地铁车站明挖顺作法施工技术(已读)(52页).doc

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1、-地铁车站明挖顺作法施工技术*集团有限公司*项目部 -第 49 页49目 录一 工程概况1二 地铁车站主要施工工序流程2三 地下连续墙施工33.1 导墙制作43.2 泥浆工艺63.3 成槽施工73.4 清底及接头处理93.5 钢筋笼的制作和吊放103.6 水下砼浇注153.7 锁口管提拔163.8 质量控制及预防措施16四 钻孔灌注桩19五 高压旋喷桩195.1 二重管旋喷桩工艺流程195.2 高压旋喷桩的施工及技术要求20六 井点降水216.1 降水目的216.2 基坑抗突涌稳定性验算216.3 针对层进行基坑抗突涌性验算226.4 基坑稳定性分析226.5 坑内疏干井设计236.5.1 疏

2、干井数量的确定236.5.2 疏干井深度246.5.3 降水对环境影响的分析和控制246.5.4 管井构造256.6 设计要求256.7 成井施工266.8 封井方案296. 8.1 封井原则296. 8.2 封井方案29七 基坑开挖及支撑317.1基坑开挖317.2 支撑体系337.2.1 施工准备337.2.2 钢支撑安装337.2.3 支撑拆除：35八 内部结构368.1 顺作法内部结构施工流程368.1.1 底板施工368.1.2 侧墙施工368.1.3 中板施工378.1.4 顶板施工378.1.5 施工缝及诱导缝防水措施388.1.5 结构底板抗浮措施388.1.6 顶板防水施工3

3、98.1.7 回填土施工398.2 逆作法重难点398.2.1 每层板浇筑后的稳定性保证措施398.2.2 侧墙浇筑质量保证措施398.2.2 板底纵向水平施工缝防水措施40九 综合接地419.1 施工方法及工艺要求41十 施工监测4310.1 监测主要内容4310.1.1 监测目的4310.1.2 监测重点4310.1.3 监测内容4310.2 测点布设4310.2.1 围护（墙）体测斜孔布设4310.2.2 围护（墙）体顶部沉降、位移测点布设4410.2.3 支撑轴力布设4410.2.4 立柱隆沉测点布设4610.2.5 坑底土体隆沉测点布设4610.2.6 坑外水位（潜水）监测孔布设47

4、10.2.7 坑外地表沉降监测点布设4710.2.8 建(构)筑物沉降监测点布设4710.2.9 监测设备安装顺序4710.3 监测频率安排4810.3.1 监测频率设置依据4810.3.2 监测频率设置说明48一 工程概况二 地铁车站主要施工工序流程1、基坑围护一般采用地下连续墙围护、钻孔桩止水帷幕、工法桩围护等。2、地基处理及降排水地基处理一般采用高压旋喷桩、水泥土搅拌桩等。降排水一般采用明排水、疏干管井及降压管井。3、基坑开挖一般采用放坡、分层开挖。4、支撑体系由钢筋砼支撑、钢支撑及格构柱组成。5、内部结构标准车站一般为地下两层（站台层、站厅层），由底板（1m）、中板（0.5m）、顶板（

5、0.8m）、柱及内衬墙（0.6m）组成。6、综合接地、人防等7、施工监测在基坑开挖及内部结构施工过程中主要对围护结构的墙顶位移、墙体偏斜；支撑体系的支撑轴力、立柱隆沉；周边环境的地表沉降、管线沉降等进行监测，确保施工安全及环境稳定。三 地下连续墙施工本工程钢筋笼分“一”“L”“Z”三种形状，地墙接头采用圆形柔性接头，其中端头井“z”形槽段变为“L”形和“L”形，钢筋笼二次沉放，砼一次浇注，配筋作相应调整。所有导墙接头与地墙接头错开。施工准备施工结束泥浆分离净化泥浆系统设置新鲜泥浆配制泥浆贮存供应泥浆复制再生回收槽内泥浆测量放样挖槽机组装土方外运钢筋笼制作商品砼供应浇灌墙体砼导墙制作槽段挖掘成槽

6、质量检验清沉碴、换浆吊装钢筋笼设置砼导管劣化泥浆处理振动筛旋流器沉淀池吊装接头管拔出接头管图3-1 地下连续墙施工流程图图3-2 地下连续墙施工工艺图3.1 导墙制作在地下连续墙成槽前，应砌筑导墙，做到精心施工。导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高，对成槽设备进行导向。是存储泥浆稳定液位，维护上部土体稳定，防止土体坍落的重要措施。导墙采用“ ”型整体式钢筋砼结构，导墙间距640mm，肋厚200mm，高1500mm，上部宽1200mm,砼标号为C20。导墙钢筋全部采用14，横向纵向间距均为200mm。地勘报告中杂填土厚0.53m，平均厚度达2.2m，实际开挖0.5m1m即为原状土，因此杂

