管井井點降水施工工藝工法

#減壓井結(jié)構(gòu)圖減壓井結(jié)構(gòu)圖減壓井觀）》4井結(jié)構(gòu)圖基坑外回灌井結(jié)構(gòu)圖網(wǎng)等情況進行詳細調(diào)查，并寫出調(diào)查報告。施工前對施工場地進行清理、平整，應保證場地的三通一平，確保用電安全。探明地下管線及建構(gòu)筑物等障礙物的埋深和位置，挖出探坑并作好詳細的標示標記。施作地面排水等臨時設施，并對進場設備材料等進行檢查。降水設計由降水專業(yè)單位對降水施工進行專項設計，對排水進行規(guī)劃設計，現(xiàn)場鋪設排水管網(wǎng)。施作滿足地表水和施工排水要求的排水設施?；映鏊坑嬎銘鶕?jù)地下水類型、基坑形狀、補給條件、降水井的完整性、基坑所處的地質(zhì)水文條件以及布井方式等因素，合理選擇計算公式。根據(jù)基坑出水量、基坑深度、地質(zhì)水文條件以及現(xiàn)場抽水試驗確定降水井布置、井深、水泵的選型等。3?井管降水井徑一般為600mm，管徑為400/50mm，疏干井（潛水及微承壓水降水）井管采用濾水管（一般為無砂水泥管），井管外壁包裹一層100目尼龍布，周邊回填2?4mm礫石濾料。減壓井在承壓水含水層范圍內(nèi)井管為濾水管，井管外壁包裹一層100目尼龍布，周邊回填2?4mm礫石濾料，承壓水隔水頂板以上為不透水管（一般為水泥管），周邊回填粘土并壓實，減壓井深入到承壓水隔水底板以內(nèi)。觀測井采用PVC管，觀測井根據(jù)觀測不同類型的水其深度不同，井管周邊處理同對應功能的井。以圖3中的地質(zhì)水文為例，疏干井、減壓井、觀測井及回灌井構(gòu)造示意如圖3所示。-（：~~:'otajIT:潛水位微承壓水位屆ITlg**測井及回灌井構(gòu)造示意如圖3所示。-（：~~:'otajIT:潛水位微承壓水位屆ITlg**I-C守號竊sx.t5050&潛水位微承壓水位壓水位一ET+e--uvrirpi-FR-lh?.⑩-..1.疏干井結(jié)構(gòu)圖;承壓水含水層/.■⑩.1疏干井觀測井結(jié)構(gòu)圖潛水位微承壓水位⑨⑩1潛水位微承壓水位壓水位一ET+e--uvrirpi-FR-lh?.⑩-..1.疏干井結(jié)構(gòu)圖;承壓水含水層/.■⑩.1疏干井觀測井結(jié)構(gòu)圖潛水位微承壓水位⑨⑩11⑩2減圖3疏干井、減壓井、觀測井及回灌井結(jié)構(gòu)示意圖降水井施工降水井施工工藝控制1）定井位：根據(jù)降水設計方案提供的井位圖、地下管線分布圖的位置，在保證降水效果的情況下，對井位和井間距做適當?shù)恼{(diào)整。正常情況下井位偏差W50mm,若遇特殊情況（比如地下障礙、地面或空中障礙）需調(diào)整井位時，應及時調(diào)整。為保證安全，定井位后挖探坑以查明井位處有無地下管線、地下障礙物，深度以挖（或釬探）到地層原狀土為準。2）埋設護筒：為避免鉆進過程中循環(huán)水流將孔口回填土沖塌，鉆孔前埋設鋼護筒。深度視地層情況而定。在護筒上口設進水口，并用粘土將護筒外側(cè)填實。護筒必須安放平整，護筒中心即為降水井中心點，當上部回填土顆粒較大時，則采用人工挖孔護壁，防止鉆孔內(nèi)漿液的流失，保證鉆進正常進行。3）鉆機就位、調(diào)整：鉆機就位時調(diào)整鉆機的平整度和鉆塔的垂直度，對位后用機臺木墊實，以保證鉆機安裝平穩(wěn)。4）鉆孔：在鉆孔過程中保證孔內(nèi)泥漿液面高度與孔口平，嚴防塌孔。在地層條件允許的情況下，盡量使用地層自造泥漿成孔，若鉆孔通過易塌孔的流砂層或泥漿漏失嚴重的地層時，采用人工造漿護壁鉆進，泥漿比重調(diào)至1.1?1.3。5）換漿：鉆孔至設計深度以下0.5m左右，將鉆頭提高0.5m,然后用清水繼續(xù)反循環(huán)操作替換泥漿。