某工地降水施工方案 - 图文

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第八章 降水工程施工

第一节 降水工程概况

本工程位于市区繁华地段，大沽北路、兴安路、滨河游览路所围成的地块内。其地下室距周围道路边线不足5.0米。基坑深度大，设计开挖深度为-22.6米，最大深度为-25.1米，基坑开挖面积大。东西向长约200.0米，南北向最宽约145.0米。为不使基坑开挖对周围环境（主要是地下管道线、道路、现有建筑物等）产生过大影响，必须做好降水工作。

根据本工程目前掌握的地质资料，○7a、○7c、○8b均为承压水层，周边维护结设计时，地下连续墙已插入到第○8a层，即○7a、○7c层承压水被隔断，而○8b层承压水未被隔断。由于本工程开挖较深，经过验算，基坑底土层针对⑧b层承压水的渗流稳定抗力分项系数无法满足要求。因此，本工程需要另外采取降承压水措施，来降低⑧b层承压水水头高度，以保证基坑开挖期间的基底间的基底土层抗渗流稳定性。降低⑧b层承压水具体设计分析见《第十七章》。

降水施工在土方开挖前四周进行，大口井施工应与地下连续墙、水泥搅拌桩穿插进行，一旦出现工作面，即插入施工。降水的目的是为了使坑内地面至坑底以下一定深度内的土层疏干并排水加固，便于土方开挖，有助于提高挡墙被动区及基坑内土体的强度和刚度，以确保基坑的顺利开挖和地下结构的施工，其中包括降低浅层潜水的地下水位，降低土体的含水率，提高土体的抗剪强度稳定性，防止发生流砂、管涌现象和坑底回弹隆起。

根据降水范围的不同，本工程降水、减压施工有两种方案：

方案一：降水范围为全部地下连续墙施工范围。我司通过计算（计算过程见第十七章）得知，该范围降水井需要设置50口，其中有6口降水井兼观察井，减压井需要62口，其中有6口减压井兼观察井。地下连续墙施工范围内的减压井和降水井平面布置见附图17-3。

方案二：降水范围为顺做部分施工范围。我司通过计算（计算过程见第十七章）得知，该范围降水井需要设置18口，其中有2口降水井兼观察井，减压井需要36口，另外增加6口观察井来观测基坑外水位变化。顺做部分减压井和降水井平面布置见附图17-1。

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第二节 工程水文地质条件概况

一、工程地质条件

根据招标文件、基坑支护设计，以及岩土工程勘察报告，本工程的水文地质情况较为复杂，施工中难度较高。 1、场地各土层的岩性特征

编号 土层名称 力学分层号 杂填土(1a) 1 人工填土层 素填土(1b) 2 坑底新近淤积层 淤泥(2) 3 第四系全新统 粘土(3a) 3.00～4.00 褐～黑褐色 流塑～可塑 0.80～1.30 黑～黑褐色 流塑 0.50～1.50 灰黄～黄灰 可塑 层厚 颜色 状态 松散 备注 砖头、灰渣、废土 粘土、粉质粘土、淤泥质土含灰渣、砖渣、腐植物、有机质 含有机质、腐植物 局部为粘性大粉质粘土 1.00～2.00 杂色 上组陆相冲击层 粉质粘土(3b) 1.50～2.30 灰黄～黄灰 软塑～可塑 局部夹粘土、粉土透镜体 第四系全新统 中组海相沉积层 第四系全新统下组沼泽相沉积层 第四系全新统 下组陆相冲积层 粉质粘土(4) 7.30～8.00 灰色 流塑～软塑 局部夹粉土、淤泥质粉质粘土透镜体 局部夹粘土透镜体，含腐植物、有机质 局部夹粘土、粉土透镜体 局部夹砂性大粉质粘土及粉粉土(7a) 第四系上更新统 6.80～8.20 黄褐～褐黄 密实 质粘土、粘土透镜体，局部为粉砂 粉质粘土(7b) 2.50～4.30 褐黄色 粉土(7c) 可塑 局部夹粘土透镜体，含腐植物、有机质 局部夹砂性大粉质粘土 局部夹粉土、粘土透镜体 局部夹砂性大粉质粘土、粉质粘土透镜体 局部夹粘土透镜体，底部局部夹粉土薄层 4 5 粉质粘土(5) 1.20～1.50 黑灰～浅灰 软塑～可塑 6 粉质粘土(6) 2.50～3.50 灰黄～黄灰 可塑 7 第五组陆相冲积层 1.00～2.00 褐黄～灰黄 密实 粉质粘土(8a) 2.5～10.1 黄褐～灰黄 可塑 第四系上更新统 8 第三组陆相冲积层 粉质粘土(8c) 4.70～5.50 褐黄～灰黄 可塑 第四系上更新统 粘土、粉质粘 粉土(8b) 0.9～7.5 褐黄色 密实 9 第二组海相沉积层 土(9) 3.20～3.70 灰～黄灰 可塑 219

