基坑降水施工作业指导书

目 录

第一章总则......................................... 错误！未定义书签。

1.1编制目的.................................... 错误！未定义书签。 1.2编制依据.................................... 错误！未定义书签。 1.3适用范围..................................................... 1 第二章作业准备...................................................... 1

2.1施工资料准备................................................. 1 2.2施工方案编写，确定以下内容................................... 1 第三章技术要求...................................................... 2

3.1施工要求..................................................... 2 3.2降水运行要求................................................. 5 3.3减压井及减压备用井要求....................................... 8 3.4封井要求..................................................... 9 3.5环境影响分析................................................ 15 3.6地下水运动数学模型.......................................... 15 3.7模型的建立及参数的选取...................................... 16 3.8减压降水引起的地面沉降预测.................................. 18 3.9监测要求.................................................... 23 3.10降水运行要求............................................... 28 3.11井管保护................................................... 30 第四章施工程序与工艺流程........................................... 31

4.1井点选用.................................................... 31 4.2降水井（井点或管井）数量计算................................ 31 4.3工艺流程.................................................... 32 4.4施工方法.................................................... 32 第五章手工控制要点................................................. 38

5.1轻型井点降水质量控制要点.................................... 38 5.2喷射井点降水质量控制要点.................................... 38 5.3管井井点降水质量控制要点.................................... 39

5.4深井井点降水质量控制要点.................................... 39 第六章劳动力组织................................................... 39 第七章材料要求..................................................... 40 第八章机具配备..................................................... 41 第九章质量要求..................................................... 41 第十章安全与环保................................................... 42

10.1安全技术措施............................................... 42 10.2风险源分析与应急预案....................................... 45 10.3文明施工及环保措施......................................... 46

基坑降水施工作业指导书

1、适用范围

1.地下水位较高的砂石类或粉土类土层。对于弱透水性的粘性土层可采 取电渗井点、深井井点或降排结合的措施降低地下水位。

2.周围环境容许地面有一定的沉降。

3.止水帷幕密闭坑内降水时坑外水位下降不大。

4.采取有效措施足以使邻近地面沉降控制在容许值以内。 5.具有地区性的成熟经验证明降水对周围环境不产生大的影响。

2、作业准备

2.1施工资料准备

1）施工区域内建筑物的工程地质勘察报告； 2）工程所使用的施工图纸；

3）施工区域内原有地下管线和其它障碍物的资料； 4）施工所需的相关规范、规程。 2.2施工方案编写，确定以下内容

1）井点降水方法的选择、确定。

2）井点管的构造、长度和数量， 抽水机械的型号和数量（包括泵和电动机的备用量），滤管和砂滤料的规格和数量。

3）施工区域内原有地下管线和其它障碍物的资料。 4）施工所需的相关规范、规程。

5）井点净水系统的平、剖面布置图和安装图。 6）井点管沉设方法，排水管沟的设置及排水点的选择。 7）防止地表水及雨水流入基坑的措施。 8）井点管路的保护措施。

9）井孔的施工方法及机械设备要求。 10）降水范围内的水位观测孔位置技数量。

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11）安全及文明施工措施。

3、技术要求

3.1施工要求

3.1.1准备工作

进场后首先组建项目经理部，落实材料和人员，合理安排人财物，与总包及工地上各相关单位保持密切协作。

3.1.2材料到位

专人负责进料，工程师核定，确保井管、过滤管、填料、粘土等材料的质量。材料不到位不能开钻。

图3-1设备材料进场

3.1.3进场、定位、埋设护孔管

由总包方提供“三通一平”，具备条件后，我方钻机进场。钻机应安放稳固、水平、孔口中心、磨盘中心、大钩应成一垂线。井管、砂料到位后才能开钻，要求整个钻孔孔壁圆整光滑，钻进时不允许采用有弯曲的钻杆。钻孔前首先要对钻头尺寸进行确认，确保钻头尺寸满足成孔直径的要求。

3.1.4钻进清孔

钻进中尽量采用地层自然造浆，如果地面自然造浆难以实现可以适当的在泥浆池中加入优质粘土辅助造浆。结合本工程地质资料，基坑范围内自地表以下存

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在6m左右的回填土，在此种土质条件下，如造浆困难可以事先在地面人工配置一定比例的泥浆，确保在此地层钻孔过程中不出现塌孔现象，影响钻孔质量。

钻进过程中泥浆比重应控制在1.05左右，如果遇到砂层容易产生塌孔，泥浆比重可适当调高至1.1～1.2。整个钻进过程中要求大钩吊紧后徐徐给进（始终处于减压钻进），避免钻具产生一次弯曲，特别是开孔时不能让机上钻杆和接头产生大幅摆动。每钻进一根钻杆应重复扫孔一次，并清理孔内泥块后再接新钻杆，终孔后应彻底清孔，直到返回泥浆内不含泥块后提钻。

3.1.5下井管

铁井管：按设计井深预先将井管排列、组合，下管时所有深井的底部按标高严格控制，并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔，每节井管的两端口要找平。井管外包两层层60目滤网。下管要准确到位。自然落下，稍转动落到位，不可强力压下，以免损坏过滤结构。减压井下井管非常重要的一个环节就是焊接质量，一定要保证承压水水头以下所有接头焊接严密，不得存在漏焊或是沙眼存在。

无砂管：无砂管下井管前，准备一根钢丝绳（约Φ5mm），将钢丝绳的一端固定，将一节无砂管井管和一个木质井底捆扎在一起，并将钢丝绳穿过井底中央的凹槽，然后缓缓放入孔中，井管与井管间采用竹片及铁丝固定，慢慢释放钢丝绳，直至下井管完成。

图3-2无砂管加工

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3.1.6填料

在本工程中疏干井和坑外观测井宜采用粒径0.2-0.3cm的干净石硝，不含粉末。减压备用井由于对应土层含有粉细砂颗粒较细，常规直径的石硝不能起到滤水挡砂的作用，因此减压井滤料选用中粗砂（含泥率≤2%，不均匀系数Cu取1.6~2.0）。填料具体操作要求如下：

1）应沿井口边，固定按单一方向旋转连续逐步均匀投放，投放速度宜不大于0.1m3/min；

2）宜采用铁锹或类似容积大小的物体投放，严禁用推车向井内倾倒，投料过程中严禁晃动井管；

3）应及时测量井内滤料顶面标高，至少沿井口周长均匀分布测量点不少于4点，以最低点标高为准；

4）滤料顶面标高达到设计要求时，实际投入滤料的方量应不少于理论方量的95%。

此外，为了确保填料到位，应在井中放置一污水泵，坑外填料到位后，启动井内污水泵抽水，并伴随着坑外注清水，这样在井内外水流的带动下，砂料中分析颗粒会被水流带走，能降低泥浆浓度，不会造成泥皮包裹，确保降水井的出水效果。待上述操作完成后，再次测量填料高度，确认填料是否到位。

3.1.7止水

针对减压井，为了防止上部土层中的水沿砾料进入抽水井内，同时防止回填不密实下部承压水沿井管壁向上冒水，严重情况会导致基坑沿井管壁发生涌水。设置在基坑内部的减压井或是减压备用井，在井管外侧填砾顶部回填优质粘土至基底位置进行止水；设置在基坑外侧的减压井、减压备用井和承压水观测井应在填料顶部5m范围内回填优质粘土进行止水。以上优质粘土回填范围为要求的最低值。优质粘土应选用塑性指数不小于20的黏土，压制成球，晒干后球直径不大于50mm。黏土球使用前应按每立方不少于三组，每组不少于0.2kg的数量随机抽样，样品应送交具有土工试验资质的实验室进行检验。

优质粘土在沉底后会发散膨胀，从而保证充填密实，保证了止水效果。具体操作要求如下：

1）应沿井口边，固定按单一方向旋转连续逐步均匀投放，投放速度应不大

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于0.1m3/min；

2）应采用手工或铁锹投放，严禁用推车向井内倾倒，避免投放粘土卡在某一位置，不能确保回填密实，投料过程中严禁晃动井管；

3）应及时测量井内黏土球顶面标高，至少沿井口周长均匀分布测量点不少于4点，以最低点标高为准；

4）顶面标高达到设计要求时，实际投入方量应不少于理论方量的150%。 回填优质粘土以上再用一般粘土填实，一直填到地面。用粘土回填止水时，粘土的块度不大于100mm，以防止孔内架空回填不到位。不管是优质粘土还是普通粘土一定要保证回填密实。优质粘土回填止水必须严格控制，不能少填，确保止水效果。