7、填土较少，导墙深1.5m足以隔断杂填土层。图3-3 地下连续墙导墙示意图导墙对称浇筑，强度达到70后方可拆模。拆除后设置10cm直径上下二道圆木支撑，并在导墙顶面铺设安全网片，保障施工安全。导墙内墙面要垂直，导墙顶部高出地面20cm，墙面不平整度小于5mm，墙面与纵横轴线间距的允许偏差10mm，内外导墙间距允许偏差5mm。在导墙施工全过程中，都要保持导墙沟内不积水。导墙面应保持水平，砼底面和土面应密贴，砼养护期间起重机等重型设备不应在导墙附近作业停留，成槽前导墙坑应回填土，支撑不允许拆除，以免导墙变位。导墙砼自然养护到70设计强度以上时，方可进行成槽作业，在此之前禁止车辆和起重机等重型机械靠近

8、导墙。在导墙转角处因成槽机的抓斗呈圆弧形，抓斗的宽度为2.73m，同时由于分幅槽宽等原因，为保证地下连续墙成槽时能顺利进行以及转角断面完整，转角处导墙需沿轴线外放不小于0.4m。图3-4 导墙施工图3-5 异型幅地墙导墙处理3.2 泥浆工艺（a）工艺流程净化泥浆劣化泥浆新鲜泥浆配制新鲜泥浆贮存再生泥浆贮存离心机分离泥浆施 工 槽 段沉淀池分离泥浆旋流器振动筛分离粗筛分离泥浆劣化泥浆废弃处理加料拌制再生泥浆净化泥浆性能测试回收槽内泥浆图3-6 泥浆系统工艺流程示意图（b）泥浆配制泥浆材料：本地下连续墙工程采用下列材料配制护壁泥浆：膨润土：200目商品膨润土； 水：自来水； 分散剂：纯碱（Na2C

9、O3）； 增粘剂：CMC（高粘度，粉末状）； 加重剂：200目重晶石粉； 图3-7 泥浆循环系统（c）技术要点泥浆搅拌严格按照操作规程和配合比要求进行，泥浆拌制后应静置24小时后方可使用;对槽段被置换后的泥浆进行测试，对不符合要求的泥浆进行处理，直至各项指标符合要求后方可使用；对严重水泥污染及超比重的泥浆作废浆处理，用全封闭运浆车运到指定地点，保证城市环境清洁；严格控制泥浆的液位，保证泥浆液位在地下水位0.5m以上，并不低于导墙顶面以下30cm，液位下落及时补浆，以防塌方。3.3 成槽施工（a）槽段划分根据设计图纸，地墙分“一”、“L”、“Z”字等型，宽度一般为6.5m、6m、5.5m、5m。

10、（b）槽段放样根据设计图纸和建设单位提供的控制点及水准点在导墙上精确定位出地墙分段标记线，并根据锁口管实际尺寸在导墙上标出锁口管位置。（c）成槽设备选型（d）成槽垂直度控制由于本工程成槽精度要求高，采用液压抓斗成槽机成槽。其成槽时能自动显示成槽垂直度并带有垂直度修正块，能满足设计精度要求，在挖槽中通过成槽机上的垂直度检测仪表显示的成槽垂直度情况，及时调整抓斗的垂直度，做到随挖随纠。同时，须加强成槽司机的垂直度控制意识，并运用超声波测斜仪检测，确保垂直精度在3/1000以上，力争达到2/1000以上。（e）成槽挖土顺序按槽段划分，分幅施工，标准槽段（约6m）采用三抓成槽法开挖成槽，先挖两端最后挖

11、中间，使抓斗两侧受力均匀，如此反复开挖直至设计槽底标高为止。未施工槽段第三抓第二抓第一抓已施工槽段成槽机图3-8 槽段的开挖顺序示第二抓第一抓已完成槽段第三抓图3-9 Z字幅地墙成槽作业(f)成槽挖土成槽开挖时抓斗应闭斗下放，开挖时再张开，每斗进尺深度控制在0.3m左右，上、下抓斗时要缓慢进行，避免形成涡流冲刷槽壁，引起坍方，同时在槽孔砼未灌注之前严禁重型机械在槽孔附近行走产生振动。(g)挖槽土方外运挖槽过程中开挖出的土方即由15 吨土方车外运，为保证挖槽作业的连续性和确定工期，工地内设临时堆土场地。(h)成槽测量及控制成槽时，派专人负责泥浆的放送，视槽内泥浆液面高度情况，随时补充槽内泥浆，确

