深井井點降水在深基坑施工中的應(yīng)用

上海五冶ERW項目部何子房

深井井點降水在深基坑施工中的應(yīng)用深井井點降水因具有排水量大、降水深、不受吸程限制、井距大等優(yōu)點而被廣泛用于深基坑降水施工中，配上真空泵更能適應(yīng)土壤滲透系數(shù)較少情況下的深層，降水效果明顯，是近年來上海等軟土地基地區(qū)深基坑施工中應(yīng)用較多的一種深層降水設(shè)備。本文主要介紹寶鋼ERW工程熱處理線深基坑施工中深井井點降水的應(yīng)用情況。摘要工程為寶鋼新建套管熱處理線工程，位于寶鋼廠區(qū)高速線材東南側(cè)，介于無二路與經(jīng)六路、無一路與緯二東路之間。熱處理線深基礎(chǔ)主要包括淬火爐、回火爐，液壓站，煙囪基礎(chǔ)，埋深-6.8米。位于BD跨1~4線間，詳見熱處理深基坑土方平面圖。

工程地質(zhì)情況見表1場地土層的分布。1、工程概況熱處理深基坑土方平面圖土層號土層名稱濕度狀態(tài)或密度層底深度（m）壓縮性①1雜填土濕～飽和松散1.5～4

②粉質(zhì)粘土濕～飽和軟塑-可塑3.5～5中等③2粘質(zhì)粉土飽和松散6～9中等③3淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土飽和流塑10～12高④淤泥質(zhì)粘土飽和流塑22～24高⑤1-1粉質(zhì)粘土濕～飽和軟塑32～34中等⑤1-2粉質(zhì)粘土濕～飽和軟塑-可塑39～40中等⑤3粉質(zhì)粘土濕～飽和軟塑-可塑49～57中等⑧2砂質(zhì)粉土與粉質(zhì)粘土互層飽和中密（軟塑-可塑）54～65中等⑨1粉砂飽和密實未鉆透中等偏低～低表1場地土層的分布2、降水方案設(shè)計

２.1、降深要求

２.2、降水方案初選

２.3、基坑涌水量計算和井點設(shè)計

2.4、方案確定

本工程基坑采用二級放坡大開挖，為保證基坑施工過程中干作業(yè)，務(wù)必保證使地下水位降到基底1.0m以下。綜合考慮最小降深為7.8m。

２.1、降深要求適用于上海地區(qū)的深基坑降水常用的有明溝降水、輕型井點和深井井點降水。顯然基坑明溝降水不適用于本工程的降水深度；本工程基坑面積大，基坑平面布置復(fù)雜，本工程基坑土多為淤泥質(zhì)粘土，滲透系數(shù)較小，輕型井點也不適用；深井井點降水具有排水量大、降水深、不受吸程限制、井距大等優(yōu)點正適合本工程，因此，本工程采用深井井點降水。初步確定深井井點直徑為700，濾管長度3m?；娱_挖時我們也設(shè)計明溝，用于收集基坑中和坑壁局部滲出的地下水和其它施工時的地下水。

２.2、降水方案初選由于本工程位于施工現(xiàn)場交通主干道之下，為減少對地面交通的干擾和井點數(shù)量，將井點設(shè)置于基坑內(nèi)。

２.3、基坑涌水量計算和井點設(shè)計基坑降水的涌水量與場地水文地質(zhì)條件、基坑的形狀大小及補給水邊界條件等有關(guān)。本工程基坑工程長度與寬度之比小于5，于是將其化成假象半徑為X0的圓形井。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告所提供的工程水文地質(zhì)條件，本工程降水按無壓完整井計。

（詳見《深井井點降水在深基坑施工中的應(yīng)用Word版》）

２.4、方案確定根據(jù)基坑涌水量的理論計算和降深驗算的結(jié)果，結(jié)合本工程的特點，按熱處理深基坑深井施工圖布置18根井點管，井管直徑273mm，孔徑700mm。為保證抽水達到預(yù)期的降水目標，加速抽水，本工程對部分井點采用另加真空泵組成真空深井進行降水（低真空，即一臺真空泵帶三口深井），真空泵不斷抽氣，使井孔周圍的土體形成一定的真空度，地下水則能較快的進入井管內(nèi)，從而加快了降水速度。并在基坑中心布置觀察井2個，以觀測水位降深情況。熱處理深基坑深井施工圖熱處理深基坑深井施工圖

２.4、方案確定坑內(nèi)降水效果好壞對挖土施工及土的固結(jié)有著直接的關(guān)系，因此應(yīng)在開挖前加長坑內(nèi)降水時間，以取得良好降水效果來加固土體，降水時間不少于21天，并在土方開挖施工中持續(xù)降水。在挖土過程中保持地下水位在開挖面以下1米，最終地下水位在基坑底下1米。本次土方開挖采用二級方坡大開挖，為加速土方固結(jié)，維護邊坡穩(wěn)定，邊坡平臺上的深井采用二級濾水管。3、降水施工

