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公园商务广场工程降水、土方开挖施工方案

降水、土方开挖施工方案

XX建设（集团）有限公司

三、基坑地质概况和围护设计 1

3.1施工场地地质概况 1

DZ／T 0033-2020 固体矿产地质勘查报告编写规范.pdf3.1.1地层特性 2

3.2基坑围护、降水总体方案 2

四、 基坑降水施工方案 3

4.2、真空深井降水方案： 3

2、施工技术措施： 4

2.3难点分析与对策 4

4.3、一级轻型井点降水 11

五、土方开挖施工方案 13

5.1总体开挖思路 13

5.2工程进度计划 14

5.4施工要点、难点及应对措施 16

5.4.1基坑边缘稳定措施 16

5.4.2防止地基反弹隆起措施 16

5.5施工前准备工作 16

5.6.1测量仪器配备 17

5.6.2建立轴线控制网点 17

5.6.3进行土方工程的测量 17

5.6.4夜间施工的灯具安装使用 17

5.8施工过程控制 19

5.9坑内和基坑外排水措施 19

5.10基底验收 20

6.1对商品混凝土的要求 20

6.2混凝土振捣 21

6.3浇筑混凝土注意事项 21

七、质量保证措施 22

八、安全保证措施 22

九、文明施工措施 24

十、环境保护措施 25

12.1组织机构及职责 26

12.1.1组织机构 27

12.1.2职责 27

12.2物资准备 29

12.3围护墙渗漏 30

12.3.2快硬密实砼封堵。 30

12.4流沙及管涌 30

12.5管道、线路中断 30

12.6发生坍塌事故后 31

上海三益建筑设计有限公司

上海同济工程项目管理咨询有限公司

XX建设（集团）有限公司

项目名称:XX公园商业广场工程

建筑概况:1#楼为17层,总高57.7米；2#、4#楼为13层，总高58.8米；3#楼为15层，总高56.7米；5#楼为12层，总高58.8米；6#、7#楼为3层，总高14.8；8#、9#、10#、11#、12#、13#楼为4层，总高20.3米，总建筑面积约22.55万平方米。

本工程地下基坑为地下二层，各单体基础均位于本中心地下车库范围内。

工程结构形式:现浇剪力框架。

工程设计详见设计院提供的相关图纸。

本工程基坑北距30米左右为一条沙浦河，东南面为地铁7线陆翔路车站排风井毗临，有地下一层与地铁2号出口相通；南面为规划路，东南面陆翔路为城市次干道，下有市政管线。

三、基坑地质概况和围护设计

3.1施工场地地质概况

根据工程的地质报告及施工场地实际情况，本工程场地地貌为滨海平原地貌类型。现场地已平整，地形基本平坦。

在基础土方开挖时，特别应注意场地内暗浜区域填土部位的边坡稳定。

地下水类型分浅部土层中的潜水类型地下水稳定水位埋深在0.75~1.90m(相应标高为3.21~1.55m)。

开挖前先大范围清挖一层1.0米左右的耕植土，再由专业降水公司大范围内采用一级轻型井点降水，东南角深坑采用真空深井降水降到到设计的水位。开挖过程中应持续降水；

3.2基坑围护、降水总体方案

根据本工程周边环境、开挖深度及土层情况，本基坑大部分采用周边卸土放坡+ф650钻孔桩和支撑+水泥土搅拌桩止水围护形式，详见附后图纸。

基坑边大范围采用一级轻型井点进行降水，东南角深坑采用真空深井降水以加强边坡的稳定性，详见附后降水方案图纸。

(1)土方开挖前要进行基坑降水，本工程应采用一级轻型降水，东南角深坑采用真空深井降水，降水深度控制在坑底或局部落深区以下0.5～1.0m。

(2)降水方案应根据勘察单位揭示的情况及相关规定制定，经设计单位认可后方可实施，降水单位在降水期间应测报坑内坑外水位。

(3)抽水期间，应做好各种记录，并与监测单位密切配合，遇有情况应立即请示业主及有关单位，及时协商并解决。

(4)除上面降水措施外，地面及坑内应设排水措施，及时排除雨水及地面流水。

（5）降水至少应提前2周进行，降水期间应通过坑内外水位观测井及时掌握实际降水情况。

（6）坡顶及坡底应设置明沟及临时集水井，须保证坡项水不得流入坑内，坑底滞留明水须通过集水井并尽快抽出。

4.2、真空深井降水方案：

由于本工程面积大，开挖深度较深（挖深6.10米以上，局部挖得更深），开挖范围内和坑底均以砂土、粘土为主，基坑周边环境复杂、重要（众多管线和在建地铁线路），为了提高基坑的安全、可靠性，提高被动土的强度和刚度，减小围护的变形,以及我公司类似的工程降水经验，本工程的单井影响半径应在7.5米为宜。即单井影响面积为180㎡。