12、保泥浆液面高出地下水位0.5m以上，同时也不能低於导墙顶面0.3m，杜绝泥浆供应不足的情况发生。膨润土入口搅拌桶漩流器震动筛再生浆池回收浆储水池排沙流槽护壁泥浆液位液压抓斗图3-10 成槽施工示意图(i)槽段检验 槽段平面位置偏差检测：用测锤实测槽段两端的位置，两端实测位置线与该槽段分幅线之间的偏差即为槽段平面位置偏差。 槽段深度检测：用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度，三个位置的平均深度即为该槽段的深度。 槽段壁面垂直度检测：用超声波测壁仪器在槽段内左中右三个位置上分别扫描槽壁壁面，扫描记录中壁面最底部凸出量或凹进量（以导墙面为扫描基准面）与槽段深度之比即为壁面垂直度，三个位置的平均值即

13、为槽段壁面平均垂直度。图3-11 超声波检测3.4 清底及接头处理(a)清底的方法在抓斗直接挖除槽底沉渣之后，进一步清除抓斗未能挖除的细小土渣。使用Dg100空气升液器，由起重机悬吊入槽，空气压缩机输送压缩空气，以泥浆反循环法吸除沉积在槽底部的土碴淤泥。清底开始时，令起重机悬吊空气升液器入槽，吊空气升液器的吸泥管不能一下子放到槽底深度，应先在离槽底12m处进行试挖或试吸，防止吸泥管的吸入口陷进土渣里堵塞吸泥管。吸泥管都要由浅入深，使空气升液器的喇叭口在槽段全长范围内离槽底0.5m处上下左右移动，吸除槽底部土碴淤泥。当空气升液器在槽底部往复移动不再吸出土碴，实测槽底沉碴厚度小于10cm时，即可停

14、止移动空气升液器，开始置换槽底部不符合质量要求的泥浆。在清底换浆全过程中，控制好吸浆量和补浆量的平衡，不能让泥浆溢出槽外或让浆面落低到导墙顶面以下30cm。(b)刷壁1）由于槽壁施工时，老接头上经常附有一层泥皮，会影响槽壁接头质量，发生接头部分渗漏水。2）刷壁方法主要采用自制强制式刷壁机，利用钢丝绳吊重锤作为导向使刷壁器在刷壁过程中能紧贴接头处，确保刷壁效果，另外在刷壁机内部设置斜肋板，在下放过程中，使泥浆对刷壁机的竖向力转换成一个水平分力，使刷壁机贴紧接头，每次提出泥浆面后用清水清洗，直到刷壁机上没有附着物，认为已将附着在接头上的泥皮清除。图3-12 自制强制式刷壁器3.5 钢筋笼的制作和吊

15、放（a）钢筋笼加工根据成槽设备的数量及施工场地的实际情况，搭设3只钢筋笼制作平台，现场加工钢筋笼，平台尺寸730m。平台采用槽钢制作，为便于钢筋放样布置和绑扎，在平台上根据设计的钢筋间距、插筋、预埋件、及钢筋接驳器的位置画出控制标记，以保证钢筋笼和各种埋件的布设精度。图3-13 钢筋笼平台每幅钢筋笼一般采用4榀桁架，桁架间距不大于1500mm。纵向钢筋的底端应距离槽底面50cm，槽段大于4m的每幅预留两个砼浇注的导管通道口，两根导管相距23m，导管距两边11.5m，每个导管口设4根通长的16导向筋，以利于砼浇注时导管上下。主筋与水平筋的交叉点除四周、桁架与水平筋相交处及吊点周围全部点焊外其余部

16、分采用50交错点焊。图3-14 钢筋笼制作钢筋笼端部与接头管或混凝土接头面间应留有1520cm的空隙。竖向钢筋保护层厚度内侧为5cm，外侧为7cm。在垫块与墙面之间留有23cm的间隙。为保证钢筋的保护层厚度，在钢筋笼外侧焊定位垫块。按竖向间距4m设置两列钢垫块焊于钢筋笼上，横向间距标准幅为1.8m，垫块采用4mm厚钢板制作，梅花形布置。钢筋连接器预埋钢筋与地下连续墙外侧水平钢筋点焊固定，焊点不少于2点。根据顶板、中板、底板、柱梁等设计标高及所在部位放置，确保预埋连接器的标高及部位正确，误差不大于20mm。图3-15 接驳器放置斜撑预埋钢板大小根据支撑垫箱决定，尺寸大小为1000mm1000mm