3.１、深井井點施工工藝程序3.２、深井井點施工要點3.１、深井井點施工工藝程序井點測量定位挖井口、安護筒鉆機就位鉆孔回填井底砂墊層吊放井管回填井管與孔壁間的砂礫過濾層洗井安裝泵、抽水控制電路試抽水降水井正常工作降水完畢拔井管封井3.２、深井井點施工要點3.２.1、成孔根據(jù)土質(zhì)條件和孔深要求，采用沖擊鉆鉆孔，用泥漿護壁，孔口設(shè)置護筒，以防孔口塌方，并在一側(cè)設(shè)排泥溝、泥漿坑?？讖綉?yīng)較井管直徑每邊大250mm。成孔后應(yīng)立即安裝井管，以防塌方。

3.２、深井井點施工要點3.２.2、井管下設(shè)時，將預(yù)先制作好的井管用吊車或三木搭借卷揚機分段下設(shè)，分段焊接牢固，直下到井度。井管安放應(yīng)力求垂直，并位于井孔中間；管頂部比自然地面高500mm左右。井管過濾部分放置在含水層適當范圍內(nèi)，井管下入后，及時在井管與土壁間用鐵鍬分層填充砂礫濾料。粒徑應(yīng)大于濾網(wǎng)的孔徑，一般為3～8mm細礫石。填濾料要一次連續(xù)完成，從底填到井口下1m左右，上部采用不含砂石的粘土封口。管周圍填砂濾料后，安設(shè)水泵前應(yīng)按規(guī)范先清洗濾井，沖除沉渣。采用壓縮空氣洗井，洗井應(yīng)在下完井管、填好濾料、封口后8h內(nèi)進行，一氣呵成，以免時間過長，護壁泥皮逐漸老化，難以破壞，影響滲水效果。

3.２、深井井點施工要點3.２.3、上部孔口及時用粘土封閉，確保真空泵工作時達到設(shè)計要求。3.２.4、深井井管沉放前清孔，用壓縮空氣（壓力為0.8MPa，排氣量為12m3/min）與潛水泵聯(lián)合洗井。3.２、深井井點施工要點3.２.5、潛水泵在安裝前，對水泵本身和控制系統(tǒng)作一次全面細致的檢查。如無問題，始可放入井中使用。深井內(nèi)安設(shè)潛水電泵，可用繩索吊入濾水層部位，帶吸水鋼管的應(yīng)用吊車放入，上部應(yīng)與井管口固定。設(shè)置深井泵的電動機座安設(shè)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向嚴禁逆轉(zhuǎn)（宜有止回閥）。潛水電動機、電纜及接頭有可靠絕緣，每臺泵配置一個控制開關(guān)。井點供電系統(tǒng)應(yīng)采用雙線路，防止中途停電或發(fā)生其他故障，影響排水。必要時設(shè)置能滿足施工要求的備用發(fā)電機組，以防止突然停電，造成水淹基坑。主電源線路沿深井排水管路設(shè)置。安裝完畢進行試抽水，滿足要求后始轉(zhuǎn)入正常工作。

3.２、深井井點施工要點3.２.6、每間隔2-3小時抽一次，每次抽至干為止。（開始每間隔2小時抽一次，每次出水時間小于30秒時改為4小時抽一次）。3.２.7、抽水需要24小時派員值班，并作好抽水記錄，以掌握抽水動態(tài)。3.２.8、每日二次（間隔12小時）定時對觀察井進行水位觀察，水位觀察要在抽水前進行，并做好觀察記錄。3.２、深井井點施工要點3.２.9、井點使用時，基坑四周井點對稱、同時抽水，使水位差控制在要求的限度內(nèi)3.２.10、靠近建筑物的深井，應(yīng)使建筑物下及與附近水位差保持不大于1m，以免造成建筑物不均勻沉降而出現(xiàn)裂縫。為此要加強水位觀測，當水位差過大時，應(yīng)立即采取措施補救。3.２.11、潛水泵在運行時應(yīng)經(jīng)常觀測水位變化情況、檢查電纜線是否和井壁相碰，從防磨損后水沿電纜芯摻入電動機內(nèi)。同時還須定期檢查密封的可靠性，以保證正常運轉(zhuǎn)。3.２、深井井點施工要點3.２.6、每間隔2-3小時抽一次，每次抽至干為止。（開始每間隔2小時抽一次，每次出水時間小于30秒時改為4小時抽一次）。3.２.7、抽水需要24小時派員值班，并作好抽水記錄，以掌握抽水動態(tài)。3.２.8、每日二次（間隔12小時）定時對觀察井進行水位觀察，水位觀察要在抽水前進行，并做好觀察記錄。3.２、深井井點施工要點3.２.12、井管使用完畢，用吊車借助鋼絲繩、倒鏈，將井管口套緊徐徐拔出，濾水管拔出洗凈后再用，拔出后所留的孔洞用砂礫填充、搗實。4、降水效果深井井點降水21天后，降水深度達到自然地坪下7.8m，開挖基坑時，土質(zhì)較干燥，在空氣中暴露2天后，土面堅硬，邊坡穩(wěn)定，為基礎(chǔ)施工創(chuàng)造了良好條件。

5、結(jié)束語基坑降水工程設(shè)計，根據(jù)土層的滲透系數(shù)，要求降水的深度和工程特點，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟和節(jié)能比較后確定，