3.1.8洗井

首先利用空压机洗井，最后再用水泵洗井并清除井底存砂。疏干井洗井工作应在填料完成后及时进行，避免由于洗井不及时导致泥浆沉淀，井壁形成较厚泥皮并硬化，严重影响滤水效果和出水量；减压井由于滤水管相对较短，因此应在减压井周边粘土回填完成后进行洗井工作。洗井应确保试抽水期间不断流。空压机洗井有一套完整的洗井设备，通过特制的洗井枪头向井底充气，通过充气将井内泥浆和井底沉渣搅动，充气的同时在井口形成负压，通过大气压力将混合的泥浆和沉渣吹出。持续一定时间，由于外界水源不断的向井内补给，泥浆沉渣不断的被带走，最后至水清砂净。

洗井的质量应符合下列要求：

1）出水量宜接近设计要求，且相隔30min连续两次实测出水流量，相差应不大于10%；

2）井口出水的泥砂含量应小于0.3‰（体积比）； 3）观测井应洗至水位变化反应灵敏。 3.2降水运行要求

在所有降水井施工完成后，应针对每口井进行试抽水，安装泵体要稳，泵轴垂直。泵体安装在过滤管的中部或中部偏下深度处。排水管及电源线路连接完好后，进行试抽水，测定抽水井的流量、水位变化及观测井的水位变化，最终确定

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水泵型号。

此外在所有降水井施工完成后，正式抽水运行之前，应进行生产性抽水试验，生产性抽水试验目的在于：

1）定性的检验围护结构的渗漏情况

通过分析各井的涌水量，是否存在个别井单井出水量较大，且持续时间较长；是否存在个别降水井选用较大流量排水泵后，水头高度较其它降水井相比仍然较高；局部位置的坑外观测井水位下降超过报警值。

2）检验基坑排水系统是否满足要求。 3）检验基坑降水用电量是否满足要求

4）检验上下含层水之间的水力联系，初步判断疏干降水对于第二承压含水层水位的影响，为后期确定启动减压井的条件提供依据。正式运行方案需待完成抽水试运行之后再进行完善。

正式抽水运行需要做好以下几方面的工作：

1）抽水井个数和抽水量大小应根据基坑开挖深度进行控制，以减少对周围环境的影响。

2）抽水需要24小时派人值班，并做好抽水记录，记录内容包括降水井涌水量Q和水头降s，以掌握抽水动态，指导降水运行达到最优。

3）降水施工过程中应针对每口井做好流量计量，采用安装流量计的方法，需要观测记录人员准确详细的记录。由于降水井中抽出的水或多或少的含有一定的泥沙，这对于流量计的损坏非常严重，导致计量偏差较大，因此降水过程中还可以采取简易的方法测定井的涌水量，即通过一固定容积的容器（水桶、水箱等）盛水，同时计量容器装满水所需要的时间，进而换算出单井的抽水流量，可以重复多次取平均值来作为单井的抽水流量值。

4）疏干降水应在基坑正式开挖前15～20天内进行，确保疏干质量。 5）正式降水运行之前，需要采用其他技术手段，针对围护结构渗漏情况进行渗漏检测，针对检测结果采取相应的补强措施，确保在基坑开挖过程中不会出现较大的涌水风险。

6）备用设备

在运行过程中，如果发现某一个或几个降水井不能保持运行，现场管理人员

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立即组织人员进行用电线路和水泵检查，如果是泵出现问题立即换泵，确保降水的顺利进行，降水过程中要准备有10台以上备用泵，占正常使用泵的10%以上，泵的启动系统要切实可靠。

7）双电源保证

降水成功与否直接关系到整个工程的安全，特别是后期减压井的运行，更是决定了整个基坑降水成功与否，所以在施工过程中不能忽视一些影响降水安全的因素。

必须双电源保证，在工业用电的同时需配备一台柴油发电机，需电量约为50KW，为了保证柴油发电机处于完好状态，需定期对发电机进行试运行保证应急时能够发动供电。同时在线路设计时必须自动切换电源，让降水井的电源得到持续供电，保证在基坑开挖过程中降水不得中断，否则造成的后果无法估量。双电路切换装置示意图如下图所示：

图3-3双电路切换装置

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8）分层降水

结合基坑开挖深度和基坑范围内相关水文地质资料，根据基坑开挖方式，降水过程中充分考虑基坑开挖过程中分区域水位控制。每个阶段降水在基坑开挖前15~20天进行，水位降至预定深度后进行维持控制性降水，即基坑施工至各层中板混凝土或是混凝土支撑浇筑完成，等强阶段，开始启动下一阶段的降水工作。 3.3减压井及减压备用井要求

坑内挖土时，挖机等不要直接碰撞坑内井管，井周边的土不得用挖机操作，可以人工扦土，并要有专人指挥。减压井施工需要在井口搭设操作平台，土方开挖过程中不得随意割除减压井井管，一旦发生因施工机械碰撞导致减压井漏水，应及时进行修复。本方案减压井启动条件必须有理论计算为基础，并结合现场实际情况进行确定。因此在实际降水施工过程中应密切关注减压备用井的水位变化情况（水位连续发生变化），以及基坑开挖过程中加强巡查，及时掌握基坑开挖面以及各地连墙接缝和墙体本身是否存在异常情况，为减压备用井的启动提供依据。如果在基坑降水过程中存在以下方面的问题，可以考虑启动减压井：

1）基坑开挖过程中，减压备用井水头一直较高，伴随着坑内疏干降水和土方开挖并未出现下降，此时在基坑开挖至理论计算的临界深度时，需要考虑启动减压备用井。

2）基坑降水过程中如发现局部降水井单井出水量过大，且在较大出水量下水头下降相对较小，此时应判断是否需要应急启动减压备用井

3）基坑开挖过程中出现局部涌水涌砂现象时，需要应急启动减压备用井。 4）基坑开挖至基底，如发现基底土体含水量较大，应密切关注，考虑启动减压备用井。

5）基坑发生沿围护结构、桩周边冒水情况时，应密切关注，必要时情动减压备用井。

基坑开挖过程中如出现上述现象的发生，应及时分析原因，应急启动减压备用井，做临时应急处理。

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3.4封井要求

封井分为底板浇筑前封井（即混凝土垫层浇筑时封井）、结构底板及侧墙施工后封井、设计确认抗浮及后浇带满足要求后封井三个主要阶段。

第一阶段：底板施工前基坑开挖至基底，在施工底板垫层时，部分不参加运行井（备用兼观测井）出水量较小的疏干井可以先进行封井。封井前利用基坑内的其他工作的疏干井继续运行，控制潜水水位始终位于基底以下1.0~2.0m。

第二阶段：底板浇筑完成并完全达到设计强度后，留部分井做应急井、结构抗浮井及后浇带用井，其余的疏干井实施封井。

第三阶段：设计确认抗浮及后浇带满足要求后，坑内减压井和所有预留疏干井可以实施封井。

以上各个阶段可以进行封井处理的井的具体数量，可根据现场实际降水井运行情况、水位控制情况而定。封井工作实施需取得射击单位、总包单位的同意。

3.4.1封井方法

第一阶段作一般封井，在基坑开挖至基底时，将基底以上井管割除，在井内回填优质粘土（或素水泥）至井管口下2m处，待水量明显减小后，用素混凝土回填剩余的2m井管至井管口，井管口用1cm钢板焊接封牢（无砂水泥管井不需要焊钢板），结合基底混凝土垫层施工期间一并将井管位置浇筑混凝土，如图3-1所示。

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图3-4第一阶段封井示意图

第二阶段和第三的阶段的疏干井，由于需要穿过底板，待结构底板混凝土浇筑完成后进行封井，因此在底板施工前需要对疏干井井管进行处理。由于疏干井井管为桥式过滤器井管，井管穿过底板时为了保证底板与降水井管之间连接密实，不会发生渗漏，需要将原先的滤水管自基底以上更换成平管，并在平管对应底板中部的位置焊接一道刚性止水钢环（宽度不小于15cm），确保地下水不会沿基坑底板与降水井管交界面发生渗漏。具体操作如图3-2所示。

图3-5减压井及钢管疏干井井管穿底板操作方法

第二、三阶段封井是在底板施工完成后封井，具体操作方法如下：

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1）结构底板对应井管穿过结构底板位置预留0.6m见方左右，深度30cm的孔洞，孔洞位置面层钢筋暂不绑扎。同时将井管四周泥土清理干净，并用砂纸将井管外侧铁锈清除，确保后期后期底板混凝土浇筑时，井管与混凝土接触面密实。（如下图所示）

