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建筑深基坑工程施工安全技术规范(JGJ 311-2013)——第7章 地下水与地表水控制

点击次数:932  更新时间:2020-03-12   来源:  作者:网址:http://www.gzlarssen.com/  【打印此页】  【关闭


7 地下水与地表水控制
7.1 一般规定

7.1.1 地下水和地表水控制应根据设计文件、基坑开挖场地工程地质、水文地质条件及基坑周边环境条件编制施工组织设计或施工方案。

7.1.2 降排水施工方案应包含各种泵的扬程、功率,排水管路尺寸、材料、路线,水箱位置、尺寸,电力配置等。降排水系统应保证水流排入市政管网或排水渠道,应采取措施防止抽排出的水倒灌流入基坑。

7.1.3 当采用设计的降水方法不满足设计要求时,或基坑内坡道或通道等无法按降水设计方案实施时,应反馈设计单位调整设计,制定补救措施。

7.1.4 当基坑内出现临时局部深挖时,可采取集水明排、盲沟等技术措施,并应与整体降水系统有效结合。

7.1.5 抽水应采取措施控制出水含砂量。含砂量控制,应满足设计要求,并应满足有关规范要求。

7.1.6 当支护结构或地基处理施工时,应采取措施防止打桩、注浆等施工行为造成管井、点井的失效。

7.1.7 当坑底下部的承压水影响到基坑安全时,应采取坑底土体加固或降低承压水头等治理措施。

7.1.8 应进行中长期天气预报资料收集,编制晴雨表,根据天气预报实时调整施工进度。降雨前应对已开挖未进行支护的侧壁采用覆盖措施,并应配备设备及时排除基坑内积水。

7.1.9 当因地下水或地表水控制原因引起基坑周边建(构)筑物或地下管线产生超限沉降时,应查找原因并采取有效控制措施。

7.1.10 基坑降水期间应根据施工组织设计配备发电机组,并应进行相应的供电切换演练。

7.1.11 井点的拔除或封井方案应满足设计要求,并应在施工组织设计中体现。

7.1.12 在粉性土及砂土中施工水泥土截水帷幕,宜采用适合的添加剂,降低截水帷幕渗透系数,并应对帷幕渗透系数进行检验,当检验结果不满足设计要求时,应进行设计复核。

7.1.13 截水帷幕与灌注桩间不应存在间隙,当环境保护设计要求较高时,应在灌注桩与截水帷幕之间采取注浆加固等措施。

7.1.14 所有运行系统的电力电缆的拆接必须由专业人员负责,井管、水泵的安装应采用起重设备。

7.2 排水与降水

7.2.1 排水沟和集水井宜布置于地下结构外侧,距坡脚不宜小于0.5m。单级放坡基坑的降水井宜设置在坡顶,多级放坡基坑的降水井宜设置于坡顶、放坡平台。

7.2.2 排水沟、集水井设计应符合下列规定:
    1 排水沟深度、宽度、坡度应根据基坑涌水量计算确定,排水沟底宽不宜小于300mm。
    2 集水井大小和数量应根据基坑涌水量和渗漏水量、积水水量确定,且直径(或宽度)不宜小于0.6m,底面应比排水沟沟底深0.5m,间距不宜大于30m。集水井壁应有防护结构,并应设置碎石滤水层、泵端纱网。
    3 当基坑开挖深度超过地下水位后,排水沟与集水井的深度应随开挖深度加深,并应及时将集水井中的水排出基坑。

7.2.3 排水沟或集水井的排水量计算应满足下式要求:

V≥1.5Q       (7.2.3)

    式中:V——排水量(m3/d);
          Q——基坑涌水量(m3/d),按降水设计计算或根据工程经验确定。

7.2.4 当降水管井采用钻、冲孔法施工时,应符合下列规定:
    1 应采取措施防止机具突然倾倒或钻具下落造成人员伤亡或设备损坏。
    2 施工前先查明井位附近地下构筑物及地下电缆、水、煤气管道的情况,并应采取相应防护措施。
    3 钻机转动部分应有安全防护装置。
    4 在架空输电线附近施工,应按安全操作规程的有关规定进行,钻架与高压线之间应有可靠的安全距离。
    5 夜间施工应有足够的照明设备,对钻机操作台、传动及转盘等危险部位和主要通道不应留有黑影。

