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建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范(JGJ 311-2013)——第7章 地下水與地表水控制

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7 地下水與地表水控制
7.1 一般規(guī)定

7.1.1 地下水和地表水控制應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件、基坑開挖場地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件及基坑周邊環(huán)境條件編制施工組織設(shè)計或施工方案。

7.1.2 降排水施工方案應(yīng)包含各種泵的揚程、功率,排水管路尺寸、材料、路線,水箱位置、尺寸,電力配置等。降排水系統(tǒng)應(yīng)保證水流排入市政管網(wǎng)或排水渠道,應(yīng)采取措施防止抽排出的水倒灌流入基坑。

7.1.3 當采用設(shè)計的降水方法不滿足設(shè)計要求時,或基坑內(nèi)坡道或通道等無法按降水設(shè)計方案實施時,應(yīng)反饋設(shè)計單位調(diào)整設(shè)計,制定補救措施。

7.1.4 當基坑內(nèi)出現(xiàn)臨時局部深挖時,可采取集水明排、盲溝等技術(shù)措施,并應(yīng)與整體降水系統(tǒng)有效結(jié)合。

7.1.5 抽水應(yīng)采取措施控制出水含砂量。含砂量控制,應(yīng)滿足設(shè)計要求,并應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范要求。

7.1.6 當支護結(jié)構(gòu)或地基處理施工時,應(yīng)采取措施防止打樁、注漿等施工行為造成管井、點井的失效。

7.1.7 當坑底下部的承壓水影響到基坑安全時,應(yīng)采取坑底土體加固或降低承壓水頭等治理措施。

7.1.8 應(yīng)進行中長期天氣預(yù)報資料收集,編制晴雨表,根據(jù)天氣預(yù)報實時調(diào)整施工進度。降雨前應(yīng)對已開挖未進行支護的側(cè)壁采用覆蓋措施,并應(yīng)配備設(shè)備及時排除基坑內(nèi)積水。

7.1.9 當因地下水或地表水控制原因引起基坑周邊建(構(gòu))筑物或地下管線產(chǎn)生超限沉降時,應(yīng)查找原因并采取有效控制措施。

7.1.10 基坑降水期間應(yīng)根據(jù)施工組織設(shè)計配備發(fā)電機組,并應(yīng)進行相應(yīng)的供電切換演練。

7.1.11 井點的拔除或封井方案應(yīng)滿足設(shè)計要求,并應(yīng)在施工組織設(shè)計中體現(xiàn)。

7.1.12 在粉性土及砂土中施工水泥土截水帷幕,宜采用適合的添加劑,降低截水帷幕滲透系數(shù),并應(yīng)對帷幕滲透系數(shù)進行檢驗,當檢驗結(jié)果不滿足設(shè)計要求時,應(yīng)進行設(shè)計復(fù)核。

7.1.13 截水帷幕與灌注樁間不應(yīng)存在間隙,當環(huán)境保護設(shè)計要求較高時,應(yīng)在灌注樁與截水帷幕之間采取注漿加固等措施。

7.1.14 所有運行系統(tǒng)的電力電纜的拆接必須由專業(yè)人員負責,井管、水泵的安裝應(yīng)采用起重設(shè)備。

7.2 排水與降水

7.2.1 排水溝和集水井宜布置于地下結(jié)構(gòu)外側(cè),距坡腳不宜小于0.5m。單級放坡基坑的降水井宜設(shè)置在坡頂,多級放坡基坑的降水井宜設(shè)置于坡頂、放坡平臺。

7.2.2 排水溝、集水井設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定:
    1 排水溝深度、寬度、坡度應(yīng)根據(jù)基坑涌水量計算確定,排水溝底寬不宜小于300mm。
    2 集水井大小和數(shù)量應(yīng)根據(jù)基坑涌水量和滲漏水量、積水水量確定,且直徑(或?qū)挾?不宜小于0.6m,底面應(yīng)比排水溝溝底深0.5m,間距不宜大于30m。集水井壁應(yīng)有防護結(jié)構(gòu),并應(yīng)設(shè)置碎石濾水層、泵端紗網(wǎng)。
    3 當基坑開挖深度超過地下水位后,排水溝與集水井的深度應(yīng)隨開挖深度加深,并應(yīng)及時將集水井中的水排出基坑。

7.2.3 排水溝或集水井的排水量計算應(yīng)滿足下式要求:

V≥1.5Q       (7.2.3)