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粉质粘土(10a) 2.20～3.20 灰黄～黄褐 可塑 粉土(10b) 3.70～4.90 褐黄～黄褐 密实 局部夹砂性大粉质粘土，局部为粉砂 第四系上更新统 10 第一组陆相冲击粘土、粉质粘 层 土(10c) 粉砂、粉土 (10d) 粘土、粉质粘 土(11a) 粉砂、粉土 (11b) 粘土、粉质粘 土(11c) 粉砂、粉土 (11d) 11 中更新统 海相沉积层 粘土、粉质粘 土(11e) 粉砂、粉土 (11f) 粘土、粉质粘 土(11g) 粉砂、粉土 (11h) 粘土、粉质粘 土(11i) 9.80～10.80 灰黄～褐黄 可塑～硬塑 局部夹粉土透镜体 4.30～5.30 褐黄～黄褐 密实 局部夹粉质粘土 4.00～5.00 黄灰～灰色 硬塑～可塑 局部夹粉土 10.8～12.4 黄灰～灰色 密实 局部夹粉质粘土 5.60～6.70 黄灰～灰色 可塑 局部夹粉土、粉砂透镜体 7.00～7.80 灰～黄灰色 密实 局部夹粘土 8.0～10.50 灰～黄灰色 可塑～硬塑 局部夹粉砂 8.00～9.50 灰～黄灰色 密实 5.80～7.80 灰～黄灰色 可塑～硬塑 8.00～8.20 灰～黄灰色 密实 局部夹粉质粘土 未钻穿 灰～黄灰色 可塑～硬塑 底部夹粉土、粉砂透镜体 二、水文地质条件

1、含水岩组的划分

根据地基土的岩性分层、室内渗透试验结果，场地标高-44.00m以上水文地质岩组可划分为1个潜水含水岩组和2个承压含水层。

（1）潜水含水岩组：埋深约16.00m（标高约-12.00m）以上人工素填土、粉质粘土、粘土等，一般属微透水层。

（2）第一微承压含水岩组埋深约50.00m，以上可划分2个承压含水层。

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1）第一承压含水层：以上更新统第五组陆相冲击层上部粉土、粉砂（7a）为主要

含水层。

2）其下的上更新统第五组陆相冲击层下部粉质粘土（7b）和上更新统第三组陆

相冲击层上部粉质粘土（8a），属不透水层，可视为第一承压含水层的相对隔水底板、第二含水层的相对隔水顶板。

3）第二承压含水层：以上更新统第三组陆相冲击层中部粉土（8b）为主要含水

层。

4）其下的上更新统第三组陆相冲击层下部粉质粘土（8c）属不透水层，可视为第

二含水层的相对隔水底板。

2、地下水位情况 （1）钻孔实测水位：

初见水位埋深2.50～4.20m，相当标高0.42～0.21m； 静止水位埋深1.90～3.60m，相当标高0.92～0.80m。 （2）抽水试验实测水位：

潜水：水位埋深约2.20m，相当标高0.76m，水位随季节有所变化，一般年变幅在0.50～1.00m左右；

承压水：埋深约35.00～43.00m段8b层承压水静止水位埋深4.80m，相当标高-0.26m，承压含水层顶板埋深36.50m，承压水头高度31.70m。 3、地基土的渗透性

力学分层号 1b 3a 3b 4 5 6 7a 7b 7c 岩性 素填土 粘土为主 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 粉土 粉质粘土 粉土 垂直渗透系数KV(10cm/s) 2.21 0.96 4.04 2.57 0.90 4.14 99.00 0.74 21.00 -6水平渗透系数KH(10cm/s) 4.77 0.51 2.30 1.23 0.22 8.20 79.00 0.40 10.70 -6渗透性 微透水 不透水 含水岩组 潜水含水层 微透水 微透水 不透水 相对隔水层 微透水 弱透水 不透水 弱透水 承压水含水层 221

