地下水控制施工技術規(guī)范

地下水控制施工技術規(guī)范1.1一般規(guī)定1.1.1地下水控制應根據工程地質和水文地質條件、基坑周邊環(huán)境要求及支護結構形式選用截水、降水、集水明排或其組合方法。1.1.2當降水會對基坑周邊建筑物、地下管線、道路等造成危害或對環(huán)境造成長期不利影響時，應采用截水方法控制地下水。采用懸掛式帷幕時，應同時采用坑內降水，并宜根據水文地質條件結合坑外回灌措施。1.1.3地下水控制設計應符合本規(guī)程第3.1.8條對基坑周邊建（構）筑物、地下管線、道路等沉降控制值的要求。1.1.4當坑底以下有水頭高于坑底的承壓水含水層時，各類支護結構均應按本規(guī)程第C.0.1條的規(guī)定進行承壓水作用下的坑底突涌穩(wěn)定性驗算。當不滿足突涌穩(wěn)定性要求時，應對該承壓水含水層采取截水、減壓措施。1.2截水1.2.1基坑截水方法應根據工程地質條件、水文地質條件及施工條件等，選用水泥土攪拌樁帷幕、高壓旋噴或擺噴注漿帷幕、攪拌-噴射注漿帷幕、地下連續(xù)墻或咬合式排樁。支護結構采用排樁時，可采用高壓噴射注漿與排樁相互咬合的組合帷幕。對碎石土、雜填土、泥炭質土或地下水流速較大時，宜通過試驗確定高壓噴射注漿帷幕的適用性。1.2.2當坑底以下存在連續(xù)分布、埋深較淺的隔水層時，應采用落底式帷幕。落底式帷幕進入下臥隔水層的深度應滿足下式要求，且不宜小于1.5m：（1.2.2）式中：l──帷幕進入隔水層的深度(m)；Δhw──基坑內外的水頭差值(m)；b──帷幕的厚度(m)。1.2.3當坑底以下含水層厚度大而需采用懸掛式帷幕時，帷幕進入透水層的深度應滿足本規(guī)程第C.0.2條、第C.0.3條對地下水沿帷幕底端繞流的滲透穩(wěn)定性要求，并應對帷幕外地下水位下降引起的基坑周邊建筑物、地下管線、地下構筑物沉降進行分析。當不滿足滲透穩(wěn)定性要求時，應采取增加帷幕深度、設置減壓井等防止?jié)B透破壞的措施。1.2.4截水帷幕宜采用沿基坑周邊閉合的平面布置形式。當采用沿基坑周邊非閉合的平面布置形式時，應對地下水沿帷幕兩端繞流引起的基坑周邊建筑物、地下管線、地下構筑物的沉降進行分析。1.2.5采用水泥土攪拌樁帷幕時，攪拌樁樁徑宜取450mm～800mm，攪拌樁的搭接寬度應符合下列規(guī)定：1單排攪拌樁帷幕的搭接寬度，當攪拌深度不大于10m時，不應小于150mm；當攪拌深度為10m～15m時，不應小于200mm；當攪拌深度大于15m時，不應小于250mm；2對地下水位較高、滲透性較強的地層，宜采用雙排攪拌樁截水帷幕；攪拌樁的搭接寬度，當攪拌深度不大于10m時，不應小于100mm；當攪拌深度為10m～15m時，不應小于150mm；當攪拌深度大于15m時，不應小于200mm。1.2.6攪拌樁水泥漿液的水灰比宜取0.6～0.8。攪拌樁的水泥摻量宜取土的天然重度的15%～20%。1.2.7水泥土攪拌樁帷幕的施工應符合現行行業(yè)標準《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79的有關規(guī)定。1.2.8攪拌樁的施工偏差應符合下列要求：1樁位的允許偏差應為50mm；2垂直度的允許偏差應為1.0%。