2）待底板达到设计强度，满足封井条件后，向井管内回填优质粘土（或素水泥）至基底以下2m。剩余部分至底板顶面以下20cm的井管采用微膨胀凝土回填（如下图所示）。

3）回填混凝土达到设计强度后，清除井管内剩余积水，割除剩余未回填井管，在井口焊接1cm厚钢板封口（详见下图所示）。

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4）封井结束后，将底板上预留洞口面层钢筋接好，并采用比结构底板高一标号混凝土将井管回填至与顶板顶面齐平（详见下图所示）。

第三阶段减压井出水量较大，水头较高封井采用压密注浆工艺进行封井处理。注浆封井流程如下图所示：

第一步底板浇筑前焊接止水钢环

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第二步：井内回填碎石屑，分2~3m回填，下注浆管进行注浆。

第三步：进行第二步回填、注浆：

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第四步：注浆完成后，割除底板以上井管，井口焊接两道钢板封口。

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3.5环境影响分析

根据前述计算可知，需要将第一承压含水层进行疏干处理，为了有效降低和控制该含水层组承压含水层水头, 确保基坑开挖施工顺利进行，必须进行专门的水文地质渗流计算与分析。根据拟建场地的地质条件、基坑围护结构特点以及开挖深度等因素，本次设计采用了渗流数值法进行计算，为减压降水设计与施工提供理论依据。

3.6地下水运动数学模型

根据中国建筑工业出版社《基坑降水手册》，针对上述水文地质概念模型，建立下列与之相适应的三维地下水运动非稳定流数学模型:

????h????h????h?E?h??k?k?k?W?...............(x,y,z)???????xxyyzz???x??y??y??z??z?T?t??x??.................................................(x,y,z)??（1） ?h(x,y,z,t)t?0?h0(x,y,z).........?................................................(x,y,z)??1?h(x,y,z,t)?1?h1(x,y,z,t).........???S 式中：E???Sy??MT????B承压含水层；

潜水含水层承压含水层潜水含水层； Ss?S ； MS为储水系数；Sy 为给水度； （m)； M为承压含水层单元体厚度

（m)。 B为潜水含水层单元体地下水饱和厚度

kxx,kyy,kzz

（m/d）分别为各向异性主方向渗透系数；

（x,y,z）（m)； h为点在t时刻的水头值

（1/d)；h0为计算域初始水头值（m)； W为源汇项

（m)；Ss为储水率h1为第一类边界的水头值（d）（1/m）；t为时间；

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?为：

为第二类边界；

q(x,y,z,t)为第二类边界上单位面积的补给量

。

对整个渗流区进行离散后，采用有限差分法将上述数学模型进行离散，就可得到数值模型，以此为基础编制计算程序，计算、预测降水引起的地下水位的时空分布。

3.7模型的建立及参数的选取

根据研究区的实际水文地质结构条件及几何形状，对研究区进行三维剖分。根据研究区水文地质特性、基坑围护连续墙埋藏深度，水平方向将其剖分为188行，154列，垂向将其剖分为10层。其网格剖分图见图3-3、3-4。水文地质参数值根据本岩土工程勘察报告提供。

图3-3网格平面剖分图图

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图3-4网格立面剖分图

3.7.1水力特征

地下水渗流系统符合质量守恒定律和能量守恒定律；含水层分布广、厚度大，在常温常压下地下水运动符合达西定律；考虑浅、深层之间的流量交换以及渗流特点，地下水运动可概化成空间三维流；地下水系统的垂向运动主要是层间的越流，三维立体结构模型可以很好地解决越流问题；地下水系统的输入、输出随时间、空间变化，参数随空间变化，体现了系统的非均质性，但没有明显的方向性，所以参数概化成水平向各向同性。

综上所述，模拟区可概化成非均质水平向各向同性的三维非稳定地下水渗流系统。模拟区水文地质渗流系统通过概化、单元剖分，即可形成为地下水三维非稳定渗流模型。

3.7.2源汇项处理方式 1) 降水井处理

降水井可以设置过滤器长度、出水量等参数。 2) 边界条件处理

在本次基坑降水模拟中，模型边界在降水井影响边界以外。故可将模型边界定义为定水头边界，水位不变。

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3.7.3本次疏干降水三维渗流模型建立假设条件：

1）潜水初始水头大沽高程1.06~2.25m，第一承含水层初始水头为0.0m，第二承压含水层的初始水头大沽高程分-0.5m；

2）地连墙墙底标高为-26.623m~-30.132m；

3) 考虑地连墙隔水效果及群井效应因素，疏干井单井涌水量24m3/d，减压井单井用水量约72 m3/d。 3.8减压降水引起的地面沉降预测

3.8.1减压降水引起的地面沉降计算

运用沉降计算理论与太沙基固结理论进行分析，得到降水引起地面沉降的变化规律。

1）沉降计算理论 土中的有效应力：

式中，?——作用在土中任意面上的总应力（自重应力与附加应力）；

??——有效应力，作用于同一平面的土骨架上，也称粒间应力；

u——孔隙水压力，作用于同一平面的孔隙水上。

上式即为饱和土有效应力原理的表达式。抽取地下水引起的土层压缩变形反映在土层孔隙的变化，因而，根据土力学原理，由土层孔隙的变化，可以求得土层的压缩变形量。

依土的压缩系数定义

?vde??d?'

'?式中，负号代表随着有效应力的增量，孔隙比e逐渐减少，下面推导孔

隙比e与土层变形的关系。

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设土体初始高度为S0，变形后高度为S，土层压缩变形

?S?S0?S，上图表

示了土层高度、孔隙比、土粒体积和孔隙体积之间的关系，由于固体颗粒的体积Vs变化很小，通常假定不变，故有：

S0S?1?e01?e

从上式得出：

?S?e0?e?eS0??S01?e01?e0

'用de代替?e，有?e?de???v?d?，则

?S??v?d?'1?e0S0 (1)

'根据定义 ????p

式中：?—土体垂向总应力；

p—孔隙水压力；

'假定?保持不变，d???dp则

而依水头H的定义

H?z?p?wp??w(H?z)

假定水体重力密度γw保持不变，则

dp??wdHd?'???wdH或

(2)

即有效应力的增加量可用水头的减少量来表示。 把（2）式代入（1）式有：

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?S???v.?w.dH1?e0S0 (3)

可见，当水位降深相等时，即dH不变，土层的压缩变形量与原始厚度、初

Es?1?e0始孔隙比和土层压缩系数有关。依定义土体的侧限压缩模量

?S???v，所以土

?w.dHEsS0层的压缩变形量，与水位降深、压缩模量和土层的初始厚度有关。

若共有N层土层，则总的沉降量为：

式中：ξ——为经验系数。

2）太沙基固结理论

1925年太沙基建立单项固结基本微分方程，并获得了一定初始条件和边界条件下的解析解。

① 单层土的太沙基固结解

利用单元土体的体积压缩变化量和表面流量的关系可得：

其中，

体积应变，

单位面积流量。

并由达西定律得：

其中，

为渗透系数，

水容重，孔隙水压力。

又因为总应力不随时间变化，故弹性土体单向压缩时，有：

其中，体积应变，压缩模量。

从而得太沙基单项固结的基本方程：

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其中，为固结系数

单项固结的初始条件和边界条件(单面排水)为：

，

用分离变量法得到太沙基固结方程的理论解为：

其中，，为时间因素。

若压缩层内孔隙水均匀分布则：

对于弹性土体，反映孔隙水压力消散程度的指标为固结度应等于变形比：

其中，

为最终沉降量。

② 分层土体的太沙基解

考虑多层土体，厚度H，含土层n层，土层i的厚度，竖向渗透系数，压缩模量均已知，包含单面排水和双面排水两种情况。并从理论上说，给定初始条件和边界条件就可以运用数学方法即可解出定解。Schiffman在1970年曾就恒载作用下多层土体的一维固结问题进行了分析。

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分层土体的太沙基求解

考虑变荷载作用下分层土体的固结微分方程为：

方程的求解条件：

同时，与均质地基的求解不同，多层地基的求解条件要考虑各个土层层与层交界面的连续性条件：

即在分界面上的一点的孔压相对于分界面上下两层土是相同的，流量也是相同的。

满足方程一切求解条件的解为：

进而，通过求解超越方程等形式将式中有关参数求解，可得变荷载作用下分层土体的固结微分方程的理论解。

求得各个点的孔压值后，便可以继续求得各层土的平均固结度：

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相对于整个分层土体而言，按孔压定义的平均固结度：

3.8.2沉降预测计算结果

根据经典弹性地面沉降公式对基坑降水引起的地面沉降进行了预测计算（仅降水运行引起的地面沉降），此次模拟计算是在考虑围护结构地下连续墙止水效果良好的情况下进行的，减压降水运行180天后的预测地面沉降(mm)等值线图见下图。

