基坑降水排水作业指导书.doc

第一章 基坑降水排水作业指导书编号：JZSG7B-SZ-241、适用范围适用于新建京张铁路JZSG-7标段站前工程隧道基坑降水排水的施工作业。2. 作业准备2.1 内业准备(1)作业指导书编制后，在施工前组织技术人员认真学习，同时要仔细阅读施工图纸，熟悉规范和技术标准。(2)做好专项施工技术交底，对施工人员进行施工安全质量、施工工艺培训，考核合格后方可上岗。2.2 外业准备(1)基坑开挖:测量组放样出基坑开挖线，采用机械配合人工开挖。检查坑壁稳定性，根据需要进行放坡、支护，核对基坑底地质情况，与设计不符时及时与监理、设计单位联系。(2)按照施工设计图纸及施工方案的要求，准备施工机械设备，清除基坑底杂物、淤泥； (3)施工放样：首先进行基坑处原地面标高的测量，根据地面标高及基底设计标高确定基坑开挖深度，计算开挖坡率及开挖尺寸。3、施工方法3.1地表排水：路基地表排水根据设计要求及路基所处地理位置、地质情况、地下水发育情况等可采用路基边沟、天沟排水、改沟、路基横向排水沟等排水措施，现场根据设计要求及实际情况制定有效的排水措施。基坑顶外缘四周向外设置排水坡,在适当距离处设置截水沟。基坑顶排水沟的设置：为了防止地表面水流入基坑内，在距基坑顶外边一米处的位置沿四周设置300mm宽，沟底深500mm的排水沟。排水沟坡度为1.5%,基坑顶集水井沿四角各设置600*600*600mm的集水井。3.2基坑开挖排水：排水沟设置在便道一侧抽水直接排到河里，其中距离较远设临时集水井，具体按施工需要而定，保证排水顺畅。及时排除基坑内的积水，保证场地土质承载力达到机械设备行走的要求。以确保机械行走稳定安全。 明挖基础采用直接挖土的方法开挖基坑，先初步放样，划出基础边界，用机械配合人工开挖，人工清理四周及基底，并找平。基坑的开挖尺寸要求根据基础的尺寸。支模及操作的要求，设置排水管及集水坑的需要等因素来进行确定，基坑下口开挖的大小应满足基础施工的要求，渗水的土质，基底平面尺寸可适当加宽50cm-100cm，便于设置排水管和安装模板，若进入岩层，根据设计要求可以直接开挖成设计大小。 基坑的开挖坡度以保证边坡的稳定性为原则，根据地质条件，开挖深度，现场的具体情况确定。当基坑坑壁不易稳定或放坡开挖受场地限制，或放坡开挖工作量大不经济时，可根据具体情况采用加固坑壁措施，基坑顶面应设置截水沟，防止地面水流入基坑。沿坑底四周基础范围以外设置排水沟和集水坑，汇集基坑渗水，然后用水泵排除坑外，排水沟深0.5m，底宽应小于0.3m，纵坡为1%5%。集水坑一般设在下游位置，最小边长0.6m深度一般应大于0.7m或低于进水笼头的高度。抽水能力应为渗水量的1.52.0倍。基坑排出的水要以水管或水槽远引。 基坑内若有大量的涌水时可采用挖宽基坑，并在四周设排水沟，用集水井统一排水的方式，如下图所示：3.2.1 明挖基础排水示意图基底开挖施工措施：（1）土方开挖至设计标高时，设置500宽的排水沟，沟底深300-500，底宽应小于0.3m，纵坡为1%5%。基础排水坡度为1.5%，在基坑边沿及基坑周围设置。在基坑与集水井连接，形成排水系统。（2）集水井根据具体情况在基坑四角设置24个，集水井一般设在下游位置，最小边长0.6m，深度为低于排水沟500。井底铺设20厚的碎石，以免泥沙堵塞水泵，抽水能力应为渗水量的1.52.0倍。（3）基坑底积水的排除：在集水井采用水泵把积水抽到基坑外的排水沟以排除积水，基坑排出的水要以水管或水槽远引。（4）承台基坑底排水沟及集水井土方开挖平整、夯实并符合设计标高后采用C20混凝土处理。（5）水质较浑浊，先排到基坑外集水井内，待水质澄清后在二次排到河里。（6）承台基坑底排水沟及集水井使用完回填时，应平整、夯实并按设计要求压实回填到设计标高。3.3 井点降水井点降水法是在基坑开挖之前,预先在基坑周围埋设一定数量的带有滤管的降水工具,利用抽水设备连续不断的抽水,使地下水降低到基底以下,达到将地下水抽出的目的。抽水工作要一直到基础施工完毕。井点降水法种类也较多,具体包括:轻型井点、喷射井点、深井井点、管井井点、真空井点及电渗井点等。井点降水，是人工降低地下水位的一种方法，就是在基坑开挖前，预先在基坑周围或者基坑内设置一定数量的滤水管。渗漏系数在0.150m/d范围内时，可以应用轻型井点降水进行降水。单级轻型井点降水深度可达38m，同时其降水影响半径达百米甚至数百米，降水效果非常明显。因此在工程中轻型井点降水应用最为广泛。