市政工程降水井专项施工方案

市政工程降水井专项施工方案

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2023年3月

市政工程降水井专项施工方案

目 录

1编制说明 ..................................................................................................................... - 1 - 1.1编制依据 .............................................................................................................. - 1 - 1.2编制原则 .............................................................................................................. - 1 - 2工程概况 ..................................................................................................................... - 1 - 3工程地质与水文地质条件 ......................................................................................... - 2 - 3.1工程地质 .............................................................................................................. - 2 - 3.2气象概况 .............................................................................................................. - 3 - 3.3地震烈度与场地评价 .......................................................................................... - 3 - 4降水目的 ..................................................................................................................... - 3 - 5降水设计 ..................................................................................................................... - 3 - 5.1降水井构造 .......................................................................................................... - 3 - 5.2降水井位布置 ...................................................................................................... - 4 - 5.3降水井深度 .......................................................................................................... - 4 - 6降水施工方法及技术措施 ......................................................................................... - 5 - 6.1工艺流程 .............................................................................................................. - 5 - 6.2降水井施工方法 .................................................................................................. - 6 - 6.3管井质量检验 ...................................................................................................... - 7 - 7降水运行管理 ............................................................................................................. - 8 - 7.1建立地下动态监测网 .......................................................................................... - 8 - 7.2降水维护措施 ...................................................................................................... - 9 - 8降水常见问题的预防措施及处理方法 ................................................................... - 10 - 9降水保证措施 ........................................................................................................... - 11 - 10安全生产与文明施工 ............................................................................................. - 12 - 10.1安全生产 .......................................................................................................... - 12 - 10.2文明施工 .......................................................................................................... - 12 -

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地铁车站降水井专项施工方案

1编制说明

1.1编制依据

（1）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011。 （2）《供水水文地质勘察规范》GB50027-2001。 （3）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012。 （4）《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98。 （5）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001。 （6）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002。 （7）××××号线×××北站相关设计图纸。

1.2编制原则

（1）严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和设计标准。

（2）遵守、执行业主有关文件各条款的具体要求，确保实现业主有关工期、质量的目标要求。

（3）在认真、全面理解设计文件的基础上，结合工程实际水文地质情况进行编制，使施工方案具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点，质量、安全、环境保护、文明施工等各方面的工程目标。

（4）充分研究现场施工环境，实行全过程监测，确保基坑降水施工安全。 （5）施工方案尽可能做到重点突出、内容全面、思路清晰的特点。

2工程概况

×××北站为地下三层岛式站台车站，车站有效站台中心里程为

DK22+362.878，车站起点里程为DK22+166.878，车站终点里程为DK22+496.778，×××北站全长为329.9m， ×××北站南端有负一层的地下空间结构，长度为25.5m，放在×××北站的设计范围中，因此×××北站加上南端负一层地下空间整段长度为355.4m。×××北站主体基坑标准段宽度为28.1m，盾构扩大段宽度为29.8m，标准段基坑深度约为25.7～26.4m，盾构扩大段基坑深度约为27.0m。×××北站南端负一层基坑宽度为28.1m，基坑深度约为11.4m。×××北站负三层基坑围护结构采用1000mm连续墙，南端负一层基坑采用800mm厚连续墙，均采用

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盖挖逆作法施工。

3工程地质与水文地质条件

3.1工程地质

×××北站所经地层从上往下依次为：素填土、杂填土、淤泥质粘土、粉质粘土、中砂、粗砂、砾质粘性土、砂质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩。地下水位较高，含水丰富，地下水主要赋存在冲洪积砂类土、残积砂质性土、全风化花岗岩中，基岩裂隙水赋存于强风化及中风化花岗岩中。稳定地下水位埋深2.80～5.00m，水位高程6.73～10.24m。

图3-1 ×××北站地质断面图（左线）

图3-2 ×××北站地质断面图（右线）

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3.2气象概况

深圳市的气候属亚热带季风气候，日照时间长，雨量充沛，每年5-9月为雨季。气候和降雨量随冬、夏季风的转换而变化。冬季无严寒，夏季湿热多雨，一年内有冷暖和干湿季之分。具有雨热同季，干凉同期的特点。但降水和气温的年季变化较大，灾害性天气较多。

3.3地震烈度与场地评价

（1）地震液化判别

根据《铁路工程抗震设计规范》（GB50111－2006）附录B液化土判定的试验方法及现场标准贯入试验、室内试验判定，本站点勘察范围内砂土层④9中砂、④10粗砂为非液化土层。

