住宅工程深基坑降水施工方案.docx
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住宅工程深基坑降水施工方案
深基坑降水施工方案
编制：
审核：
审批：
***建工集团有限公司
二0一四年三月
目录
一、工程概况……………………………………………………………………2
二、本方案的编制依据…………………………………………………………2
三降水设计有关参数、…………………………………………………………2
四、地质条件……………………………………………………………………2
五、降水目的……………………………………………………………………5
六、降水方案设计思路…………………………………………………………6
七、降水方案……………………………………………………………………6
八、降水运行施工………………………………………………………………10
九、降水排水……………………………………………………………………11
十、降水应急预案………………………………………………………………11
十一、降水井的封堵……………………………………………………………12
十二、施工技术措施……………………………………………………………12
十三、施工质量保证措施………………………………………………………12
十四、施工安全技术措施………………………………………………………13
十五、文明施工管理措施………………………………………………………14
十六、施工进度计划……………………………………………………………14
十七、投入主要机械设备………………………………………………………15
十八、施工组织计划……………………………………………………………15
十九、施工管理人员及劳动力分配……………………………………………16
二十、附图………………………………………………………………………17
一、工程概况
本工程由邯郸*****房地产投资开发有限公司投资兴建，河北***建筑设计有限公司设计，****工程监理公司监理，本工程位于邯郸市邯山区中华南大街与南环路交叉口东南角。
本工程29#楼地上26层框架剪力墙结构，地下车库一层，正负零相当于黄海高程58.90m，主楼为地下2层、地下2层（包括人防及设备用房）。
建筑高度为82.3米，总建筑面积约为34519.70㎡,地下车库6479.70㎡,主楼12790㎡，地下室1159㎡。
该建筑物安全等级二级，抗震设防类别为丙类。
抗震设防烈度为7度。
抗震等级：
剪力墙为二级，框架二级。
耐火等级为一级，地基基础设计等级为甲级。
建筑场地为Ⅱ类场地。
建筑物使用年限50年；
该工程为全现浇框剪结构，基础形式为筏板，采用高强度预应力管桩。
二、本方案的编制依据
本方案编制依据：
1、《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111－98
2、《基坑工程设计规程》（DGJ08-61-97）
3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202－2002
4、拟建场地岩土工程详细勘察报告
三、降水设计有关参数
（一）基坑开挖深度
本工程±0.000相当于黄海高程58.90，基坑开挖深度为：
一般8.05m（高程50.85m），最深10m（高程48.90m）。
（二）基坑开挖面积：
主楼基坑开挖面积约为869m2，车库为一层，地下室底板在地下水位之上1.2m,满足基坑施工要求，可不做降水处理。
（三）本方案根据征服零高程57.10m为依据，方案中所涉及的深度均以此为准。
四、地质条件
4.1、地层情况
勘察范围内所见土层上部以第四纪新近沉积土为主，下部为一般沉积土及老沉积土，地基土自上而下分为10层，现依据钻探、原位测试及土工试验资料分层叙述如下：
第1层杂填土[Q42ml]:
以粉土及粉质黏土为主，含砖块、灰渣、植物根系等，为近期（约1年）随意堆填，结构松散，较厚填土主要存在于场地东北部。
厚度:
0.50～7.80m。
第2层粉土[Q42（al+pl）]:
褐黄色,稍密～中密，湿，含云母碎屑,混砂颗粒，夹粉细砂及粉质黏土薄层，无光泽反应,摇振反应中等,干强度低,韧性低。
