基坑工程施工方法secret.docx

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基坑工程施工方法secret

基坑工程施工方法

1基坑降水施工方法

1.1降水设计

1）降水方案的选择

根据岩土工程勘察报告，本标段施工区的地势为北高南低（地面标高26.28m～23.49m），西高东低（地面标高26.28m～23.86m），地下水的分布也呈以上趋势（水位标高由北向南24.85m～22.03m），基本在现状地面标高以下2m左右处就有地下水。

从地下水的分类情况来看：

①、②、③层以粘性土为主的地层中所含的水为上层滞水，⑤、⑦层粉砂中所含的水为层间潜水，⑨层细砂层中所含的水具有弱承压性。

本着疏干地下水，保证基槽开挖，同时有利于基础底板及承台施工的原则，根据不同标高基槽所处地层及含水层情况，降水方案的选择见表1.1-1：

表1.1-1降水方案的选择表

部位

开槽标高

（m）

开槽深度

所处地层

含水情况

降水方案

架空层

Ⅰ区

-4.3/-4.95～-6.6/-8.5

1.65～2.3/3.6

粘质粉土②层、粉质粘土③层

基槽在滞水层

槽外轻型井点+槽内管井

地下室结构Ⅱ区

-6.0～-13.1/-15.1

7.1～9.1

细砂、粉砂⑤层、粘质粉土⑥层

基槽在潜水层

槽内、槽外

管井

捷运通道结构Ⅲ区

-6.5～-13.1/-14.8

6.5～9.3

细砂、粉砂⑤层、细砂、粉砂⑦层

基槽在潜水层

槽外管井

架空层

Ⅳ区

-2.2/-4.0～-6.6/-8.5

2.5～4.3

粘质粉土②层、粉质粘土③层

基槽在滞水层

槽外

轻型井点

2）降水设计计算

①计算条件：

根据基槽底设计标高和对应的开槽深度（可参看A-A～F-F剖面），结合岩土工程勘察报告提供的地层、地下水位情况，分别选取相应的计算参数进行计算。

②计算软件：

采用《理正岩土计算3.6版降水计算》软件进行计算。

计算分析结果参见附件1-1《降水设计计算说明书》。

3）降水设计方案

根据降水分析计算结果和相关工程经验，确定降水设计方案如下：

①架空层Ⅰ区：

槽外自然地面距离坡顶1.0m处设置轻型井点降水系统，能有效地降除粘性土中的滞水。

井径300mm，井距1m，井深6.5m，井数约1616眼。

槽内由于开挖宽度由42m至72m，槽外降水系统的影响半径不能保证槽中部的降深要求，因此槽中部需设置降水井，降水井拟采用无砂砼管管井，这样对结构底板的施工影响较小，而且可以根据场地情况提前组织施工。

井径600mm，井距8m，井深9m，井数约72眼。

②地下室结构Ⅱ区：

槽外距离坡顶1.5m、-6.0m标高处布设管井降水系统，能有效地降除粉细砂层中的潜水，且对架空层Ⅳ区的结构施工影响较小。

井径600mm，井距布设考虑到充分保证槽外水的围降效果和缩短地下水疏干的工期，将计算12m间距加密为8m，井深16m，井口标高-6.0m，井底标高约-22.0m（进入第⑧层粘土层1.5m左右），井数约137眼。

由于该区降水面积大，因此，槽内须布设一定数量的管井抽水井，用于辅助疏干槽内地下水。

井径600mm，根据计算的布井数量，在槽内按有利于疏干水的距离进行布井，井距15m，井深14m。

井数约51眼。

③捷运通道结构Ⅲ区：

槽外距离坡顶1.5m、-6.0m标高处布设管井降水系统，能有效地降除粉细砂层中的潜水，且对架空层Ⅰ区的结构施工影响较小。

井径600mm，井距布设考虑到充分保证槽外水的围降效果和缩短地下水疏干的工期，将计算12m间距加密为8m，井深16m，井口标高-6.0m，井底标高约-22.0m（进入第⑧层粘土层1.5m左右），井数约140眼。