1.2.9采用高壓旋噴、擺噴注漿帷幕時，旋噴注漿固結體的有效直徑、擺噴注漿固結體的有效半徑宜通過試驗確定；缺少試驗時，可根據土的類別及其密實程度、高壓噴射注漿工藝，按工程經驗采用。擺噴帷幕的噴射方向與擺噴點連線的夾角宜取10o～25o，擺動角度宜取20o～30o。帷幕的水泥土固結體搭接寬度，當注漿孔深度不大于10m時，不應小于150mm；當注漿孔深度為10m～20m時，不應小于250mm；當注漿孔深度為20m～30m時，不應小于350mm。對地下水位較高、滲透性較強的地層，可采用雙排高壓噴射注漿帷幕。1.2.10高壓噴射注漿水泥漿液的水灰比宜取0.9～1.1，水泥摻量宜取土的天然重度的25%～40%。當土層中地下水流速高時，宜摻入外加劑改善水泥漿液的穩(wěn)定性與固結性。1.2.11高壓噴射注漿應按水泥土固結體的設計有效半徑與土的性狀選擇噴射壓力、注漿流量、提升速度、旋轉速度等工藝參數，對較硬的粘性土、密實的砂土和碎石土宜取較小提升速度、較大噴射壓力。當缺少類似土層條件下的施工經驗時，應通過現場工藝試驗確定施工工藝參數。1.2.12高壓噴射注漿截水帷幕施工時應符合下列規(guī)定：1采用與排樁咬合的高壓噴射注漿截水帷幕時，應先進行排樁施工，后進行高壓噴射注漿施工；2高壓噴射注漿的施工作業(yè)順序應采用隔孔分序方式，相鄰孔噴射注漿的間隔時間不宜小于24h；3噴射注漿時，應由下而上均勻噴射，停止噴射的位置宜高于帷幕設計頂面標高1m；4可采用復噴工藝增大固結體半徑、提高固結體強度；5噴射注漿時，當孔口的返漿量大于注漿量的20％時，可采用提高噴射壓力、增加提升速度等措施；6當因噴射注漿的漿液滲漏而出現孔口不返漿的情況時，應在漏漿部位停止提升注漿管進行噴射注漿，并宜同時采用從孔口填入中粗砂、注漿液摻入速凝劑等措施，直至出現孔口返漿；7噴射注漿后，當漿液析水、液面下降時，應進行補漿；8當噴射注漿因故中途停噴后，繼續(xù)注漿時應與停噴前的注漿體搭接，其搭接寬度不應小于500mm；9當注漿孔鄰近既有建筑物時，宜采用速凝漿液進行噴射注漿；10高壓旋噴、擺噴注漿帷幕的施工尚應符合現行行業(yè)標準《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79的有關規(guī)定。1.2.13高壓噴射注漿的施工偏差應符合下列要求：1孔位偏差應為50mm；2注漿孔垂直度偏差應為1.0%。1.2.14截水帷幕的質量檢測應符合下列規(guī)定：1與排樁咬合的水泥土攪拌樁、高壓噴射注漿帷幕，與土釘墻面層貼合的水泥土攪拌樁帷幕，應在基坑開挖前或開挖時，檢測水泥土固結體的表面輪廓、搭接接縫；檢測點應按隨機方法選取或選取施工中出現異常、開挖中出現漏水的部位；對支護結構外側獨立的截水帷幕，其質量可通過開挖后的截水效果判斷；2對施工質量有懷疑時，可在攪拌樁、高壓噴射注漿液固結后，采用鉆芯法檢測帷幕固結體的范圍、單軸抗壓強度、連續(xù)性及深度；檢測點應針對懷疑部位選取帷幕的偏心、中心或搭接處，檢測點的數量不應少于3處。1.3降水1.3.1基坑降水可采用管井、真空井點、噴射井點等方法，并宜按表1.3.1的適用條件選用。表1.3.1各種降水方法的適用條件方法土類滲透系數（m/d）降水深度（m）管井粉土、砂土、碎石土0.1～200.0不限真空井點粘性土、粉土、砂土0.005～20.0單級井點＜6多級井點＜20噴射井點粘性土、粉土、砂土0.005～20.0＜201.3.2基坑內的設計降水水位應低于基坑底面0.5m。