泉州市政大道地下人行通道施工方案.docx
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泉州市政大道地下人行通道施工方案
人行地道专项方案
编制人:
主编人:
技术负责人:
审核人:
审批人:
厦门xxxx工程有限公司
二OO九年六月二十三日
施工组织设计(施工方案)报审表
施表7.1共页第页
工程名称
xx火车站站前大道xx大道Ⅱ标
施工单位
厦门xxxx工程有限公司
编制单位
现报上人行地道工程施工组织总设计/施工组织设计/施工方案文件,请予以审查。
主编
编制人
工程项目部/专业分包施工单位(盖章)
技术负责人
审核单位
总承包单位审核意见:
2009年月日
总承包单位(盖章)
审核人
审批人
审查单位
监理审查意见:
监理审查结论:
□同意实施□修改后报□重新编制
监理单位(盖章)
专业监理工程师
日期:
总监理工程师
日期:
地下人行道专项施工方案
一、工程简介:
1、工程概况:
本工程位于福厦铁路xx火车站,工程从朋山岭立交开始至站前广地道为止,道路全长2.67Km,道路红线宽度60-71米,主线设计车速60公里/小时,辅道设计车速40公路/小时。
xx火车站站前大道xx大道
标工程,xx火车站站前大道xx大道路段K1+600—K3+040,长度为1440m,道路红线为60m。
箱涵个数2个,箱涵桩位暂定在K2+000,K2+630。
地下人行通道1个。
地下人行通道在K2+530。
2、场地工程地质情况
根据上海市城市建设设计研究院提供的岩土工程勘察报告,场地土自上而下依次为:
⑴填土,厚约3.3米;
⑵中砂,厚约3.2米。
⑶粉质粘土,厚约1.4m;
⑷残积砂质粘性土,厚约6.7m,局部缺失;
本场地基坑开挖范围内的地下水主要是填土中的上层滞水,受大气降水和地表排水等影响。
⑷残积砂质粘性土层中的地下水为孔隙潜水类型,局部具有弱承压性,水头埋深7.9-8.50m;
图1 地下人行通道平面图
3. 结构设计概况
图2 主通道断面图(单位:
cm)
地下人行通道在K2+530,本基坑工程部分采用分两个阶段开挖,基坑上部设计砖砌挡水坎,高度300,厚120,1:
2水泥砂浆粉面厚15;底部砖砌排水沟300×300,内侧1:
2水泥砂浆粉面厚15。
上部分开挖至填土层完毕,为自然放坡,坡度比是1:
1.5;下部分开挖做护坡,坡度比是1:
1.5;,做1:
2水泥砂浆护面,厚50内置钢筋网片¢6@300,¢60-PCV泄水孔@2000*2000入土端包裹透水土工布。
基坑部分采用旋喷桩作为止水帷幕,旋喷桩桩径Φ800,搭接250,桩长暂定为5.0m。
基坑开挖断面图位置详C00DJ04-03(2/2)。
一、桩基的施工
(一)、施工机具
施工机具主要由钻机和高压发生设备两大部分组成。
由于喷射种类不同,所使用的机器设备和数量均不同,如下表:
设备名称型号功率数量单位
旋喷钻杆XY-410kW1台
高压柱塞泵3D2-S2-85/4575kW1台
空压机6m337kW1台
浆液搅拌机立式4kW1台
灌浆泵SGB6-1022kW1台
排污泵立式7.5kW1台
配套设备若干
(二)、施工工艺
1.场地三通一平
施工前应保证场地的三通一平,确保用电安全。
2.桩位测设
桩位应严格按照图纸设计测设,偏差不得大于50mm。
3.试桩及确定工艺参数
为保证施工质量应严格遵守试桩要求,在展开大批量制桩前进行试桩,以校验施工工艺参数是否合理,现根据工程经验提出试桩用工艺参数如下:
⑴注浆管:
提升速度12~18cm;旋转速度10~20r/min。
⑵水:
压力20~25Mpa;流量85L/min。
⑶浆液压力:
≥20Mpa;流量>60Lmin。
⑷空气:
压力0.5~0.9Mpa;流量0.7m3/min。
⑸水灰比:
1:
1
4.钻机就位
钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直,施工时旋喷管的允许倾斜度不得大于1.5%。
5.钻孔
本工程采用76型旋转振动钻机,钻进深度可达30m以上,适用于标准贯入度小于40的砂土和粘性土层,当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻机钻孔。
钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。
