降水施工工藝工法

降水施工工藝工法QB/ZTYJGYGF-FJ-0111-建筑安裝工程有限企業(yè)魏瑞芳1序言1.1工藝工法概況在地下水位較高的透水土層中進行基坑開挖施工時，由于基坑內(nèi)外的水位差較大，較易產(chǎn)生流砂、管涌等滲透破壞現(xiàn)象，有時還會影響邊坡或坑壁的穩(wěn)定。因此，往往需要在開挖之前，采用人工降水措施，將基坑內(nèi)或基坑內(nèi)外的水位減少至開挖面如下。目前廣泛運用于房屋建筑、地鐵車站等深基坑施工中。1.2工藝原理在基坑土方開挖之前，用真空（輕型）井點、噴射井點或管井深入含水層內(nèi)，用不停抽水方式使地下水位降至坑底如下，同步使土體產(chǎn)生固結(jié)以以便土方開挖。2工藝工法特點2.1輕型井點降水具有機具設(shè)備簡樸，使用靈活，裝拆以便，降水效果好，可提高邊坡的穩(wěn)定，防止流砂現(xiàn)象的發(fā)生，降水費用較低等長處。但需配置一套井點設(shè)備。2.2噴射井點降水設(shè)備較簡樸，排水深度大，可達8～20m，比多層輕型井點降水設(shè)備少，基坑土方開挖量少，施工快，費用低。2.3管井井點降水設(shè)備較為簡樸，排水量大，可替代多組輕型井點作用，水泵設(shè)在地面，易于維護等長處。2.4電滲井點降水除有與一般井點降水相似的長處外，還可用于滲透系數(shù)很小的黏土和淤泥中，效果良好；同步與電滲一起產(chǎn)生的電泳作用，能使電極周圍土體加密。3合用范圍本原則合用于輕型井點、噴射井點、管井（深井）井點、電滲井點降水施工。表1各類降水措施合用范圍井點類型滲透深度（cm/s）降水深度（m）土類輕型井點及多級輕型井點10-2~10-53~66~12粉質(zhì)粘土、粉土、細砂、中細砂噴射井點10-3~10-68~20黏土、淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土管井井點＜10-620~40粉土、砂土、碎石土、巖石電滲井點＞10-5＞10含薄層粉砂的粉質(zhì)黏土、粉土、粉細砂4重要引用技術(shù)原則《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一原則》(GB50300)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50202)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范》(JGJ120)《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ/T111)5施工措施5.1輕型井點：在基坑外圍或一側(cè)、兩側(cè)埋設(shè)井點管深入含水層內(nèi)，井點管的上端通過連接彎管與集水總管連接，集水總管再與真空泵和離心水泵相連，啟動抽水設(shè)備，地下水便在真空泵吸力的作用下，經(jīng)濾水管進入井點管和集水總管，排出空氣后，由離心水泵的排水管排出。5.2噴射井點：運用井管下部的噴射裝置，將高壓水（噴射井點）或高壓氣（噴氣井點）從噴射器噴嘴噴出，管內(nèi)形成負壓，使周圍含水層中的水流向管中排出。5.3管井井點：運用鉆孔成井，多采用單井單泵抽取地下水的降水措施。一般當管井深度不小于15m時，也稱為深井井點。5.4電滲井點：在輕型井點或噴射井點管的內(nèi)側(cè)加設(shè)電極，通以直流電，運用黏土的電滲現(xiàn)象把流向井點的水排出地面。6工藝流程及操作要點6.1施工工藝流程施工準備施工準備施工方案技術(shù)交底井點布置布置成孔下井管填料封口洗井試抽地面抽水系統(tǒng)安裝驗收鉆機移位不符合符合質(zhì)量記錄井點運行水位檢測井管拆除井點運行記錄不符合陰陽極設(shè)置（電滲井點）回灌（必要時）圖1降水施工工藝流程圖6.2操作要點6.2.1施工降水以施工階段為獨立降水單元組織降水，按照工程構(gòu)造特點，在開始降水時整體起動降水井，將地下原始水位降至基坑工作面下1m（降水設(shè)計位置），再有計劃的分批、間隔、有序啟動降水井降水，穩(wěn)定降水水位。6.2.2井點的布置1輕型井點布置：應根據(jù)基坑的平面形狀與大小、土質(zhì)和水文狀況、降水深度等而定。當基坑或溝槽寬度不不小于6m，降水深度不不小于5m時，可采用單排水點，設(shè)在地下水上游一側(cè)。當基坑或溝槽寬度不小于6m或土質(zhì)不良、滲透系數(shù)較大時，宜采用雙排水點，設(shè)在基坑或基槽的兩側(cè)。當基坑面積較大，宜采用環(huán)狀井點布置。2噴射井點布置：與輕型井點基本相似。