议书，实行安全抵押金制度。

8.2开展安全教育

在工程施工期间开展各种形式的施工安全教育。

工程开工前，将安全教育作为施工培训的一个重要部分，组织全体施工人员进行专项会议交底；加强特殊工种的培训教育，确保持证上岗率达到100%。

8.3规范安全设施验收

对本项目的降水井布设原则、施工方法等，进行专项设计、检算，并按规定报批、审定。

验收合格后挂牌标识。

8.4定期安全检查

将日常性的安全检查作为落实安全措施、消除安全隐患的手段。

对检查中发现的问题和存在的安全隐患立即纠正、整改。

8.5施工用电的安全防护措施

认真做好施工现场临时用电设计，制定电气安全操作规程、安装规程和运行管理规定、电气维修检查制度。

严禁乱托乱拉电缆。

施工现场使用沈阳市要求的统一标准配电箱。

施工电器设备的保护接地、接零措施严格按照规定实施，工作手灯使用安全电压。

经常对现场用电设备进行安全检查，定期测试漏电开关及接地电阴，发现隐患立即整改。