基坑降水工程

基坑降水目录：1治理办法2基坑降水的缺陷及防护措施3基坑降水须考虑的因素4施工进度保证措施5施工准备6降水施工方案7排水施工方案8安全保证措施9冬、雨季施工措施10施工现场环保措施11应急处理措施基坑降水：基坑降水是指在开挖基坑时,地下水位高于开挖底面,地下水会不断渗入坑内，为保证基坑能在干燥条件下施工,防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降而做的降水工作。基坑降水方法主要有：明沟加集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、深井井点降水等等。1、治理办法基坑降水方法主要有：明沟加集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、深井井点降水等等。各种降水方法有其特点和适用情况，比较如下：（一）明沟加集水井降水明沟加集水井降水是一种人工排降法。它具有施工方便，用具简单，费用低廉的特点，在施工现场应用的最为普遍。在高水位地区基坑边坡支护工程中，这种方法往往作为阻挡法或其他降水方法的辅助排降水措施，它主要排除地下潜水、施工用水和天降雨水。在地下水较丰富地区，若仅单独采用这种方法降水，由于基坑边坡渗水较多，锚喷网支护时使混凝土喷射难度加大（喷不上），有时加排水管也很难凑效，并且作业面泥泞不堪阻碍施工操作。因此，这种降水方法一般不单独应用于高水位地区基坑边坡支护中，但在低水位地区或土层渗透系数很小及允许放坡的工程中可单独应用。（二）轻型井点降水轻型井点降水（一级轻型井点）是国内应用很广的降水方法，它比其他井点系统施工简单、安全、经济，特别适用于基坑面积不大，降低水位不深的场合。该方法降低水位深度一般在3-6m之间，若要求降水深度大于6m，理论上可以采用多级井点系统，但要求基坑四周外需要足够的空间，以便于放坡或挖槽，这对于场地受限的基坑支护工程一般是不允许的，故常用的是一级轻型井点系统。轻型井点适用的土层渗透系数位0.1-50m/d，当土层渗透系数偏小时，需要采用在井点管顶部用粘土封填和保证井点系统各连接部位的气密性等措施，以提高整个井点系统的真空度，才能达到良好的效果。（三）喷射井点降水喷射井点系统能在井点底部产生250mm水银柱的真空度，其降低水位深度大，一般在8-20m范围。它适用的土层渗透系数与轻型井点一样，一般为0.1-50m/d。但其抽水系统和喷射井管很复杂，运行故障率较高，且能量损耗很大，所需费用比其他井点法要高。（四）电渗井点降水电渗井点适用于渗透系数很小的细颗粒土，如粘土、亚粘土、淤泥和淤泥质粘土等。这些土的渗透系数小于0.1m/d，用一般井点很难达到降水目的。利用电渗现象能有效地把细粒土中的水抽吸排出。它需要与轻型井点或喷射井点结合应用，其降低水位深度决定于轻型井点或喷射井点。在电渗井点降水过程中，应对电压、电流密度和耗电量等进行量测和必要的调整，并做好记录，因此比较繁琐。（五）管井井点降水管井井点适用于渗透系数大的砂砾层，地下水丰富的地层，以及轻型井点不易解决的场合。每口管井出水流量可达到50-100m3/h，土的渗透系数在20-200m/d范围内，降低地下水位深度约3-5m。这种方法一般用于潜水层降水。（六）深井井点降水深井井点是基坑支护中应用较多的降水方法，它的优点是排水量大、降水深度大、降水范围大等。对于砂砾层等渗透系数很大且透水层厚度大的场合，一般用轻型井点和喷射井点等方法不能凑效，采用此法最为适宜。深井井点适用的土层渗透系数为10-250m/d、降低水位深度可大于15m，常用于降低承压水。它可以布置在基坑四周外围，必要时也可布置在基坑内。有时这方法与其他井点系统组合应用降低水位效果更好。对于基坑底部有可能发生突涌、流砂、隆起的危险场合，深井点降低承压水位，有助于减除压力、保证基坑的安全性。深井点的缺点是：由于降水深度大、出水量大和水位降落曲线陡等原因，势必造成降水的影响范围和影响程度大，因此基坑周围建筑物的不均匀沉降要足够重视、慎重对待、定时观察，及时处理。