7.2.5 降水系统运行应符合下列规定:
    1 降水系统应进行试运行,试运行之前应测定各井口和地面标高、静止水位,检查抽水设备、抽水与排水系统;试运行抽水控制时间为1d,并应检查出水质量和出水量。
    2 轻型井点降水系统运行应符合下列规定:
     1)总管与真空泵接好后应开动真空泵开始试抽水,检查泵的工作状态;
     2)真空泵的真空度应达到0.08MPa及以上;
     3)正式抽水宜在预抽水15d后进行;
     4)应及时作好降水记录。
    3 管井降水抽水运行应符合下列规定:
     1)正式抽水宜在预抽水3d后进行;
     2)坑内降水井宜在基坑开挖20d前开始运行;
     3)应加盖保护深井井口;车辆行驶道路上的降水井,应加盖市政承重井盖,排水通道宜采用暗沟或暗管。
    4 真空降水管井抽水运行应符合下列规定:
     1)井点使用时抽水应连续,不得停泵,并应配备能自动切换的电源;
     2)当降水过程中出现长时间抽浑水或出现清后又浑情况时,应立即检查纠正;
     3)应采取措施防止漏气,真空度应控制在-0.03MPa~-0.06MPa;当真空度达不到要求时,应检查管道漏气情况并及时修复;
     4)当井点管淤塞太多,严重影响降水效果时,应逐个用高压水反复冲洗井点管或拔出重新埋设;
     5)应根据工程经验和运行条件、泵的质量情况等配备一定数量的备用射流泵;对使用的射流泵应进行日常保养与检查,发现不正常应及时更换。

7.2.6 降水运行阶段应有专人值班,应对降排水系统进行定期或不定期巡察,防止停电或其他因素影响降排水系统正常运行。

7.2.7 降水井随基坑开挖深度需切除时,对继续运行的降水井应去除井管四周地面下1m的滤料层,并应采用黏土封井后再运行。

7.3 截水帷幕

7.3.1 水泥土截水帷幕施工应符合下列规定:
    1 应保证施工桩径,并确保相邻桩搭接要求,当采用高压喷射注浆法作为局部截水帷幕时,应采用复喷工艺,喷浆下沉或提升速度不应大于100mm/min。
    2 应采取措施减少二重管、三重管高压喷射注浆施工对基坑周围建筑物及管线沉降变形的影响,必要时应调整帷幕桩墙设计。

7.3.2 注浆法帷幕施工应符合下列规定:
    1 注浆帷幕施工前应进行现场注浆试验,试验孔的布置应选取具代表性的地段,并应在土层中采用钻孔取芯结合注水试验检验截水防渗效果。
    2 注浆管上拔时宜采用拔管机。
    3 当土层存在动水或土层较软弱时,可采用双液注浆法来控制浆液的渗流范围,两种浆液混合后在管内的时间应小于浆液的凝固时间。

7.3.3 三轴水泥土搅拌桩截水帷幕施工应符合下列规定:
    1 应采用套接孔法施工,相邻桩的搭接时间间隔不宜大于24h。
    2 当帷幕墙前设置混凝土排桩时,宜先施工截水帷幕,后施工灌注排桩。
    3 当采用多排三轴水泥土搅拌桩内套挡土桩墙方案时,应控制三轴搅拌桩施工对基坑周边环境的影响。

7.3.4 钢板桩截水帷幕施工应符合下列规定:
    1 应评估钢板桩施工对周围环境的影响。
    2 在拔除钢板桩前应先用振动锤振动钢板桩,拔除后的桩孔应采用注浆回填。
    3 钢板桩打入与拔除时应对周边环境进行监测。

7.3.5 兼作截水帷幕的钻孔咬合桩施工应符合下列规定:
    1 宜采用软切割全套管钻机施工。
    2 砂土中的全套管钻孔咬合桩施工,应根据产生管涌的不同情况,采取相应的克服砂土管涌的技术措施,并应随时观察孔内地下水和穿越砂层的动态,按少取土多压进的原则操作,确保套管超前。 
    3 套管底口应始终保持超前于开挖面2.5m以上;当遇套管底无法超前时,可向套管内注水来平衡第一序列桩混凝土的压力,阻止管涌发生。

