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原机场基坑支护方案

目录

1工程概况1

1.1工程建设概况1

1.2深基坑工程情况及施工安排1

1.2.1深基坑工程周边环境1

1.2.2场地内大门口临时通道处理1

1.2.3场地(含周边)临设及地下管线情况2

1.2.4基坑地质情况2

1.2.5场地水文地质条件及水土对建筑材料评价4

1.2.6基坑设计概况5

2编制依据6

规范、标准、文件一览表7

3施工计划7

3.1施工总体安排7

3.2施工准备8

3.2.1施工技术准备8

3.2.2材料9

3.2.3机械及设备计划9

3.2.4现场控制点保护、水、电、排水及道路计划10

3.2.5施工进度计划11

4施工工艺技术11

4.1现场定位测量施工11

4.1.1平面控制测量11

4.1.2方格网控制11

4.1.3高程控制测量11

4.2支护系统施工11

4.2.1支护系统概述11

4.2.2支护系统施工顺序12

4.2.3拉森钢板桩施工工艺12

4.2.3.1施工方法12

4.3基坑降排水13

4.4钢支撑拼装及安装施工方法14

4.5土方开挖15

5施工安全保证措施16

5.1组织保障16

5.1.1安全管理组织机构16

5.1.2安全管理岗位责任制度的相应规定16

5.2技术措施18

5.2.1工程管理措施18

5.2.2工程技术措施18

5.2.3安全保证措施19

5.2.4雨期施工措施20

5.2.5文明施工措施20

5.3应急预案21

5.3.1应急救援组织机构及职责21

5.3.2重大环境因素及危险源分析21

5.3.3施工应急救援措施24

5.4监测监控25

5.4.1监测要求26

5.4.2基坑监测方案26

5.4.3监测预警26

5.4.4基坑巡视27

6劳动力计划28

6.1专职安全管理人员计划28

6.2特种作业人员计划28

6.3劳动力需求量计划29

劳动力需用量及进场计划表29

7附图30

附图1:

基坑周边环境图31

附图2:

基坑支护平面布置图32

附图3:

基坑支护剖面图134

附图4:

基坑支护剖面图235

附图5:

基坑支护剖面图336

附图6:

排水沟、集水井大样图39

附图7:

基坑监测示意图40

附图8:

进度计划42

1工程概况

1.1工程建设概况

工程名称

福州空港生活区职工集体宿舍1#、2#楼,8#楼(变配电房),地下消防水池、生活水箱及泵房

总承包单位

福建昌辉建设工程有限公司

建设单位

元翔(福州)国际航空港有限公司

设计单位

福州国伟建设设计有限公司

勘察单位

福建省地质工程研究院

监理单位

福州隆峰建设监理有限公司

工程地址

福州市长乐国际机场生活区,航南路西侧

楼号

建筑总面积(m2)

地上面积(m2)

地下面积(m2)

建筑层数

建筑高(m)

1#楼、2#楼、8#楼

和地下消防水池

8163.53

7874.36

289.17

6/6/1/-1

22.8/22.8/5.9/3.9

工程主要

功能或用途

住宅、配电房、地下消防水池、生活水箱及泵房

支护类型

采用拉森钢板桩加内支撑支护

1.2深基坑工程情况及施工安排

1.2.1深基坑工程周边环境

项目位于福州长乐国际机场生活区内,航南路西侧,职工集体宿舍6#7#楼基坑北侧距离8m为道路、西侧距离16m为场内路、其余侧为空地;消防水池基坑西侧及北侧均为空地,东南侧距离6m为建筑物,基坑四周为已有景观用地。

车辆可由航南路出入,交通较便利。

场地总体地势平坦开阔,场地已基本整平,地面现有标高在7.30m(黄海)之间。

1.2.2场地内大门口临时通道处理

本工程场地宽广,设施工大门(宽8米)作为施工场地主要的出入口。

(具体详见附图:

基坑平面布置图)

1.2.3场地(含周边)临设及地下管线情况

据建设方提供资料显示,场地东侧路边有埋地下管线,1#-2#楼南、北侧、西侧有临近3-6层建筑物,为桩基;消防水池建在1#、2#楼与西侧临近3-6层建筑物之间(详见总平图),场地红线内已建建筑物周边有地下电缆及水管等,勘察时拟建建筑场地内未见有地下电缆及水管等管线通过,也未见管网分布,也未发现滑坡、泥石流、采空区等不良的地质作用和地质灾害,也未见埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等。