从图中看出：在基坑减压降水的情况下，因基坑降水所引起的基坑周边的沉降值最大约16mm，沉降相对较小，满足相关要求。 3.9监测要求

3.9.1监测项目

根据《建筑基坑工程监测技术规程》（GB50497-2009）要求设置坑内外观测井。降水运行期间，总包单位应当加强周边沉降监测，监测数据应及时准确反映给降水单位，降水单位应当根据沉降监测数据及时调整降水运行。降水施工同样需要做到信息化施工，密切关注与降水相关的内容，及时掌握信息，做出降水调整。同时作为施工服务单位，一定要加强服务意识，密切关注降水井出水量是否存在异常、基底土体含水量变化是否存在异常、以及坑外观测井是否存在异常变化等，在认真分析相关资料后，应向总包或业主单位提出相关问题的分析建议和

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处理意见。

3.9.2控制值与预警值

根据《建筑基坑工程监测技术规程》（GB50497-2009）的要求及降水对环境的影响分析计算结果，设置降水坑外水位变化值报警值为累计变化值1000mm，变化速率500mm/d，实际降水过程中应结合基坑周边建筑需要要保护等级可适当调整，水位报警值。对于上述监测报警值实际降水施工控制应按照80%控制预警。对应监测单位提供的监测数据及时的调整降水运行方案，确保将基坑降水引起的基坑周边环境的影响降至最小。

降水单位应加强基坑降水施工过程中的水位监测，各阶段监测频率如下表：

施工阶段 监测频率 监测项目 坑内潜水位 坑内承压水头 单井流量 基坑总流量 含砂率 坑外潜水位 1次/1d 1次/2d 1次/1d 1次/1d 1次/1d 1～2次/1d 1次/1d 1次/1d 1次/1d 1次/1d 1次/1d 1次/1d 预降水阶段 开挖阶段 <7d 施工进程 基础底板浇筑 地下结最终封井期间 7～28d >=28d 构施工 1次/2d 1次/2d 1次/2d 1次/2d 1次/7d 1次/2d 1次/2d 1次/2d 1次/2d 1次/2d 1次/2d 1次/2d 1次/2d 1次/7d 1次/7d 1次/2d 1次/2d 按现行《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497）执行 坑外承压水头 巡视检查 根据施工进程中所对应的检查项目，应每天进行巡视 注：以上各阶段水位监测频率必须保证，一旦发现水位异常情况，应当加密监测频率。

3.9.3降水运行期间相关内容监测记录表

为了做好降水期间与降水相关的各项工作的记录，为信息化施工提供有力的是数据支撑，施工期间应规范管理规范记录，现将相关内容记录表统计如下：

1）降水运行记录表

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表x.0.1降水运行记录表

工程名称： 水泵型号： 日期 水位埋深 间 工程地点： 开始运行时间： 单井流量 测量时间 度 井编号： 含砂率 井口测点标高（m）：

测量时下泵深工况描述 特殊事件描述 填表人： 校核人：

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2）基坑降水水位监测日报表

表 X.0.2 基坑降水水位监测日报表

工程名称： 观测时间：

井编号 （各观测井水位标高历时曲线） （附图说明施工工况条件） 观测人： 校核人： 上次水位深度

上次水

本次水 工程地点： 天气状况：

本次水位标高 本次水位变化 井口测点标高（m）：

承压含水层水头监测 累计水位变化 位标高 位深度 附近土方开挖深度 临界承压水头标高 降压井开启建议 26

3）基坑降水流量监测日报表

表 X.0.3 基坑降水流量监测日报表

工程名称：

井编号 工程地点：

本次实测流量 观测时间：

本次流量变化 天气状况：

备注 上次实测流量 累计流量变化 （各观测井流量历时曲线） （附图说明施工工况条件） 观测人： 校核人： 27

4）基坑降水巡视检查日报表

表 X.0.4 基坑降水巡视检查日报表

工程名称：

分类 工程地点： 观测日期： 天气状况：

备注 巡视检查内容 降水井完好程度 巡视检查结果 观测井完好程度 水泵工作状况 降水及监测设施 电缆安全状况 排水管工作状况 集水箱工作状况 流量监测设备工作状况 备用电源完好程度 基坑状况 帷幕渗漏状况 基坑底面土体渗流稳定程度 周边管线渗漏状况 周边管线 （附图说明施工工况条件） 观测人： 校核人：

以上各表格，降水施工和运行期间，应认真、真实填写，专业降水单位应根据相关记录内容对降水工作做相关分析和判断。 3.10降水运行要求

3.10.1抽水试验

在所有降水井施工完成后，应针对每口井进行试抽水，安装泵体要稳，泵轴垂直。泵体安装在过滤管的中部或中部偏下深度处。排水管及电源线路连接完好后，进行试抽水，测定抽水井的流量、水位变化及观测井的水位变化，最终确定水泵型号。

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在所有降水井施工完成后，正式抽水运行之前，应进行生产性抽水试验，生产性抽水试验目的在于：

1）定性的检验围护结构的渗漏情况

通过分析各井的涌水量，是否存在个别井单井出水量较大，且持续时间较长；是否存在个别降水井选用较大流量排水泵后，水头高度较其它降水井相比仍然较高；局部位置的坑外观测井水位下降超过报警值。

2）检验基坑排水系统是否满足要求。 3）检验基坑降水用电量是否满足要求

4）检验上下含层水之间的水力联系，初步判断疏干降水对于第二承压含水层水位的影响。正式运行方案需待完成抽水试运行之后再进行完善。

3.10.2 正试降水运行 （1）疏干井

1） 疏干井降水运行是为基坑开挖服务的，因此应坚持分层降水、按需降水的原则。在保证开挖的情况下尽量少抽水。

2） 降水运行之前必须确保地下连续墙封闭完成，否则降水会对周边环境产生较大影响。

3）根据开挖工况，提前抽水，将水位控制在开挖面以下0.5～1.5米。 4）降水运行阶段应有足够的备用水泵。 （2）减压井

坑内挖土时，挖机等不要直接碰撞坑内井管，井周边的土不得用挖机操作，可以人工扦土，并要有专人指挥。减压井施工需要在井口搭设操作平台，土方开挖过程中不得随意割除减压井井管，一旦发生因施工机械碰撞导致减压井漏水，应及时进行修复。本方案减压井作为备用兼观测井使用，开启条件应结合现场实际情况进行确定。由于基坑已经将第二承压含水层隔断，因此基坑范围内第二承压含水层与常规的承压含水层有所不同，压力已经明显小于没有隔断时的水头压力，因此实际降水施工过程中，针对第二承压水的控制不能在笼统的参照基底抗土用稳定性演算得出的开挖面与安全水位的对应关系。

根据工程地质条件及水文地质条件合理设置承压含水层、减压备用井，在实际降水施工过程中应密切关注减压备用井的水位变化情况（水位连续发生变化），

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以及基坑开挖过程中加强巡查，及时掌握基坑开挖面以及各地连墙接缝和墙体本身是否存在异常情况，为减压备用井的启动提供依据。如果在基坑降水过程中存在以下方面的问题，可以考虑启动减压井：

1）基坑开挖过程中，减压备用井水头一直较高，伴随着坑内疏干降水和土方开挖并未出现下降，此时在基坑开挖至临界深度时，需要考虑启动减压备用井。

2）基坑降水过程中如发现局部降水井单井出水量过大，且在较大出水量下水头下降相对较小，此时应判断是否需要应急启动减压备用井

3）基坑开挖过程中出现局部涌水涌砂现象时，需要应急启动减压备用井。 4）基坑开挖至基底，如发现基底土体含水量较大，应密切关注，考虑启动减压备用井。

5）基坑发生沿围护结构、桩周边冒水情况时，应密切关注，必要时情动减压备用井。

基坑开挖过程中如出现上述现象的发生，应及时分析原因，应急启动减压备用井，做临时应急处理。

3.10.3 降水运行注意事项

1）所有降水深井的井管口设置醒目标志，做好标识工作，与挖机施工人员做好井管保护工作。挖土时在靠近井管部位时尽可能使用人工扦土，避免对井的损坏。

2）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和观测水位变化的记录，做到准确齐全。降水运行过程中对降水运行的记录，对停抽的井应及时测量水位，每天1～2次，降水分包负责将每天的降水运行记录提交一份给总包、监理及其他相关单位，对于水位出现的异常应及时分析整理。

3）降水运行阶段，必须保证双电源，如遇电网停电，须提前两个小时通知，以便及时采取措施，确保降水的效果。 3.11井管保护

基坑开挖时注意保护承压水井管，降压深井管一般直径273mm，壁厚3mm，管材强度经不起一些机械设备的碰撞和冲击，降水单位必须保证井管连接的焊接质量。坑内挖土时，挖机等不要直接碰撞坑内井管，井周边的土不得用挖机操作，