3管井井點布置：采用沿基坑外圍四面呈環(huán)形布置，或沿基坑（溝槽）兩側(cè)或單測呈直線形布置。井管中心距基坑（溝槽）邊緣距離。當用沖擊鉆時為0.5～1.5m，當用鉆孔法成孔時不不不小于3m。井管埋設(shè)深度和距離，應根據(jù)降水面積和深度及含水層的滲透系數(shù)而定。4電滲井點布置：同輕型井點沿基坑外圍布置。6.2.3降水井施工關(guān)鍵工序控制點1專人負責進料，保證井壁管、過濾管（外包80目鋼絲網(wǎng)）、圍填砂、粘土等材料的質(zhì)量。2定位完畢后、埋設(shè)護孔管，埋設(shè)護孔管規(guī)定垂直，護孔管盡量進入原狀土層內(nèi)20～50cm，外圍用粘土填實，防止泥漿返出孔外，孔斜誤差不超過1%。3鉆進清孔。選擇沒有沖擊作用力的鉆機，防止破壞降水井濾水通道，水來源局限性導致降水失敗。鉆進前測量好鉆具總長，精確計算機上余尺，控制鉆進深度，鉆進中不適宜使用泥漿護壁，影響后來降水井出水效果。適合注水進入井孔，提高水頭。終孔深度到達后，對孔內(nèi)自造漿用清水抽換，同步保持孔內(nèi)液面高度。4下井管，按設(shè)計井深事先將井管排列、組合，下管時所有深井的底部按標高嚴格控制，并且保持井口標高一致。井管應平穩(wěn)入孔，保證環(huán)狀填礫間隙厚度不小于100mm5填礫沖孔，下入鉆桿至離沉淀管底50cm，井口加上補心進行換漿，逐漸調(diào)稀泥漿到比重1.08左右時邊填邊測，一邊填一邊開小泵量泥漿循環(huán)。填礫到達規(guī)定深度后停止。6止水封孔，為了防止上部泥漿及降水直接滲透礫料內(nèi)影響成井質(zhì)量，等填礫結(jié)束20分鐘后，上部填粘土。7洗井。洗井規(guī)定采用活塞和空壓機聯(lián)合洗井措施，缺一不可。規(guī)定洗井臺班至少2個臺班，保證洗井質(zhì)量，直至井內(nèi)出清水，基本不含砂，出水量大，井底沉砂不不小于20cm。8下泵試抽：洗井結(jié)束后，待水位恢復可按設(shè)計下泵，下入深度宜在濾水管下半部分的位置，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個小時，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，積極配合抽水試驗。9抽水試驗：為了確定該場地水文地質(zhì)參數(shù)，根據(jù)設(shè)計規(guī)定，抽水試驗必須在井群正式施工前進行，試驗選用井位圖上降水井作為抽水井，另一降水井暫作為觀測井，采用深井潛水泵，井打好后，先各抽1～2天或更長時間，以保證抽水時流量穩(wěn)定，待水位恢復，抽水開始前應測定孔內(nèi)和潮水水位變化狀況，則抽水試驗應選擇井內(nèi)水位波動相對平穩(wěn)的時段。開始進行抽水試驗，觀測前，測量2口井的初始水位，觀測水位時間間隔，抽水開始0～10min，每1min觀測1次共10次；10～30min，每2min觀測1次；，30～100min每5min觀測1次；100min后來每50min觀測一次。如48小時仍無法大體完整繪出S－lgt和lgs-lgt曲線，時間還也許繼續(xù)延長，根據(jù)抽水試驗得到參數(shù)分析，也許存在的水力聯(lián)絡(luò)狀況，選用合適公式確定有關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)，根據(jù)測得的水文地質(zhì)參數(shù)，再重新進行井群計算，優(yōu)化降水方案，選配合適流量的抽水泵，制定對應的降水運行方案。10抽水需要每天24小時派人現(xiàn)場值班，并做好抽水記錄，每天報水位、流量。記錄內(nèi)容包括降水井涌水量Q和水位降深S，并在現(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，理解其有關(guān)關(guān)系，以掌握抽水動態(tài)，指導降水運行到達最優(yōu)。選擇有代表性的井及時抽干井內(nèi)的水觀測恢復水位，以準備掌握水位降深，又不過大影響降水正常運行。抽水運行期間還必須注意觀測沉井進展狀況，記錄沉井標高，注意搜集沉井監(jiān)測資料變化狀況。7勞動力組織表1勞動力安排表（10口井/天參照用工）工種人員數(shù)量（人）工種人員數(shù)量（人）電工1普工3機修工38重要機具設(shè)備8.1施工機械8.1.1管井井點降水：成孔機械有擊鉆機、鍋錐鉆機；抽水機械有離心泵、深井泵、深井潛水泵、空壓機。8.1.2輕型井點降水：成孔機械有小型鉆機；抽水機械有離心泵、真空泵。8.1.3噴射井點降水：成孔機械有鉆機；抽水機械有高壓泵、空壓泵、真空泵、離心泵。