压缩系数平均值为0.34MPa-1,为中等压缩性。
厚度:
0.70～6.00m,平均3.39m;层底标高:
49.97～55.00m,平均51.92m;层底埋深:
3.00～11.00m,平均5.93m。
第2-1层粉细砂[Q42（al+pl）]:
褐黄色，湿，稍密,混大量粉质黏土团块，分选性中等,矿物成分以石英、长石为主。
该层呈透镜体分布，最大揭露厚度3.30m。
第3层粉土[Q42（al+pl）]:
褐灰色～褐黄色,中密，湿～很湿,含云母碎屑,混砂颗粒，含有机质，可见蓝色砖瓦片,夹粉质黏土薄层，无光泽反应,摇振反应中等,干强度低,韧性低。
压缩系数平均值为0.35MPa-1,为中等压缩性。
厚度:
0.50～3.40m,平均1.39m;层底标高:
47.49～51.84m,平均50.38m;层底埋深:
5.10～13.00m,平均7.44m。
第4层粉质黏土[Q42（al+pl）]:
灰褐～褐灰色，可塑,局部软塑，含有机质、蜗牛壳，夹粉土薄层，稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等。
压缩系数平均值为0.32MPa-1,为中等压缩性。
厚度:
0.60～6.30m,平均3.16m;层底标高:
44.62～49.95m,平均46.88m;层底埋深:
7.00～14.90m,平均10.98m。
第4-1层粉土[Q42（al+pl）]:
褐黄色,中密，湿,含云母碎屑,有灰色条纹，混砂颗粒，夹粉质黏土薄层，无光泽反应,摇振反应中等,干强度低,韧性低。
压缩系数平均值为0.30MPa-1,为中等压缩性。
该层呈透镜体状分布，最大揭露厚度为3.10m。
以上各层为第四纪新近沉积土，工程地质条件较差，以下土层为一般沉积土，工程地质条件较好。
第5层粉质黏土[Q41（al+pl）]:
褐黄色，可塑～硬塑，含姜石10%～20%，粒径5～30mm，含灰绿条纹,混砂颗粒，夹细砂及粉土薄层，局部变相为粉土（即5-1层）或细砂（即5-2层），稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等。
压缩系数平均值为0.25MPa-1,为中等压缩性。
厚度:
2.00～10.90m,平均7.41m;层底标高:
34.95～42.19m,平均37.70m;层底埋深:
16.00～25.00m,平均20.19m。
第5-1层粉土[Q41（al+pl）]:
褐黄色,密实，湿,局部稍湿，含云母碎屑,混砂颗粒，夹细砂薄层，无光泽反应,摇振反应中等,干强度低,韧性低。
压缩系数平均值为0.26MPa-1,为中等压缩性。
该层呈透镜体状分布，最大揭露厚度为4.50m。
第5-2层细砂[Q41（al+pl）]:
褐黄色，湿，中密,分选性中等,矿物成分以石英、长石为主，偶见砾石，粒径2～20mm。
该层呈透镜体状分布，最大揭露厚度为3.30m。
第6层粉质黏土[Q41（al+pl）]:
褐黄色，可塑～硬塑，局部坚硬，含姜石10%～25%，粒径5～30mm，最大可见50mm，混砂颗粒，含氧化锰，可见灰绿色条纹，夹粉土和细砂薄层，稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度中等。
压缩系数平均值为0.21MPa-1,为中等压缩性。
厚度:
2.70～10.50m,平均6.16m;层底标高:
27.65～34.15m,平均31.49m;层底埋深:
23.00～31.00m,平均26.55m。
第7层粉质黏土[Q41（al+pl）]:
褐黄色～褐红色，硬塑～坚硬，局部可塑，含姜石10～15%，粒径10～30mm,含氧化锰，混砂颗粒，偶见卵砾石，局部卵砾石含量超过25%为混合土，夹细砂或砾砂薄层，粒径10～50mm，最大可见100mm，稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度中等。
压缩系数平均值为0.18MPa-1,为中等压缩性。
厚度:
2.00～10.10m,平均6.04m;层底标高:
19.02～30.55m,平均22.45m;层底埋深:
30.00～40.00m,平均35.56m。
第7-1层含卵石粉质黏土[Q41（al+pl）]:
褐黄色,硬塑～坚硬，含砾石、卵石25～45%,一般粒径7～90mm,最大粒径150mm，混大量粗砂颗粒，夹粉质粘土及砾砂薄层，稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度中等。
该层呈透镜体分布，最大揭露厚度3.80m。
7-2层细砂[Q41（al+pl）]:
褐黄色，湿，密实,分选性中等,矿物成分以石英、长石为主，混大量粉质黏土团块，局部含少量卵砾石，粒径10～40mm。
该层呈透镜体状分布，最大揭露厚度为3.00m。
7-3层砾砂[Q41（al+pl）]:
杂色,密实,分选性差,矿物成分以石英、长石为主，含砾石15～30%，粒径5～20mm，偶见卵石，局部含量较高，变相为卵石层，粒径20～60mm，最大可见100mm，充填硬塑～坚硬状态的粉质黏土及粗砂，局部变相为粉质黏土、粗砂及卵石层。
该层呈透镜体状分布，最大揭露厚度为5.60m。
8层粉质黏土[N2fgl]:
褐黄色～褐红色，坚硬，局部硬塑，含氧化锰、灰绿色团块，含少量卵砾石，一般粒径5～20mm，最大可见50mm，混大量砂颗粒，稍有光泽，韧性中等，干强度中等。
压缩系数平均值为0.17MPa-1,为中等压缩性。
厚度:
2.90～9.40m,平均5.90m;层底标高:
13.32～18.51m,平均15.72m;层底埋深:
39.80～44.60m,平均42.25m。
9层粉质黏土[N2fgl]:
褐黄色,坚硬，局部硬塑，含氧化锰、灰绿色黏土团块，偶见卵石，粒径20～70mm，混大量砂颗粒，稍有光泽，韧性中等，干强度中等。
压缩系数平均值为0.15MPa-1，为中等压缩性。
厚度:
1.00～10.70m,平均5.16m;层底标高:
4.34～16.21m,平均10.56m;层底埋深:
45.00～53.90m,平均47.41m。
10层粉质黏土[N2fgl]:
褐黄色～褐红色，坚硬，局部硬塑，含氧化锰、灰绿色黏土团块，偶见卵石，或含卵石透镜体，粒径20～50mm，混大量砂颗粒，稍有光泽，韧性中等，干强度中等。
压缩系数平均值为0.14MPa-1,为中等压缩性。
该层未穿透，最大揭露厚度为11.30m。
10-1层卵石[N2fgl]:
杂色,中密,分选性较差,磨圆度中等,一般粒径30～120mm,偶见漂石，最大可见粒径300mm,卵石含量约50～60%,母岩成分以石英砂岩为主,未风化～微风化,充填物以粉质黏土为主,局部为砾砂或圆砾。
该层呈透镜体状分布，最大揭露厚度为2.20m。
勘察范围内，施工期间（2013年8月7日～8月21日）钻孔内初见水位埋深为3.20～10.00m，稳定地下水水位埋深为3.20～9.00m，为潜水，综合分析该场地第2、2-1、3、4、4-1、5-1、5-2层为主要含水层，以大气降水及南侧支漳河侧向补给为主，以蒸发为主要排泄方式，由于场地南侧靠近支漳河，水位南部较浅，北部较深，水位波动幅度约为1.00～2.00m，近期年最高水位埋深可按3.00m考虑。
描述如下：
4.2、水文地质条件
1、地下水位
勘察范围内，施工期间（2013年8月7日～8月21日）钻孔内初见水位埋深为3.20～10.00m，稳定地下水水位埋深为3.20～9.00m，为潜水，综合分析该场地第2、2-1、3、4、4-1、5-1、5-2层为主要含水层，以大气降水及南侧支漳河侧向补给为主，以蒸发为主要排泄方式，由于场地南侧靠近支漳河，水位南部较浅，北部较深，水位波动幅度约为1.00～2.00m，近期年最高水位埋深可按3.00m考虑。
依据岩土工程勘察任务委托书，主楼及地库基础埋深约为-7.90m，水位埋深为3.20～9.00m，按照《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）（2009年版）条文第12.2节，场地环境类型为II类,依据本场地内C18、C58孔的2组水样水质分析资料结果，pH值为7.43～7.47，侵蚀性二氧化碳未检出，受地层渗透性影响地下水对混凝土结构的腐蚀性为微；SO42-含量640.37～669.58mg/L，受环境类型影响地下水对混凝土结构的腐蚀性为弱；水中Cl-含量为207.61～211.13mg/L，按干湿交替考虑，地下水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀等级为弱。