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可以人工扦土，并要有专人指挥。

坑内所有降压深井的孔位根据深基坑的支撑图正确定位，不能与设计的支撑相碰，并最终固定在支撑附近，并且要在井口搭设平台。坑内的疏干深井随基坑开挖深度逐步割除多余的井管。对每口井设置醒目标志，并且对可能受车辆行走的电缆线以及管路部位加以防护，并且抽水人员加强对现场的巡视力度。

4、施工程序与工艺流程

4.1井点选用

1）在地下水位以下的含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，应采用人工降低地下水位的方法施工。

2）人工降低地下水位，常用的为各种井点降水方法。井点降水方法的种类有：单层轻型井点、多层轻型井点、喷射井点、管井井点、深井井点、无砂混凝土管井点以及小沉井井点等。

降水类型及适用条件

适用条件 降水类型 单层轻型井点 多级轻型井点 喷射井点 管井井点 深井井点 土层渗透系数（m/d） （m） 0.1～50 0.1～50 0.1～50 20～200 10～250 3～6 6～12 8～20 ＞5 ＞15 可降低的水位深度4.2降水井（井点或管井）数量计算

n=1.1Q/q

式中：Q——基坑总涌水量； q——设计单井出水量；

真空井点出水量可按36～60m3/d确定； 管井的出水量q（m3/d）按下述经验公式确定： q=120πrsl3√k

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式中字母含义：rs=过滤器半径（m）； l=过滤器进水部分长度（m）； k=含水层的渗透系数（m/d）。 4.3工艺流程

4.3.1 管井井点降水工艺流程

放线、定井位→ 挖泥浆坑→ 挖探坑→ 钻机就位、凿井→ 换浆→ 吊放井管→ 填滤料→粘土封井、砌保护井衬→洗井→水泵安装、架设电缆→铺设排水总管及沉砂池→抽水→水位观测→封井

4.3.2 真空井点降水工艺流程

放线、定井位→ 铺设总管→ 冲孔→ 安装井点管→ 填砂砾滤料、上部填粘土密封→用弯联管将井点管与总管接通→安装抽水设备与总管连通→安装集水箱和排水管→试抽→抽水→水位观测

4.3.3 喷射井点施工工艺程序

设置泵房，安装进、排水总管→水冲法或钻孔法成井→安装喷射井点管、填滤料→接通过水、排水总管，并与高压水泵或空气压缩机接通→将各井点管的外管管口与排水管接通，并通到循环水箱→启动高压水泵或空气压缩机抽取地下水→用离心泵排除循环水箱中多余的水→测量观测井中地下水位

4.3.4 深井井点施工工艺程序

井点测量定位→挖井口、安护筒→钻孔就位一钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填井管与孔壁间的砂砾过滤层→洗井→井管内下设水泵、安装抽水控制电路→试抽水→降水井正常工作→降水完毕拔井管→封井。 4.4施工方法

4.4.1 轻型井点降水 （1）井点布置

轻型井点降水系统的布置，应根据基坑的平面形状与大小、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求而定。

1）平面布置

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当基坑或沟槽宽度小于6m，降水深度小于5m 时，可用单排井点，井点管布置在地下水流上游一侧；当基坑或基槽的宽度大于6m，或土质不良、渗透系数较大时，则宜采用双排线状井点，布置在基坑或基槽的两侧；当基坑或基槽的面积较大时，宜采用环状井点布置。挖土运输设备出入道井点管可不封闭，开口间距宜在4m 左右，开口位置宜留在地下水相对较少的一侧。井点管距坑壁间距宜为0.7～1.2m。集水总管标高宜尽量接近地下水位线并沿抽水水流方向有0.25％～0.5％的上仰坡度，水泵轴心与总管齐平。井点管的入土深度应根据降水深度及储水层所在位置决定，但必须将滤水管埋入含水层内，并且比挖基坑（沟、槽）底深0.9～1.2m

2）高程布置

当地下降水深度小于6m 时，应采用一级轻型井点布置；当降水深度大于6m、一级轻型井点不能满足降水深度时，可采用明沟排水和井点降水相结合的方法，将总管安装在原有地下水位线以下，以增加降水深度，当采用明沟排水和一级井点相结合的方法不能满足要求时，则应采用二级轻型井点降水方法，即先挖去一级井点排干的土方，然后再在坑内布置第二排井点。

（2）井点管埋设 1）井点管埋设程序。

总管排放→井点管埋设→弯连管连接→抽水设备安装 2）井点管埋设

井点管埋设一般采用水冲法，包括冲孔和埋管两个过程。冲孔时，先用起重设备将直径50～70mm 的冲管吊起，并插在井点位置上，然后开动高压水泵，将土冲松，冲孔时，冲管应垂直插入土中，并做上下左右摆动，以加剧土体松动，边冲边沉，冲孔直径应不小于300mm，以保证井管四周有一定数量的砂滤层，冲孔深度应比滤管底深500mm 左右，以防冲管拔出时，部分土颗粒沉于坑底而触及滤管底部。井孔冲成后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管和孔壁间迅速填灌砂滤层，以防孔壁坍塌，砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利工

作的关键，一般应采用洁净的粗砂，填灌要均匀，当填灌到滤管顶上1～1.5m，以保证水流畅通，井点填砂后，井点管上口须用黏土封口，以防漏气。

（3）试抽

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井点使用前，应进行试抽水，检查各部分是否正常。无漏水、漏气等异常现象为合格，否则应及时检修。

（4）井点管系统运行

先开动真空泵排气，再开动离心泵抽水，井点降水系统运行后，井点管系统运行，应保证连续抽水，并准备双电源，正常出水规律为“先大后小，先浑后清”。如不上水，或水一直较浑，或出现清后又浑等情况，应立即检查纠正，真空度是判断井点系统良好与否的尺度，应经常观察，一般真空度应不低于55.3～66.7kPa，如真空度不够，通常是因为管路漏气，应及时修好，井点管淤塞，可通过听管内水流声，手扶管壁感到振动，手扶管子较热等简便方法进行检查，如井点管淤塞太多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水反冲洗井点管或拔除重新埋设。井点降水时，应对水位降低区域内的建筑物及管线进行沉降观测，发现沉陷或水平位移过大时，应及时采取防护技术措施。

（5）水位观测

井点降水时，应对水位降低区域内的建筑物及管线进行沉降观测，发现沉陷或水平位移过大时，应及时采取防护技术措施。抽水初期每天观测2 次以上，水位稳定后应每天观测1 次

（6）井点管拆除

地下建、构筑物竣工并进行回填土后，方可拆除井点系统，井点管拆除一般多借助于倒链、起重机、挖机等，所留孔洞用土或砂填塞，对地基有防渗要求时，地面以下2m 应用黏土填实。

4.4.2．喷射井点降水 （1）喷射井点布置与埋设

1）喷射井点布置与埋设方法与轻型井点基本相同。安装前应对喷射井点管逐根冲洗，检查完好后方可使用。井点管埋设宜用套管冲枪（或钻机）成孔，加水及压缩空气排泥，当套管内含泥量经测定小于5%时才下井管及灌砂，然后再将套管拔起。下井管时水泵应先开始运转，以使每下好一根井管，立即与总管接通（不接回水管）后及时进行单根试抽排泥，并测定真空度，待井管出水变清后为止，地面测定真空度不宜小于93.3kPa。全部井点管沉设完毕后，再接通回水总管，全面试抽，然后让工作水循环进行正式工作。各套进水总管均应用阀门隔

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开，各套回水总管应分开。

2）井管间距一般为2～3m，冲孔直径为400～600mm，深度应比滤管底深lm以上，为防止喷射器损坏，成孔宜采用套管法，加气及压缩空气排泥，当套管内含泥量经测定小于5％时，方可下井管，井点孔口地面以下500～1000mm 深度范围内应采用黏土封口。

3）下井管时水泵应先运转，每下好一根井管，立即与总管接通（不接回水管），并及时进行单根试抽排泥，并测定其真空度（地面测定不应小于93.3kPa），待井管出水变清后停止。