17、，采用20mm厚钢板制作。斜撑预埋件由28根28锚固钢筋与钢板穿孔塞焊加工制成，直撑预埋件由16根20锚固钢筋与钢板穿孔塞焊加工制成。斜撑预埋件中心位置与支撑中心位置一致；直撑预埋件在基坑开挖时用以固定钢牛腿，所以中心位置应比设计支撑中心标高低300mm。 图3-16 垫块及预埋铁安放拉筋加固图3-17 Z字幅地墙钢筋笼（分两个L型）图3-18 注浆管及测斜管埋设（b）钢筋笼吊装地下墙钢筋笼采用QUY150A（150t-主吊）和LS218RH5（50t-副吊）履带式起重机双机抬吊配合吊装。图3-19 起吊钢筋笼（c）钢筋笼吊点布置为了防止钢筋笼在起吊、拼装过程中产生不可复原的变形，各种形状钢筋

18、笼均设置纵、横向桁架，包括每幅钢筋笼设置两榀起吊主桁架和一道加强桁架（幅宽大于4.5m时，加强桁架设置2榀），主桁架由20 “X”形钢筋构成，加强桁架由20“W”形钢筋构成。横向桁架采用203000“X”型布置。图3-20 地下连续墙钢筋笼吊点布置示意图钢扁担定位图3-21 下放钢筋笼钢筋定位图3-22 吊放锁扣管3.6 水下砼浇注a 本工程砼的设计标号为水下C30P8，砼的坍落度为1822cm。b 砼浇灌采用龙门架配合砼导管完成，导管采用法兰盘连接式导管，导管连接处用橡胶垫圈密封防水。C 导管在第一次使用前，在地面先作水密封试验，试验压强不小于3Kg/cm2。导管在砼浇注前先在地面上将每根导

19、管拼装成两节，用吊机直接吊入槽中砼导管口，再将两节导管连接起来，导管下口距槽底3050cm，导管上口接上方形漏斗。D 在砼浇注前要测试砼的塌落度，并做好试块。每幅槽段做一组抗压试块，5个槽段制作抗渗压力试件一组。注意事项：a 钢筋笼沉放就位后，应及时灌注砼，不应超过4小时。b 导管插入到离槽底标高300500mm，灌注砼前应在导管内临近泥浆面位置吊挂隔水栓，方可浇注砼。c 检查导管的安装长度，并做好记录，每车砼填写一次记录，导管插入砼深度应保持在26m。d 导管集料斗砼储量应保证初灌量，一般每根导管应备有1车6方砼量。以保证开始灌注砼时埋管深度不小于500mm。e 砼浇注中要保持砼连续均匀下料

20、，砼面上升速度控制在45mh，导管下口在混凝土内埋置深度控制在1.56.0m，因故中断灌注时间不得超过30分钟，二根导管间的砼面高差不大于50cm。f 导管间水平布置距离一般为2.5m，最大不大于3m，距槽段端部不应大于1.5m。g 在砼浇注时，不得将路面洒落的砼扫入槽内，污染泥浆。h 砼泛浆高度50cm，以保证墙顶砼强度满足设计要求。图3-23 地下连续墙标准段混凝土浇筑示意图转角幅浇筑标准幅浇筑图3-24 混凝土浇筑3.7 锁口管提拔锁口管提拔与砼浇注相结合，砼浇注记录作为提拔锁口管时间的控制依据，根据水下砼凝固速度的规律及施工实践，砼浇注开始后4小时左右开始拔动。以后每隔30分钟提升一次

21、，其幅度不宜大于50100mm，并观察锁口管的下沉，待砼浇注结束后68小时，即砼达到终凝后，将锁口管一次全部拔出并及时清洁和疏通工作。图3-25 顶拔锁扣管 3.8 质量控制及预防措施1）垂直度控制及预防措施a 成槽过程中利用经纬仪和成槽机的显示仪进行垂直度跟踪观测，严格做到随挖随测随纠，达到3的垂直度要求。b 合理安排一个槽段中的挖槽顺序直线幅槽段先挖二边后挖中间，转角幅槽段有长边和短边之分，必须先挖短边再挖长边，使抓斗二侧的阻力均匀。c 抓斗掘进应遵循一定原则，即：慢提慢放、严禁满抓。2）地下墙渗漏水的预防措施a 减少泥浆中的含砂量加强清孔力度，将含砂量多的泥浆抽除，降低泥浆中的含砂量。保