（2）抗震设防烈度

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）附录D规定，×××北站设计基本加速度值为0.10g，抗震设防烈度为7度。

4降水目的

根据本工程基坑开挖及基础底板结构施工要求，本方案设计降水的目的为： （1）疏干开挖范围内土体中的地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工作业； （2）降低坑内土体含水量，提高坑内土体强度；

（3）降低下部承压含水层的水位，减少坑底隆起和围护结构的变形量，防止基坑底部突涌的发生，确保施工时基坑底板的稳定性。

5降水设计

5.1降水井构造

井管由实管和滤水管组成，井管与井壁间填充粘土；地面下1m以下范围内回填3～7mm砾石滤料。井口段1m范围用粘土封井。降水管径采用Φ400无砂水泥管，井径Φ705mm。全孔下入Ф400/300mm的毫米砂眼管，砂眼管外包一层40目尼龙网。降水井构造见图5-1。

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地铁车站降水井专项施工方案

图5-1 降水井井点详图

5.2降水井位布置

降水井在车站中间沿纵向交错布设，两～三排降水井进行降水，降水井间距一般为13～18m。降水井平面布置详见附图。

5.3降水井深度

降水井深度可按下式进行计算，并在施工中根据降水试验及实际地层情况进行调整：

H≥H1+Δh+i（L/2）+1 式中：H——降水井深度（m）；

H1——坑底最大埋深（m）；

Δh——降水后地下水位至基底距离； i——降水曲线坡度；

L——相邻两井点间的距离（m）； 1——滤水管长度（m）。

取降水井深度为结构底板以下约2.5m，负三层基坑管井井深29～31m，负一层

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降水井深度约13m。

6降水施工方法及技术措施

6.1工艺流程

主要施工工艺流程见图6-1。

放线定位 挖井口、安护筒 钻机就位 钻 孔 回填井底砂垫层 井点管制作

吊放井点管 井管与孔壁间填砂砾垫层滤料 井管顶部与孔壁间填粘土密封 洗 井 不

井管内设置水泵 开动水泵试抽水 合 格 正常抽水 测量观测井中地下水位变化 使用结束拔除井管 封堵井孔 合 格

图6-1 降水井施工工艺流程图

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6.2降水井施工方法

降水井采用旋挖钻配合冲击钻施工，用泥浆护壁，孔口设孔口管，以防孔口塌孔，并在一侧设排泥沟、泥浆坑，孔径比井管直径大150-250mm，成孔后立即安装井管，以防塌孔，深井井管沉放前要清孔，采用泥浆泵冲清水与小空压机相结合的办法洗井。

（1）测放井位：根据井位平面布置示意图测放井位，当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时，现场可作适当调整，但调整范围一般不大于2m。

（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、转盘与孔中心三点成一垂线。

（4）钻进成孔：做好钻探施工描述记录，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，钻进过程中泥浆密度控制在1.05～1.10，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，为了保证孔壁不形成过厚的泥皮，当钻孔钻至底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：降水井的滤水管采用Ф400/300mm的水泥砾石滤水管，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，井管连接要牢固、垂直，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）填滤料：滤水管外包一层40目尼龙网，井深范围内回填φ3～7mm滤料。填滤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。填滤

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料过程中应随填随测滤料的高度。填滤料工序也应连续进行，不得中途终止，直至滤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：洗井是成井工艺中重要的一道工序。一口井能否发挥作用，取决于洗井的质量。在滤管四周填碎石后立即进行洗井，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反滤层。采用泥浆泵冲清水与小空压机相结合的办法洗井，以便破坏孔壁泥皮，并把附近土层内遗留下来的泥浆吸出。洗井前后两次抽水涌水量相差应小于15%，且洗井后井内沉渣不上升或基本不上升。

（10）泵及试抽：在安装水泵前应量测井深和井底沉淀物厚度，以及洗井等符合要求后用缆绳将潜水泵吊入井管预定深度。潜水电机、电缆和接头应有可靠绝缘，并配置保护开关控制。安装完毕后应进行单井试验性抽水，以确定单井出水量和降水深度，并检查降水设备是否正常，满足要求后转入正常工作。

6.3管井质量检验

施工质量检验主要依据《建筑与市政降水工程技术规范》（1JGJ/T111-98）、《建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》（2003版）（GB50299-1999）进行，质量检验标准见表6-1所示。