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8a 8b 8c 粉质粘土 粉土 粉质粘土 0.63 76.40 0.15 0.61 75.90 0.47 不透水 弱透水 不透水 相对隔水层 第三节 降水井、减压井施工

一、降水井施工工艺

1、设计说明

根据本工程基础深度、水文地质条件、日降水量和我们在天津地区类似工程中的降水经验，大口管井采用潜水泵抽水，通过四周的排水管，进入地面排水系统。沿基槽顶外1.0米，设置Φ150排水管，水力坡度3‰，通过设在干管排水口处的沉淀池（用砖砌筑，或用钢板焊制）沉淀后，清水再排入市政雨水口。方案一和方案二的降水井的顶标高一样，即超过自然地面0.5米，井间距为20米。降水深度控制在基坑底面以下1m。降水井构造见附图8-3-1降水井详图。

序号 1 2 3 4 5 6 2、施工工艺流程 放线定井位 下井管 装 泵 挖泥浆沟（坑） 填滤料 抽 水 封井 洗 井 井机就位 成 孔 内 容 直径 无砂水泥管外径 滤料 无砂滤管长度 井口标高 井深 降水井（观察井） 600mm 300mm Φ3～7mm水洗豆石 约33.5m 约+0.1 m 约33.5m 安装排水管 3、降水井（观察井）施工要点

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序号 施工工艺 施工要点 根据降水井设计间距，开始对井位进行放线，放线采用十字定位法。 定位后对井位进行探孔，由于地面杂填土无法用钻机成孔，因此采用人工开挖，直至遇到下层粉土层，井口埋设护筒。 施工实例 1 放线定位 2 挖泥浆坑 井位边挖设泥浆池，泥浆池尺寸约为6m×6m×0.5m，周围泥浆池选位时顾及多井使用，减小对现场环境污染。井口与泥浆池之间人工挖回流水沟。 3 钻机成孔 采用反循环钻机成孔，自造浆护壁，成井由地面开始施工，井深达25米。成孔直径ф600mm，成井垂直度偏差控制小于1％。施工时注意对泥浆的保护，不能流入基坑内。需要时泥浆内加入膨润土。 4 下井管 成孔后立即下井管，管井采用水泥无砂管，用竹片夹牢，并用8号铁丝绑紧，防止弯曲或脱落。下井时先用钢丝绳绕过井底的堵头垫块将无砂管吊起，慢慢顺入井中。井管要垂直居中。井管口外露出地表约50cm。 5 填滤料 填滤料要从井孔四周由孔底向上均匀回填，防止将井孔挤偏。距孔口2 m处，上部用粘土封填。盖板采用钢盖板。 223

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6 洗井 洗井采用空压机气举法，从井底逐节，逐层吹洗，将井底泥砂吹净，洗出清水为止。 7 安排水管、装泵 潜水泵用钢丝绳吊在井内，距井底1m。管井水泵分别连接与出水口径相匹配的橡胶管，与地面排水管相连。抽出水从支管流入坑边总管，经沉砂池沉淀后排入市政雨水管道。土方开挖过程中，地下水位保持在开挖平面以下至少1米，安排人员进行定期监察。 降水完成后需要进行封井，封井采用碎石料填至孔口，孔口约60cm范围内用水泥砂浆填实。 二、减压井施工工艺

1、设计说明

根据本工程基础深度、水文地质条件、日降水量和我们在天津地区类似工程中的降水经验，大口管井降承压水井间距取为10米，采用潜水泵抽水，通过四周的排水管，进入地面排水系统。方案一和方案二的减压井顶标高一样，即超过自然地面0.5米，井间距为20米。大口井设在基坑上口线外1.0米处。

减压井降深控制在13m，承压水水头位于大沽高程的-13.26米左右。减压井构造见附图8-3-1减压井详图。

序号 1 2 3 4 内 容 直径 无砂水泥管和普通水泥管外径 滤料 无砂滤管长度 224

减压井（观察井） 600mm 300mm Φ3～7mm水洗豆石 约7m 天津津塔项目桩基、基坑支护及土方工程技术标

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普通水泥管长度 井口标高 井深 约38.5m 约+0.1 m 约45.5m 2、施工工艺流程