22、持泥浆中粘度不小于25秒，使砂能较长时间悬浮在泥浆中，避免在浇灌砼过程中大量沉淀流向接头处和影响砼浇灌速度。在泥浆系统中设置泥浆分离系统，回收泥浆均需要通过泥浆分离系统中的震动筛和旋流器，将小颗粒的粉土分离出来，使回收分离后的泥浆的含砂量要少于4%。严格控制泥浆回收质量，PH大于13的泥浆必须废弃。b 接头处理控制成槽完成后先用液压抓斗的斗齿贴住端头，然后反复上下刮除黏附在接头上大块的淤泥。然后再用我公司研制专用的有重力导向的强制刷壁器，强制刷壁器可利用安装在刷壁器上的高强橡皮或钢丝刷将锁口管上的淤泥和泥皮刷除。c 砼浇灌过程中控制严格控制导管埋入砼中的深度始终保持在26m之间，不能超过6m，

23、否则会造成闷管和因砼翻不上来，造成接缝夹泥现象，同时也绝对不允许发生导管拔空现象，如万一拔空导管，应立即测量砼面标高，将砼面上的淤泥吸清，然后重新开管放入球胆浇筑砼。开管后应将导管向下插入原砼面下1m左右，完成砼浇灌后，还要再地下墙外侧采取旋喷加固等防水补救的措施。3）防止绕灌及应急处理技术措施a 必须在锁口管安放完成后，做好对锁口管背侧的空隙回填工作，为确保回填石子，采用540石子回填，一直回填到地面平，以防止砼绕流。b 如发生绕灌砼，则必须采取以下措施： 保证锁口管起拔：增加顶拔锁口管的频率，减少每次顶拔的高度，使接头处砼面始终和锁口管保持脱离状态。确保锁口管能安全起拔。 绕管砼处理：当锁

24、口管全部拔出后，在绕管砼强度不高的时候，马上采用液压抓斗，对绕管砼彻底清除，然后采取用优质粘土暂时回填的措施。确保相邻的槽段能正常开挖。如绕灌砼不能顺利清除，影响到相邻一幅地下墙施工的话，则采用RT260型全回转钻机对其清除。4）地下墙露筋现象的预防措施a 钢筋笼必须在水平的钢筋平台上制作，制作时必须保证有足够的刚度，架设型钢固定，防止起吊变形。b 必须按设计和规范要求放置保护层钢垫板，严禁遗漏。c 吊放钢筋笼时发现槽壁有塌方现象，应立即停止吊放，重新成槽清渣后再吊放钢筋笼。d 确保成槽垂直度。5）对地下障碍物的处理a 及时拦截施工过程中发现的流至槽内的地下水流。b 障碍物在较深位置时，采用自

25、制的钢箱套入槽段中，然后处理各种障碍，确保挖槽正常施工。6）对于钢筋笼无法下放到位的预防及处理措施a 对于钢筋笼在下放入槽时不能准确到位时，不得强行冲放，严禁割短割小钢筋笼，应重新提起，待处理合格后再重新吊入b 钢筋笼吊起后先测量槽深，分析原因，对于坍孔或缩孔引起的钢筋笼无法下放，应用成槽机进行修槽，待修槽完成后再继续吊放钢筋笼入槽。c 对于大量坍方，以致无法继续施工时，应对该幅槽段用粘土进行回填密实后再成槽。d 对于由于上一幅地下连续墙砼绕管引起的钢筋笼无法下放，可用成槽同抓斗放空冲抓或用吊机吊刷壁器空档冲放，以清除绕管部分砼后，再吊放钢筋笼入槽。7）保护周边环境的施工措施 施工中为确保不扰

26、民，应在施工前对居民进行安抚，求得居民的谅解，同时在居民住宅和邻近建筑物设一定数量的沉降观测点，加强施工中的观察，做到信息化施工，一旦发生沉降或墙体开裂及时采取跟踪注浆加固，控制沉降，确保居民住宅及邻近建筑物的绝对安全。对于成槽施工所可能引起的环境影响，将采取优质泥浆、加强观测、控制成槽精度、以及合理安排施工计划等措施加以控制。四 钻孔灌注桩图4-1 钻孔桩施工工艺流程图五 高压旋喷桩5.1 二重管旋喷桩工艺流程测放桩位旋喷机就位低压旋喷引孔置入注浆管高压旋喷注浆拌制水泥浆排 浆提拔注浆管清洗注浆管回灌浆液桩机移位图5-1 二重管高压旋喷注浆施工工艺流程图5.2 高压旋喷桩的施工及技术要求1）