6）下管：下管前檢查井管是否已按設計要求包纏尼龍紗網(wǎng)，以防地層中細砂層流失，造成地面下沉。井管確保在井孔居中不歪斜。7）填濾料：填料從井四周均勻緩慢填入，避免造成孔內(nèi)架橋現(xiàn)象，洗井后如發(fā)現(xiàn)濾料下沉及時補充濾料，填料高度嚴格按設計要求執(zhí)行。減壓井井點從井底向上至濾水管頂部均填濾料；在濾水管以上采用優(yōu)質(zhì)粘土，并做好井口封閉工作。8）洗井：采用壓風機洗井，當井內(nèi)存水不夠時及時注入清水。對于不同含水段采用雙隔離塞水氣方法沖洗，達到水清砂凈為止。9）安裝潛水泵及管路系統(tǒng)：安裝前檢查電機和泵體，確認完好無誤后方可安裝，潛水電機、電纜和接頭的絕緣安全可靠，并配有保護開關控制，以確保安全運行。注意在抽水過程中電纜與管道系統(tǒng)不被挖掘機、吊車等碾壓、碰撞損壞，現(xiàn)場在這些設備上進行標識。10）試抽：洗井后，對井管進行單井試抽，如有異常情況，重新洗井，并再次進行抽水試驗。洗井結(jié)束后，待水位恢復可按設計下泵，下入深度宜在濾水管下半部分，以保證足夠的降深。排水管道及電源線路一定要先連接好，試抽3小時，測定井內(nèi)水位及觀測孔水位變化，安裝水表測流量，預估降水試驗運行途徑，等水位恢復后，進行抽水試驗，確定降水能力、降水速度。降水井施工控制要點1）根據(jù)降水井井位布置圖，測量放樣出實際井位，采用鉆機成孔，成孔后檢查井孔垂直度和孔徑，符合要求后對孔內(nèi)泥漿進行置換，降低泥漿比重，減少泥沙沉淀，然后下放井管，第一節(jié)井管底必須形成封閉，防止泥沙直接進入。在井管下放過程中，井管可能會浮在某一位置下不去，要及時向井管內(nèi)加入清水，增加井管自重，使其下沉到位。當井孔出現(xiàn)塌孔時凡遇坍孔，要拔出井管重新鉆孔，嚴禁在坍孔情況下插入井管。2）疏干井井管采用濾水管，井管周邊采用尼龍布包裹，井管連接處采用竹片連接鐵絲綁扎固定，井管垂直于井孔正中下放到位后，在井管周邊由人工用鐵鍬對稱、均勻填筑碎石濾料，嚴禁直接用手推車或裝載機等設備直接填筑，各方向的填料速度應均勻進行，避免造成濾管偏移及濾料在孔內(nèi)架橋現(xiàn)象，濾料應具有一定的磨圓度，含泥量（含石粉）W3%，嚴禁使用片狀、針狀的石屑。洗井后濾料下沉應及時補充濾料，實際填料量不小于95%理論計算量，成孔垂直度應控制在1%以內(nèi)，確保疏干井的成活率。3）減壓井施工時，結(jié)合地質(zhì)勘察報告，鉆孔過程中對鉆孔渣樣進行詳細分析比照，并做好土樣記錄，確定每口減壓井位置的承壓水埋深，并詳細檢查井深，井深必須進入承壓水含水層，并進入承壓水隔水底板lm,同時保證成井直徑和垂直度，承壓水含水層范圍采用濾水管（無砂水泥管），四周填透水濾料，減壓井施工濾水管放置位置及井深控制尤為重要，施工期間嚴格控制濾水管及濾料的填筑范圍，承壓水含水層頂面以上禁止使用濾水管和濾料，防止基坑外微承壓水及潛水被抽走，導致地面沉降，真正起到只降承壓水的目的。承壓水含水層以上采用不透水管（水泥管），四周粘土回填密實，水泥管四周回填粘土時根據(jù)實際情況可以摻入5%水泥，回填時均勻緩慢回填，防止井管錯位。4）降水井施工完成后立即洗井，將井內(nèi)泥漿全部抽出，直到為清水，含砂含泥量合格為止，否則需要重新補井。洗井采用污水泵及空壓機反復抽洗，直到井管內(nèi)水清砂凈。為防止雨污水、泥砂或異物落入井中，井管口高出地面不小于200mm，并加井蓋等臨時保護。基坑開挖施工過程中井口用尼龍布包裹覆蓋，防止土體或雜物進入井內(nèi)造成於井。安放水泵前，再進行一次清洗，沖除沉渣，保持濾網(wǎng)暢通，洗井過程中應觀測水位及出水量變化情況。降水施工1?降水井洗井完成后，潛水泵及泵管潛水泵安裝吊放至井內(nèi)，當潛水泵下至井底后向上提升2m左右懸吊固定水泵。