综合评价地下水对混凝土结构的腐蚀性为弱，对钢筋混凝土中钢筋的腐蚀性为弱。
五、降水目的
根据地质条件、工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求，本次降水的目的是：
通过降水及时降低基坑开挖范围内土层的含水量，将基坑内潜水位始终降至基坑开挖面以下不小于1.00m，满足基坑干开挖施工的要求。
六、降水方案设计思路
1、本方案设计的降水井主要是抽吸上部潜水层中地下水的疏干井。
七、降水方案
7.1、潜水疏干
平面布置：
1、降水井布置以不影响施工、方便抽水、并避开重要结构及后浇带为原则，尽量将降水井布置均匀，以达到良好的降水效果。
2、坑内疏干井按单井有效面积100m2井距12-15m布设一口井疏干井。
3、基坑内共布设12口疏干井，井深15.00m；坑外布设2口观测井，井深18m。
4、基坑内潜水含水层抽水量的估算
a、地下水容积储存量的估算：
计算式：
W=μ·V或W=μ·A·h
式中：
W—容积储存量（m3）
V—含水层体积（m3），V=基坑面积A×降水深度h（即潜水静止水位至基坑底板以下1.00m）；
μ—含水层的给水度（粘性土给水度经验值为0.02～0.07），本次根据上部土层的性质取：
μ=0.05。
由上述参数计算地下水容积储存量如下：
W=μ·A·h=0.05×1.5×869×15≈977.6m3。
b、基坑抽水量的确定原则
本基坑的出水量主要包括地下水的储存量与降雨量，由于对降雨量目前无资料估测，且根据上部潜水含水层的透水性较弱的特性，在短时期内因降雨渗入地层内的渗入量不会很多，因此，本次对基坑的抽水量确定、井数设计与抽水泵的选择只考虑地下水的储存量，对于降雨量的排出，采用明排水的施工措施来解决。
5、坑内降水井（疏干井）工作量设计结果分析
a、由上述计算结果的数据如下：
①经估算地下水容积储存量W=977.6m3；
②降水井12口,观察井2口。
b、日抽水量估算
由于粘性土的弱透水性，地层中的地下水向井内渗透的速度非常慢，根据我们长期的降水经验，结合本次降水井井结构、地层情况，基坑形状及面积，真空管井单井在该地层中24小时的平
均出水量约为10m3，则总出水量为：
Ｑ=10m3/d×12口=120m3/d
c、抽水天数估算
抽水天数t=总储存量W÷每天抽取的储存量W抽
=977.6÷120≈9天
d、从以上估算结果可知：
当12口降水井全部抽水时，约9天后就能将基坑内的地下水疏干，因此,上述井数的布置能满足本次基坑的干挖土施工的要求。
7.2、降水井井结构
1、井口：
井口应高于地面以上0.50m，以防止地表污水渗入井内。
2、井壁管：
疏干井采用砼预制管，井壁管的直径为φ380mm。
3、疏干井滤水管采用无砂滤管。
7.3、成井技术要求
1、井口高度：
井口应高于地表以上0.20～0.50m，以防止地表污水渗入井内；
2、围填滤料：
滤料根据设计图纸进行充填；
3、粘土封孔：
在滤料围填面以上采用粘土填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作。
4、成孔偏差：
井孔的平面误差≤0.5m，井深（孔深）偏差≤+50cm；井孔应圆正。
5、井管偏差：
井身应圆正，上口保持水平，井管的顶角及方位角不能突变，井管安装倾斜度不能超过1度；井管截面尺寸偏差≤±2mm，井管长度偏差≤±20cm。
6、出水含砂量：
抽水稳定后，出水含砂量不得超过2万分之一（体积比）。
7.4、成井施工
7.4.1降水井井结构
1、井口：
井口应高于地面以上0.30m，以防止地表污水渗入井内。
2、井壁管：
井壁管均采用滤水砼管，井壁管的直径为φ400mm。
3、过滤器（滤水管）：
滤水管外包二层60目的尼龙纱网，用14#铁丝拧紧，滤水管的直径与井壁管的直径相同。
4、沉淀管：
沉淀管主要起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而影响进水的作用，沉淀管焊接在滤水管底部，直径与滤水管相同，长度为1.00m，沉淀管底口用铁板封死。
5、填砾料（砾砂）：
地面以下2.00m以下部位围填粗砂做为过滤层。
6、填粘性土封孔：