    式中:V——排水量(m3/d);
          Q——基坑涌水量(m3/d),按降水設(shè)計計算或根據(jù)工程經(jīng)驗確定。

7.2.4 當降水管井采用鉆、沖孔法施工時,應(yīng)符合下列規(guī)定:
    1 應(yīng)采取措施防止機具突然傾倒或鉆具下落造成人員傷亡或設(shè)備損壞。
    2 施工前先查明井位附近地下構(gòu)筑物及地下電纜、水、煤氣管道的情況,并應(yīng)采取相應(yīng)防護措施。
    3 鉆機轉(zhuǎn)動部分應(yīng)有安全防護裝置。
    4 在架空輸電線附近施工,應(yīng)按安全操作規(guī)程的有關(guān)規(guī)定進行,鉆架與高壓線之間應(yīng)有可靠的安全距離。
    5 夜間施工應(yīng)有足夠的照明設(shè)備,對鉆機操作臺、傳動及轉(zhuǎn)盤等危險部位和主要通道不應(yīng)留有黑影。

7.2.5 降水系統(tǒng)運行應(yīng)符合下列規(guī)定:
    1 降水系統(tǒng)應(yīng)進行試運行,試運行之前應(yīng)測定各井口和地面標高、靜止水位,檢查抽水設(shè)備、抽水與排水系統(tǒng);試運行抽水控制時間為1d,并應(yīng)檢查出水質(zhì)量和出水量。
    2 輕型井點降水系統(tǒng)運行應(yīng)符合下列規(guī)定:
     1)總管與真空泵接好后應(yīng)開動真空泵開始試抽水,檢查泵的工作狀態(tài);
     2)真空泵的真空度應(yīng)達到0.08MPa及以上;
     3)正式抽水宜在預(yù)抽水15d后進行;
     4)應(yīng)及時作好降水記錄。
    3 管井降水抽水運行應(yīng)符合下列規(guī)定:
     1)正式抽水宜在預(yù)抽水3d后進行;
     2)坑內(nèi)降水井宜在基坑開挖20d前開始運行;
     3)應(yīng)加蓋保護深井井口;車輛行駛道路上的降水井,應(yīng)加蓋市政承重井蓋,排水通道宜采用暗溝或暗管。
    4 真空降水管井抽水運行應(yīng)符合下列規(guī)定:
     1)井點使用時抽水應(yīng)連續(xù),不得停泵,并應(yīng)配備能自動切換的電源;
     2)當降水過程中出現(xiàn)長時間抽渾水或出現(xiàn)清后又渾情況時,應(yīng)立即檢查糾正;
     3)應(yīng)采取措施防止漏氣,真空度應(yīng)控制在-0.03MPa~-0.06MPa;當真空度達不到要求時,應(yīng)檢查管道漏氣情況并及時修復(fù);
     4)當井點管淤塞太多,嚴重影響降水效果時,應(yīng)逐個用高壓水反復(fù)沖洗井點管或拔出重新埋設(shè);
     5)應(yīng)根據(jù)工程經(jīng)驗和運行條件、泵的質(zhì)量情況等配備一定數(shù)量的備用射流泵;對使用的射流泵應(yīng)進行日常保養(yǎng)與檢查,發(fā)現(xiàn)不正常應(yīng)及時更換。

7.2.6 降水運行階段應(yīng)有專人值班,應(yīng)對降排水系統(tǒng)進行定期或不定期巡察,防止停電或其他因素影響降排水系統(tǒng)正常運行。

7.2.7 降水井隨基坑開挖深度需切除時,對繼續(xù)運行的降水井應(yīng)去除井管四周地面下1m的濾料層,并應(yīng)采用黏土封井后再運行。

7.3 截水帷幕

7.3.1 水泥土截水帷幕施工應(yīng)符合下列規(guī)定:
    1 應(yīng)保證施工樁徑,并確保相鄰樁搭接要求,當采用高壓噴射注漿法作為局部截水帷幕時,應(yīng)采用復(fù)噴工藝,噴漿下沉或提升速度不應(yīng)大于100mm/min。
    2 應(yīng)采取措施減少二重管、三重管高壓噴射注漿施工對基坑周圍建筑物及管線沉降變形的影響,必要時應(yīng)調(diào)整帷幕樁墻設(shè)計。