1.2.4基坑地质情况

勘察场地内地层结构较复杂,除表层填土外,上部为第四系全新统风积(Q4)细砂,冲海积(Q4)的细砂、粉土、淤泥质土,中部为上更新统冲海积(Q3)形成的粉质粘土、砂土、淤泥质土等;下部为更新统残积层(Qp),岩性为残积性土;基底主要为南园组(J3)凝灰岩及其风化层。

场地第四系覆盖层一般厚度30~55m。

根据钻孔揭露,场地岩土体类型自上而下划分如下:

素填土①:

灰黄色。

暗灰色、黄灰色,松散-稍密,湿。

主要由风积细砂、粘性土填成,局部含碎石等,粒尽含量一般小于10%。

堆填时间约20年。

场地内均有分布,厚度0.60~2.40m。

均匀性差。

细砂②:

黄色、灰黄色,下部灰色,稍密~中密,局部松散状,饱和,级配不良~一般,以中、细粒为主,其中0.25-0.5mm颗粒平均占43%,0.25-0.075mm颗粒平均占39.4%,粉粘粒平均占13.6%。

主要成分为石英、长石。

场区内均有分布,层位稳定,厚度10.50~14.80m。

顶板标高4.64~7.18m。

均匀性较差。

局部地段间上部夹薄层透镜体粉土②-1。

粉土②-1:

灰黄色、灰色,稍湿,密实。

干强度,韧性低。

摇振迅速-慢。

局部相变为粉质粘土。

场地内分布在ZK2、ZK9、ZK10、ZK17、ZK18、ZK23、ZK39、ZK40、ZK41、ZK42、ZK47、ZK53、ZK54、JK1、JK4孔,厚度薄,为0.40~1.30m,顶板标高2.94~3.79m。

均匀性较差。

②、②-1为第四系全新统风积(Q4)和冲海积(Q4)地层。

淤泥质土③:

深灰色、流塑,局部软塑,饱和。

成分以粉黏粒为主,含少量腐植质。

局部水平层理发育,夹薄层粉细砂,单层厚度小于2-3mm。

刀切面平整,稍有光泽,摇振反应慢,干强度及韧性中等-低。

属正常固结土层。

该层在场地内均有分布,层位稳定,厚度8.00~15.90mm,顶板标高-8.62~-4.34m。

均匀性较差。

③为第四系全新统冲海积(Q4)地层

粉质粘土④:

砖红色、灰绿色、灰黄色,可塑-硬塑,饱和。

干强度、韧性中等,无摇振反应。

该层在场地内分布广泛,厚度变化大,层位较稳定,厚度0.60~7.00m,顶板标高-22.06~-17.25m。

均匀性较差。

粉砂⑤:

或为中砂、细砂,灰黄色、浅灰色,中密~密实状,饱和。

级配较好,以中粒、细粒为主,其中0.25-0.5mm颗粒平均占43.6%,0.25-0.075mm颗粒平均占32.6%,粉粘粒平均占20.7%,局部相变为中砂、细砂。

该层主要分布在场北侧5#-7#楼位置,厚度变化大,由东到西渐薄,厚度2。

20~14.60m,顶板标高-25.24~-20.38m。

均匀性较差。

淤泥质土⑥:

深灰色,流塑~软塑,含腐植质,饱和。

稍有光泽,摇振反应慢,干强度及韧性中等,局部夹薄层粉细砂,单层厚度小于2mm。

属正常固结土层。

该层在场地内分布不均,分布在ZK23、ZK31、ZK32、ZK39、ZK40、ZK41、ZK45、ZK46、ZK51、ZK52、ZK53、ZK54、JK7孔。

厚度变化大,厚度1.00~7.50m,顶板标高-34.70~-26.14m。

均匀性较差,局部穿插的粉质粘土⑥-1。

粉质粘土⑥-1:

砖红色、灰绿色、灰黄色,可塑-硬塑,饱和。

干强度、韧性中等,无摇振反应。

该层在场地内分布在ZK1、ZK9、ZK17、ZK23、ZK31、ZK39、ZK46、ZK47、

JK7、孔,厚度1.40~3.90m,顶板标高-36.52~-26.45m。

均匀性较差。

④~⑥为上更新统冲海积(Q3)地层。

凝灰岩残积粘性土⑦:

灰绿色、灰黄、褐黄等色,稍湿~湿,上部以可塑为主,下部为硬塑,为凝灰岩风化而成,可见母岩残余结构,长石及暗色矿物已完全风化成粘土矿物,大于0.5mm颗粒平均含量占1.8%,粘性较好,该层具遇水易软化崩解特性,手捻有砂感,刀切面较光滑,中等干强度。

标准贯入试验标准实测击数21.9击,修正后平均击数12.5击。

主要分布在ZK55、ZK56、ZK57、ZK58、ZK59、ZK60、ZK61、ZK62、ZK63、ZK64、ZK65、ZK66、ZK67、ZK68、ZK69、ZK70孔。

厚度变化大,层位不稳定,厚度5.70~14.60m,顶板标高-27.17~20.47m。

均匀性较差。

⑦为更新统残积层(Qp)

全风化凝灰岩⑧:

灰绿色、灰黄色,灰褐色,散体状。

原岩结构清晰,矿物基本风化呈土状,岩芯手可折断,遇水易软化崩解。

残余矿物主要为长石。

属极软岩、及破碎岩体,岩体基本质量等级为V级。

标准贯入试验标准实测击数30-48击,平均实测击数37.8击,修正后平均击数21.7击。

该层在场地内大部分区域有分布,揭露厚度为0.70~9.30m,顶板高程-38.77~15.51m。

均匀性较差。

砂土状强风化凝结岩⑨:

灰绿色、灰黄色,灰褐色,散体状,底部局部为碎裂状。

原岩结构清晰,矿物基本风化呈土状,岩芯手可折断,遇水易软化崩解。

下部岩芯局部呈碎粒状或片状,锤击易碎,钻进过程有拔钻声。

属及软岩、极破碎岩体,岩体基本质量等级为V级。

标准贯入试验标准实测击数>50击。

分布广泛,揭露最大厚度为12.70m,未揭穿,顶板高程-42.97~-14.86m。

均匀性较差。

⑧-⑨南园组(J3)

⑦_⑨层在钻探过程中未见洞穴及软弱夹层。

各土层分布情况详见工程地质剖面图。

1.2.5场地水文地质条件及水土对建筑材料评价

地下埋藏条件及类型

本场地地貌上位于长乐漳港沿海风积砂平原上,地势总体地平,略显北高南低,地表坡度小于5‰。

场地东、南两侧距海岸约2-3km。

据钻孔揭露,地下水类型主要有上部松散岩类孔隙潜水、中部松散岩类孔隙承压水和下部基岩风化网状孔隙-裂隙承压水三种类型。

孔隙潜水:

主要赋存于细砂②中,为中等透水性,水量较丰富。

勘查期间地下水初见水位1.3-2.5m,稳定水位埋深1.6-2.6m,水位标高一般在4.8-5.7m。

主要接受大气降水及地表排水垂向补给,并受其影响水位呈季节性升降,水位变化一般在0.5-1.0m左右,近3-5年最高水位标高约5.5m,历史最高水位标高约6.5m。

孔隙承压水:

主要赋存于粉砂⑤中,地下水受侧向补给,水量较丰富。

勘查期间,经分层水位测量,水位埋深3.0m左右,水位标高4.5m左右。

风化网状孔隙-裂隙承压水:

地下水主要赋存于强风化岩⑨的风化网状孔隙-裂隙中,水位标高4.0m左右。

由于分布局限,水量贫乏经分析结果可知:

场地地下水和场地土对钢筋混凝土结构中的钢筋和混凝土结构均具微腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性,场地土对钢结构具微腐蚀性。

1.2.6基坑设计概况

本工程基坑的安全等级为二级,基坑重要性系数r=1.00,基坑支护工程为临时性结构,使用期限为一年。

基坑边坡坡顶严禁堆载,距基坑边3m范围外允许堆载10KN/M2。

基坑支护采用采用拉森IV型钢板桩加内支撑支护。

水池基坑较深,根据地质资料不宜采用自然放坡开挖,且考虑到开挖土体卸荷后对业已完成的相邻建筑和相邻管桩基础有不利影响,基坑必须采取支护措施,先支护、部分开挖、再加内支撑、后开挖。