2、基坑降水的缺陷及防护措施基坑工程中对场区地下水处理采用排降法较阻挡法的最大缺陷是会引起邻近建筑物的不均匀沉降。由于每个井点周围的水位降低是呈漏斗状分布，整个基坑周围的水位降落必然是近大远小呈曲面分布。水位降低一方面减小了土中地下水对地上建筑物的浮托力，使软弱土层受压缩而沉降；另一方面空隙水从土中排出，土体固结变形，本身就是压缩沉降过程。地面沉降量与地下水位降落量是对应的，地下水位降落的曲面分布必然引起邻近建筑物的不均匀沉降。当不均匀沉降达到一定程度时，邻近建筑物就会裂缝、倾斜甚至于倒塌。因此配合基坑边坡支护进行降水设计和施工，必须高度重视降水对邻近建筑物的影响，把不均匀沉降限制在允许的范围内，以确保基坑及周围建筑物的安全。为此，可以从以下几方面制定减少不均匀沉降的措施。由于基坑周围的水位降落曲线随降水要求、降水方法和具体方案的不同而差别较大，因此不要提出过高的降水深度，在满足基本降水要求的前提下，对各种降水方法应分析和比较，筛选最佳的降水方案。在降水井点与重要建筑物之间设置回灌井、回灌沟，降水的同时降水回灌其中，使靠近基坑的建筑物一侧地下水位降落大大减小，从而控制地面沉降。减缓降水速度，使建筑物沉降均。在邻近建筑物一侧将井点间距加大以及调小抽水设备的阀门等，减小出水量以达到降水速度减缓的目的。提高降水工程施工质量，严格控制出水的含砂土量，以防止地下砂土流失掏空，导致地面建筑物开裂。布设观测井和沉降、位移、倾斜等观测点，进行定时观察、记录、分析，随时掌握水位降低和基坑周围建筑物变化动态。同时，还要了解抽水量和含砂量。做到心中有数，发现问题及时采取措施，预防事故发生。3、基坑降水须考虑的因素在采取上述处理方法对基坑进行降水处理时，对选择的降水方法还应该考虑以下因素：（一）场地条件及该建筑物设计施工资料场地条件制约着降水方案的制定，它主要包括场地四周已有建筑物的高度、分布、结构和离拟建工程的距离；地基四周的地下设施（包括给排水管道、光纤电缆、供气管道等）；向外抽水排水通道以及供电情况等。有关设计施工资料包括基坑开挖尺寸和分布；地下建筑物施工的有关要求等。这些条件决定了所采用降水方法和具体的设计施工方案，也决定了具体保证周边建筑物和地下设施安全的实施措施。（二）地质情况了解地基土分层地质柱状图及地质剖面图，各层岩土的物理力学性质，地下水类型及埋藏情况，水文地址情况，水质分析结果，特别是土层的渗透性。土的渗透系数取决土的形成条件、颗粒级配、胶体颗粒含量和土的结构等因素，因此场区土层的不同深度和不同方位的渗透系数是不同的。渗透系数计算结果的真实性，势必直接影响降水方案的选择。由于影响渗透系数的因数复杂，一般勘察报告提供的数值多是室内试验数据，误差往往较大，只能供降水设计时参考，对重要工程应做现场抽水试验加以确定。（三）场地地下水情况地下水分潜水和承压水两种。潜水储存于地表与第一层不透水层之间，是无压力重力水，可向四周渗透。从工程实践来看，潜水大多来源于大气降水和地下埋设的上下水管道破裂漏水，主要积存于地表下杂填土和老建筑物被冲刷掏空的地基中。承压水储存于两个不透水层之间含水层中，若水充满此含水层，则水具有压力。所以，要根据地质和水文资料，搞清楚场区各处透水层和不透水层向下沿深度的分布厚度和变化情况；掌握场区各处承压静止水位埋深，混合静止水位埋深和他们的年变化幅度及水位标高；查明场地地下水补给源的方位、距离和透水层的联系情况；搞清楚地下水层是否与江、河、湖、海等无限水源连通；不论潜水或承压水若与无限水源连通，都会造成降水困难甚至于降水无效。综上所述，在基坑工程降水存在许多缺陷如会引起邻近建筑物的不均匀沉降，施工时要采取措施防止不均匀沉降；根据场地条件及该建筑物设计施工资料；地质情况；场地地下水情况选择合适的降水方法，以减少基坑工程施工中的事故。4、施工进度保证措施1、组织保证措施①定期或不定期召开施工协调会，按施工进度计划中制定的控制节点，检查实施的情况；协调各工点施工队伍、各工种、工序间的关系，及时制订、调整下一个节点的实施要求，以达到预期的施工进度计划目标，实行施工进度计划动态管理。