安裝并接通電源，做到單井單控電路，并檢查漏電保護系統(tǒng)。井管系統(tǒng)安裝完畢后進行試抽水，記錄出水量及水位變化情況，檢算降水井降水能力，以備及時調(diào)整降水方案。2?連網(wǎng)統(tǒng)一抽水后應連續(xù)抽水，不應中途間斷，需要維修更換水泵時，應逐一進行，同時加大水位變化的監(jiān)測頻率。開始抽降時要間隔逐一啟動水泵。抽水開始后，應逐一檢查排水管道是否暢通，有無滲漏現(xiàn)象，如接頭處或排水管滲漏應返工或維修。為防止因抽地下水帶出地層細顆粒物質(zhì)造成地面沉降，對抽出的水要進行含砂量檢測：粗砂含量＜1/5萬、中砂含量＜1/2萬、細砂含量＜1/1萬。首次（洗井后抽水前）含砂量檢測合格后，在抽水期間間隔時間不超過3個月定期進行含砂量檢測，異常情況下應根據(jù)情況加密檢測次數(shù)。抽水開始后，應逐一檢查單井出水量、出水含砂量。當含砂量過大，可將水泵上提，如含砂量仍然較大，應重新洗井，洗井后仍不符合要求時廢棄，重新打井。降水期間對降水井出水量、井內(nèi)水位進行動態(tài)觀測，并對地下水動態(tài)變化進行及時分析；當?shù)叵滤患眲∽兓瘧皶r分析原因（如水泵損壞、地下含水構(gòu)筑物突然破裂漏水或區(qū)域地下水位上升等），采取相應的處理措施。降水期間每天24小時派人值班，并做好記錄，每天報水位、流量情況。記錄內(nèi)容包括降水井出水量Q和水位降深S,并現(xiàn)場繪制S—T、Q—T、S—Q曲線與基坑開挖深度附近監(jiān)測資料繪于同一圖上，了解其相關關系，以掌握抽水動態(tài)，指導降水運行達到最優(yōu)。降水期間根據(jù)水位觀測井、降水井的水位變化來判斷基坑的降水效果，降水按照分層、分區(qū)進行控制，根據(jù)基坑開挖的順序及每層開挖深度來控制降水井的啟動范圍、啟動時間、降水深度及出水量，并隨時觀測水位變化情況，確?；臃侄畏謱娱_挖時，基坑內(nèi)水位始終處于開挖面底0.5?1.0m以下，避免降水過快或降水不到位，避免由于降水過快導致管涌、流沙、地面突然沉降等。一般情況下，降水需要在基坑開挖前10?15天進行。為防止在降水期間發(fā)生意外停電事故，現(xiàn)場需有備用電源（如：發(fā)電機、二路供電系統(tǒng)），并配有自動切換裝置。同時儲備一定數(shù)量連接好泵管的水泵，以防井內(nèi)水泵損壞時能夠及時更換。在距離基坑比較近的建筑物周邊設置回灌井，當基坑外側(cè)水位變化比較大，超過1m時，可以立即通過回灌井向土體內(nèi)回灌，防止土體中水量過多減少，引起建筑沉降。減壓井降水控制深基坑施工之前應根據(jù)地質(zhì)水文資料、基坑開挖深度、承壓水隔水頂板底至基坑底的土體厚度、承壓水頭高度、隔水不透水層厚度等資料初步計算判斷基坑底的抗突涌能力，當水頭壓力大于水土自重時，必須進行減壓?？雇挥框炈悖篕§w日5式中：H：承壓水頭，由含水層頂面算起；

h：承壓含水層頂板至開挖槽底的土層厚度；Ks:安全系數(shù)（取1.1）；丫w：水的重度（10kN/m3）；丫：土的重度（19kN/m3）。當土體重量小于水頭壓力時，基坑開挖施工至臨界面之前，必須進行卸壓,同時檢查降水效果、降水井運轉(zhuǎn)情況、卸壓井及觀測井水位，確認沒有問題后才能繼續(xù)進一步開挖，防止基坑開挖至臨界面突發(fā)涌水事故。并根據(jù)觀測井及降水井水位降深進行計算進一步驗證基坑內(nèi)的水位降，確定降水井布置、水泵選型及降水時間的合理性，保證基坑施工的安全。6.2.6降水井封閉1.主體結(jié)構(gòu)施工完成后回收水泵和水管，即可將降水井封閉。2?基坑外降水井的后期處理：含水層段采用中粗砂填入井管內(nèi)，利用井孔內(nèi)存水使之飽和，依靠自重密實，其他部位采用粘性土回填井口下2m，距井口2m以上采用C15素混凝土回填并人工搗實。