27、 控制点布设于非施工区域，并设置半永久性标志。桩位测放则采用50m钢卷尺进行，桩位误差20mm。2） 钻机就位应准确，钻机架设应平稳坚实，就位偏差20mm。3） 引孔时用水平尺控制桩架垂直度，成孔偏斜率控制在1以内。4） 按照设计要求的喷浆提升速率，核定卷扬机的转速。5） 高压旋喷前首先应检查高压设备和管路系统，保证其压力和流量满足要求，注浆管及高压喷嘴内不得有任何杂物，避免堵管。检查注浆管接头的密封圈及其他密封部件必须完好。6） 注浆管下沉至设计孔深前，应及时按设计配合比制备好水泥浆液。然后按设计要求输入水泥浆液，待浆压升至设计值后，按规定的提升速度和旋转速度提升注浆管，进行由下而上的喷射注

28、浆。旋喷开始后应连续作业。7） 水泥浆液应随配随用，浆液搅拌采用二级搅拌，防止水泥浆沉淀。制备好的水泥浆液应用20目筛网过滤。8） 搅拌水泥浆液时，水灰比应按设计要求不得随意改动，禁止使用受潮结硬，过期的水泥。9） 高压旋喷注浆作业时，供浆、送气应连续，一旦中断，应将注浆管下沉至停供点200mm以下，待恢复供应后再旋转提升。注浆管拆卸后重新喷射作业的搭接长度不应小于100mm。10） 高压喷射注浆过程中，当冒浆量小于注浆量的20%时为正常现象。如果发现超过20%或完全不冒浆时，应采取下列措施；. 地层中空隙大而引起不冒浆时，应加大注浆量，待填满空隙后继续喷浆提升。. 冒浆量过大时，可提高注浆压

29、力或加快提速，以减少冒浆量。11） 预先根据场地计算好桩顶及桩底标高，并在机架上作好记号，当喷射注浆接近桩顶时，应从桩顶以下500mm开始慢速提升旋喷至桩顶，并超过桩顶标高300mm,然后关闭高压泵后快速提升至地面。12） 高压喷射注浆施工应跳打，跳打程序为隔孔跳打，以防邻桩串浆而影响成桩质量。六 井点降水6.1 降水目的根据本工程基坑开挖及基础底板结构施工要求，降水的目的为：a、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；b、降低坑内土体含水量，提高坑内土体强度，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。c、及时降低下部承压含水层的承压水水位，防止基坑底部突涌的

30、发生，确保施工时基坑底板的稳定性。6.2 基坑抗突涌稳定性验算基坑开挖后，基坑与承压含水层顶板间距离减小，相应地承压含水层上部土压力也随之减小；当基坑开挖到一定深度后，承压含水层承压水顶托力可能大于其上覆土压力，导致基坑底部失稳，严重危害基坑安全。因此，在基坑开挖过程中，需考虑基坑底部承压含水层的水压力，必要时按需降压，保障基坑安全。基坑底板抗突涌稳定性条件：基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于安全系数下承压水的顶托力。即：hs FswH 式中：h 基坑底至承压含水层顶板间各层土的厚度(m)；s 基坑底至承压含水层顶板间的各层土的重度(kN/m3)；H 承压含水层顶板以上承压水头高度(m)

31、；w 水的重度(kN/m3)，取10kN/m3；Fs 安全系数，一般为1.051.20，本工程取1.10；图4-1 基坑底抗突涌验算示意图图6-1 计算模型6.3 针对层进行基坑抗突涌性验算本场区地层起伏较大，部分区域缺失第1层，因此，深部承压含水层1层与2层虽相互连通，但降水设计时根据地层变化情况，选取不同的钻孔作为参考孔，分别进行基坑抗突涌性验算。第层承压含水层的初始水位取勘察报告提供的水位标高-4.33m（深度为8.13m）。针对第1层承压含水层基坑抗突涌性验算时，需要选取Q31XC15a作为参考钻孔，该参考孔显示1层层顶标高为-30.19m；针对第2层承压含水层基坑抗突涌性验算时，需要

32、选取Q31XC15作为参考钻孔，该参考孔显示2层层顶标高为-36.88m。计算1层承压水的顶托力：Pwy1.1（30.19-4.33）11284.46Kpa计算2层承压水的顶托力：Pwy1.1（36.88-4.33）11358.05Kpa计算结果见表6-1：表6-1 中间风井基坑抗突涌稳定性验算表(层)工程部位层位开挖标高m承压水顶托力KpaKpa上覆土压力Kpa水位降深需求m控制水位标高m控制水位埋深m中间风井1层-17.665284.46226.125.30-9.6313.432层-17.665358.05351.620.58-4.918.71根据以上计算结果，本工程中间风井区域需考虑对层