當主體結構的電梯井、集水井等部位使基坑局部加深時，應按其深度考慮設計降水水位或對其另行采取局部地下水控制措施?；硬捎媒厮Y合坑外減壓降水的地下水控制方法時，尚應規(guī)定降水井水位的最大降深值。1.3.3各降水井井位應沿基坑周邊以一定間距形成閉合狀。當地下水流速較小時，降水井宜等間距布置；當地下水流速較大時，在地下水補給方向宜適當減小降水井間距。對寬度較小的狹長形基坑，降水井也可在基坑一側布置。1.3.4按地下水位降深確定降水井間距和井水位降深時，地下水位降深應符合下式規(guī)定：（1.3.4）式中：s0──基坑地下水位降深(m)；sd──基坑地下水位的設計降深(m)。降水井間距和井水位設計降深，除應符合公式（1.3.4）的要求外，尚應根據單井流量和單井出水能力并結合當地經驗確定。1.3.5含水層為粉土、砂土或碎石土時，潛水完整井的基坑地下水位降深可按下式計算（圖1.3.5-1、圖1.3.5-2）：（1.3.5-1）式中：s0──基坑地下水位降深(m)；計算基坑地下水位降深時，對沿基坑周邊閉合降水井群，s0應取相鄰降水井連線上各點的最小降深；當相鄰降水井的降深相同時，s0可取相鄰降水井連線中點的降深；H──潛水含水層厚度(m)；qj──按干擾井群計算的第j口降水井的單井流量(m3/d)；k──含水層的滲透系數(m/d)；R──影響半徑(m)，應按現場抽水試驗確定；缺少試驗時，也可按本規(guī)程公式（1.3.7-1）、公式（1.3.7-2）計算并結合當地工程經驗確定；rij──第j口井中心至i點的距離(m)，此處，i點為降深計算點；當rij>R時，取rij＝R；n──降水井數量。按干擾井群計算的第j個降水井的單井流量（qj）可通過求解下列n維線性方程組計算：（k＝1,…,n）（1.3.5-2）式中：swk──第k口井的井水位設計降深(m)；rkj──第j口井中心至第k口井中心的距離(m)；當j＝k時，取降水井半徑rw；當rkj>R時，取rkj＝R。圖1.3.5-1均質含水層潛水完整井地下水位降深計算1－基坑面；2－降水井；3－潛水含水層底板圖1.3.5-2計算點與降水井的關系1－第j口井；2－第k口井；3－降水井所圍面積的邊線；4－基坑邊線當各降水井所圍平面形狀近似圓形或正方形且各降水井的間距、降深相同時，基坑地下水位降深也可按下列公式計算：（1.3.5-3）（1.3.5-4）式中：s0──基坑地下水位降深(m)；取任意相鄰兩降水井連線中點處的地下水位降深；q──按干擾井群計算的降水井單井流量(m3/d)；r0──各降水井所圍面積的等效半徑(m)；取r0＝，此處，u為各降水井中心點連線所圍面積的周長；j──第j口降水井；sw──降水井水位的設計降深(m)；rw──降水井半徑(m)。當公式（1.3.5-3）中的R/(2r0sin((2j-1)π/2n))項、公式（1.3.5-4）中的R/(2r0sin(jπ/n))項小于1時，其值應取1。對基坑寬度大于R/2的基坑，當各降水井的間距、降深相同時，基坑地下水位降深也可按下列公式計算：（1.3.5-5）（1.3.5-6）式中：s0──基坑地下水位降深(m)；取任意相鄰兩降水井連線中點處的地下水位降深；L──降水井間距(m)；n1、n2──選定的相鄰兩降水井連線中點兩側的計算降水井數量；可分別取由該點至影響半徑范圍內的降水井數量。