为防止地面污水的渗入及确保真空效果，在砾料的围填面以上必须采用优质粘土围填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作。
7.4.2成井施工
施工机械设备选用SW－100型工程钻机成孔及其配套设备。
采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管、围填填砾、粘性土等成井工艺。
其工艺流程如下：
成井工艺流程：
准备工作—钻机进场—定位安装—开孔—下护口管—钻进—终孔后冲孔换浆—下井管—稀释泥浆—填砂—止水封孔—洗井—下泵试抽。
1、测放井位：
根据井位平面布置示意图测放井位，如果现场施工过
程中遇到障碍或受到施工条件的影响现场可做适当调整，但是井位不能在支撑的位子上。
2、埋设护口管：
护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土填实封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.10m～0.30m。
3、安装钻机：
机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一垂线。
4、钻进成孔：
开孔孔径为φ500mm，一径到底，钻孔施工达到设计深度时，宜多钻0.3～0.5m。
做好钻探施工描述记录，在钻进过程中，如发现实际地质情况与勘察时提供的资料不一致时需及时通知设计人员，并对井的结构进行及时调整，确保滤水管的安放位置能够有效的进水。
钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，钻进过程中要确保钻机的水平，以保证钻孔的垂直度，成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.10～1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。
5、清孔换浆：
下井管前的清孔换浆工作是保证成井质量的关键工序，为了保证成孔在进入含水层部位不形成过厚的泥皮，当钻孔钻至含水层顶板位置时即开始加清水调浆。
钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔，清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至接近1.05，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。
第一次清孔换浆是成井质量得以保证的关键，它将直接影响成井质量，因此施工时清孔换浆工作没有达到规定的要求绝不允许进入下一道工序的施工。
6、下井管：
井管进场后，应检查过滤器的圆孔是否符合设计要求。
下管前必须测量孔深，孔深符合设计要求后，开始下井管，下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），以保证滤水管能居中，井管焊接要牢固、垂直、不透水，下到设计深度后，井口固定居中。
下井管过程应连续进行，不得中途停止，如因机械故障等原因造成孔内坍塌或沉淀过厚，应将井管重新拔出，扫孔、清孔后重新下入，严禁将井管强行插入坍塌孔底。
7、填砾料：
填砾料前应用测绳测量井管内外的深度，两者的差值不应超过沉淀管的长度。
填砾料过程中应随填随测砾料的高度。
填砾料工序也应连续进行，不得中途终止，直至砾料下入预定位置为止。
最终投入滤料量不应少于计算量的95％。
8、井口封闭：
在采用粘性土封孔时，为防止围填时产生“架桥”现象，围填前需将粘土捣碎（粒径小于3cm为宜）后填入。
围填时应控制下入速度及数量，沿着井管周围按少放慢下的原则围填。
然后在井口管外做好封闭工作。
9、洗井：
采用“泵放入井底抽水法”洗井，其原理如下：
成井完毕后立即下入高扬程底吸式潜水泵至井底抽水，如井内有沉淀，可在水泵抽水的同时人力上下串动水泵，扰动井内沉淀让水泵带出，直至水泵能下到井底。
井内水抽干后拔出水泵，以防井外细颗粒进入井内造成埋泵，待井内水位上升至滤水管上口时重复上述操作。
至井内没有新的沉淀并且水清后可下入顶吸式潜水泵封井，在成井质量良好的情况下上述操作基本不会超过5次。
真空泵和潜水泵同时开启至挖土施工开始结束。