拟采用拉森Ⅳ型钢板桩作为基坑围护体系,桩长15米,嵌入基坑底土体8.9m。

基坑内侧设置一道围檩及内支撑,围檩采用热轧宽翼缘H350×350型钢,内支撑与角撑采用Φ609×14螺旋钢管位置为基坑顶往下1.7m(消防水池池顶往下1.5m)。

在基坑顶部适当位置用砌块砌筑排水沟,用以拦截地表水,并排出场外,基坑底部沿支护桩侧用砌块砌筑临时排水沟,基坑底部各拐角点设置集水井,用以排除基坑内积水。

基坑四角设置四个降水井。

(具体详见基坑支护平面图、基坑支护剖面图)

地下消防水池基坑开挖最长26.50m,最宽处约14.10m,±0.000标相当于黄海标高8.00m,现有场地整平相对标高为-0.70m,底板面相对标高-5.10m厚350mm,垫层厚150mm,大面积开挖至底板垫层底部开挖深度4.90m,基坑底部大部分为淤泥土质,小部分在细砂层。

2.3.工程特点和难点分析

★消防水池基坑支护:

基坑土方开挖深度约为4~4.9米,需保证周边建筑物及道路安全。

★安全危险源:

本工程施工参与人员多,须加强临边、洞口、电器、机械及高空坠落物等的防护与控制。

2编制依据

(1)福州空港生活区职工集体宿舍1#、2#楼,8#楼(变配电房),地下消防水池、生活水箱及泵房建设工程施工合同。

(2)福建华东岩土工程有限公司提供的福州空港生活区职工集体宿舍基坑支护工程设计图纸。

(3)福建省地质工程研究院提供的《福州空港生活区职工集体宿舍岩土工程勘察报告》。

(4)主要的国家或行业规范、标准、规程、图集、地方标准、法规图集。

(5)福州空港生活区职工集体宿舍施工组织设计。

规范、标准、文件一览表

表1-1

序号

名称

编号或文号

(1)

《建筑桩基技术规范》

JGJ94-2008

(2)

《混凝土结构工程施工质量验收规范》

GB50204-2002(2011版)

(3)

《钢筋焊接及验收规范》

JGJ18-2012

(4)

《建筑施工安全检查标准》

JGJ59-2011

(5)

《施工现场临时用电安全技术规范》

JGJ46-2005

(6)

《建筑工程施工质量验收统一标准》

GB50300-2013

(7)

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》

GB50202-2011

(8)

《建筑基坑支护技术规程》

JGJ120-2012

(9)

《福建省建筑工程文件管理规程》(施工分册)

DBJ13-56-2011

(10)

《建筑基坑工程监测技术规范》

GB50497-2009

(11)

《建筑与市政工程降水技术规范》

JGJ/T111-98

(12)

<<钢结构设计规范>>

GBJ50017-2003

(13)

《福建省建筑边坡与深基坑工程管理规定》

(14)

危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法

(15)

关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知

建质[2009]87号

3施工计划

3.1施工总体安排

本工程地下室部分采用机械分两层开挖,第一层开挖厚度2.20m,第二层至地下室底板垫层底标高以上200mm(2.5m),其余的采用人工开挖。

土方开挖顺序根据现场地下室及施工便道的位置,结合施工场地地质情况制定以下总体顺序:

先开挖东北侧角落的土方,再从西北侧角开挖退至临时通道处,再从南侧开挖退至临时通道处,运至堆土点。

具体路线详下图。

3.2施工准备

3.2.1施工技术准备

3.2.1.1施工图设计技术交底及图纸会审

施工前应将施工图纸提前交给工程技术人员与项目施工员进行图纸熟悉,将施工图纸设计问题及施工过程可能遇到的问题,以及各专业图纸之间的相互矛盾先进行内部自审。

根据自审结果由建设单位组织各有关单位进行图纸会审时提出解决,使工程顺利进行,以免出现返工现象。

工程技术人员应将图纸发放给施工班组并进行交底,做到操作时能按设计要求进行,确保工程施工质量。

3.2.1.2施工图深化设计

⑴本工程施工方案在工程开工之前应经公司相关部门进行审核,组织专家论证,以便在工程施工过程中进行贯彻。

工程施工中必须按施工方案进行组织施工,若有变更应经方案设计人与公司有关部门同意,否则不得随意修改原方案,施工方案应贯彻到施工班组以及每一分部工程中去,作为工程施工依据。