管井施工质量检验标准

表6-1

允许值或允许偏差 序号 检查项目 单位 1 2 排水沟坡度 井管垂直度 井管间距 ‰ % % 数值 1~2 1 ≤15 目测：坑内不积水，沟内排水通畅 下管时目测 用钢尺量 检查方法 3 - 7 -

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4 5 井管插入深度 过滤砂砾料填灌 mm % ≤200 ≤5 测绳测量 检查回填滤料用量 7降水运行管理

7.1建立地下动态监测网

（1）监测目的

由于降水期较长，降水使场区地下水均衡关系发生较大变化，必然对周边环境产生影响。为了较准确地掌握场区地下水动态变化，及时采取必要的处理措施，在降水工程实施的同时，建立地下动态监测网。

（2）监测重点

① 施工对地下管线的影响。 ② 施工对周围建筑物的影响。 （3）监测点布置原则

① 地面、建（构）筑物沉降观测点每隔10m左右设一个观测点。 ② 围护结构内力、变形、冠梁水平位移及沉降测点每隔10～25m设一个。 ③ 沿基坑两侧、距围护结构1.5～3m左右，每隔20～30m设一水位观测孔，观测孔深入相对不透水层2m。

④ 地下管线量测应按照点间距不大于10～20适当布点进行量测。 （4）各监测项目安全、警戒及控制值

各监测项目的安全、警戒、控制值见表7-1所示。

监测设计表

表7-1

序号 1 监控量测 围护结构水平位移 位置和监测对象 围护结构上端部 量测频率 开挖过程中一天两次 围护结构施工及基坑2 土体侧向变形 围护结构周边土体 开挖期间每五天一次、主体结构施工期间每两天一次 监测项目控制值 30mm 测点布置 沿车站纵向20~30m一个 沿车站纵向20~30m一个，每侧布置两个，同一个孔竖向间距0.5mm 选测 备注 必测 - 8 -

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序号 3 监控量测 围护结构变形 位置和监测对象 围护结构内 围护结构量测频率 开挖过程中一天两次 监测项目控制值 25mm 测点布置 沿车站纵向20~30m一个 沿车站纵向20~30m一个，每备注 必测 4 围护结构侧土压力 后和嵌固段围护结构前 施工期间两天一次 侧布置两个，同一个孔竖向间距2~3m 选测 围护结构施工及基坑5 地面沉降 围护结构周围土体 开挖期间每两天一次、主体结构施工期间每周两次 围护结构施工及基坑6 地下水位 基坑周围 开挖期间每两天一次、主体结构施工期间每两天一次 支撑轴力7 （含支撑变形） 对采取临8 时悬吊的管线 车站围护9 结构边管线 主体结构钢筋应力 支撑端部或中部 沿管线轴向和桁架上 沿管线轴向 结构底、10 顶板、侧墙主受力钢筋 围护结构11 围护结构钢筋应力 主受力钢筋计算弯矩最大处 围护结构施工及基坑12 周边建筑变形、沉降 基坑外30m范围 开挖期间每天一次、主体结构施工期间每三天一次 满足规范的要求 必测 两天一次 两天一次 按规范的开挖过程中一天两次 规定设计值控制 两天一次，直至管线恢复为止 两天一次，直至管线恢复为止 根据管线部门的要求确定 根据管线部门的要求确定 按规范的规定设计值控制 按规范的规定设计值控制 50m一组 选测 根据管线部门的要求设置 根据管线部门的要求设置 必测 间隔20~30m设置 必测 沿车站纵向20~30m一个 必测 28mm 沿车站纵向 30~40m一个 必测 必测 测点间隔30~40m一组 选测 7.2降水维护措施

（1）降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段，为保证在开挖时及时将地下

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水降至开挖面以下，尽可能提前投入降水运行，即在降水井的成井施工阶段应边施工边抽水，完成一口投入降水运行一口，力争在基坑开挖前，将基坑内地下水降到基坑开挖面以下1.0m左右。

（2）降水运行阶段应经常检查潜水泵的工作状态，每天检查不应少于2次，一旦发现不正常应及时调泵并修复，使抽水设备始终处在正常运行状态。另外施工现场要备有多于降水井数3台的潜水泵以备用。

（3）按照降水实际运行效果，做好基坑内的明沟排水工作，及时将雨水影响的渗水排干。

（4）基坑土石方开挖期间，应尽量避免挖土机械在附近行走，以免损坏降水井。当反铲挖掘机挖至离井点管1.5m左右时，采取人工辅助开挖以保护井体。土石方开挖中随开挖深度露出土体的井管及时割除，并加盖防护，确保井管设备不受破坏。