10、安泵试抽：
成井施工结束后，应及时下入潜水泵，接真空管、铺设排水管道、电缆、地面真空泵安装等，抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水。
电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中损坏，因此，现场要在这些设备上进行标识。
11、排水:
洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明沟（渠）内，通过排水沟（渠）将水排入场外预设的排水沟渠中，场地四周的排水管道应定时清理，确保排水系统的畅通。
7.4.3、成井施工控制表
序号
检验项目
质量标准
检查方法
责任人
成
孔
阶
段
井位
＜500mm
经纬仪、钢尺
测量员
孔深（mm）
±500mm
测绳、钻杆
机长质量员
垂直度
1%
水平尺
机长质量员
井径
＞650mm
测量钻头
质量员
泥浆比重
1.15-1.20
比重计
机长质量员
沉渣厚度
≤1300mm
测绳
机长质量员
八、降水运行施工
8.1、疏干井降水运行
潜水降水井本次采用自然渗透的方法降低潜水位，每口井单用一台潜水泵，降水应24小时连续抽水，要求潜水泵的抽水能力大于单井的最大出水量，要求开挖前的抽水时间不能少于9天。
1、试运行之前，需测定各井口和地面标高、静止水位，然后开始试运行，以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。
2、安装前应对泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。
检验电动机的旋转方向，各部螺栓是否拧紧，润滑油是否足，电缆接头的封口有无松动，电缆线有无破损等情况，然后在地面上转1min左右,如无问题，方可投入使用。
潜水电动机、电缆及接头应有可靠绝缘，每泵配置一个控制开关。
安装完毕应进行试抽水，满足要求始转入正常工作。
3、降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员应认真做好各项质量记录，做到准确齐全。
8.2、降水运行的注意事项
1、降水的设备（主要是潜水泵与真空泵）在施工前及时做好调试工作，确保降水设备在降水运行阶段运转正常。
2、工地现场要备足抽水泵，数量多于井数的20%。
使用的潜水泵要做好日常保养工作，应经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常应及时换泵，坏泵应立即修复，无法修复的应及时更换。
3、降水工作应与开挖施工密切配合。
4、降水井在降水运行阶段，电源必须保证。
5、做好井口的保护工作，严禁将井管碰坏以及杂物掉入井内。
经常检查排水管、沟是否畅通。
6、定时定期观测井水位，根据实测井水位指导降水。
7、试运行抽水时间控制在3天，即每口井结束后连续抽水3天，以检查出水量和出水质量、水位恢复观测情况、对周边降水井水位影响情况、坑外水位观测井水位变化情况、周边建筑物检测情况等，根据以上观测情况绘制相关图表，为今后降水运行提供数据。
8、降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员应认真做好各项质量记录，做到准确齐全。
九、降水排水
由于基坑较大较深、潜水泵扬程有限，所以采取储水箱接力传递方法进行排水，将储水箱里面水用大功率潜水泵排至南边围墙外。
十、降水应急预案
深基坑降水工程或多或少存在着不可预见的隐患，从成孔、成井到降水运行，中间有一系列工序，现场施工过程中的违章操作可能引发一系列问题，关键要勤于观察；善于发现；积极整改；积极补救。
故障范围大致有以下几个方面：
（1）电器、机械设备的长期运转带来的突发内部故障；
（2）遭非故意的其它施工机械的破坏而产生的运行故障；
（3）供电系统的突发故障；
（4）工作松懈、思想麻痹带来的突发危害；
（5）人力、物资、设备供给保障不力而造成的危害。
10.1、发生故障处理措施
值班人员在巡视时，一旦发现发生故障。
首先，立即启动对应的备
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