④架空层Ⅳ区：

槽外自然地面距离坡顶1.0m处布设轻型井点降水系统，能有效地降除粘性土中的滞水，且与Ⅲ区外围的管井结合，达到疏干该区槽内地下水的目的。

井径300mm，井距1m，井深6.5m，井数约1444眼。

⑤观测井：

整个降水基坑的槽内共布设15眼钢管观测井，井径110mm，采用φ50钢花管。

各区设置的观测井井深不一，可根据各区的开槽深度，将观测井打到槽底以下2～3m左右。

⑥排水系统：

根据不同基槽总涌水量的估算，管井和轻型井点的排水系统为：

管井排水系统由于布设在-6.0m标高处，采取二级排水装置，最终排放至地面排水管道中。

a.根据本标段北高南低的地势分段找坡，分别设置8个出水口，出水口部位砌筑一定容量的集水池，集水池可作为沉淀池使用；

b.在各井与集水池之间采用Ф300的钢管连接；

c.根据各个出水口储水量的多少设置不同的多级离心泵，用于二级抽水，将水排至地面的排水管（沟）内。

d.排水干管采用Ф200或Ф300的钢管（上游用Ф200管，下游用Ф300管）。

e.轻型井点的排水系统布设在地面，集水管采用Ф159钢管，钢管间使用法兰盘连接。

每20眼井点设置一台射流泵，对集水管上空闲的支管口使用橡胶塞堵住，防止漏气。

排水管采用Ф200钢管，依据现场地势分段找坡，排入沉淀池。

地面的排水系统根据现场的实际情况，采用明沟或埋入地下的排水钢管，将水排至周围临近的排水沟渠内，最终汇入小中河。

排水坡度不小于0.3%，并经常疏通，保证排水畅通。

降水系统的布设具体详见图1.1-3【基坑降水平面布置图】。

施工中具体考虑承台以及桩的位置，对降水井井位作适当调整，以不影响承台和桩为原则。

1.2降水施工安排

本标段工程降水施工由两个施工作业队负责，降水一队负责Ⅰ区、Ⅱ区基坑土方开挖阶段和结构形成基槽回填期间地下水的疏干,工程量:

管井260眼,轻型井点1616眼，观测井9眼；降水二队负责Ⅲ区、Ⅳ区基坑土方开挖阶段和结构形成基槽回填期间地下水的疏干,工程量：

单井140眼，轻型井点1444眼,观测井6眼。

施工过程中与基础桩施工、土方开挖和边坡支护施工均有交叉配合，严格按照要求和各项保证措施进行施工。

1.3降水施工方法

1）管井降水施工方法

①施工工艺流程

图1.3-1-1管井施工工艺流程图

②施工方法

a.定井位

按照结构设计提供的施工图测放出结构边线，结合基础桩布设位置，按照设计的井位和井距测放井位，经三级测量复核后方可开始打井。

b.埋设钢护筒、挖泥浆池

为保证钻进过程中水流循环及保存钻孔出渣，根据场地条件在距降水井3m周围挖单井体积1.5倍的泥浆池，每1～3眼井共用一个泥浆池。

为避免钻进过程中循环水流将孔口回填土冲塌，钻孔前必须埋设钢护筒。

在护筒上口设进水口，并用粘土将护筒外侧填实。

护筒必须安放平整，护筒中心即为降水井中心点。

c.成孔

成孔采用反循环钻进工艺成孔（见反循环钻进工艺原理图）。

采用原土造浆护壁钻进，泥浆比重1.1～1.3。

d.换浆

井管下入前应注入清水置换，用水泵或捞砂管抽出沉渣，使井内泥浆比重保持在1.05～1.10g/cm3。

e.吊放井管

井管为φ400mm水泥砾石滤水管，底部2m作为沉淀用。

在混凝土预制托底上入置井管，四周栓10号铁丝，缓缓下放，当管口与井口相差200mm时，接上节井管，接头处用玻璃丝布密封，以免挤入混砂淤塞井管，竖向用4条30mm宽竹条固定井管。

为防止上下节错位，在下管前将井管依方向立直。

吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨水泥砂或异物流入井中，井管要高出地面200mm，井口加盖。

f.填滤料

井管下入后立即填入滤料。

滤料采用水洗砂料，粒径为3～5mm，含泥量<5%，滤料沿井孔四周均匀填入，宜保持连续，将泥浆挤出井孔。

填滤料时，应随填随测滤料填入高度，当填入量与理论计算量不一致时，及时查找原因，不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防不均匀或冲击井壁。

