基坑降水设计及施工方案3.2.1 降水方案设计1. 地下水情况：本工程场区主要存在 3 层地下水，地下水类型分别为：第1 层地下水为层间潜水，含水层 为第 3 大层卵砾石层、砂层，该层地下水水位连续分布；第2、3 层地下水为承压水，赋存 于第 5 大层和第7 大层的卵砾石层及细砂、中砂层当中，均具有较高的压力水头：第2 层 地下水承压水头高度约在5m〜6m左右；第3层地下水承压水头高度约在16m〜18m左右 各层地下水类型及实测水位如下表所示序号地下水类型含水层岩性静止水位埋深(m)静止水位标高(m)1层间潜水卵砾石层、砂层13.3 0〜15.9022.60〜24.602第一层承压水卵砾石层及细砂、中砂层18. 50〜20.0018. 51〜19.723第二层承压水卵砾石层及细砂、中砂层20.10 〜21.7016.91〜18.02在工程场区第 2 大层的粉土层中还赋存有 1 层地下水，其类型为台地潜水该层地下水的 水量和水位在整个场区不够连续，根据勘察院设于场区附近的地下水长期观测孔的观测资料 及区域性水文地质资料，在拟建场区及其附近区域，台地潜水的当前水位标高在33.50m左 右2. 降水要求降水要求是将上述地下水降至基坑坑底标高以下0.5m；基坑内北侧车库部分开挖深度内未 见地下水，只需要在外侧布置自渗井将上层滞水引入潜水层，以防止上层滞水影响基础施工； 在基坑南侧开挖深度教为复杂，11.7〜19.6m不等，而且大部分深度都大于13.6m，特别是 二区的深坑区部分，深度深且面积大；而地下水位埋深为13.3 0〜15.90m，因此，此部分需 大面积排降地下水。
以满足深坑区土方、支护、基础桩施工的要求并保证坑底覆土的安全 基坑南侧开挖深度大部分都大于13.6m，因此也需要进行降水3. 降水方案的选择1) 根据降水要求和地下水、地层分布及组成的特点, 结合我们周边工程的施工经验,同时参 考周边工程的降水成果，本工程采用大口井结合自渗井的降水方案基坑北侧车库部分由于 开挖深度较浅采用自渗井渗水，利用自渗井(针对场区内所存在的上层滞水)将上层滞水输送 到潜水中，而基坑南侧开挖深度较深，采用大口管井围降的方法降水，此部分基坑外侧、内 侧均布置降水井，用管井降水井的深度控制降水范围达到基坑降水目的，用管井降水井的密 度阻止地下水流入基坑2) 根据本工程平面划分，基坑北侧开挖的深度为 11.05m 左右，而地下潜水水位在地下水 位埋深为13.3 0〜15.90m，此部分地下水对基坑的施工没有影响，因此，不做降水处理，考 虑到地勘报告中勘测出潜水上部有一层不连续的上层滞水，为防止上层滞水影响支护的稳定 性及土方施工，在基坑车库部分的上侧布置自渗井，将此部分滞水引入潜水层中局部出现 少量地下水时，可采用明沟排水进行排降3) 而基坑南侧开挖深度较深，基本都大于13m，因此，在基坑南侧的上部布置大口管井排 降潜水；中间深坑区-19.6m、-17.6m、-15.6m位置为满足开挖要求，需要进行抽降开挖深 度范围内的潜水及第一层承压水头。
根据地质勘察报告，含水层以粗砂、卵石层为主本工 程范围内潜水的水流走向为东北---西南，即场区西南部水位较低，东北部水位较高拟在 深坑区周边布置大口管井，以满足深坑区的开挖要求4) 如果采用了上述降水方法，在开挖时仍有局部出现地下水，特别是几个开挖较深的设备 坑部分，可采用明沟排水的方式作为补充降水4. 