33、进行降压处理。6.4 基坑稳定性分析针对上述计算结果，为降低基坑突涌的风险，根据公式hs FswH，计算基坑开挖时基坑稳定临界开挖深度，详见表6-2。表6-2 基坑临界开挖深度(层)工程部位地面标高(m)层位承压水顶托力(Kpa)临界开挖标高(m)临界开挖深度(m)中间风井+3.801层284.46-14.2318.03+3.802层358.05-17.3021.10由以上计算显示，当基坑开挖等于或大于18.03m时，需降低1层水位，以减小基坑突涌风险；当基坑开挖等于或大于21.10m时，需降低2层水位，以减小基坑突涌风险。而附属结构的开挖深度约为12.57513.475m，均小于基坑临界开挖

34、深度，均不需要考虑对1及2层进行降压处理。6.5 坑内疏干井设计随着基坑的开挖需要，必须及时疏干开挖范围内土层中的地下水，降低围护范围内基坑中的地下水位，保证基坑的干开挖施工的顺利进行。因此，开挖基坑前，需要布设若干数量的疏干井，对基坑开挖范围内土层水进行疏干。图6-2 潜水水位分布示意图6.5.1 疏干井数量的确定开挖范围内的土层主要为粘性土，特别是第1淤泥质粘土层，层厚较厚，约7.5010.30m，含水量较大，渗透性差，采用重力自流短期内疏干潜水具有一定的困难，因此疏干需采用真空降水方法，提高降水井的工作效率。参照上海市标准基坑工程技术规范DG/TJ08-61-2010和多年降水工程实践并

35、结合该工程所处地层情况，单井有效抽水面积a井取200m2。坑内疏干井数量计算公式： n = A / a井式中：n 基坑内降水井数量(口)；A 基坑面积 (m2)；a井 单井有效降水面积 (m2)。根据以上公式，求出基坑需要的疏干井数量，并根据基坑形状适当调整布置数量，详细见下表5-3。表5-3 疏干井布设情况工程部位基坑面积(m2)计算疏干井数量（口）实际布置疏干井数量（口）中间风井732.843.624风道411.842.0626.5.2 疏干井深度考虑降水漏斗的形成、地基土的特征及经济合理，疏干井深度一般比开面深约5m7m，而本工程风道开挖深度约12.57513.475m，风道内疏干井的深

36、度设计为19.00m，井号为J1J2。中间风井的开挖深度约21.465m，按照降水思路，基坑附近钻孔Q31XC15揭示的3-1灰色粉质粘土层局部夹较多薄层粉土，故将该钻孔附近的疏干井J5深度加深至3-1层中下部，深度设计为33.0m，其余的疏干井的深度设计为27.00m，井号为J3J4、J6。6.5.3 降水对环境影响的分析和控制从降水效果及环境保护角度考虑，本工程基坑降水井宜布置在基坑内，通过合理的控制井深，可以减少坑内降水对坑外沉降的影响，但在降水过程中应该加强监测，尤其对受降水影响的建筑物或者管线应加强监测，同时密切监测坑外承压水水位的变化。沉降预防措施：a、对施工场地周围的已有建筑物，

37、施工前先踏勘一遍。按规范要求布置好沉降观测点，施工期间每天进行观测，沉降速率及累积沉降量严格按照设计要求控制。如有异常，停止降水施工，及时向上汇报，研究保护方法。b、抽水过程中真正做到三点：降水范围宜小不宜大；降水时间宜短不宜长；降压深度宜浅不宜深。c、建议在后期挖土施工的过程中，尽量提高效率，缩短挖土时间，相应得减少抽水时间，同时减少降水对周边环境的影响。d、在降水运行过程中随开挖深度加大逐步降低承压水头，避免过早抽水减压。在不同开挖深度的工况阶段，合理控制承压水头，在满足基坑稳定性要求前提下，防止承压水头过大降低，这将使降水对周边环境的影响减少到最低限度。e、采用信息化施工，对周边地面、邻

38、近建（构）物进行位移监测，发现问题及时处理，调整抽水井及抽水流量，指导降水运行和开挖施工。f、及时整理基坑开挖和降水时的水位资料，建设单位的位移监测资料必须及时送交我现场项目部，以便绘制相关的图表、曲线，必要时调控降水运行。g、根据抽水试验结果，编制降压井的降水工况，按合理按需的原则进行抽水。6.5.4 管井构造1）井壁管：疏干井、降压井的井管均采用焊接钢管，井壁管直径均为273mm（外径）。降压井采用钢制井管具有以下优点：（1）基坑开挖过程中，钢制管材相对稳定性好，安全且利于井管保护；（3）钢制管材韧性好，基坑挖土过程中不容易被毁灭性地破坏；（4）钢制井管的封井效果容易达到设计质量要求。2）