它是在基坑开挖前根据水文地质资料，预先在基坑周围埋设一定数量的滤水管，在开挖前及开挖过程中利用真空原理，不断抽出地下水，迫使水位降到坑底以下，达到边坡稳定、土层密实，便于施工的目的。 井点降水法适用于粉 、细砂、地下水位较高、有承压水、挖基较深、坑壁不易稳定的土质基坑。井点类别的选择，易按照土壤的渗透系数、要求降低水位深度以及工程特点而定见表2.3.1。在无砂的粘质土中不宜使用。井管的成孔可根据土质分别用射水成孔、冲击钻机、旋转钻机及水压钻机成孔。井点降水曲线至少应深于基底设计标高0.5m。井点的布置应随基坑形状与大小、土质、地下水位高低与流向、降水深度等要求而定。另外应做好沉降位移观测，确保水位降低区域内建筑物的安全，必要时应采取防护措施。3.3.1各类井点的适用范围井点类别土壤渗透系数（m/d）降低水位深度（m）井点类别土壤渗透系数（m/d）降低水位深度（m）一级轻型井点法0.1-803-6电渗井点法<0.15-6二级轻型井点法0.1-806-9管井井点法20-2003-5喷射井点法0.1-508-20深井泵法10-80>15射流泵井点法0.1<50<10注：?降低土层中地下水位时，应将滤水管埋设于透水性较大的土层； ?井点管的下端滤水管应考虑渗水土的厚度，但不得小于1m。3.3.2井点法主要有：3.3.2.1轻型井点：轻型井点是沿基坑四周每隔一定距离埋入井点管（直径38-51MM，长5-7M的钢管）至蓄水层内，利用抽水设备将地下水从井点管内不停抽出，使原有地下水降至坑底以下。在施工过程中要不断的抽水，直至施工完毕。井点抽水利用7.5KW高压水泵，通过软管与一根特制的40钢管相连，钢管端部设有喷水孔，由两名操作工人手持钢管在集水管位置上下抽动，直至成孔，成孔深度一般比滤管深度0.5m，冲孔时注意冲水管垂直插入水中，并做左右上下摆动，成孔后立即拔出40冲水管，插入井点管,，以免坍塌，集水管放入完成后，向孔内灌入少量粗砂，保证流水畅通。每根井点管埋设完成后应检查其渗水性能，检查方法为，在正常情况下，井点口应有地下水向外冒出;否则从井点管口向管内灌清水，看管内水下渗情况，如果下渗越快，说明该管质量优良。然后铺设100集水钢管，集水管与井点水管之间的连接采用L=1.2m，40的橡胶软管连接，两头用铁丝拧紧，外涂抹黄泥，以防漏气，最后连接真空水泵进行试抽。试抽的主要目的是检查接头的质量，井点的出水状况，真空泵的运转情况，如发现漏水、漏气现象，应及时进行加固或采用黄泥封堵处理，因为漏气会影响整套系统的正常工作，影响整体的降水效果。井点降水在使用时，要求不间断的连续抽水，真空泵旁侧必须配有备用发电机，一但停电，立即要进行恢复，否则可能造成基坑大面积坍塌，井点降水的正常规律是"先大后小，先混后清"原则应立即检查纠正，在降水过程中，要派专人观测水的流量，对井点系统的维护观察。其分为一级轻型井点和二级轻型井点。 一级轻型井点是通常是沿着基坑的四周埋设井点管,下面带有滤管.井点管的上端通过连接弯管与水平铺设的集水总管连接；一级轻型井点达不到降水深度时,可采用二级井点,即先挖去第一级井点所疏干的土,然后在基坑底部装设第二级井点,使降水深度增加。轻型井点的注意事项:1、土方挖掘运输车道不设置井点，这不影响整体降水效果。2、 在正式开工前，由电工及时办理用电手续，保证在抽水期间不停电。抽水应连续进行，特别是开始抽水阶段，时停时抽，会导致井点管的滤网阻塞。同时由于中途长时间停止抽水，造成地下水位上升，会引起土方边坡塌方等事故。3、轻型井点降水应经常进行检查，其出水规律应"先大后小，先浑后清"。若出现异常情况，应及时进行检查。4、在抽水过程中，应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制流水量，当地下水位降到所要求的水位后，要减少出水阀门的出水量，尽量使抽吸与排水保持均匀，达到细水长流。5、 真空度是轻型井点降水能否顺利进行降水的主要技术指数，现场设专人经常观测?若抽水过程中发现真空度不足，应立即检查整个抽水系统有无漏气环节，并应及时排除。6、 在抽水过程中，特别是开始抽水时，应检查有无井点管淤塞的死井，可通过管内水流声、管子表面是否潮湿等方法进行检查。如"死井"数量超过10%，则严重影响降水效果，应及时采取措施，采用高压水反复冲洗处理。7、 在打井点之前应勘测现场，采用洛阳铲凿孔，若发现场内有旧基础、隐性墓地等应及早上报。8、 如粘土层较厚，沉管速度会较慢，如超过常规沉管时间时，可增大水泵压力，但不要超过1.5MPa。