⑵根据图纸和施工方案编制施工图纸预算,并编制好能用于指导施工的预算书,提供各种资源的需要量。

施工放样人员根据图纸预算书提出各种材料采购计划,以便进行加工、订货,不致因供货原因而影响工程正常进行,使工程按计划工期完成。

⑶组织技术交底,编制作业指导书,从项目经理部到各专业施工班组,均以书面形式表达,班组长在接受交底后,认真贯彻执行。

⑷组织人员进行钢筋翻样、预埋件加工,落实成品、半成品的货源。

3.2.1.3测量基准交底、复测及验收

根据规划局提供的基准点引测建筑物的角点及中心点,并引测至不受施工影响的地点做好标识,形成测量成果记录,并对各测量人员进行交底。

3.2.2材料

主要材料计划表

序号

材料/规格

单位

数量

备注

1

Φ609x14钢管

m

80

材料附带质量合格证,并取样委托工地实验室进行钢材屈服强度试验

2

H350×350型钢围檩

m

90

3

400×400×13×21型钢

m

9

4

SP-IV拉森钢板桩

210

每根长度15米

5

20mm厚钢板

m2

6

16mm厚钢板

m2

7

14mm厚钢板

m2

8

8mm厚钢板

m2

3.2.3机械及设备计划

主要机械一览表

序号

机械(设备)名称

型号规格

数量(台)

功率(KW)

电焊机

HYS-630

4

6

2

反铲挖掘机

1.0m3

2

3

反铲挖掘机

0.3m3

1

3

自卸汽车

8吨

2

4

水泵

Φ100

4

1.1

5

高压水泵

扬程100m

4

7.5

6

发电机

200KW

1

7

汽车吊

25t

1

8

履带吊(配45kw振动锤)

50t

1

9

平板车

1

10

气割设备

2

11

全站仪

1

12

水准仪

1

3.2.4现场控制点保护、水、电、排水及道路计划

3.2.4.1工程轴线控制网测量定位及控制桩控制点的保护。

工程建筑物的红线及定位由城建规划部门测定,测量人员根据城建规划部门所提供的测量标志和建筑平面图进行复测,按建筑物的轴线、支撑位置和土方开挖区域,以及施工现场的具体情况,建立工程的首级平面控制网,对整个工程的轴线进行控制,作为工程建筑施工放线的主要依据,据实际情况建立平面控制方格网,其测量方法和要求按平面控制技术要求进行测量、复测、复核无误后,在土方开挖前将各轴线两端分别引测到稳固的建筑物上,并做上红三角“▲”作标记,有必要时需埋设轴线控制点,作好标志,以供以后施工中轴线的恢复、复核、控制。

3.2.4.2临时供水(详见施工组织设计)

搭建临时型堆放场地,建业主提供、配备的水、现场接到位,水表根据规范要求配置齐全。

3.2.4.3临时供电(详见施工组织设计)

(1)建业主提供、配备的电现场接到位,电表、电缆、管道、电柜根据规范要求配置齐全。

(2)工地现场用电分施工用电和生活用电两部分,以上供电均采用三相五线制。

⑶施工机械用电采用一机一闸制,保证施工用电的安全,并安装漏电保护器及接地、接零等措施;

3.2.4.4施工现场排水及道路

本工程按照基坑支护图纸要求,在坡顶设置砌筑400×400mm截水沟,在基坑坡脚300×300mm排水沟、每隔40m设置一800×800mm集水井。

基坑内四角各设一降水井。

根据现场文明施工要求,施工现场道路均在泥土面上浇筑200厚C20砼地面,以便在雨季期间能保持道路畅通,不致产生泥坑、积水。

(基坑排水沟、集水井、降水管井详见附图)

3.2.5施工进度计划

本工程基坑支护工程施工计划安排,计划20天完成土方开挖工作。

(详细施工进度计划见附图《基坑支护及土方开挖施工进度计划》)