7.3.6 冻结法截水帷幕施工应符合下列规定:
    1 冻结孔施工应具备可靠稳定的电源和预备电源。
    2 冻结管接头强度应满足拔管和冻结壁变形作用要求,冻结管下入地层后应进行试压。
    3 冻结站安装应进行管路密封性试验,并应采取措施保证冻结站的冷却效率;正式运转后不得无故停止或减少供冷。
    4 施工过程应采取措施减小成孔引起土层沉降,及时监测倾斜。
    5 开挖前应对冻结壁的形成进行检测分析,并对冻结运转参数进行评估;检验合格以及施工准备工作就绪后应进行试开挖判定,具备开挖条件后可进行正式开挖。
    6 开挖过程应维持地层的温度稳定,并应对冻结壁进行位移和温度监测。
    7 冻结壁解冻过程中应对土层和周边环境进行连续监测,必要时应对地层采取补偿注浆等措施;冻结壁全部融化后应继续监测直到沉降达到控制要求。
    8 冻结工作结束后,应对遗留在地层中的冻结管进行填充和封孔,并应保留记录。
    9 冻结站拆除时应回收盐水,不得随意排放。

7.3.7 截水帷幕质量控制和保护应符合下列规定:
    1 截水帷幕深度应满足设计要求。
    2 截水帷幕的平面位置、垂直度偏差应符合设计要求。
    3 截水帷幕水泥掺入量和桩体质量应满足设计要求。
    4 帷幕的养护龄期应满足设计要求。
    5 支护结构变形量应满足设计要求。
    6 严禁土方开挖和运输破坏截水帷幕。

7.3.8 截水措施失效时,可采用下列处理措施: 
    1 设置导流水管。
    2 采用遇水膨胀材料或压密注浆、聚氨酯注浆等方法堵漏。 
    3 快硬早强混凝土浇筑护墙。
    4 在基坑外壁增设高压旋喷或水泥土搅拌桩截水帷幕。
    5 增设坑内降水和排水设施。

7.4 回 灌

7.4.1 宜根据场地地质条件和降深控制要求,按表7.4.1选择回灌方法。

表7.4.1 地下水回灌方法

7.4.1 宜根据场地地质条件和降深控制要求,按表7.4.1选择回灌方法。

7.4.2 应根据降水布置、出水量、现场条件建立回灌系统,回灌点应布置在被保护建筑与降水井之间,并应通过现场试验确定回灌量和回灌工艺。

7.4.3 回灌注水量应保持稳定,在贮水箱进出口处应设置滤网,回灌水的水头高度可根据回灌水量进行调整,严禁超灌引起湿陷事故。

7.4.4 回灌砂井中的砂宜选用不均匀系数为3~5的纯净中粗砂,含泥量不宜大于3%,灌砂量不少于井孔体积的95%。

7.4.5 回灌水水质不得低于原地下水水质标准,回灌不应造成区域性地下水质污染。

7.4.6 回灌管路产生堵塞时,应根据产生堵塞的原因,采取连续反冲洗方法、间歇停泵反冲洗与压力灌水相结合的方法进行处理。

7.5 环境影响预测与预防

7.5.1 降水引起的基坑周边环境影响预测宜包括下列内容:
    1 地面沉降、塌陷。
    2 建(构)筑物、地下管线开裂、位移、沉降、变形。
    3 产生流砂、流土、管渗、潜蚀等。

7.5.2 可根据调查或实测资料、工程经验预测和判断降水对基坑周边环境影响;可根据建筑物结构形式、荷载大小、地基条件采用现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007规定的分层总和法,或采用单向固结法按下式估算降水引起的建筑物或地面沉降量:

(7.5.2 )

    式中:S——降水引起的建筑物基础或地面的沉降量(m);
          ——沉降计算经验系数,应根据地区工程经验取值;无经验时,对软土地层,宜取=1.0~1.2,对一般地层可取0.6~1.0,对当量模量大于10MPa的土层、复合土层可取0.4~0.6,对密实砂层可取0.2~0.4;
          ——降水引起的地面下第i土层中点处的有效应力增量(kPa);对黏性土,应取降水结束时土的有效应力增量;
          △hi——第i层土的厚度(m);
          Esi——按实际应力段确定的第i层土的压缩模量(kPa);
          对采用地基处理的复合土层应按现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ 79规定的方法取值。

7.5.3 减少基坑降水对周边环境影响的措施应符合下列规定:
    1 应检测帷幕截水效果,对渗漏点进行处理。
    2 滤水管外宜包两层60目井底布,外填砾料应保证设计厚度和质量,抽水含砂量应符合有关规范要求。
    3 应通过调整降水井数量、间距或水泵设置深度,控制降水影响范围,在保证地下水位降深达到要求时减少抽水量。
    4 应限定单井出水流量,防止地下水流速过快带动细砂涌入井内,造成地基土渗流破坏。
    5 开始降水时水泵启动,应根据与保护对象的距离按先远后近的原则间隔进行;结束降水时关闭水泵,应按先近后远的顺序原则间隔进行。



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