8.1.4電滲井點降水：成孔機械有鉆機；抽水機械有離心泵、直流電機。8.2工具用品 鐵锨、撬棍、手推車、扳手、電纜、閘箱等專用、通用工具。9質(zhì)量控制9.1易出現(xiàn)的質(zhì)量問題9.1.1基坑內(nèi)水位下降不均勻、基坑外側(cè)地表變形大。9.1.2濾管的位置、標高以及濾網(wǎng)和砂濾料規(guī)格未按照土層狀況選用，滲透能力差。9.1.3井點受雜物堵塞。9.2保證措施9.2.1對降水實行效果進行復核，在降水標高不能滿足設(shè)計規(guī)定的狀況下及時確定井水補救措施，盡快貫徹補救方案，使工程施工順利進行。9.2.2施工現(xiàn)場應做好基坑內(nèi)的明排水準備工作，以防基坑開挖時遇雨能及時將基坑內(nèi)的積水抽干。9.2.3在井管四面灌注砂濾料完畢后應立即洗井。洗井時將管井孔壁泥皮破化，并把附近土層內(nèi)遺留下來的的泥漿及時吸出。9.2.4在井內(nèi)安裝水泵前，測量井孔的實際深度和井底沉淀物的厚度，假如井深局限性或沉淀物過厚，需要對井孔進行沖洗，排除沉渣。9.2.5降水的設(shè)備（重要是潛水泵）在施工前及時做好調(diào)試工作，保證降水設(shè)備在降水運行階段運行正常。工作現(xiàn)場要備足水泵，數(shù)量多于井數(shù)的2臺。使用的水泵要做好平常保養(yǎng)工作，發(fā)現(xiàn)壞泵應立即修復，無法修復的應及時更換。9.2.6降水工作應與開挖施工親密配合，根據(jù)開挖的次序、開挖的進度等狀況及時調(diào)整降水的運行數(shù)量。9.2.7降水配電線路設(shè)置專門工作線路，實行專線供電。實行雙回路電源，在工地停電時及時轉(zhuǎn)換供電方式，由電網(wǎng)供電變?yōu)樽园l(fā)電供電，保證降水工作運轉(zhuǎn)正常。9.2.8加強施工過程中的水位監(jiān)測，切實負責；使降水水位的數(shù)據(jù)采集真實可靠，為采用多種措施提供根據(jù)。在地下水位有特殊變化和有降水影響時，加大降水數(shù)據(jù)采集頻率，及時調(diào)整降水參數(shù)。9.2.99.2.109.2.11井管口應有保護措施，防止雜物掉入井管內(nèi)。10安全措施10．1重要安全風險分析機械傷害、觸電傷害10．2保證措施10.2.1對施工現(xiàn)場的危險源進行有效控制，防止職業(yè)危害，建立良好的作業(yè)環(huán)境。10.2.2鉆（沖）井孔時，應及時排除泥漿，清除棄土，保持地面平整堅硬，防止人員跌傷。10.2.3吊裝或起拔井點管時，應遵守起重設(shè)備操作規(guī)程，注意避開電纜或照明電線，防止觸電。10.2.4降水井施工階段安全重點為降水井鉆孔安全及防護安全，降水井下井管吊裝安全控制。降水運行階段的安全控制重點為降水用電安全、做好安全用電的檢查防護。10.2.5井點管和抽水設(shè)備的安裝必須平穩(wěn)、牢固，保證降水期間設(shè)備的正常運行。降水過程中對降水井口焊接防護井蓋，防止發(fā)生不安全事故。10.2.6現(xiàn)場機械操作人員必須持證上崗，多種機械設(shè)備必須由專人負責使用。11環(huán)境保護措施11.1在降水前做好對周圍環(huán)境的調(diào)研工作，合理使用井點降水，盡量減少對環(huán)境的影響。井點運行過程中進行地下水位監(jiān)測的同步，還應對周圍環(huán)境進行監(jiān)測。包括對坑外地形的變化，臨近建筑物的沉降和傾斜等。11.2產(chǎn)生的泥漿、棄土及時清運，運送時必須覆蓋，防止產(chǎn)生揚塵和遺撒。12應用實例12.1工程簡介根據(jù)工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件及基坑周圍建筑物環(huán)境條件，金花路車站基坑降水采用坑內(nèi)管井降水+觀測井+回灌井的綜合方案。通過對本工程的周圍環(huán)境、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)進行分析，對本工程有利的地質(zhì)環(huán)境如下：地層中的中砂夾層（4-7層飽和密實中砂，該層分布地面下34.0m如下，厚度0.60～4.10m），滲透系數(shù)較大，采用管井法降水時，降水井可不穿透此層，對基坑中水位的下降有利。12.2施工狀況降水的步序：基坑內(nèi)降水采用坑內(nèi)分層降水至設(shè)計水位、分批運行；主體工程施工完畢后，分層恢復至自然水位的施工方案。圍護構(gòu)造灌注樁、止水帷幕施工完，基坑內(nèi)降水井及設(shè)施施工完畢后，對基坑內(nèi)分層整體進行降水，將坑內(nèi)水位降至設(shè)計