降水设计依据及降水计算结果1) 降水设计依据(1) 华东建筑设计研究院提供紅VCC招标图纸》；(2) 根据北京市勘察设计研究院提供的《**电视台新台址建设工程(B区)岩土工程勘察报告 (草本)》(3) 本投标人临近工程的施工经验以及参考周边工程的设计计算方法、降水成果以及有关参 数4) 《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)及其他现行相关规范标准2) 设计计算结果 根据场区内的地质及挖深情况对深坑区进行降水计算基坑中间深坑区内潜水和第一层承压 水的总涌水量为6232m3/d,基坑上侧的降水井为第二阶段的降水，是对深坑区降水的有利补 充即在内侧降水井停抽前一周时间，开始起用外侧的降水井，以维持基坑内部的安全水位 此时基坑内侧深坑区的底板已施工完毕，只需要控制潜水水位在浅区的底板以下0.5m即可。
因此，在基坑上侧布置一定数量的降水井与车库部分的内侧降水井同时抽水形成围降的效果即可5. 降水井布置： 降水井布置不单纯考虑涌（出）水量，还要考虑疏干潜水减少残余水，采取缩小井距的措施， 因此，降水井实际布置井数储备量较大；根据场区内地质及挖深情况进行降水计算，降水井 的具体布置如下：1） 考虑到地勘报告中勘测出潜水上部有一层不连续的上层滞水，为防止这一层滞水影响施 工，在基坑北侧布置自渗井，将此部分滞水引入潜水层中渗井井底进入卵石层，局部出现 少量地下水时，可采用明沟排水进行排降基坑北侧自渗井中心线距离基坑上口线约1.0〜 1.5m，共布置自渗井42 口，自渗井间距为7.5m，井深度为16m，由自然地坪开始打井2） 在基坑南侧的上部距离基坑上口线约1.0〜1.5m位置布置降水井，井深26m，井直径600mm，间距为10.5m，共布置36 口大口管井；此部分降水井由地面打井3） 在车库与基坑南侧交界处也布置大口管井，目的是与基坑上侧的降水井形成封闭降水， 以达到更好的排降效果，共布置23 口大口管井，其井深22m，井直径600mm，间距为10.5m此部分降水井由-9.0m打桩标高处进行打井。
以下开挖土方时随挖随截，保证降水井口高出 地坪至少 0.3m4） 在基坑二区的深坑区-19.6m、-17.6m、-15.6m位置需抽降潜水及第一层承压水头外侧 降水井由于受到降水半径的影响达不到更好的降水效果，因此，在深坑区 （即开挖深度为 -19.6m、-17.6m、-15.6m位置）的周围布置大口管井以满足深坑区挖土的要求,共布置18 口 大口管井，井间距为10.5m,井深度为20m此部分降水井由-11.0m位置打井（考虑到泥浆 池对基底的影响在距基底 2m 位置进行打井以免扰动老土），以下开挖土方时随挖随截，保 证降水井口高出地坪至少0.3m前期排降地下水以基坑内侧的降水井为主，布置在基坑上 侧的管井，前期作为渗井用，后期内部降水井撤除前，才开始抽水，以维持基坑内的安全水 位5） 在基坑南侧、西侧的肥槽内共布置5 口集水井，将内侧降水井抽出的水抽至边侧集水井 后，采用 50t〜80t/h 的潜水泵集至地面，也可用二次提水箱将水集至地面集水井的直径 为600mm，深度为20m,由-11m位置进行打井，以下开挖土方时随挖随截，保证降水井口高 出地坪至少0.3m降水井的数量及构造见下表：序号类型间距(m)直径(mm)深度(m)数量(口)材料打井面标咼1外侧渗井7.54001642滤料自然地坪2外侧管井10.56002636无砂砾石混凝土管自然地坪3车库内侧管井10.56002223无砂砾石混凝土管-9.0m4深坑区管井9.06002018无砂砾石混凝土管-11.0m5集水井600205无砂砾石混凝土管-11.0m6潜水水位观测井100204钢管自然地坪7承压水水位观测井100181钢管-9.0m6) 降水井的抽水时间及撤除时间前期降水以基坑内侧降水井抽降为主，布置在基坑上侧的大口管井前期作为渗井使用，在深 坑区的结构施工至周边底板标高处时，可停止其深坑区周边降水井的使用；在停止使用前一 周左右基坑外侧的降水井开始抽水；此部分的降水井为辅助性降水，用以维持坑内的安全水 位。