39、过滤器（滤水管）：所有滤水管外均包一层铁丝网，然后再包一层30目40目的尼龙网。3）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，沉淀管长度均为1.00m，沉淀管底口用铁板封死。图6-3 井管构造图6.6 设计要求1）井口高度：井口应高于地表以上0.200.50m，以防止地表污水渗入井内；2）围填滤料：疏干井滤料从沉淀管底向上填至地表以下2.00m；降压井滤料从沉淀管底填至顶部过滤器以上3.00m；3）粘土封孔：疏干井在滤料围填面以上采用粘土填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作；降压井根据设计要求围填止水料及粘土。图6-4 疏干井（

40、左）及降压井（右）结构图6.7 成井施工a、成孔及清孔工艺与钻孔桩相似b、下井管井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。首先必须测量孔深，并对井管滤水管逐根丈量、记录。封堵沉淀管底部，为保证沉淀管底部封堵牢靠，下部封堵铁板不小于6mm。其次要检查井管焊接，井管焊接接头处应采用套接型，套接接箍长20mm，套入上下井管各10mm；套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀，无砂眼，焊缝堆高不小于6mm。检查完毕后开始下井管，下管时为保证滤水管居中，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），扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环应1/2错开，不在同一直线上。c、埋填滤料填滤料前在井管

41、内下入钻杆至离孔底0.30m0.50m，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滤料，并随填随测填滤料的高度。直至滤料下入预定位置为止。施工工艺流程示意图见图6-5。图6-5 成井施工工艺流程图d、洗井下井管、回填滤料及粘土分孔后，对降压井进行活塞洗井，待洗通滤料后，提出活塞，再利用空压机进行洗井。活塞直径与井管内径之差约为5mm左右，活塞杆底部必须加活门。洗井时，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

42、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，直到水清不含砂为止，疏干井在成井结束后直接用空压机洗井。洗井完毕后，可以下泵试抽。试抽成功，代表该井成井完毕，可以投入使用。图6-7 空压机洗井原理示意图e、降水运行工况根据预估，疏干井至少提前1520天进行降水，并根据要求加载真空负压，以疏干基坑上部约20.00m范围土体。在疏干井正式抽水前，监测单位应及早施工坑外潜水位观测孔。潜水水位观测孔施工完成后及时开启疏干井进行疏干降水。一般正常情况下，疏干井基本保持24小时连续抽水。出现降水异常时，根据需要进行调整。本次采用真空泵抽气、潜

43、水泵抽水的方法降低潜水位，其中每34口井配备1台真空泵，每口井单用一台潜水泵，要求潜水泵的抽水能力大于单井的最大出水量，预抽水期间真空管路的真空度大于-0.06Mpa，潜水泵和真空泵同时开启，抽水安装示意图见图6-8。图6-8 真空负压疏干井抽水示意图6.8 封井方案6. 8.1 封井原则针对降压井，在确定停抽、封井时，应注意以下几点：1、所有降压井均应在所在区域底板浇筑完毕并达到设计强度之后方可考虑停止抽水；2、封井应会同总承包方、设计方以及降水方确定封井原则并形成相关文件；在满足封井原则提出的相应要求时，由总承包发方出封井指令或降水方提出封井申请由总承包方确认。收到相应指令或确认文件后，降

44、水方按指令或确认文件停止所有降水井抽水并实施降水井封井；6. 8.2 封井方案本工程的降压井考虑采用以下封井措施：1、基坑挖至设计标高后，在基坑底开挖面以上50cm处，在井管外焊一止水板，止水板外圈直径650mm；2、降水运行结束封井前，先预搅拌一定量的水泥浆，水灰比0.81.0；3、井管内下入1寸注浆管，注浆管的底端进入滤管底部；4、井管内初次填入瓜子片，瓜子片的回填高度埋填注浆管大于9.00m以上；5、正式注浆前井管口用固定注浆管位置，然后开始注浆；每注浆约50cm1.00m浆量后将注浆管往上提50cm1.00m继续注浆；注浆管上提3.00m后拔除一节注浆管；6、二次填入瓜子片，瓜子片填入量仍保持瓜子片埋填注浆管大于9.00m以上；7、重复进行步骤5及步骤6直至瓜子片填至底板面以下2.003.00m；8、注浆至瓜子片顶面，拔除注浆管；9、注浆完毕，水泥浆达到初凝的时间后，抽出井管内残留水，并及时观测井管内的水位变化情况。一般观测24小时后，井管内的水位无明显的升高，说明注浆的效果较好；10、当判定已达到注浆的效果后，向井管内灌入混凝土至底板顶面约10cm；混凝土灌注结束，及时观测井管内水位的变化情况，以判断封堵的实际效果；11、待井管内灌注的混凝土初凝能符合要求，并能确定封