6.插管
插管是将喷管插入地层预定的深度。
使用76型振动钻机钻孔时,插管与钻孔两道工序合二为一,即钻孔完成时插管作业同时完成。
如使用地质钻机钻孔完毕,必须拔出岩芯管并换上旋喷管插入到预定深度。
在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水、边插管,水压力一般不超过1MPa,若压力过高,则易将孔壁射塌。
7.喷射作业
当喷管插入预定深度后,由上而下进行喷射作业,技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求,并随时做好记录,绘制作业过程曲线。
当浆液初凝时间超过20h应及时停止使用该水泥浆液(正常水灰比1:
1,初凝时间为15h左右)
8.冲洗
喷射施工完毕后,应把注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存水泥浆。
通常把浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
9.移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。
10.工艺流程图
旋喷桩施工工艺流程图
不合格
合
格
合格
(三)、质量控制
1.桩位偏差<5cm,钻孔垂自度<1%H。
2.钻杆要进行量测,并作记录,经常检查孔深,保证孔深达到设计要求。
3.严格按设计配合比例率拌制水泥浆液,拌制好的水泥浆液超过2小时不能使用。
4.旋喷桩施工中,严格控制空压机、高压水泵、送浆泵的压力和提升喷浆速度。
5.提升过程中,拆卸钻杆后,继续旋喷施工时,保持钻杆有不小于10cm的搭接长度。
6.经常检查高压系统、管道系统、使压力、流量能够达到规范要求以保证桩径达到设计要求。
(四)、注意事项
1.在旋喷桩施工区排桩采用1,5,9…,间隔跳打的方法进行施工。
2.钻机或旋喷机就位时机座要平稳,立轴或转盘要与孔位对正,倾角与设计误差一般不得大于0.5°。
3.喷射注浆前要检查高压设备和管路系统。
设备的压力和排量必须满足设计要求,管路系统的密封圈必须良好,各通道和喷嘴内不得有杂物。
4.喷射注浆作业后,由于浆液析水作用,一般均有不同程度收缩,使固结体顶部出现凹穴,所以应及时用水灰比为0.6的水泥浆进行补灌,并要预防其它钻孔排出的泥上或杂物进入。
5.为了加人固结体尺寸,或对深层硬上,为了避免固结体尺寸减小,可以采用提高喷射压力、泵量或降低回转与提升速度等措施,也可以采用复喷工艺:
第一次喷射(初喷)时,不注水泥浆液,初喷完毕后,将注浆管边送水边下降至初喷开始的孔深,再抽送水泥浆,自下而上进行第一次喷射(复喷)。
6.在喷射注浆过程中,应观察冒浆的情况,以及时了解土层情况,喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。
采用单管或一重管喷射注浆时,冒浆量小于注浆量20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因并采取相应的措施。
若系地层中有较大空隙引起的不冒浆,可在浆液中掺加适量速凝剂或增大注浆量,如冒浆过大,可减少注浆量或加快提升和回转速度,也可缩小喷嘴直径,提高喷射压力。
7.对冒浆应妥善处理,及时清除沉淀的泥渣。
在砂层中用单管或二重管注浆旋喷时,可以利用冒浆进行补灌已施工过的桩孔。
但在粘土层、淤泥层旋喷时,因冒浆中掺入粘上或清水,故不宜利用冒浆回灌
8.在软弱地层旋喷时,固结体强度低。
可以在旋喷后用砂浆泵注入M15砂浆来提高固结体的强度。
9.在湿陷性地层进行高压喷射注浆成孔时,如用清水或普通泥浆作冲洗液,会加剧沉降,此时宜用空气洗孔。
10.在砂层尤其是干砂层中旋喷时,喷头的外径不宜大于注浆管,否则易夹钻。
11.在开钻前根据管线图摸清管线位置及走向,遇有不明管线应及时向上级汇报。
二、基坑降水
(1)降水目的
根据本工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求,本次降水的目的:
1、通过降水及时疏干开挖范围内土层的地下水,使其得以压缩固结,以提高土层的水平抗力,防止开挖面的土体隆起,保证土钉支护锚杆顺利施工.