（5）抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽。

（6）注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水管、沟，防止破裂、渗漏。

（7）在更换水泵时，应测量井深，掌握水泵安全的合理深度，防止埋泵。

8降水常见问题的预防措施及处理方法

（1）性能差的预防措施及处理方法。

① 深井的井管和滤管全部安装结束并在井管四周回填砂滤层后，应及时洗井。 ② 洗井时必须根据相应的操作工艺进行，并防止因操作不当而损坏井管。 ③ 洗井后，井的集水能力不足的，应重新洗井。 ④ 对于没有及时洗井的井管，应适当延长洗井的时间。 （2）量不足的预防措施及处理方法

① 在井点管四周灌砂滤料层后必须及时洗井，洗井质量经检验合格后方可使用。

② 应测量井孔的实际深度和井底沉淀物的厚度，如果井深不足或沉淀物过厚，需对井孔进行冲洗，排除沉渣。

③ 重新洗井，要求达到水清砂净，出水量正常。

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（3）深度不够的预防措施及处理方法

① 选择深井泵（或深井潜水泵）时应考虑到满足不同降水阶段的涌水量和降深要求。

② 改善和提高单井排水能力，根据含水层条件设置必要长度的滤水管，增大滤层厚度。

③ 深井泵（或深井潜水泵）一旦发生故障不能运转时，应迅速修复。 ④ 洗井不合格时就及时重新洗井，以提高单井的集水能力。

⑤ 在单井最大集水能力的许可范围内，可更换排水能力较大的深井泵（或深井潜水泵）。

9降水保证措施

（1）降水过程中，设三班人员进行水位、水量的监测和降水运行管理，并做好记录及时分析，指导降水工作，确保和提高降水效果。

（2）施工时应加强监控量测，必要时采用回灌技术或其它辅助措施，确保基坑施工与周边建筑物的安全。在降水工程实施前，结合工程实际情况对一定范围内的建（构）筑物布设沉降监测点，在抽水期间要进行连续墙沉降观测。若累计沉降量接近预警值时或沉降速率突然增大时，及时上报并采取措施。

（3）在车站整个施工阶段，采取不间断的管井降水措施（需备用电源），井管管壁设置虑砂层，基坑内不得积水。对渗透系数差异较大的土层、砂层，施工期间要密切注意流砂或管涌等不良现象。

（4）基坑周边设置阻、排水设施，防止雨水及施工污水流入基坑。基坑底设置盲沟、积水坑及相应的排水设备，以减小地下水上浮力对地板的“拱起”破坏作用。

（5）由于降水期较长，使场区地下水均衡关系发生较大变化，必然对周围环境产生影响，为了较准确地掌握场区地下水动态变化，及时采取必要的处理措施，在降水过程实施的同时，应建立地下动态监测网。

（6）检查电缆线是否和井壁相碰，以防磨损后水沿电缆渗入电动机内，并定期检查密封的可靠性，井点供电系统采用双线路，防止中途停电或发生其他故障影响排水，并配备备用电源，以保证潜水泵正常运转，保证降水的连续性。

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（7）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。 （8）降水工作应与开挖施工密切配合，根据开挖的顺序、开挖的进度等情况及时调整降水井的运行数量。

（9）电缆与管道系统在设置时应注意在现场进行标识，避免在抽水过程中被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏。

10安全生产与文明施工

10.1安全生产

（1）工人上岗前要进行三级安全教育，要定期召开安全工作会议。严禁违章操作，杜绝各类事故发生。

（2）施工前进行安全技术交底，认真填写安全日记。 （3）进入施工现场必须戴安全帽。 （4）达到以下安全目标： ① 安全事故零目标； ② 实现违章零目标。

（5）做好附近构筑物的监测工作，发现异常及时通报联系，以便及时调整抽水计划，保证周边环境安全。

（6）应加强地下水位的观测，及时向有关方面通报地下水位情况，以便安排今后工作。

（7）根据需要，及时拆除封堵有关井点。 （8）电缆必须完整无损坏，防止漏电事故发生。

（9）做好基坑外排水系统，防止地面水渗漏和流入基坑。下雨天，及时做好基坑内明水排水。

10.2文明施工

（1）施工现场要保持干净、整洁，料具摆放整齐。 （2）成井期间做好泥浆抽排系统，防止泥浆漫流。

（3）抽水期间，做好排水系统，保证排水能力，防止水流溢出排水沟。 （4）施工人员要穿戴整齐。

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（5）做到“非文明施工零目标”。

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