當公式（1.3.5-5）中的R/(（j-0.5）L)項、公式（1.3.5-6）中的R/(jL)項小于1時，其值應取1。1.3.6含水層為粉土、砂土或碎石土時，承壓完整井的基坑地下水位降深可按下式計算（圖1.3.6）：（1.3.6-1）式中：s0──基坑地下水位降深(m)；計算基坑地下水位降深時，對沿基坑周邊閉合降水井群，s0應取相鄰降水井連線上各點的最小降深；當相鄰降水井的降深相同時，s0可取相鄰降水井連線中點的降深；M──承壓含水層厚度(m)。按干擾井群計算的第j個降水井的單井流量可通過求解下列n維線性方程組計算：（k＝1,…,n）（1.3.6-2）圖1.3.6均質含水層承壓水完整井地下水位降深計算1－基坑面；2－降水井；3－承壓含水層底板當各降水井所圍平面形狀近似圓形或正方形且各降水井的間距、降深相同時，基坑地下水位降深也可按下列公式計算：（1.3.6-3）（1.3.6-4）式中：s0──基坑內地下水位降深(m)；取任意相鄰兩降水井連線中點處的地下水位降深；q──按干擾井群計算的降水井單井流量(m3/d)；r0──各降水井所圍面積的等效半徑(m)；取r0＝，此處，u為各降水井中心點連線所圍面積的周長；j──第j口降水井；sw──降水井水位的設計降深(m)；當公式（1.3.6-3）中的R/(2r0sin((2j-1)π/2n))項、公式（1.3.6-4）中的R/(2r0sin(jπ/n))項小于1時，其值應取1。對基坑寬度大于R/2的基坑，當各降水井的間距、降深相同時，基坑地下水位降深也可按下列公式計算：（1.3.6-5）（1.3.6-6）式中：s0──基坑地下水位降深(m)；取任意相鄰兩降水井連線中點處的地下水位降深；L──降水井間距(m)；n1、n2──選定的相鄰兩降水井連線中點兩側的計算降水井數量；可分別取由該點至影響半徑范圍內的降水井數量。當公式（1.3.6-5）中的R/(（j-0.5）L)項、公式（1.3.6-6）中的R/(jL)項小于1時，其值應取1。1.3.7按地下水穩(wěn)定滲流計算井距、井的水位降深和單井流量時，影響半徑（R）宜通過試驗確定。缺少試驗時，可按下列公式計算并結合當地經驗取值：1）潛水含水層(1.3.7-1)2）承壓含水層(1.3.7-2)式中：R——影響半徑（m）；sw——井水位降深（m）；當井水位降深小于10m時，取sw＝10m；k——含水層的滲透系數（m/d）；H——潛水含水層厚度（m）。1.3.8真空井點降水的井間距宜取0.8mm～2.0m；噴射井點降水的井間距宜取1.5m～3.0m；當真空井點、噴射井點的井口至設計降水水位的深度大于6m時,可采用多級井點降水，多級井點上下級的高差宜取4m～5m。1.3.9當基坑降水影響范圍內存在隔水邊界、地表水體或水文地質條件變化較大時，可根據具體情況，對按本規(guī)程第1.3.5條、第1.3.6條計算的單井流量和地下水位降深進行適當修正或采用非穩(wěn)定流方法、數值法計算。1.3.10降水井的設計單井流量可按下式計算：（1.3.10）式中：Q──基坑降水的總涌水量(m3/d)，可按本規(guī)程附錄E中相應條件的公式計算；n──降水井數量。1.3.11降水井的單井出水能力應大于按本規(guī)程公式（1.3.10）計算的設計單井流量。當單井出水能力小于設計單井流量時，應增加井的數量、井的直徑或深度。