2、在基坑开挖施工时做到及时降低基坑中的地下水位,保证基坑的干开挖施工的顺利进行。
3、避免本场地基坑底部发生突涌,或局部(如集水坑)挖穿不透水层引起喷涌,造成影响底板施工.
(2)、工作量布置依据及工作量
Ⅰ基坑底突涌的可能性评价
1、基坑底板稳定性评价条件:
承压水上覆不透水层的厚度H应满足下式要求:
H·≥Fs·γw·h/γs
H—承压水上覆不透水层的厚度(m),
根据地址钻探资料表明基坑不透水层粉质粘土厚度约为0.4~1.7M左右
γs—基坑底以下不透水层的土的加权平均重度(KN/m3),根据地质钻探资料粉质粘土为19.5KN/m3;
h—承压水头高于承压含水层顶板的高度(m),承压含水层的顶深度为-0.6m左右,承压水头高度取地表以下2.4m,则:
h=2.4-(-0.6)=3m;
γw—水的重度(KN/m3),取10KN/m3;
Fs—安全系数,一般为1.0~1.2,取1.1;
2、评价结果:
H=0.4~1.7M<1.10×10.00×3/19.5=1.69m;
3、评价结果分析
根据上述验算结果分析:
当本工程基坑开挖基坑底时,上覆承压水不透水层的厚度大于只有0.4~1.7m,基坑底会发生突涌,故基底是不稳定的,因此,本工程对承压水可必须考虑采取减压抽水措施。
Ⅱ降水井工作量布置依据
1、基坑内抽水量的估算
1)基坑涌水量计算:
根据对周围场地水文地质情况的了解,场区地下水将影响基坑开挖和基坑支护,并影响基础施工,该部分水应予以排除。
综合考虑水文地质条件、基坑大小,基坑降水的排水量可估算如下:
Q=1.366k
(2H-S)SW
Lg(1+R/r0)
式中Q——基坑涌水量
k——渗透系数,综合地质钻探资料及本公司在xx地区施工经验取k=1.1
H——含水层厚度,为了利用地质钻探参照地址试抽孔钻探成果,根据<抽水实验规程>取9M
S——基坑水位降深,按水位处见2.4M计,降至地下室底板承台以下1M即大约标高-0.2米处计算,S=2.6M
R——降水影响半径R=2S
=16
r0——基坑等效半径,偏于安全按基坑长边一半26米计算
由于下部为中砂层,渗透系数大。
按上述方法估算,基槽总涌水量约为300m3/d。
本地区地下上层滞水水位较高,且含水层渗透性较差,地下水位降低比较困难,根据本工程基础深度、水文地质情况、日降排水量和我们在xx地区各类地层中的降水经验,本工程拟采用大口井方法进行基坑降水,降水要兼顾护坡施工、基坑开挖。
大口井主要设在基坑坑外1.5-2.5米处,降水井布置见附图1
降水井d=800mm
钢丝网钢筋笼d=500mm
滤料直径5-40mm碎石
井深15m(净深不能小于12m)
井距10m(可根据实际情况移位,控制在6-12m左右)
井中心距槽顶边1.5—2.5m
井数6口
2)基坑抽水量的确定原则
本基坑的出水量主要包括地下水的储存量、地下水的垂直补给量与降雨量,由于对降雨量目前无资料估测,且根据上部潜水含水层的透水性较弱的特性,在短时期内因降雨渗入地层内的渗入量不会很多,因此,本次对基坑的抽水量确定、井数设计与抽水泵的选择只考虑地下水的储存量,对于降雨量的排出,采用明排水的施工措施来解决。
2、坑内降水井数量的布置
n=A/a井
n—井数(口);
A—基坑降水面积(m2)
a井—单井有效抽水面积(m2);根据我公司的降水施工经验在xx地区,第3层以上的以填土为主的潜水含水层的特性单井有效抽水面积a井一般为150m2~250m2,取150m2;
即:
n=A/a井=1189/150=7.93则拟定8口。
3坑内降水井工作量设计结果分析
1)由上述计算结果的数据如下:
①地下水容积储存量W=1189×2.6×0.5(给水度:
经验系数)=1724m3;
②降水井8口;
2)抽水量计算
当选用QDX3-20-0.75型流量为3.0m3/h的潜水泵抽水时:
每天抽水量Q抽=3×8×24=576m3;
3)抽水天数计算
抽水天数t=总储存量W÷每天抽取的储存量W抽
=1724÷576=2.9天
4)从以上计算结果可知:
(箱涵K2+000设计8口降水井,箱涵K2+630设计8口降水井。
地下人行通道K2+530设计10口降水井。
)当8口降水井全部抽水时,8天后就能将基坑内的地下水疏干,但由于本场地的潜水含水层的渗透性较差,地层内每天的出水量可能难以满足每台泵72m3/d的抽水能力的要求,即每台泵的抽水将可能是间续抽水,因此按每天抽水12个小时计,则经抽水6天后基坑内的地下水即可疏干,因此,上述布置的井数完全能满足本次基坑的干挖土施工的要求。
Ⅲ工作量布置
根据本次降水目的与要求、水文地质条件及基坑开挖的深度等因素,并对本工程基坑内的地下水的出水量进行了计算以及对基坑底板突涌的可能性进行了评价验算,本次降水工作量的布置只在基坑布置疏干降水井,同时也作为减压抽水井。
降水井布置如下:
共布置8口降水井,详见“降水井平面布置图”(图1)。
(3)、降水井构造与设计要求
1、井口:
井口应高于地面以上0.50m,以防止地表污水渗入井内,一般采用优质粘土或水泥浆封闭,其深度不小于4.00m;
2、井壁管:
井壁管均采用钢筋外面裹30目~40目钢丝网,井壁管直径为φ500mm;(内径);
3、填砾料(绿豆砂或瓜子片):
从井底向上至地表以下10m围填瓜子片,在瓜子片围填面以上围填颗粒磨圆度较好的4#砂(绿豆砂),填至地表以下3m;
4、填粘性土封孔:
在绿豆砂的围填面以上采用优质粘土围填至地表并夯实,并做好井口管外的封闭工作;
5、各井的结构及安装部位见“降水井结构图(图2~图3)。
(4)、基坑开挖后排水系统设计
考虑本地区5~10月份雨季长、雨量大,基坑底又是透水性差的土层,如果降水后,基坑内仍有可能上层滞水,基坑开挖后采取坑内排水,,在坑内做集水井集中抽排。
本降水体系,除上层滞水不能彻底抽排外,将水位降至基底以下50cm以保证干底作业是有把握的,排水沟沿坑底四周设置,底宽240mm,沟底低于坑底300mm,坡度为1%。
集水井沿坑底边角设置,间距25米,直径0.6米,井底低于坑底1~2米,下无砂井管和滤料,采用碎石压底进行强排。
对于地表水,采取“堵”和“疏”结合的办法:
沿基坑护坡压顶砌筑240mm高挡水墙,以防地表水进入基坑;在施工硬化地面前,沿基坑四周距坑边1.5米埋设宽240mm的排水明沟,排向市政雨水井,向雨水井方向作成流水坡,坡度为1%,将地表水引流至雨水井内。
集水坑排水:
分内外集水坑,外集水坑沿基坑周边设8个,构筑物外围间距每20米设置一个,尽量设置在构筑物转角处。
集水坑间用集水沟连通,形成一个环行互通的干沟体系,对周边排水形成一个有效的隔断;同时,基坑底设置集水网沟,网沟沿基坑底均匀分布,双向设置,对基底渗水进行排除。
集水坑做法:
采用混凝土管作为坑壁材料,管径D800,管长1.0米。
施工时,采用人工挖孔桩的方法进行:
先根据降水图的要求定出集水坑的位置,再将混凝土管吊装到位,然后采用沉井法施工,在管内均匀掏挖土方,使混凝土管顶逐渐下沉到低于坑底0.5米深度,管口用120厚砖墙砌至坑底面,注意应留出集水口与集水沟相连。
坑内底部设滤网,滤网用双向Ф10间距200焊接成骨架,外罩一层钢丝滤网,滤网安装后铺设200厚碎石滤水层,即可下泵排水。
水泵采用50型潜水泵每井一台,另准备2台50型水泵做为备用泵。
集水沟做法:
与集水坑相连设置集水明沟,最浅处明沟截面为0.24*0.24米,坡度0.5%,坡向相邻集水坑
集水坑、沟的处理:
上层施工前需对建筑物内的集水坑、沟进行处理,先回填碎石,然后用比沟宽500的彩条布和油毡进行覆盖
(5)、成井(孔)施工工艺与技术要求