2.1.1平面布置方面：

根据基坑的平面布置形状，开挖深度和土层特点，本工程采用深井降水方法，由计算可知本工程需要共布设265口疏干井和5口专用水位观测井。

2.1.2垂直布置方面：

观测井深度和疏干井深度一样。根据地质情况，本基坑内可不设降压井。

2.2本工程的降水目的：

根据本工程设计要求，整个基坑需通过深井降水来提高土体的抗力；因此，本工程的基坑降水方案也就是针对基坑内降水井位置的合理布置，是确保本工程基坑开挖安全和周边管线、建筑物不受损坏的关键。因而本工程基坑降水的目的：

1）加固基坑内和坑底下的土体，提高坑内土体抗力，从而减少坑底隆起和围护结构的变形量，防止坑外地表过量沉降。

2）有利边坡稳定，防止纵向滑坡。

3）疏干井坑内地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工作业。

根据本工程围护方案的特点和土层特性，本基坑工程的安全极大程度上依赖于基坑降水的成功与否，这使得降水设施的可靠性更加重要。

本基坑开挖面积较大，时间长，地质条件复杂，基坑开挖面以下以砂性土为主，给坑内预降水带来不利。

针对降水工程难点的施工对策

充分利用我公司根据以往工程施工经验拟采取以下措施解决降水工程中的难点：

1）在基坑内均匀布置适量疏干井。

2）采用真空负压复合降水。

3）加强真空负压抽水和抽水的连续性。

2.4.1疏干管井布置

一般根据基坑面积按单井有效抽水面积a(经验值一般为150～25O㎡)来确定，由于该基坑较大，开挖范围内以砂土为主，而坑底是以粘土为主。为了增加坑底的强度和刚度，减小围护的变形,确保基坑的安全、稳定性，该基坑考虑单井180㎡/口，根据我们以往的布井经验，采用多级滤水管，疏干井加真空的复合降水措施，每口井内放一只潜水泵，每三口井为一组真空系统。以确保每口井的出水量。

2.4.2施工工艺流程

井管定位钻孔清孔吊放井管回填粗砂、洗井

安装深井降水装置调试预降水随挖土进程

分节拆除井管(按实际情况)降水至坑底以下1.0m垫层浇捣后拆除多余井管、封井退场。

本工程采用φ273㎜深井，开孔孔径为φ650㎜，工程基坑内布设疏干井32口，4口专用水位观测井，共36口。

上述坑内井的井位布置在具体施工时应避开支撑、工程桩和坑底的抽条加固区，同时尽量靠近支撑以便井口固定。具体的井的深度应根据相应的区域的基坑开挖深度来定。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疏干井的运行数量。（降水井平面布置见附图）

2.4.4深井的构造与设计要求

1)井口:井口应高于地面或支撑面以上0.30m，以防止地表污水渗入井内，一般采用优质粘土或水泥浆封闭，其深度不小于2.00m。

2)井壁管，各类管井的井壁管均采用焊接钢管，井壁管直径φ273㎜。

3)过滤器(滤水管):各类管井均采用圆孔滤水管，滤水管外均包二层30目～40目的尼龙网，然后采用16＃扎丝分档捆扎紧，（每档0.8～1米）以防止下井管过程中发生滤网“脱裤”现象，滤水管的直径与井壁管的直径相同。

4)沉淀管，沉淀管主要起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而影响进水的作用，沉淀管接在滤水管底部，直径与滤水管相同，长度为0.5～1.00m，沉淀管底口封死。

为了防止地下泥沙过多地排出，影响周围环境，滤料的选择是关键。根据本工程的土层特点（粘土为主）和我们的降水经验，将选择小颗粒瓜子片（石屑）作为滤料。此滤料渗透性好，又能过滤泥沙。疏干管井:各井从井底向上至地表以下2.00m均围填石屑。