各類井的單井出水能力可按下列規(guī)定取值：1真空井點出水能力可取36m3/d～60m3/d；2噴射井點出水能力可按表1.3.11-1取值；表1.3.11-1噴射井點的出水能力外管直徑（mm）噴射管工作水壓力（MPa）工作水流量（m3/d）設計單井出水流量（m3/d）適用含水層滲透系數（m/d）噴嘴直徑（mm）混合室直徑（mm）387140.6～0.8112.8～163.2100.8～138.20.1～5.0687140.6～0.8110.4～148.8103.2～138.20.1～5.010010200.6～0.8230.4259.2～388.85.0～10.016219400.6～0.8720600～72010.0～20.03管井的單井出水能力可按下式計算：（1.3.11）式中：q0——單井出水能力（m3/d）；rs——過濾器半徑（m）；l——過濾器進水部分長度（m）；k——含水層滲透系數（m/d）；1.3.12含水層的滲透系數（k）應按下列規(guī)定確定：1宜按現場抽水試驗確定；2對粉土和粘性土，也可通過原狀土樣的室內滲透試驗并結合經驗確定；3當缺少試驗數據時，可根據土的其他物理指標按工程經驗確定。1.3.13管井的構造應符合下列要求：1管井的濾管可采用無砂混凝土濾管、鋼筋籠、鋼管或鑄鐵管。2濾管內徑應按滿足單井設計出水量要求而配置的水泵規(guī)格確定，濾管內徑宜大于水泵外徑50mm，且濾管外徑不宜小于200mm。管井成孔直徑應滿足填充濾料的要求。3井管外濾料宜選用磨圓度好的硬質巖石的圓礫，不宜采用棱角形石渣料、風化料或其它粘質巖石成分的礫石。濾料規(guī)格宜滿足下列要求：1）砂土含水層D50＝6d50～8d50（1.3.13-1）式中：D50－－小于該粒徑的填料質量占總填料質量50%所對應的填料粒徑(mm)；d50—－小于該粒徑的土的質量占總土質量50%所對應的含水層土顆粒的粒徑(mm)。2）d20<2mm的碎石土含水層D50＝6d20～8d20（1.3.13-2）式中：d20—－小于該粒徑的土的質量占總土質量20%所對應的含水層土顆粒的粒徑(mm)。3）對d20≥2mm的碎石土含水層，宜充填粒徑為10mm～20mm的濾料。4）濾料的不均勻系數應小于2。4采用深井泵或深井潛水泵抽水時，水泵的出水量應根據單井出水內力確定，水泵的出水量應大于單井出水能力的1.2倍。5井管的底部應設置沉砂段，井管沉砂段長度不宜小于3m。1.3.14真空井點的構造應符合下列要求：1井管宜采用金屬管，管壁上滲水孔宜按梅花狀布置，滲水孔直徑宜取12mm～18mm，滲水孔的孔隙率應大于15%，滲水段長度應大于1.0m；管壁外應根據土層的粒徑設置濾網；2真空井管的直徑應根據設計出水量確定，可采用直徑38mm～110mm的金屬管；成孔直徑應滿足填充濾料的要求，且不宜大于300mm；3孔壁與井管之間的濾料宜采用中粗砂，濾料上方應使用粘土封堵，封堵至地面的厚度應大于1m。1.3.15噴射井點的構造應符合下列要求：1噴射井點過濾器的構造應符合本規(guī)程第1.3.14條第1款的規(guī)定；噴射器混合室直徑可取14mm，噴嘴直徑可取6.5mm；2噴射井點的井孔直徑宜取400mm～600mm，井孔應比濾管底部深1m以上；3孔壁與井管之間填充濾料的要求應符合本規(guī)程第1.3.14條第3款的規(guī)定；4工作水泵可采用多級泵，水泵壓力宜大于2MPa。