4）全部井管下沉完毕，再接通回水总管，经试抽使工作水循环进行后再正式工作。

5）扬水装置（喷嘴、混合室、扩散室等）的尺寸、轴线等，应加工精确。各套进水总管应用阀门隔开，各套回水管也应分开，为防止产生工作水反灌，在滤管下端应设逆止球阀。

（2）喷射井点系统的运行

1）开泵时，压力要小些（小于0.3MPa），以后再逐渐正常。

2）抽水时，如发现井管周围有泛砂冒水现象，应立即关闭井点管进行检修。 3）工作水应保持清洁，试抽两天后应更换清水，以防止工作水磨损喷和水泵叶。

4.4.3 管井井点降水

1）测量放线定位:根据设计降水平面布置图,测量定出每个管井准确位置,钻机按井点位置就位。

2）挖泥浆坑

泥浆池位置的选定宜根据现场条件确定。可多井一池，其大小根据井深、井数、排浆量综合确定。泥浆池的选定与开挖应注意地下管网，必要时采用砖砌泥浆池。

3）钻机就位、凿井

钻机就位平稳，管井埋设可采用泥浆护壁冲击钻成孔或泥浆护壁钻孔方法成孔。钻进时一般采用地层自造泥浆护壁。孔口设长1.5m、Φ900 钢护筒，钢护筒埋设高出地面±0.3-0.4m，外围封填堵塞，设溢浆孔和进浆管，并保证孔内液

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面高出地下水位。井径宜大于井管外径200mm以上，且井管外径不宜小于200mm，井管内径宜大于水泵外径50mm。井孔应保持圆正垂直，钻孔底部应比滤水井管深200mm 以上。井管下沉前应进行清洗滤井，冲除沉渣，可灌入稀泥浆用吸水泵抽出置换或用空压机洗井法，将泥渣清出井外，并保持滤网的畅通，然后下管。滤水井管应置于孔中心，下端用圆木堵塞管口，井管与孔壁之间用3～15mm 砾石填充作过滤层，地面下 0.5m 内用粘土填充夯实。水泵的设置标高根据要求的降水深度和所选用的水泵最大真空吸水高度而定，一般为5～7m。

4）下设井管：井管采用无砂混凝土管，在预制混凝土井上放置井管同时水位以下包缠1 层尼龙网，缓缓下放，当管口与井口相差200mm 时，接上节井管，接头处用尼龙网裹严，以免挤入泥砂淤塞井管，竖向用2-4 条30mm 宽、长2～3m 的竹条固定井管。为防止上下节错位，在下管前将井管依井方向立直。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，井管高出地面不小于200mm，并加盖临时保护。

5）填砾料：井管放入井内后，及时在井管与孔壁间填充粒径为1-3cm 细砾石滤料。滤料必须符合级配要求，将设计砂砾规格上、下限以外的颗粒筛除，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%，用铁锹下料，以防止分层不均匀和冲击井管，填滤料要一次连续完成，从底填到井口下1m 左右，上部采有不含砂石的粘土分层回填并夯压封口。

6）洗井：洗井的主要目的在于清除停留在孔内和透水层中的泥浆与孔壁的泥浆，疏通透水层，并在井周围形成良好的反滤层。采用压力为0.8Mpa，排气量为9m3/min 空压机及潜水泵联合洗井，直至抽出清水为止。洗井前后两资抽水涌水量相差小于15%，且洗井后井内沉碴不上升或基本不上升。

7）下放水泵：JQB1.5-6 型潜水泵在安装前应对水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，各部痊的螺栓是否拧紧，润滑油是否加足，电缆接头的封口有无松动，电缆线有无破坏折断等情况，然后在地面上转3-5min，如无问题，始可放入井中使用。用绳索将潜水泵吊入滤水层部位。

8）铺设排水管网及沉淀池

排水管网采用钢管、硬塑料管做为排水主管路，排水管直径应满足基坑总出水量的要求，必要时可采用多向排水。在排水管线转角连接处、每边中部、排水

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管网进入市政管线接口处设置沉淀池，沉淀池采用砌砖池，须做防水处理。排水管网向水流方向的倾斜以1‰为宜。

9）管井使用时，应经试抽水，检查出水是否正常，有无淤塞等现象，如情况异常，应检修好后方可转入正常使用。抽水过程中应经常对抽水设备的电动机、传动机械、电流、电压等进行检查，并对井内水位下降和流量进行观测和记录。

10）井管使用完毕，井管可用人字桅杆借助钢丝绳、倒链、绞磨或卷扬机将井管徐徐拔出，将滤水井管洗去泥砂后储存备用，所留孔洞用砂砾镇实，上部50cm 深用粘性土填充夯实。

4.4.4 深井井点降水

（1）深井井点降水是在深基坑的周围埋置深于基底的井管，通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出，使地下水位低于坑底。适于渗透系数较大（10～250m/d），土质为砂类土，地下水丰富，降水深，面积大，时间长的情况，降水深可达50m 以内，有流砂的地区和重复挖填土方地区使用。

（2）深井井点系统设备由深井、井管、和潜水泵等组成。井管用钢管、塑料管或混凝土管制成，管径一般为200～300mm，井管内径一般宜大于水泵外径，井管下部过虑部分带孔，外面包裹镀锌铁丝两层或尼龙网。水泵采用油浸式潜水泵或深井泵。

（3）深井井点埋设与使用

1）成孔可根据土质条件和孔深要求，采用冲击钻钻孔（CZ－22 或CZ－20型）、回转钻钻孔、潜水电钻钻孔，用泥浆护壁，孔口设置护筒，以防孔口坍方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。孔径应较井管直径大150～250mm。当不设沉砂管时，钻孔深度应比抽水期内可能沉积的高度适当加深。成孔后立即安装井管，以防坍孔。

2）深井井管沉放前应清孔，一般用压缩空气洗井或用吊筒反复上下取出泥渣洗井，或用压缩空气（压力为0.8MPa、排气量为12m3/min）与潜水泵联合洗井。

3）井管下放时，将预先制作好的井管用吊车或三角支架借卷扬机分段下设，分段连接牢固，直下到井底。井管安放应力求垂直并位于井孔中间；管顶部比自然地面高500mm 左右。井管过滤部分应放置在含水层适当的范围内，井管下入

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后，及时在井管与土壁间填充砂砾滤料。粒径应大于滤网的孔径，一般为3～5mm 的细砾石。砂砾滤料必须符合级配要求，将设计砂砾规格上、下限以外的颗粒筛除，合格率要大于90％，杂质含量不大于3％；不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防分层不均匀和冲击井管，填滤料要一次连续完成，从底填到井口下lm 左右，上部采用不含砂石的粘土封口。管周围填砂滤料后，安设水泵前应按规定先清洗滤并，冲除沉渣。一般采用压缩空气洗井法，当井管内泥砂多时，可采用反复关闭、开启管上的气水土混合物的阀门，破坏井壁泥皮。在洗井开始30min 左右及以后每60min 左右，关闭一次管上的阀门2～3min，使井中水沸腾来破坏泥皮和泥砂与滤料的粘结力，直至井管内排出的水由择变清，达到正常出水量为止。洗井应在下完井管，填好滤料，封口后8h 内进行。

4）潜水泵在安装前，应对水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，各部位螺栓是否拧紧，润滑油是否加足，电缆接头的封口有无松动，电缆线有无破坏折断等情况，然后在地面上转3～5min，如无问题，始可放入井中使用。安装完毕应进行试抽水满足要求后始转人正常工作。

5）井管使用完毕，用吊车或用三角支撑架借助钢丝绳、倒链，将井管口套紧徐徐拔出，滤水管拔出洗净后再用，拔出所留的孔洞用砂砾填充、捣实。部分有特殊要求的承压井需按设计要求进行处理。

5、手工控制要点

5.1轻型井点降水质量控制要点

1）集水总管、滤管和泵的位置及标高应正确。 2）井点系统各部件均应安装严密，防止漏气。

3）隔膜泵底应平整稳固，出水的接管应平接，不得上弯，皮碗应安装准确，对称，使工作时受力平衡。

4）降水过程中，应定时观测水流量、真空度、和水位观测井内的水位。 5.2喷射井点降水质量控制要点

1）井点管组装前， 应检验 喷嘴混合室、支座环和滤网等，井点管应在地面做泵水试验和真空度测定，其测定真空度不宜小93.3kPa。

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2）准确控制进水总管和滤管位置和标高。

3）高压水泵的出水管应装有压力表和调压回水管路， 以控制水压力。 4）为防止喷射器磨损，应用套管冲枪成孔， 加水及压缩空气排泥， 套管内含泥量应小于5%。

5）冲孔直径不应小于400mm，深度应比滤管底深1m 以上。

6）工作水应保持清洁，全面试抽两天后，应用清水更换，防止水质浑浊。 7）在降水过程中，应定时观测工作水压力、地下水流量、井点的真空度和水位观测井的水位。

8）观测孔孔口标高应在抽水前测量一次，以后则定期观测，以计算实际降深。

5.3管井井点降水质量控制要点

1） 管井井点成孔直径应比井管直径大200mm。

2） 井管与孔壁间应用5～15mm 的砾石填充作过滤层，地面下500mm 内应用黏土填充密实。

3） 井管管井直径应大于200mm，吸水管底部应装逆止阀。 4） 应定时观测水位和流量 5.4深井井点降水质量控制要点

1）深井井管直径一般为300mm，其内径一般宜大于水泵外径50mm。 2）深井井点成孔直径应比深井管直径大300mm 以上。 3）深井孔口应设置护套。 4）孔位附近不得大量抽水。 5）设置泥浆坑，防止泥浆水漫流。