位于车库部分的降水井在相应部位的底板施工时在撤除 各区段降水井的布置如下图：降水井平面图6. 降水井构造1) 自渗井构造基坑北侧自渗井中心线距离基坑上口线约1.0〜1.5m，共布置自渗井42 口，自渗井间距为 7.5m，井深度为16m,由自然地坪开始打井自渗井井孔直径①400mm，井孔内填2〜4mm滤 料，采用地质钻进行成孔2) 大口管井构造井孔直径©600mm，井管为内径©300mm、外径400mm的无砂砾石混凝土滤管，井管与井孔之间填土 2-6mm滤料，井管口高出地面0.3m并加井盖采用反循环钻机成孔3) 水位观侧孔构造 北京地区属于严重缺水城市，为防止过多抽吸地下水而浪费能源，观测水位十分重要；为有 效控制水位降深、防止过多抽吸地下水而浪费能源、过少抽吸地下水影响土方开挖，观测水 位是十分重要的拟在基坑内、外侧布置水位观测孔，可用调整泵高度或泵流量来控制降深，水位观侧由专人负责，做好记录观测井共布置5 口，基坑的四面各一口，自地面成孔深度 为22m,由-9.0m打井，间距为10.5m,共23 口；基坑南侧周边为管井，井深26m，间距10.5m, 共36 口深坑区降水井为20m，观测潜水；深坑区中部设置一口，自-9.0m位置成孔，深度 为18m,观测第一层承压水头，观测孔的孔径为100mm，采用钢管。
4) 自渗井、大口管井及水位观测井的构造如下图所示：降水井构造图5) 排水系统基坑内侧降水井内安装集程大于30m，根据井深选用10〜15t/h潜水电泵，水泵用钢丝绳吊 在井内并用胶管或塑料管与地面排水管连接而肥槽内的集水井选用50〜80t/h潜水电泵 集水至地面基坑南侧深坑区的降水井，采用 PVC 管将深坑区降水井中的水抽至集水井， 而布置在车库部分的内侧降水井边侧布设© 150mm钢管直接与周边的集水井相连接;用集水 井将水集至地面流入出口处的沉淀池，在沉淀池中将地下水中携带的泥砂净化后再排入市政 管线，以避免水污染6) 明沟排水在基坑局部的设备深坑开挖受地下水影响时，可开挖深度600mm，宽度为300mm边坡1:0.5 的排水沟，或集水坑，间隔30〜40m设置直径400mm，深度为1.0m的集水井，集水井可用 无砂砾石混凝土井管，也可采用钢筋过滤器；井内安装潜水电泵将水抽至地面排水管，土方 开挖过程中可挑明沟将水引至边侧排水沟和集水井，在一区中间几个设备坑开挖时，应及时 做好明沟排水7) 单井抽水试验 为确保设计降水的成功，进场后进行单井出水量试验，验证现场实际情况与勘察报告是否相 符，获得相关数据作为降水的依据，根据实际的出水量验证降水方案的合理性。
1) 按设计的基本要求，配15m3/h、20m3/h、30m3/h,集程54m， 32 m3/h，集程52m的潜 水泵进行深坑区抽水试验，观测其稳定降深后单井出水量是否大于450 m3/d2) 根据q-s结果，观测其稳定水量后降水井水位降深情况，若q-s结果比较好，可初步 选定单井出水量及泵型，再进行下一步群井抽水试验单井抽水试验计划进行3眼井，可安装水表进行出水量的估算，单井抽水试验要获得以下 结果：单井的最大出水能力最佳水量(q)和降深(s)的关系单井抽水的有效影响范围水位恢复时间计算参数K和R值对单井出水能力进行评价8) 群井抽水试验(1) 按设计的基本要求配22m3/h，集程54m的潜水泵进行群井抽水试验，观测其稳定降深 后群井总出水量是否大于6232m3/d2) 若试验结果与设计计算中相符则可调整计算中的参数，减少抽水井数通过群井抽水要 测出以下参数：根据Q-T-S达。