9、 主干管流水坡度流向水泵方向。10、 如在冬季施工，应做好主干管保温，防止受冻。11、 基坑周围上部应挖好水沟，防止雨水流入基坑。12、 井点位置应距坑边22.5m，以防止井点设置影响坑边土坡的稳定性。水泵抽出的水应按施工方案设置的明沟排出，离基坑越远越好，以防止渗下回流，影响降水效果。13、 如场地粘土层较厚，这将影响降水效果，因为粘土的透水性能差，上层水不易渗透下去，采取套管和水枪在井点轴线范围之外打孔，用埋设井点管相同成孔作业方法，井内填满粗砂，形成二至三排砂桩，使地层中上下水贯通。在抽水过程中，由于下部抽水，上层水由于重力作用和抽水产生的负压，上层水系很容易漏下去，将水抽走3.3.2.2 喷射井点：当基坑较深而地下水位又较高时，采用轻型井点要采用多级井点，这样，会增加基坑挖土量、延长工期并增加设备数量，显然不经济的。因此，当降水深度超过8m时，宜采用喷射井点，降水深度可达8-20m。喷射井点的设备，主要由喷射井管、高压水泵和管路系统组成。3.3.2.3 管井井点：管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低水位。这在地下水量大的情况下比较适用。管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成。管井井点设备较简单，排水量大，降水较深，较轻型井点具有更大的降水效果，可代替多组轻型井点作用，水泵设在地面，易维护。管井埋设的深度和距离根据需降水面积、深度及渗透系数确定，一般间距1050m，最大埋深可达10m。适用于渗透系数较大，地下水丰富的土层、砂层，含水层厚度大于5.0m。但管井属于重力排水范畴，吸程高度受到一定限制，要求渗透系数较大(1200m/d)。管井降水适用条件:（1）第四系含水层厚度大于5.0m;（2）基岩裂隙和岩溶含水层，厚度可小于5.0m;（3）含水层渗透系数K宜大于1.0m/d.（4）适用于降水深度35m3.3.2.4 电渗井点：对于渗透系数很小的土（K小于0.1m/d），因土粒间微小空隙的毛细血管作用，可以采用的方法。 电渗井点是井点管作阴极，在其内侧相应地插入钢筋或钢管做阳极，通入直流电后，在电场的作用下，使土中的水流加速向阴极渗透，流向井点管。这种方法耗电多，只在特殊情况下使用。应用电压比降使带负电的土粒向阳极移动(即电泳作用)，带正电荷的孔隙水则向阴极方向集中产生电渗现象。在电渗与真空的双重作用下，强制粘土中的水在井点管附近积集，由井点管快速排出，使井点管连续抽水，地下水位逐渐降低。而电极间的土层，则形成电帷幕，由于电场作用，从而阻止地下水从四面流入坑内。3.3.2.5 深井井点：当降水超过15m时，在管井井点采用一般的潜水泵和离心泵满足不了降水的要求，可加大管井深度，改采用深井泵即深井井点来解决。深井井点一般可降低水位30-40m，有的甚至可以达到100m以上。常见的深井泵有两种类型：电动机在地面上的深井泵及深井潜水泵（沉没式深井泵）。 大口径井点和深井井点差不多，只是一个是加深度，一个是加大口径。 4、注意事项（1）基坑降水保证排水连续性。（2）井点管四周，应以粗砂灌实，距地面0.51.0深度内，用黏土填塞严实。（3）井管系统各部件均应安装严实，不得漏气。（4）对水位降低区域建筑物可能产生的沉降，应进行观测，并采取防护措施。（5）拆除多层井点自底层开始逐层向上进行，在下层井点拆除期间，上部各层井点应继续抽水。 （6) 丼点管与橡胶管、橡胶管与集水管、集水管和真空泵的连接保证密封不漏气。（7) 抽水用电必须严格实行三相五线制，配电系统采用"三级配电两级保护"，实行"一机一闸一漏一箱"的规定。（8) 降水期间，应设专人巡视降水情况和机具设备的维护，当发生机械故障，如电机烧坏、开挖无意破坏或出现清水混浊等异常现象时，应及时处理，确保正常抽 水。（9) 对各水管连接处保证一天检查一次，防止漏气，影响抽水效果。（10) 开始抽水时，如观测降水在计算时间内还未达到规定降水深度时，应立即检查原因，对降水进行重新修正和计算，直到达到规定降水深度后才可进行下道工序 施工。（11) 丼点管间距、埋设深度应符合设计，一组丼点管和接头中心，应保持在一条直线上。（12) 如基坑周围有高楼或重要建筑物时，在抽水期间内，应在基坑周围建筑物设临时沉降观测点每日对建筑物进行沉降观测一次(观测应有观测记录)，当发现有沉降异常时，应及时采取措施处理，处理时可在丼点管和建筑物之间设回灌丼，采用回灌法，保证建筑物地基以下水位平衡。