6）孔位应取土，核定含水层的范围和土的颗粒组成设置。

6、劳动力组织

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人员配备表

岗 位 焊工 机修班 电工 2人 负责维护、保养和修理各种电器设备，负责安装全部各种电器线路，并保证双电源的及时更换。 服从项目统一安排，认真组织本机施工，对本机的安全、质量和效率负责。 服从班长的安排，负责钻机移位、成孔、下井管、填砂和洗井工作。 定员 3人 主 要 职 责 范 围 负责维修、保养和修理各种机具，协助设备安装。 机长 钻井队 钻工 抽水班

4人 20人 普工 12人 降水运行。 7、材料要求

7.1 砂滤层

用于井点降水的黄砂和小砾石砂滤层，应洁净,其黄砂含泥量应小于2%，小砾石含泥量应小于1%，其填砂粒径应符合5d50 ≤D50 ≤10d50 要求 ，同时应尽量采用同一种类的砂粒， 其不均匀系数应符合Cu=D60 /D10 ≤5 要求；

式中 d50 ——为天然土体颗粒50%的直径； D50 ——为填砂颗粒50%的直径；

D60 ——为颗粒小于土体总重10%的直径。 D10 ——为颗粒小于土体总重10%的直径。

对于用于管井井点的砂滤层， 其填砂粒径以含水层土颗粒d50～d60（系筛分后留置在筛上的重量为50～60%时筛孔直径）的8～10 倍为最佳。

7.2 滤网

1）常用滤网类型 有方织网、斜织网和平织网。

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常用滤网类型表

滤网类型 方织网 斜织网 平织网 最适合的网眼孔径（滤网类型mm） 说 明 在均一砂中 2.5～3.0dcp 1.25～1.5dcp 1.5～2.0dcp 在非均一砂中 3.0～4.0d50 1.5～2.0d50 2.0～2.5d50 Dcp——平均粒径； D50——相当于过筛量50%的粒径 2）在细砂中适宜于采用平织网， 中砂中宜用斜织网，粗砂、砾石中则用方格网。

3）各种滤网均应采用耐水锈材料制成，如铜网、青铜网和尼龙丝布网等。

8、机具配备

根据降水与排水工程施工实际情况制定施工工艺, 并相应选用适宜的施工机具。 进入施工现场的施工机具应进行验收,验收合格后方可使用。降水施工机具设备按不同的降水类型及适用条件选用。

8.1 成井机械

管井井点降水施工机械主要有正反循环钻机或冲击钻机。真空井点降水施工机械主要有长螺旋钻机、卷扬机、冲水管、高压水泵、套管或高压水枪等。喷射井点根据其工作时使用的喷射介质的不同，分为喷水井点和喷气井点两种。其主要设备由喷射井管、高压水泵（或空气压缩机）和管路系统组成。

8.2 抽水设备

根据施工工艺的不同选择不同型号的离心泵、潜水泵、真空泵、深井泵等排水采用的动力水泵有机动、电动、真空及虹吸泵等。选用水泵类型时，宜取水泵的排水量为基坑涌水量的1.5～2 倍。当基坑涌水量 Q＜20m3/h，可用隔膜式泵或潜水电泵；当Q=20～60m3/h，可用隔膜式或离心式水泵，或潜水电泵；当Q＞60m3/h，多用离心式水泵。隔膜式水泵排水量小，但可排除泥浆水，选择时应按水泵的技术性能选用。

9、质量要求

施工质量检验主要执行《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）《建

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筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）与《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999），其内容综合如表5-1。

表5-1 管井施工质量检验标准

序号 1 2 3 4 5 检查项目 排水沟坡度 井管（点）垂直度 井管（点）间距 井管（点）插入深度 过滤砂砾料填灌 允许值或允许偏差 单位 数值 ‰ % % mm % 1～2 1 ≤15 ≤200 ≤5 ≤1/50000 ≤1/20000 ≤1/10000 检查方法 目测：坑内不积水，沟内排水通畅 插管时目测 用钢尺量 测绳测量 检查回填砾料用量 实验测定砂水重量比 粗砂含水层出水含砂量 6 中砂含水层出水含砂量 细砂含水层出水含砂量 10、安全与环保

10.1安全技术措施

项目经理 技术负责 现场管理 安全员 钻孔成井班 电工 降水运行班

图10-1安全组织机构图

严格执行各项安全管理制度和安全操作规程，并采取以下措施：

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1）贯彻“安全第一，预防为主”的方针，遵守各项安全操作规程和有关安全法规，组成以项目经理为第一责任人的安全管理体系加强对安全生产工作的领导具体详见图10-1。

2）开工前组织各工种学习各岗位安全生产操作规程，进行安全技术交底，健全安全生产责任制，把安全生产措施层层分解，落实到人，树立员工安全意识，增强员工的自我保护意识。

3）现场设立专职安全员，负责检查督促施工人员安全作业，每周召开安全生产会议，做到有章必循，违章必纠，一旦发现违章和安全隐患，安全员有权警告，直至停产整改。钻机机长、班长兼安全员，钻机移动必须亲临机台指挥，每天上下班时对劳动用品、机械设备及机具、吊具、索具等进行检查，确保用具在完好的情况下进行施工，清除隐患，确保安全施工

4）进入现场人员必须戴好安全帽，禁止不戴安全帽、穿拖鞋、赤膊进入施工现场；上塔必须系好安全带，上机操作需有操作证，特殊工种需持证上岗操作，无证人员不得随意拨弄机械电器设备。

5）在降水与排水施工过程中严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》，实行三相五线制和三级漏电保护用电，临时用电安装实行验收制度。搬迁和移动用电设备，必须经电工切断电源，并妥善处理后进行操作。各类电箱及电器设备必须架空，避免雨天浸水造成漏电。现场应建立经常检查、维修及保养制度。

6）根据季节及现场情况完善施工的安全生产防护措施，机械运转部位应配齐安全防护设施，危险地带设置醒目的安全标志和防护设施，施工现场的沟、坑等处必须有防护装置或明显标志，护孔管埋好后必须加盖或设置警戒线，泥浆池要设置防护栏杆，挂好密目安全网。工地配备足够的急救药品和饮用水。夏季应做好防暑、防雨、防台风的工作；冬季应做好防寒防冻工作。

7）保持机械设备整齐完好，无老油污，绳索无锈浊，磨损控制在标准范围内，齿轮及齿轮啮合处润滑良好；经常检查各传动、升降、电器系统以及吊臂、吊绳、吊钩等关键部位的安全性、牢固性。电动机械及照明灯具、施工电源、配电箱、配电板等必须有良好安全保护罩、触电保护器、接电装置漏电开关等，并经常检查其防潮和灵敏度。启动时要看清机械周围环境，要先招呼后推闸。

8）夜间施工必须有足够的照明，并不得随意拖拉照明用电。导墙沟、槽段

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及护筒上均需覆盖安全网片，防止人、物坠落槽中、孔内。

9）做好工地防火工作。工地料库、油库等重要场所必须设立醒目标志，配备足够的消防器具，对一切事故苗子均应按“三不放过”的原则严格处理。

10）为确保场地外地下管线和周围建筑物的安全，施工前必须先摸清有关地下构筑物及地下电源、水、煤气管道的情况，及时按国家有关规定采取防护措施；布置好各监测点并做好起始观测，施工中定期观测，做到信息化施工，确保外界地下管线和建筑物之安全。

11）施工现场不得架设裸导线，严禁乱拉乱接，不准直接绑扎在金属支架上； 12）所有电气设备的金属外壳必须有良好的接地或接零保护； 13）所有的临时和移动电器必须设置有效的漏电保护开关； 14）电力线路和设备的选型必须按国家标准限定安全载流量；

15）在十分潮湿的场所或金属构架等导电性能良好的作业场所，宜使用安全电压；

16）现场应有醒目的电气安全标志，无有效安全技术措施的电气设备不得使用；

17）配电箱内开关、熔断器、插座等设备齐全完好，配线及设备排列整齐，压接牢固，操作面无带电体外露，电箱外壳设接地保护，每个回路设漏电开关，动力和照明分开控制，并单独设置单相三眼不等距安全插座，并设置漏电开关；

18）施工现场的分电箱必须架空设置，其底部距地高度不少于0.5m； 19）电焊机的外壳应完好，其一、二次侧的接线柱应有防护罩保护，其一次侧电源应有橡套电缆线，长度不得超过5M；

20）现场照明一律采用软质橡皮护套线并有漏电开关保护，移动式碘钨灯的金属支架应有可靠的接地（接零）和漏电开关保护，灯具距地不低于2.5m.