放线定井位 挖泥浆沟（坑） 井机就位 填滤料 安装排水管 成 孔 填粘土 装泵 下水泥管 洗 井 下无砂管 封井 抽 水 3、减压井（观察井）施工要点 序号 1 施工工艺 放线定位 施工要点 根据降水井设计间距，开始对井位进行放线，放线采用十字定位法。 定位后对井位进行探孔，由于地面杂填土无法用钻机成孔，因此采用人工开挖，直至遇到下层粉土层，井口埋设护筒。 2 挖泥浆坑 井位边挖设泥浆池，泥浆池尺寸约为6m×6m×0.5m，周围泥浆池选位时顾及多井使用，减小对现场环境污染。井口与泥浆池之间人工挖回流水沟。 3 钻机成孔 采用反循环钻机成孔，自造浆护壁，成井由地面开始施工，井深达25米。成孔直径ф600mm，成井垂直度偏差控制小于1％。施工时注意对泥浆的保护，不能流入基坑内。需要时泥浆内加入膨润土。 225 施工实例 天津津塔项目桩基、基坑支护及土方工程技术标

4 下井管 成孔后立即下井管，减压井下部7米范围内管井采用水泥无砂管，上部采用水泥管，用竹片夹牢，并用8号铁丝绑紧，防止弯曲或脱落。下井时先用钢丝绳绕过井底的堵头垫块将无砂管和水泥管吊起，慢慢顺入井中。井管要垂直居中。井管口外露出地表约50cm。 5 填滤料和粘土 计算好滤料用量，井底7米填滤料，以上部位采用粘土封堵。原因是减8b层承压水，压井只降○为了让其它层 水位不受干扰，所以用粘土封堵。滤料要从井孔四周由孔底向上均匀回填，防止将井孔挤偏，粘土填放也一样。井口加设盖板。 6 洗井 洗井采用空压机气举法，从井底逐节，逐层吹洗，将井底泥砂吹净，洗出清水为止。 7 安排水管、装泵 潜水泵用钢丝绳吊在井内，距井底1m。管井水泵分别连接与出水口径相匹配的橡胶管，与地面排水管相连。抽出水从支管流入坑边总管，经沉砂池沉淀后排入市政雨水管道。土方开挖过程中，地下水位保持在开挖平面以下至少1米，安排人员进行定期监察。 降水完成后需要进行封井，封井采用碎石料填至孔口，孔口约60cm范围内用水泥砂浆填实。 226

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第四节 特殊情况处理措施

降水的目的是为了使坑内地面至坑底以下一定深度内的土层疏干并排水加固，便于土方开挖，有助于提高挡墙被动区及基坑内土体的强度和刚度，以确保基坑的顺利开挖和地下结构的施工，其中包括降低浅层潜水的地下水位，降低土体的含水率，提高土体的抗剪强度稳定性，防止发生流砂、管涌现象和坑底回弹隆起。

由第二节的水文地质条件可知，本工程土的渗透系数很小，如果在降水过程中，不象我司前面所设想的那样，在抽水过程中很难将基坑内的地下水抽出，我司考虑深井井点结合真空泵的施工方法，利用真空泵在深井井点内产生真空，从而加速土中地下水向井点管的涌入，从而提高降水效果。每台真空泵连接2—3口真空井点，真空度保持在－0.05Mpa以下，力争在基坑开挖前将基坑内地下水位疏干至坑底以下1m。

第五节 降水工作的要求

1、 在开始降水运行之前，进行抽水试验，以保证抽水系统完好。

2、 降水运行应与基坑开挖施工互相配合，在降水井施工阶段应边施工边疏干，即完成一口投入降水运行一口。

3、抽水间隙由短至长，对于出水量较大的井每天抽水频率相应要多；

4、在开挖过程中，如需加真空，则真空井要在井管周围及时用粘性土封闭以防止漏气，确保真空泵发挥正常的功能，达到良好的降水效果；

5、开挖阶段的降雨积水应及时抽干；

6、及时维修和更换抽水机，保证抽水的连续性；

7、降水运行过程中应切实做好水量记录，对停抽的井应测量水位，及时分析整理资料，绘制各种必要图表，以指导和调整降水施工。

8、降水井的布设要避开车道和内支撑的位置。基坑内降水井井管随着土方开挖不断缩短，保证井管只超出挖土面0.5米。

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