4施工工艺技术

4.1现场定位测量施工

4.1.1平面控制测量

本工程外围轮廓线根据建设单位提供的建筑物控制点组成控制网。

应将控制点引测到桩机施工影响区以外,并用砼周边保护,为了确保进行控制网的恢复,应将控制轴线引到四周的围墙上,用红油漆作好标记。

4.1.2方格网控制

方格网在平面控制网的基础上建立,受平面控制网的控制,本工程选择方格网应分段进行。

4.1.3高程控制测量

根据建设单位提供的国家高程控制水准点,引测、建立施工现场高程控制网,埋设现场水准点,现场水准点埋设3个,BMA、BMB、BMC组成水准网。

4.2支护系统施工

4.2.1支护系统概述

本工程基坑支护采用本工程基坑支护采用拉森钢板桩加内支撑支护。

先支护、部分开挖、再加内支撑、后开挖。

拟采用拉森Ⅳ型钢板桩作为基坑围护体系,桩长15米,嵌入基坑底土体8.9m。

基坑内侧设置一道围檩及内支撑,围檩采用热轧宽翼缘H350×350型钢,内支撑与角撑采用Φ609×14螺旋钢管位置为基坑顶往下1.7m(消防水池池顶往下1.5m)。

(具体详见基坑支护平面图、剖面图)

4.2.2支护系统施工顺序

测量放线定位→降水井→打钢板桩→降水至-6.00m以下→基坑开挖至-2.90m→设钢支撑→开挖至坑底→设备基础及侧墙→基坑回填至-2.90m→拆除钢支撑→基坑回填→停止降水→拔桩

 

4.2.3拉森钢板桩施工工艺

4.2.3.1施工方法

1、测量放线定位:

采用经纬仪根据板桩线坐标确定其位置,并在两侧打入20×20×500mm的木桩,并用石灰粉划出钢板桩中心线和土方开挖界限。

为保证钢板桩插打的位置准确,首先设置定位桩,定位桩采用的Φ50cm(壁厚10mm)钢管桩,根据不同土质打入深度为5~7m;导梁采5~7m;导梁采用40号工字钢加工而成。

 

2、安装导向定位托架:

为了保证板桩的垂直度和平整度,安装导向定位托架。

围檩采用2根[20#槽钢焊制,双向安装,安装导向定位托架高度为2.5m,导向定位托架安装要保证其垂直度,用两台经纬仪边控制。

安好后要保证托架导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉、变形,其位置应垂直。

 

3、钢板桩打设:

在钢板桩运至现场在打设前,应对其进行检查,板桩立面应平直,锁扣合乎标准,对锁扣不合的进行修整合格的再用。

同时应将桩尖处的凹槽底部封闭,避免泥土挤入锁扣应涂以黄油。

4、钢板桩打设采用履带式打桩机,先用吊车将板桩调至插桩点进行插桩,插桩时锁扣对准,每插入一块即套上桩帽上端加硬木垫,轻轻锤击属下,再正常锤打。

为保证桩垂直度,板桩应沿围檩施打。

用两台经纬仪边打边加以控制。

打桩开始,第一、二块板桩打设位置和方向要确保精度,起导向板作用,每入土一米测量一次。

打设到托架高度即用钢板与导向定位托架临时电焊固定。

完毕后在钢围檩上标出每块钢板桩的位置,以便随时加以纠正。

板桩打设桩身发生倾斜时,用钢丝绳拉住桩身,边拉边打,逐步边打,逐步纠正。

一排打设完毕再二次打设到规定深度。

5、基坑开挖后,应及时在钢板桩缝间嵌橡胶止水条,以免造成漏水、流砂造成桩和地面下沉。

4.3基坑降排水

1、采用轻型井点输干降水,井点管采用加长管,管长18m,井点管设置在基坑内四个角上,降水管管顶标高设为-0.70m,井点管距离板桩位置满足围檩施工需要。

每池设1台真空泵。

水位降至-6.00m是方可开始施工钢板桩。

施工步骤为:

定位放线→铺设总管→冲孔→安装井点管、埋砂上部填土密封→用弯管与总管连接→安装抽水设备→抽水。

降水井点使用后,应保证连续地

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