21）工地防火

a.施工现场建立安全防火班子，安全动火制度； b.对进场的职工进行消防知识教育；

c.现场划分用火作业区、易燃易爆区、生活区，接规定保持防火距离； d.现场设消防灭火器具，按规定对重点部位，主要部位备齐灭火器具的数量，并经常维修保养，对消防器具有专人管理；

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e.发现火警及时向有关部门报告，并立即救护措施； 10.2风险源分析与应急预案

10.2.1风险源分析

1）坑内设置的勘探孔等未进行封孔处理或处理保护不当，造成深部承压水向坑底冒水、涌砂。

2）坑内桩基砼灌注不当，承压水沿桩的四周上冒水、涌砂。 3）基坑内减压井止水处理不当，沿井壁周边冒水、涌砂。

4）基坑内减压井施工过程中，由于焊接质量存在缺陷，导致沿井管接缝位置向外涌水。

5）基坑开挖过程中，由于挖机等大型机械操作不当，碰撞减压降水井，导致涌水发生。

6）降水结束后，如封井措施不合理，封井时机选择不合理，则在封井过程中可能存在突涌问题。

7）减压降水过程中，承压水水头并未降至基坑开挖所对应的的安全水位时，导致基坑发生突涌。

8）基坑围护渗漏将是引起坑外沉降的主要风险源。

上述风险源对于基坑危害较大，任何一个风险不能得到及时控制，都会导致基坑本身变形过大，严重时会导致基坑发生坍塌，同时伴随基坑周边土体建筑物、道路和管线产生较大沉降。

10.2.2应对措施

1）坑底如果局部出现冒水、涌砂迹象，开启附近的减压备用井，降低水头；现象严重时，立即停止基坑开挖，在开启附近减压井降压的同时采用沙袋压重或往冒水孔覆土回填。

2）由于该地区地层较为复杂，如果出现局部地层与布井位置地层水力联系不大而发生冒水、涌砂的情况。即停止该局部范围内的开挖，明确涌水原因，同时立即补井减压。

3）围护渗漏处，及时在围护外侧封堵，同时启动坑外对应层位的观测井，降低坑外承压水水位，进行坑内封堵。

4）降水井封井过程一定要在静止水位前提下进行封井。对于水量较大水头压力较高的降水井应进行降水井内加密注浆的方法进行封井。

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5）降水施工期间，降水施工单位应配备大功率、高扬程污水泵和潜水泵，一旦发生险情，应在第一时间安装并启动大功率、高扬程水泵，降低基坑内承压水水头高度。

6）总包单位应当将各种应急抢险物资放置在距离基坑开挖最近的位置，同时确保应急物资充足可靠，定期检查，对于过期的不符合要求的物资进行更换。留有足够的操作区域，一旦发生险情，确保应急物资能够在最短的时间内到达现场。降水单位应配置的应急物资如下表：

序1 2 3 4 5 6 物资名称 工程钻机 水泵 水泵 出水管 堵漏材料 大功率、高扬程排水规格 KQ1256m3/h 20m3/Φ80m 用电功率20 1.5 5.5 / 数量 1台 10台 3台 500m 2台 用途 钻孔 排水 排水 排水 堵漏 抢险排除上述工作内容外应当制定一套应对基坑开挖过程中基底突涌或是围护结构渗漏等风险的应急预案，在施工过程中，各方都应该严格的执行应急预案的操作内容和操作流程。作为降水单位，一旦发生较大的基坑风险如发生严重管涌，围护结构带砂侧漏等情况时，降水单位应根据自己掌握的资料结合自身的经验判断水力联系并提出相应的处理意见，充分发挥专业降水单位的优势。 10.3文明施工及环保措施

(1)施工现场设置“四牌一图”即： 1）工程名称和施工单位铭牌； 2）安全生产六大纪律宣传牌； 3）安全无重大事故计数牌； 4）工程主要管理人员责任牌； 5）施工现场总平面布置图。

(2)工地实行全封闭施工，工地进出口设清洗车辆的场地和设备（包括集水池），外出车辆必须冲洗干净，严禁污染场外人行道和马路，影响市容。指派专人负责协调工地与社会各界的关系，主动与市容监察等单位联系、密切配合，做

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好本工地外部文明。

(3)对于降水与排水施工期间的照明，应注意对周边光污染的防护措施，灯光应向场内照射，以减少对周边环境的影响。

(4)降水与排水操作前应对周围施工环境进行检查，杂物垃圾要及时清理。 (5)降水与排水抽出的水及时排入排水沟内，严禁排入基坑内，施工产生的废浆液应经沉淀澄清后再予以排放。

(6)施工过程中，合理编制施工进度安排，采取合理的施工方案，采用性能良好的施工机械，减少和避免噪声、粉尘对环境的影响，在现场设立投拆电话，由项目经理部综合办公室负责，倾听居民意见，及时改进施工方法。

(7)定期打扫和喷洒工地道路及工地周边道路，工地门口设置洗车池，确保离开工地的车辆上无泥土、碎片等类似物体带到公共道路上。

(8)降水施工过程中，加强信息化施工，对降水影响范围内的建筑物可能产生的沉降和水平位移，应做好沉降观测和采取防护措施，落实相应的应急预案。

(9)合理布置施工现场，安排好施工顺序，尤其对泥浆池、沉淀池和泥浆循环槽等的挖砌做到规范化，达到施工现场及场内道路平整、整洁、畅通，现场材料堆放有序。

(10)工地建有排水通道，生活区设有垃圾箱，场区内无积水及淤泥，垃圾及时清除外运。

(11)自觉接受街道爱卫会及有关部门对工地卫生的检查与监督，做好工地清洁卫生。工地食堂、宿舍、厕所符合市政府有关规定，即：

1）食堂备有消毒冷藏设施，有灭蝇、灭鼠设施，工作人员必须持有体检合格证上岗，并做到“三白”。工地设有加盖的垃圾桶或垃圾袋；

2）宿舍要通风、明亮、衣物堆放整齐，室内清洁，有卫生值日和清扫制度； 3）厕所备有冲洗水源及相应设备，严禁将粪便排入下水道； 4）工地设立卫生管理制度与门前卫生管理制度。

11、成功、失败案例

11.1成功案例

会展中心站主体基坑根据计算，主体基坑内共布置27口疏干井,1口减压井；

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另外整个主体基坑共布置浅层观测井12口，第一承压含水层观测井8口，第二承压含水层备用兼观测井6口。降水井工作量如下表：

井类型 数量井类型编号 (口) S1~S2 S26~S27 S3~S14 S15~S25 减压井 坑外潜水观测井 坑外第一承压水观测井 坑外第二承压水备用兼观测井 J1 SG1~SG12 QG1~QG8 4 12 11 1 12 8 孔径（mm） 650 650 700 650 700 650 井径（mm） 273 273 400 273 400 273 井深(m) 24 22 22 33 16 22 材质 钢管 钢管 无砂水泥管 钢管 无砂水泥管 钢管 疏 干 井 BG1~ BG6 6 650 273 33 钢管

疏干井设置目的为将基坑水位控制在坑底以下1.0~2.0米，降低坑内土体含水量，方便挖掘机和工人在坑内施工作业，有利于坑内土体的边坡稳定，防止坑内土体滑坡。减压井及减压备用井设置的目的为，控制第二承压水水头，在基坑围护结构发生承压水渗漏、基底涌水的情况下紧急启动，降低成水水头，确保施工时基坑底板的稳定性。坑外观测井的作用在于观测基坑内降水期间，坑外对应各层的水位变化，及时反映基坑降水对周边环境的影响，并通过坑外水位变化情况及时调整坑内降水，做到动态调整。

基坑降水主要以疏干为主结合减压井，疏干降水在基坑开挖前15~20天开始集中降水，将水位控制在开挖面以下1.0~2.0米，期间根据开挖进度做动态调整。依据设计总说明第二承压含水层减压井在基坑开挖标高超过-10m时，需要开启减压井，根据开挖标高控制水头高度，确保基坑开挖面安全。

基坑开挖前所有具备条件均以满足开挖要求，车站分为11段分段、分层、逐层、收拢式开挖，基坑开挖过程中均无含水率过大的土质，基坑开挖至基底土层为粉质粘土无明水，满足基坑基底验收条件，底板、中板、顶板各11段全部完成后，主体结构压顶梁达道28天强度区的试验报告之后进行降水井封井，基

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