6)填粘性土封孔，在滤料的围填面以上采用优质粘土围填至地表并夯实。

7)注意管井施工时，深井深度全部以井底标高来控制，若场地标高有起伏应在管井的最上部一节相应的增加或者减少井壁管。

2.5降水主要技术措施

2.5.1成井工艺和技术要求

1)测放井位，根据降水井井位平面布置图测放井位，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。

2)埋设护口管(视情况而定):护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.lOm～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、转盘与孔的中心三点成一线。

4)钻进成孔:降水井的开孔孔径为φ650㎜、均一径到底。钻井开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻井的垂直度，成孔施工采用孔内自然造浆，钻井过程中泥浆密度控制在1.10～1.15，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，为了保证成孔在进入含水层部位不形成过厚的泥皮，当钻孔钻至含水层顶板位置时即开始加清水调浆。钻井至设计标高后，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3Ocm，返出的泥浆内不含泥砂为止。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:管子进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。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，井管焊接要牢固，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)填砾料(小颗粒瓜子片、石屑):填砾料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m～0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05，然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入砾料，并随填随测填砾料的高度。直至砾料下入预定位置为止。

8)井口封闭:为防止泥浆及地表污水从管外流入井内，在地表以下回填2.00m厚粘性土止水，或采用水泥浆封孔。当土方开挖到支撑面停挖后，根据需要可将井管四周的砂砾清出并回填粘性土密实，深度为支撑面以下0.5m。

9)洗井;在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水洗井，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后，可换用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤，其原理如下，当压缩空气通过进气管通到排水管下部时，排水管中变成气水混合物密度小于排水管外的泥水混合物密度，这样管内外产生压力差，排水管外的泥水混合物，在压力差作用下流进排水管内，于是井管内就变成气、水、土三相混合物，其密度随掺气量的增加而降低，三相混合物不断被带出井外，滤料中的泥土成分越来越少，直至清洗干净。当井管内泥砂多时，可采用“憋气沸腾”的办法，即采取反复关闭、开启出水管上的气水土混合物的阀门，使井中水沸腾来破坏泥皮和泥砂滤料的粘结力，直至井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。

洗井应在下完井管、填好滤料后立即进行，一气呵成，以免时间过长，护壁泥皮逐渐硬化，难以清除，影响渗水效果。绝不允许搁置时间过长或完成钻探后集中洗井。洗井冲除尘渣，直到井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。

10)安泵试抽，成井施工结束后，在降水井内及时下入潜水泵与接真空管、排设排水管地面真空泵安装、铺设电缆等，电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏，因此，现场要在这些设备上进行标识。抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水。先采用真空泵与潜水泵交替抽水，真空抽水时管路系统内的真空度不宜小于—0.05MPa，以确保真空抽水的效果。

2.5.2深井降水运行

1）施工前，对全体施工人员及管理人员做好本工程施工技术交底工作，施工的关键节点作详细交底，便全体施工人员明了本工程的技术要点，有的放矢的做好本工程各项工作。

2)试运行之前，准确测定各井口和地面标高、静止水位，然后开始试运行，以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。

3)降水的设备(主要是潜水泵与真空泵)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。

4)在降水井的成井施工阶段应边施工边抽水，即完成一口投入降水运行一口，力争在基坑开挖前，及时降低围护结构内基坑中的地下水位，保证基坑的开挖施工的顺利进行。

1)基坑内的降水井成井后立即下泵抽水，待抽水2～3天后安装真空泵，待真空复合降水15天左右才能进行开挖基坑。第一道滤水管暴露出来后要立即采用密封带进行密封，确保真空不受影响，余下的降水任务由下一道滤水管承担，直至基坑坑底以下1.00m。

单井出水量统计方法有:①用大口径自来水表，②可根据深井水泵额定流量(m3/h)来统计。我们根据历次降水工程实践，发现自来水表(清水表)对于含有些微泥砂的地下水无能为力。主要是深井泵启动之瞬间，会有些微沉淀于井底的泥砂被吸入泵内，泥砂随水流出后，很快会在自来水表内淤积，使水表的转动部分逐渐失去功能，时常不转，使统计的误差加大。而根据深井水泵的额定流量(m3/h)统计，用秒表计时，简易可靠，误差小，较为可行。我们将根据出水时间统计出水量。

3)没有靠近支撑的降水管井的井管暴露部分随开挖进度分层分割并回收，对于降水井管的保护，应在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。合理布置电缆、抽水管线的走向及位置，尽量避开机械通道，无法避开的应在通道下设置沟槽，严防机械、车辆直接从上面压过。