7.3.2 注漿法帷幕施工應(yīng)符合下列規(guī)定:
    1 注漿帷幕施工前應(yīng)進行現(xiàn)場注漿試驗,試驗孔的布置應(yīng)選取具代表性的地段,并應(yīng)在土層中采用鉆孔取芯結(jié)合注水試驗檢驗截水防滲效果。
    2 注漿管上拔時宜采用拔管機。
    3 當土層存在動水或土層較軟弱時,可采用雙液注漿法來控制漿液的滲流范圍,兩種漿液混合后在管內(nèi)的時間應(yīng)小于漿液的凝固時間。

7.3.3 三軸水泥土攪拌樁截水帷幕施工應(yīng)符合下列規(guī)定:
    1 應(yīng)采用套接孔法施工,相鄰樁的搭接時間間隔不宜大于24h。
    2 當帷幕墻前設(shè)置混凝土排樁時,宜先施工截水帷幕,后施工灌注排樁。
    3 當采用多排三軸水泥土攪拌樁內(nèi)套擋土樁墻方案時,應(yīng)控制三軸攪拌樁施工對基坑周邊環(huán)境的影響。

7.3.4 鋼板樁截水帷幕施工應(yīng)符合下列規(guī)定:
    1 應(yīng)評估鋼板樁施工對周圍環(huán)境的影響。
    2 在拔除鋼板樁前應(yīng)先用振動錘振動鋼板樁,拔除后的樁孔應(yīng)采用注漿回填。
    3 鋼板樁打入與拔除時應(yīng)對周邊環(huán)境進行監(jiān)測。

7.3.5 兼作截水帷幕的鉆孔咬合樁施工應(yīng)符合下列規(guī)定:
    1 宜采用軟切割全套管鉆機施工。
    2 砂土中的全套管鉆孔咬合樁施工,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生管涌的不同情況,采取相應(yīng)的克服砂土管涌的技術(shù)措施,并應(yīng)隨時觀察孔內(nèi)地下水和穿越砂層的動態(tài),按少取土多壓進的原則操作,確保套管超前。 
    3 套管底口應(yīng)始終保持超前于開挖面2.5m以上;當遇套管底無法超前時,可向套管內(nèi)注水來平衡第一序列樁混凝土的壓力,阻止管涌發(fā)生。

7.3.6 凍結(jié)法截水帷幕施工應(yīng)符合下列規(guī)定:
    1 凍結(jié)孔施工應(yīng)具備可靠穩(wěn)定的電源和預(yù)備電源。
    2 凍結(jié)管接頭強度應(yīng)滿足拔管和凍結(jié)壁變形作用要求,凍結(jié)管下入地層后應(yīng)進行試壓。
    3 凍結(jié)站安裝應(yīng)進行管路密封性試驗,并應(yīng)采取措施保證凍結(jié)站的冷卻效率;正式運轉(zhuǎn)后不得無故停止或減少供冷。
    4 施工過程應(yīng)采取措施減小成孔引起土層沉降,及時監(jiān)測傾斜。
    5 開挖前應(yīng)對凍結(jié)壁的形成進行檢測分析,并對凍結(jié)運轉(zhuǎn)參數(shù)進行評估;檢驗合格以及施工準備工作就緒后應(yīng)進行試開挖判定,具備開挖條件后可進行正式開挖。
    6 開挖過程應(yīng)維持地層的溫度穩(wěn)定,并應(yīng)對凍結(jié)壁進行位移和溫度監(jiān)測。
    7 凍結(jié)壁解凍過程中應(yīng)對土層和周邊環(huán)境進行連續(xù)監(jiān)測,必要時應(yīng)對地層采取補償注漿等措施;凍結(jié)壁全部融化后應(yīng)繼續(xù)監(jiān)測直到沉降達到控制要求。
    8 凍結(jié)工作結(jié)束后,應(yīng)對遺留在地層中的凍結(jié)管進行填充和封孔,并應(yīng)保留記錄。
    9 凍結(jié)站拆除時應(yīng)回收鹽水,不得隨意排放。

7.3.7 截水帷幕質(zhì)量控制和保護應(yīng)符合下列規(guī)定:
    1 截水帷幕深度應(yīng)滿足設(shè)計要求。
    2 截水帷幕的平面位置、垂直度偏差應(yīng)符合設(shè)計要求。
    3 截水帷幕水泥摻入量和樁體質(zhì)量應(yīng)滿足設(shè)計要求。
    4 帷幕的養(yǎng)護齡期應(yīng)滿足設(shè)計要求。
    5 支護結(jié)構(gòu)變形量應(yīng)滿足設(shè)計要求。
    6 嚴禁土方開挖和運輸破壞截水帷幕。