图1.3-1-2反循环钻进工艺原理图

g.洗井

采用风量在17m3或以上的空压机，洗井前后应有测井深记录，每眼井洗1～2个台班，要求上下水位贯通，水清砂尽，若井侧壁上下含泥量太多，可采用双隔离风管注清水上下移动冲洗。

h.水泵安装

根据井出水量情况选用3～10m3/h的潜水泵抽水，用绝缘尼龙绳吊放至井底2.0m处，铺设电缆和电闸箱，安装漏电保护系统。

i.抽降

联网抽降后应视水位变化情况，有效的合理的启动水泵。

j.封井

拔出水泵；

填入5～25mm碎石,并捣实；

通过预留注浆管Ф25塑料管注入水灰比0.5:

1的纯水泥浆,自孔口溢出纯浆时止；

将井管修至与基底平。

具体详见图1.3-1-3【封井结构示意图】。

图1.3-1-3封井结构示意图

③降水期维护

委派专业人员24小时轮流值班，保护好井口，以免掉进杂物，保证水泵正常运转及井内水位高度，现场准备多台备用水泵及零件，以便及时更换维修。

2）轻型井点施工方法

①施工工艺流程

测量定位放线→铺设上水排水管线、制作沉淀池→挖泥浆循环水池→钻机就位→成孔→井点管安装→填砾→洗井→观测孔的施工→射流泵系统的安装→抽水→观测地下水位深度→封井

②施工方法

a.钻进

开钻前再次确认各种隐蔽工程的准确位置，确保施工安全；

现场布置井点位置后，会同监理工程师复验后方可开钻，采用回转钻机成孔，钻机垂直，孔径上下一致；

钻孔深度比设计井点埋深多0.5m以上，保证井点管自由下入为准。

b.井点管安装

井点管安装前，检查井身的直径和深度；检查滤管的包网，封堵管底。

下管时提吊放于孔中心，使滤管顶部处于同一标高。

c.填砾

滤料：

采用0.5~1mm的粗砂或2~4mm的豆石，不含粘泥，合格率大于90%。

填砾高度至静水位，填砾数量不得小于计算值的90%。

滤料纱布用粘性土或自然淤填封孔至地面，防止地表水流入。

每根井点管下入后，检查渗水性能，填砾时管口有泥浆水冒出或向管内灌水时能很快下渗为合格，检查结果及时填入记录表内。

d.洗井

封孔后立即进行洗井，先用高压水冲洗法洗井，然后用气泵吹洗，最后以水清砂浆为准。

洗井开始及结束的时间以及效果及时记录在《降水井施工记录表》内。

e.射流泵系统的安装

使用前对射流泵系统进行检查和试运转，真空压力满足工程要求后，方可投入使用。

尽量降低泵组的安装高度，使泵组吸水口与集水管、井点管、弯连管的标高一致。

每组井点设备中，泵组的安装位置尽可能设在集水总管的中间部位。

降水系统各部件均应连接严密，防止漏气。

降水系统组装完毕，及时试抽，全面检查管路接头质量、井点出水情况，泵组的工作水压力，真空度及运转状态等，发现漏气和“死点”应及时处理。

在抽水过程中，定时观测流量、工作压力、真空压力和观测孔水位，并认真填入《轻型井点水位观测记录表》

利用调整工作压力和泄露方法，严格控制泵组真空压力，使井点管内水位高于滤管顶部0.3m左右。

工程结束后，及时起拨井点管，并认真用水冲洗滤网中泥砂，清理泵组杂物。

1.4降水施工质量保证措施

1）成井质量控制措施

①用0～1.0m粘土封孔，此工作在洗井之后进行。

②空压机洗井至水清砂净。

③孔径上下一致，管井设计孔径Ф600mm，轻型井点设计孔径Ф300mm。

④为保证孔壁的垂直、圆滑及所需的孔深，下管前测量垂直度及孔深。

⑤下管前进行冲孔换浆，泥浆比重控制在1.05-1.10之间。

2）降水井保护措施

①槽内井在井口处用Ф16螺纹钢焊好保护架，设置井盖盖好。

②槽外砌筑井台，井口设置井盖盖好，以防掉落井内杂物。

③土方开挖时，除向土方开挖人员作好保护交底外，派专人负责看护成井，并随土方下挖逐节拆下井管。

3）观测井的保护措施

①槽内观测井在井周围插彩旗作为标志，以示保护。

②每天进行巡视，检查观测井的保护情况。

4）排水管防渗漏保证措施

①排水管接头要严密，必要时分段做闭水试验，保证不渗不漏。

②排水沟、沉淀池要求砌筑后抹防水砂浆，保证不漏水。

5）抽排水控制措施

①洗井后及时下泵，根据地下