3?基坑內(nèi)降水井的后期處理：基坑完成開挖后，去除基底以上井管，在井口安放壁厚10mmd400mm鋼管，施工墊層及防水層，鋼管中部焊接止水環(huán)，做好防水處理，待結(jié)構(gòu)頂板及抗浮梁全部施工完成后澆筑微膨脹砼封堵，并加焊鋼蓋板,封堵方式如圖4所示?！觯瑫r口常喬浮"J戡陽止克環(huán)J0TIE匚凹口金勺版程換I■?透制雋堂=■，時口常喬浮"J戡陽止克環(huán)J0TIE匚凹口金勺版程換I■?透制雋堂=圖4減壓井封堵示意圖7勞動力組織井管降水施工勞動力組織如表1。

表1勞動力配置表序號工種人數(shù)備注1現(xiàn)場負責人1總體負責施工全過程2技術人員2確定井位、施工記錄、質(zhì)量檢查及水位監(jiān)測3鉆機司機2負責反循環(huán)鉆機鉆孔施工4泥漿控制4負責泥漿攪拌、送漿及回收5由工2負責水泵管理6電焊工1封井7普工6降水管理合計18主要機具設備井管降井施工機械設備配置如表2。表2機械設備配置表序號作業(yè)名稱機具設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1鉆孔QZ-150臺1根據(jù)地層確定2洗井空壓機3m3臺13廢棄泥漿外泥漿車10m3臺14洗井污水泵臺滿足實際需要5降水施工潛水泵臺滿足實際需要6封井電焊機BX-500臺1質(zhì)量控制易出現(xiàn)的質(zhì)量問題降水泥沙含量超標；降水控制不到位；出現(xiàn)於井。保證措施降水過程中設專人負責抽水、觀測、檢查出水量及水泵的運轉(zhuǎn)情況等，做好記錄，及時反饋信息。降水井施工完成后及時洗井，當泥沙含量超標時，加強檢測，通過洗井等措施后仍不能達到要求時，需要重新補井。成孔時檢查成孔直徑，保證井管周邊濾料的厚度，濾料回填時由人工從四周緩慢、均勻下料，防止出現(xiàn)搭橋現(xiàn)象。鉆孔成井時預留一定的井深，出現(xiàn)少量於井時仍能夠滿足降水要求，當於井無法滿足降水要求時，必須洗井或重新成井。安全措施主要安全風險分析過量降水或降水不當，造成沉降過大風險；臨電管理風險；承壓水控制不當，造成基底突涌風險。10.2保證措施工現(xiàn)場必須備有滿足降水要求的備用電源，形成二路電源，并全部連接檢查完成，保證停電后能夠立即切換電源供電，快速恢復降水，同時加強對二路電源的檢查，保證處于完好狀態(tài)。降水時必須備好3至5個排水管路、電源等均連接好的水泵，確保出現(xiàn)水泵損壞時能夠快速更換。加強對排水量、含泥含砂量的檢測，以及地面及周邊建筑物的監(jiān)測并及時進行數(shù)據(jù)分析。大面積降水之前必須進行降水試驗，驗證降水方案的合理性，否則及時對降水方案進行調(diào)整。根據(jù)抽水試驗得到的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，基坑開挖之前確定好減壓井的抽水時機，啟動減壓井的范圍和土方開挖工序緊密配合，在保證基坑內(nèi)水位降深要求的前提下，合理安排水泵啟動時間。根據(jù)抽水試驗停水時地下水回水速度，當基坑開挖過程中出現(xiàn)突然斷電或水泵損壞情況時，必須在地下水水頭上升至臨界點之前完成水泵備用電源連接的啟動抽水或是完成回填反壓工作，防止突涌的出現(xiàn)。11環(huán)保措施卸壓降水施工造成的環(huán)境影響卸壓降水施工對環(huán)境的影響主要有：破壞地下水系的平衡，造成地下水資源的損失；排水溢流出及施工泥漿排放造成環(huán)境污染；抽水造成地表沉降。環(huán)保措施施工之前做好排水設計和合理規(guī)劃，保證排水順暢，防止到處溢流影響周邊環(huán)境。充分調(diào)查地質(zhì)水文資料，降水進行詳細計算并通過實驗驗證控制降