4)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记录，做到准确齐全。

5)降水运行过程中对降水井出水量、运行时间作好记录，并及时分析整理，绘制各种必要图表，以合理指导降水工作，提高降水运行的效果。降水运行记录每天提交一份，对停抽的井应及时测量水位，每天1～2次。

（3）降水运行的注意事项:

1）基坑开挖时如遇降雨要及时明排水，降水井要加快抽水频率，加大真空度，及时将基坑内的积水抽干。

水运行阶段应经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常

3）降水运行阶段应保证电源供给，如遇电网停电，有关单位须提前两个小时通知降水施工人员，以便及时采取措施，保证降水效果，必要时设置双电源，以保证降水井的正常运营。

4）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。

5）疏干井在运行阶段，监测单位要注意观察坑外水位的变化，如有变化，要采用旋喷止水。

（4）降水运行技术措施:

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水降至开挖面以下，因此在洗井过程中，洗完一口井即投入一口，尽可能提前抽水。

2）降水的设备(主要是潜水泵与真空泵)在施工前及时做好

调试工作，安装前应对泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。检验潜水泵的旋转方向，各部螺栓是否拧紧，润滑油是否足，电缆接头的封口有无松动，电缆线有无破损等情况，然后在地面上转l分钟左右，如无问题，方可投入使用。潜水电动机、电缆及接头应有可靠绝缘，每台泵应配置一个控制开关。安装完毕应进行试抽水，确保降水设备在降水运行阶段运转正常。

地现场要备足潜水泵，数量多于降水管井数的10台左右。使用的潜水泵要做好日常保养工作，发现坏泵应立即修复，无法修复的应及时更换。

2.6、质量保证措施：

（1）、降水井应尽量靠近支撑布置，便于井口的固定，确保安全。

（2）、施工前应做施工图纸组织设计交底，全体操作人员应严格

按图纸及施工组织设计要求实施。

（3）、施工现场要有施工员专职监督施工质量，安全员监督安全，

抽水开始后，应日夜三班指派专人负责值班，并做好施工原始资料的记录与签证。

（4）、施工中应接受业主、总包及监理的监督检查。

2.7疏干井封井方案：

由于疏干井井深超过基坑底板深度不大，大部分可随开挖进度和深度割除或拔除，余下的部分疏干井随垫层的浇筑埋入其中，因而不需封井。

1、目标降水曲线取最下节滤水管中间点的理由：

由于潜水泵是放在滤水管的最下口，每次抽水都能把井内动水位抽至滤水管下口，而且随着抽水天数的增加，井内的动水位水头逐渐降低，坑内土体间的静水位也着下降，更是在真空负压的作用下，水位可以达到极限降水曲线。所以目标降水曲线取中间点已足够。

2、进度：成井期间10台钻机施工，每台钻机每天可成井2口，5天井可布设完毕。随后进入日常抽水阶段，抽水至少15天后方可进行土方开挖。

4.3、一级轻型井点降水

根据上述基坑地质情况和基坑挖土深度，大范围基坑降水采用轻型井点即可。

支管拼装—联接弯头安装—冲孔—下井点—（填粗砂封孔口）—总管安装—接头（联接管）—试车（检查）—正式使用。

（B）井点管布置及降水要点：

1)、为了充分利用抽吸能力，总管的布置标高宜接近原有地下水位（事前要挖槽），抽水设备的水泵轴心标高与总管齐平（一般水泵轴心应比总管略高一些）。

2)、封闭式井点，应做好总管、支管的保护措施，以免车辆经过压坏总管和支管，将总管埋深于土表面以下（预先挖槽），两侧保护壁墩子上盖过道板。

3)、井点布置采用封闭式。井点设备应力求设在总管全长中部，以便发挥最大的抽水效能。本工程采用25台V5型真空泵机组。

4)、冲孔深度应比井点设计埋置深度深50㎝左右，以免冲管拔出时部分土壤回落，并使滤管底部仍有足够砂层．

5)、井点孔冲成后，应立即拔出冲管，插入井点管，井点管与孔壁之间应即用粗砂灌实，上口离地1M左右用粘土填塞严密以防止漏气；一般向井点管与孔壁之间填粗砂时，如管内水面上升则可以认为该管埋设合格。

6)、井点布置如碰到地面有障碍物或下井点时碰到意外障碍物而被迫要改变井点管道位置时应与建设和监理单位及时联系，共同研究解决，以便保证单位工程所需降水深度和降水有效范围效能。