②根据项目部施工总计划及时调整施工进度安排，编制施工进度计划，将工期目标分解到各部门及负责人。③实行奖惩制度，签定质量、安全、工期责任状，责任目标与个人经济利益挂钩，使工作人员以最大的工作热情去实施进度计划，保证进度计划目标。④成立劳务人员服务中心，输送合格的施工用劳务人员。2、机械设备保证措施①施工项目部配备2～3台钻机及辅助机械设备；3、材料供应及后勤保证措施由后勤部对物资、材料进行统一采购，确保物资材料的质量和及时供应，即在开工前由后勤部组织对各供应商的资质信誉进行考察，对每种降水施工主要材料优选出数家供应商，签定供货意向书，保证开工后各种物资的供应。整个过程严格按照按ISO9001标准要求执行。4、技术保证措施①组织管理人员、技术人员、质量检查人员学习招标文件、规范规程，准确掌握整个工程对降水施工要求的标准与管理程序；②详细分析设计文件，做好图纸会审工作，对图纸中有疑问的地方，及时与设计单位联系解决；③搞好各分项工程的施工方案、材料试验、施工工艺试验等工作；④合理安排施工，并通过对关键工序、特殊工序的控制，达到保证质量，加快进度的目的。5、施工准备1、技术准备①施工技术人员应从甲方处取得坐标控制点、高程点书面文件，并现场交验；②备齐施工所需的表格，包括开工申请表、设备验收单、材料检验表、材料验收单、施工记录表、水位观测记录表等；③按规范要求对各种检测仪器、设备进行标定；④根据设计要求，技术员准备好经纬仪、水准仪等测量工具进行定点放线工作，备好测量报验表，放线后向有关部门报验；⑤技术人员向施工人员进行技术交底；⑥项目部将施工方案中的工期，施工进度横道图、地层剖面图、水井结构图、场区平面图、岗位职责表等有关图表，置于办公区明显位置。2、施工现场准备①探明地下障碍物及各种管线，必要时协助清除；②将施工用水引至现场，选好排水口及联系好排渣场地及车辆；③做好设备进场验收，材料检验合格后方可进场，设备停放、材料堆放场地要合理规划。3、劳动组织准备①施工项目组配备施工技术员、特殊工种施工员和现场工程师；②施工技术人员和特殊工种进场前进行技术培训，培训考核合格后可进入岗位；③对所有施工人员进行安全交底。4、设备物资准备①施工设备在进场前进行全面检修，设备完好率达100%；②与信誉良好的材料供应商建立供货关系，对各种需要实验检验的材料送有关部门检测鉴定，筛选优质材料，杜绝不合格材料进入现场。6、降水施工方案1、管井冲击成孔法施工管井施工方法及技术要求定井位：根据降水设计方案提供的井位图、地下管线分布图及甲方提供的坐标控制点，施放降水井井位。正常情况下井位偏差≤50mm，若遇特殊情况(比如地下障碍、地面或空中障碍)需调整井位时，应及时通知技术人员在现场调整。为保证安全，定井位后应挖探坑以查明井位处有无地下管线、地下障碍物，挖探坑的平面尺寸应和钻孔钢护筒相近(稍大一点)，深度必须以挖（或钎探）到地层原状土为准。埋设护筒：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。护筒外径1.0m，深度视地层情况而定。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。钻机就位、调整：钻机就位时需调整钻机的平整度和钻塔的垂直度，对位后用机台木垫实，以保证钻机安放平稳。钻机对位偏差应小于20mm，钻孔垂直度偏差1%。钻孔：在钻孔过程中，一般情况下不需要调制泥浆，采用清水水压平衡法进行冲击钻进成孔，用抽筒抽取岩芯钻进，施工时应保证孔内水面高度与孔口平，防止塌孔事故发生。若钻进过程中通过易塌孔的流砂层或泥浆漏失严重的地层时，可采用少投粘土增大孔内泥浆浓度，防止塌孔。冲击成孔钻进施工工艺见冲击成孔钻进工艺原理图。当遇有隔水粘土层时，为了防止冲击成孔时在孔壁形成泥皮，影响水井出水量，在成孔后要进行二次扩孔，扩孔直径比设计直径大50－100mm。换浆：钻孔至设计深度以下0.5m左右，将钻具提出孔外，然后用清水继续正循