成孔施工机械设备选用QJ150-1型工程钻机及其配套设备。
采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管,围填填砾、粘性土等成井工艺。
成井工艺流程如下:
降水井位测量及布设钻井换浆下放滤水管填下砾料洗井下放潜水泵抽水。
1、测放井位:
根据降水井平面布置图测放井位,当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时,现场可作适当调整;
2、埋设护口管:
护口管底口应插入原状土层中,管外应用粘性土和草辫子封严,防止施工时管外返浆,护口管上部应高出地面0.10m~0.30m;
3、安装钻机:
机台应安装稳固水平,大钩对准孔中心,大钩、转盘与孔的中心三点成一线;
4、钻进成孔:
开孔孔径为φ500mm,一径到底。
钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳,轻压慢转,以保证开孔钻进的垂直度,成孔施工采用孔内自然造浆,钻进过程中泥浆密度控制在1.10~1.15,当提升钻具或停工时,孔内必须压满泥浆,以防止孔壁坍塌;
5、清孔换浆:
钻孔钻进至设计标高后,在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m,进行冲孔清除孔内杂物,同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.10,孔底沉淤小于30cm,返出的泥浆内不含泥块为止;
6、下井管:
钢筋笼管,应检查是否符合设计要求。
下管前必须测量孔深,孔深符合设计要求后,开始下井管,应保证钢筋笼管能居中,井管焊接要牢固,垂直,下到设计深度后,井口固定居中;
7、填砾料(绿豆砂或瓜子片):
在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层,以防止孔壁塌土,填砂时应选干净均匀的粗砂,均匀填灌至滤管顶上、自然标高以下1~1.5m,以保证水流畅通。
填砾料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m~0.50m,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砾料,并随填随测填砾料的高度。
直至砾料下入预定位置为止。
8、井口封闭:
为防止泥浆及地表污水从管外流入井内,在地表以下回填3.00m厚粘性土止水,或采用水泥浆封孔。
9、洗井:
在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水,待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井,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。
10、安泵试抽:
成井施工结束后,在降水井内及时下入潜水泵与接真空管、排设排水管道、地面真空泵安装、电缆等,电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中不被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏,因此,现场要在这些设备上进行标识。
抽水与排水系统安装完毕,即可开始试抽水。
先采用真空泵与潜水泵交替抽水,真空抽水时管路系统内的真空度不宜小于-0.06MPa,以确保真空抽水的效果。
11、排水:
洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明渠内,通过排水渠将水排入场外市政管道中。
(6)、降水运行:
1、试运行