7)、本工程采用每个坑内设置1个观察井来观察降水效果。

8)、井点安装完毕后，需进行试抽以检查有无漏气现象，井点一经开车使用，必须连续不断抽水，直至使用完毕，以免中途滤管堵塞．

9)、保证井点降水效能的关键是井点埋置质量，要防止因接头漏气而造成真空度降低．为此在埋设和正常使用时，应勤检查勤维修，做好“三不漏”（不漏电、不漏气、不漏油）。

10)、井点从试抽到正常使用，一般出水正常规律是：“先大后小，先混后清”，反之如出现抽不出水或一直较混，或清后又混等情况时，应检查原因和及时采取纠正措施。

11）、降水管一般在基础板浇时拔除再移到基坑边，直至填好基坑土方。

1、基坑开挖前需保证钻孔桩、围护水泥土搅拌桩、达到设计强度80%，且遵循以下原则：

（1）开挖必须按照围护设计要求和后浇带的设置分块开挖，以减少基坑的变形；

（2）深度大于1.0m的集水井或电梯井必须待大底板垫层浇筑完成后方可开挖；

（3）土方开挖要遵循“开槽支撑，先撑后挖，机械开挖，严禁超挖”的原则。（4）严格遵循挖土顺序必须和设计工况保持一致，并注意做好防止碰撞支护结构，测量标志度。

2、基坑开挖前应采用真空井点降水对基坑内土体进行分层预降水疏干，以加固坑内土体，桩内外设置适量的水位监测孔，以监测围护体内降水对桩外水位的影响。防止因围护体内降水导致围护体外地基土的沉跨。

3、基坑分区：围护设计整个基坑分为三个阶段开挖区（具体见分区开挖布置方案图）分批开挖，每区分段开挖，详土方开挖流水段划分和土方开挖顺序。

4、第一阶段的土方开挖：大范围开挖基坑需要斜撑的地下室底板周圈部分，即土方开挖的“开挖一区”（具体接合地下室底板结构设计图以施工后浇带为准划分），浇好砼垫层和施工此区域的地下室底板结构。

5、第二阶段：继续开挖中心地下车库，此部分为基坑西侧部分即土方开挖的“开挖二区”（具体接合地下室底板结构设计图以施工后浇带为准划分），具体土方开挖工况一图见附后。

6、第三阶段：继续开挖中心地下车库，此部分为基坑东、南、西侧基坑需要斜撑的地下室底板周圈部分即土方开挖方案图的“开挖三区”（具体接合地下室底板结构设计图以施工后浇带为准划分），具体土方开挖工况图见附后工况图二、工况图三和工况图四。

各阶段土方开挖均机械开挖与人工清底相接合（包括局部部分暗浜土处理、置换），单体基坑剩300CM土方待后采用人工挖除和浇好砼垫层，开始中心地下室底结构施工。

工程占地面积约为5万8千平方米,基坑开挖平均深度约为6.1米,土方开挖量约为35万立方米.故配用6~8台反铲挖掘机分二组。生产率：500立方米/台班，由于在郊区暂估每天工作16小时以上（1台班以上），800～900立方米/天，由于地下室有工程桩，注意保护桩基，需要多花时间，挖土共需50天，加上中间的第三阶段挖土后基坑斜撑施工以及部分暗浜的处理几天，前后经过共需55天。

5.4施工要点、难点及应对措施

5.4.1基坑边缘稳定措施

现场土质软弱,含水量高,有暗浜,不利于边坡稳定，采取下列措施：

保证坡顶坡脚排水沟畅通,严禁积水。

坡边降水井点待回填土后方能拆除。

基坑开挖过程中，基坑周边施工车辆允许超载及堆载原则上不得大于20KPa。加强监测,专人负责。

5.4.2防止地基反弹隆起措施

大面积集中挖土,容易引起地基土反弹隆起，采取下列措施：

及时验槽和施工垫层。维持降水。

浇灌完垫层砼后，布置10*20m方格网水准观测点。每天观测两次GA／T 1427-2017 建筑火灾荷载调查与统计分析方法，做好记录。

熟悉水文地质情况，根据本工程的《工程地质勘察报告》查清各土层厚度，地下有无管线、障碍物等。

现场水源、电源供应、地表排水系统、运输道路已完成，经检查能满足挖土机和土方运输车辆的要求。

周围环境已作完监测点标志禹洲中央海岸综合楼施工转料平台专项施工方案.doc，并有初测的数据。

已作好了施工区域内临时排水系统规划。

5.6.1测量仪器配备