7.3.8 截水措施失效時,可采用下列處理措施: 
    1 設(shè)置導(dǎo)流水管。
    2 采用遇水膨脹材料或壓密注漿、聚氨酯注漿等方法堵漏。 
    3 快硬早強混凝土澆筑護墻。
    4 在基坑外壁增設(shè)高壓旋噴或水泥土攪拌樁截水帷幕。
    5 增設(shè)坑內(nèi)降水和排水設(shè)施。

7.4 回 灌

7.4.1 宜根據(jù)場地地質(zhì)條件和降深控制要求,按表7.4.1選擇回灌方法。

表7.4.1 地下水回灌方法

7.4.1 宜根據(jù)場地地質(zhì)條件和降深控制要求,按表7.4.1選擇回灌方法。

7.4.2 應(yīng)根據(jù)降水布置、出水量、現(xiàn)場條件建立回灌系統(tǒng),回灌點應(yīng)布置在被保護建筑與降水井之間,并應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定回灌量和回灌工藝。

7.4.3 回灌注水量應(yīng)保持穩(wěn)定,在貯水箱進出口處應(yīng)設(shè)置濾網(wǎng),回灌水的水頭高度可根據(jù)回灌水量進行調(diào)整,嚴禁超灌引起濕陷事故。

7.4.4 回灌砂井中的砂宜選用不均勻系數(shù)為3~5的純凈中粗砂,含泥量不宜大于3%,灌砂量不少于井孔體積的95%。

7.4.5 回灌水水質(zhì)不得低于原地下水水質(zhì)標準,回灌不應(yīng)造成區(qū)域性地下水質(zhì)污染。

7.4.6 回灌管路產(chǎn)生堵塞時,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生堵塞的原因,采取連續(xù)反沖洗方法、間歇停泵反沖洗與壓力灌水相結(jié)合的方法進行處理。

7.5 環(huán)境影響預(yù)測與預(yù)防

7.5.1 降水引起的基坑周邊環(huán)境影響預(yù)測宜包括下列內(nèi)容:
    1 地面沉降、塌陷。
    2 建(構(gòu))筑物、地下管線開裂、位移、沉降、變形。
    3 產(chǎn)生流砂、流土、管滲、潛蝕等。

7.5.2 可根據(jù)調(diào)查或?qū)崪y資料、工程經(jīng)驗預(yù)測和判斷降水對基坑周邊環(huán)境影響;可根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、地基條件采用現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB 50007規(guī)定的分層總和法,或采用單向固結(jié)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礎(chǔ)或地面的沉降量(m);
          ——沉降計算經(jīng)驗系數(shù),應(yīng)根據(jù)地區(qū)工程經(jīng)驗取值;無經(jīng)驗時,對軟土地層,宜取=1.0~1.2,對一般地層可取0.6~1.0,對當量模量大于10MPa的土層、復(fù)合土層可取0.4~0.6,對密實砂層可取0.2~0.4;
          ——降水引起的地面下第i土層中點處的有效應(yīng)力增量(kPa);對黏性土,應(yīng)取降水結(jié)束時土的有效應(yīng)力增量;
          △hi——第i層土的厚度(m);
          Esi——按實際應(yīng)力段確定的第i層土的壓縮模量(kPa);
          對采用地基處理的復(fù)合土層應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ 79規(guī)定的方法取值。

7.5.3 減少基坑降水對周邊環(huán)境影響的措施應(yīng)符合下列規(guī)定:
    1 應(yīng)檢測帷幕截水效果,對滲漏點進行處理。
    2 濾水管外宜包兩層60目井底布,外填礫料應(yīng)保證設(shè)計厚度和質(zhì)量,抽水含砂量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范要求。
    3 應(yīng)通過調(diào)整降水井數(shù)量、間距或水泵設(shè)置深度,控制降水影響范圍,在保證地下水位降深達到要求時減少抽水量。
    4 應(yīng)限定單井出水流量,防止地下水流速過快帶動細砂涌入井內(nèi),造成地基土滲流破壞。
    5 開始降水時水泵啟動,應(yīng)根據(jù)與保護對象的距離按先遠后近的原則間隔進行;結(jié)束降水時關(guān)閉水泵,應(yīng)按先近后遠的順序原則間隔進行。



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