1.3.16管井施工應符合下列要求：1管井的成孔施工工藝應適合地層特點，對不易塌孔、縮孔的地層宜采用清水鉆進；鉆孔深度宜大于降水井設計深度0.3m～0.5m；2采用泥漿護壁時，應在鉆進到孔底后清除孔底沉渣并立即置入井管、注入清水，當泥漿比重不大于1.05時，方可投入濾料；遇塌孔時不得置入井管，濾料填充體積不應小于計算量的95％；3填充濾料后，應及時洗井，洗井應充分直至過濾器及濾料濾水暢通，并應抽水檢驗降水井的濾水效果。1.3.17真空井點和噴射井點的施工應符合下列要求：1真空井點和噴射井點的成孔工藝可選用清水或泥漿鉆進、高壓水套管沖擊工藝（鉆孔法、沖孔法或射水法），對不易塌孔、縮孔的地層也可選用長螺旋鉆機成孔；成孔深度宜大于降水井設計深度0.5m～1.0m；2鉆進到設計深度后，應注水沖洗鉆孔、稀釋孔內泥漿；濾料填充應密實均勻，濾料宜采用粒徑為0.4mm～0.6mm的純凈中粗砂；3成井后應及時洗孔，并應抽水檢驗井的濾水效果；抽水系統(tǒng)不應漏水、漏氣；4降水時真空度應保持在55kPa以上，且抽水不應間斷。1.3.18抽水系統(tǒng)在使用期的維護應符合下列規(guī)定：1降水期間應對井水位和抽水量進行監(jiān)測，當基坑側壁出現滲水時，應采取有效疏排措施；2采用管井時，應對井口采取防護措施，井口宜高于地面200mm以上，應防止物體墜入井內；3冬季負溫環(huán)境下，應對抽排水系統(tǒng)采取防凍措施。1.3.19抽水系統(tǒng)的使用期應滿足主體結構的施工要求。當主體結構有抗浮要求時，停止降水的時間應滿足主體結構施工期的抗浮要求。1.3.20當基坑降水引起的地層變形對基坑周邊環(huán)境產生不利影響時，宜采用回灌方法減少地層變形量。回灌方法宜采用管井回灌，回灌應符合下列規(guī)定：1回灌井應布置在降水井外側，回灌井與降水井的距離不宜小于6m；回灌井的間距應根據回灌水量的要求和降水井的間距確定；2回灌井深度宜進入穩(wěn)定水面以下1m，回灌井過濾器應位于滲透性強的土層中，其長度不應小于降水井過濾器的長度；3回灌水量應根據水位觀測孔中水位變化進行控制和調節(jié)，回灌后的地下水位不應超過降水前的水位。采用回灌水箱時，其距地面的水頭高度應根據回灌水量的要求確定；4回灌用水應采用清水，宜用降水井抽水進行回灌?；毓嗨|應符合環(huán)境保護要求。1.3.21當基坑面積較大時，可在基坑內設置一定數量的疏干井。1.3.22基坑排水系統(tǒng)的輸水能力應滿足降水井抽水的總涌水量要求。1.4集水明排1.4.1對基底表面匯水、基坑周邊地表匯水及降水井抽出的地下水，可采用明溝排水；對坑底以下的滲出的地下水，可采用盲溝排水；當地下室底板與支護結構間不能設置明溝時，基坑坡腳處也可采用盲溝排水；對降水井抽出的地下水，也可采用管道排水。1.4.2排水溝的截面應根據設計流量確定，設計排水流量應符合下式規(guī)定：Q≤V/1.5（1.4.2）式中：Q──排水溝的設計流量（m3/d）；V──排水溝的排水能力（m3/d）。1.4.3明溝和盲溝坡度不宜小于0.3％。采用明溝排水時，溝底應采取防滲措施。采用盲溝排出坑底滲出的地下水時，其構造、填充料及其密實度應滿足主體結構的要求。1.4.4沿排水溝宜每隔30m～50m設置一口集水井；集