1)试运行之前,准确测定各井口和地面标高、静止水位,然后开始试运行,以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。
2)成井施工阶段应边施工边抽水,即完成一口投入降水运行一口,观察能否将基坑内地下水降到基坑底开挖面以下1.00m深。
水位降到设计深度后,即暂停抽水,观测井内的恢复水位。
2、降水运行
1)降水井应在基坑开挖前十五天进行,做到能及时降低基坑中的地下水位;
2)降水井抽水时,潜水泵的抽水间隔时间自短至长,每次抽水井内水抽干后,应立即停泵,对于出水量较大的井每天开泵的抽水的次数相应要增多。
3)降水运行过程中,做好各井的水位观测工作,及时掌握地下水位的变化情况。
4)降水运行期间,现场实行24小时值班制,值班人员应认真做好各项质量记录,做到准确齐全。
5)降水运行过程中对降水运行的记录,应及时分析整理,绘制各种必要图表,以合理指导降水工作,提高降水运行的效果。
降水运行记录每天提交一份,对停抽的井应及时测量水位,每天1~2次;
3、降水运行技术措施
1)井点使用时,应保证连续不断的抽水,用专用电箱供电,降水运行阶段应保证电源供给,如遇电网停电,有关单位须提前两个小时通知降水施工人员,以便及时采取措施,保证降水效果及施工安全。
2)对出水情况进行检查、监测,确保“先大后小、先混后清”的出水规律。
3)降水运行阶段应经常检查泵的工作状态,一旦发现不正常应及时调泵并修复;一旦井点管被淤塞,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。
4)做好基坑内的明排水准备工作,以防基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内的积水抽干;
5)电缆线,配电箱的排设与安装,布置要合理,不影响挖土施工作业。
6)降水的设备(主要是潜水泵)在施工前及时做好调试工作,确保降水设备在降水运行阶段运转正常。
4、井点管拔除
1)当基础底板砼达到一定的强度,沿道路一侧的降水设备可以减少或停止抽水,结构完工回填土前,方能拔除井点系统。
2)拔出时可采用倒链或撑杆式起重设备。
3)拔出井点管后,所留孔洞用砂或土填塞。
(7)、投入主要机械设备
编号
设备名称
规格型号
数量
电功率(KW)
1
工程钻机
QJ150-1型
1台套
37
2
泥浆泵
3PNL
1台
22
3
电焊机
BX1-500-3
2台
10×2
4
潜水泵
QDX3-20-0.75
10台
0.75/台
(8)、施工管理人员及劳动力配备
序号
岗位
人数
备注
1
项目工程师
1
2
施工员
1
3
技术员
2
4
机长
1
兼安全员
5
钻探工
3
三、土方开挖
1、地质情况:
资料来源:
根据上海市城市建设设计研究院提供的岩土工程勘察报告,场地土自上而下依次为:
⑴填土,厚约3.3米;
⑵中砂,厚约3.2米。
⑶粉质粘土,厚约1.4m;
⑷残积砂质粘性土,厚约6.7m,局部缺失;
本场地基坑开挖范围内的地下水主要是填土中的上层滞水,受大气降水和地表排水等影响。
⑷残积砂质粘性土层中的地下水为孔隙潜水类型,局部具有弱承压性,水头埋深7.9-8.50m;本场地基坑开挖范围内的地下水主要是素填土中的上层滞水,受大气降水和地表排水等影响。
⑷中砂层中的地下水为孔隙潜水类型,局部具有弱承压性,水头埋深6.77-7.46m;
3、施工段:
根据施工计划,沿道路纵横方向分为3个施工段,分段开挖。
4、总体计划:
土方工程放坡开挖,根据建设单位委托设计的基坑维护及放坡进行施工,坑内采用集水坑降水,坑底加排水沟闭合;
5、降、排水方法:
地面排水
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