水，在保證施工安全的前提下，盡可能少降地下水，減少對地下水資源的浪費，并降低用電消耗，節(jié)約能源。降水井施工時產(chǎn)生的泥漿應該存放至指定地點后統(tǒng)一處理，嚴禁隨意排放，污染環(huán)境。合理設置回灌井，將抽出的地下水通過回灌井回灌至地下，減少對地下水資源的浪費。加強對地表及周邊環(huán)境的監(jiān)測，當出現(xiàn)沉降超標時，立即分析原因采取措施，控制沉降進一步發(fā)展，避免造成環(huán)境破壞。12應用實例工程簡介哈爾濱地鐵一號線交通學院站為地下二層島式站臺車站，基坑長239.4米，寬19.4米，小里程端基坑開挖深度為17.9m，圍護結(jié)構(gòu)深度為26.836m；基坑標準段開挖深度為16.18米，圍護結(jié)構(gòu)深度為24.64m左右；大里程端基坑開挖深度為28m，圍護結(jié)構(gòu)深度為26.94m。共設三個出入口及三個風亭。交通學院站地處松花江漫灘區(qū)，地質(zhì)水文條件復雜，是哈爾濱地鐵一號線距離松花江最近的一座車站。根據(jù)地勘報告施工場地地下水可分為潛水、孔隙微承壓水和承壓水。地層主要為粉質(zhì)粘土、粉砂及中粗砂組成，交通學院站地質(zhì)柱狀圖見圖5所示。圖5④1T2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)圖5④1T2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)12.1.1潛水：含水層由①層雜填土、①1層粉質(zhì)粘土、粘土構(gòu)成。1）①1層雜填土密實度差，孔隙大，有利于地下水的儲存和滲透，雨季時含水豐富，出水量較大。Q1層粉質(zhì)粘土、通1T2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土飽含地下水，但透水性較弱，屬弱~微透水地層，給水性較差。2）哈爾濱市地下水水位最高一般在7-8月份，最低水位多出現(xiàn)在翌年的3月份至5月份。場地內(nèi)潛水穩(wěn)定水位埋藏較淺，在自然地面下3.15?3.70m,高程為116.57?117.04m之間（大連高程系），水位起伏和地形起伏基本一致。場地地下潛水主要接受大氣降水、地下管線滲漏補給，亦和松花江、馬家溝河水呈互補關系，以蒸發(fā)和側(cè)向徑流排泄為主，水位和水量隨季節(jié)性變化，地下水位的年變化幅度在2.0m左右左右。該含水層主要補給來源為大氣降水、管道滲漏。12.1.2微承壓水：微承壓含水層由①2粉砂、通1T2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、通3中砂、（A3T1層粉質(zhì)粘土、（A3T2粉砂構(gòu)成。相對隔水頂板為（A1層粉質(zhì)粘土、（A1T2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，相對隔水底板為⑨粉質(zhì)粘土。A3中砂滲透系數(shù)：水平kh=8000X10-6cm/s,垂直kv=7830X10-6cm/s（抽水試驗為72.74m/d）,屬透水?強透水地層。相對隔水頂板為A1層粉質(zhì)粘土、A1T2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，相對隔水底板為⑨粉質(zhì)粘土（滲透系數(shù)：水平kh=1.3X10-6cm/s，垂直kv=0.48X10-6cm/s）。根據(jù)地質(zhì)勘察報告微承壓含水層水頭埋深在地面下5.12m，高程為114.98m，承壓水頭高度4.58m。該含水層與松花江具有密切的水力聯(lián)