城市地下管廊深基坑綜合降水施工工法

城市地下管廊深基坑綜合降水施工工法，、乙 、，.刖.近年來，隨著我國經(jīng)濟和城市建設(shè)的迅速發(fā)展，地下工程愈來愈多，只有開發(fā)利用城市地下空間才能緩解城市空間發(fā)展的突出矛盾與問題。靠向城市周邊地區(qū)擴展會受到有限的土地資源的制約和現(xiàn)行體制的限制。開發(fā)利用城市地下空間可以為創(chuàng)造一個最適宜創(chuàng)業(yè)發(fā)展和居住生活的現(xiàn)代化中心城市提供良好條拋下管廊、地下車庫、地下商場以及高層建筑的多層地下室日益增多。在這些地下建筑基坑的開挖施工過程中，地下水位位于基坑開挖地層標高以上時，不可避免的會遇到基坑工程降水問題?，F(xiàn)階段基坑工程降水主要采用管井降水和基坑明排水。如遇到現(xiàn)場實際地下水位高，土體中含水率大，原管井降水不能滿足現(xiàn)場實際需要，降水效果不佳將會導(dǎo)致基坑坍塌、突涌等多種危害，如何保證降水質(zhì)量、加快施工進度是施工中要解決的問題。結(jié)合現(xiàn)場實際，研發(fā)城市地下管廊深基坑綜合降水施工技術(shù)。本技術(shù)采用井點降水配合管井降水，對處于地下水以下施工的基坑有消除流砂、穩(wěn)定邊坡和防止基坑地面隆起的作用，不僅能提高降水效果，還能加快施工進度，提高工程質(zhì)量，節(jié)約施工成本，因此此工法具有非常廣闊的應(yīng)用前景和經(jīng)濟價值。.工法特點本工法中的管井降水施工技術(shù)，排水量大，降水較深，適用于滲透系數(shù)較大，地下水豐富的土層、砂層。本工法中的輕型井點降水施工技術(shù)，易于操作，便于管理，在地下水較為豐富的地段應(yīng)用，有明顯的施工效果。.適用范圍本工法適用于城市地下管廊基坑及相關(guān)地下建筑基坑降水工程。.工藝原理城市地下管廊深基坑綜合降水施工工法，是利用管井降水技術(shù)、輕型井點降水技術(shù)相結(jié)合的一種施工技術(shù)。管井降水一般由井管、抽水泵、泵管、排水總管、排水設(shè)施等組成。井管由濾水管、吸水管和沉砂管三部分組成。在降水過程中，含水層中的水通過濾網(wǎng)將土、砂過濾在網(wǎng)外，使清水流入管內(nèi)。抽水設(shè)備配置控制井內(nèi)水位的自動開關(guān)，在井口安裝閥門以便調(diào)節(jié)流量的大小。每個基坑井點群應(yīng)有備用泵。管井井點抽出的水利用場內(nèi)的排水系統(tǒng)排出。輕型井點降水是沿基坑四周或一側(cè)將井點管沉入深于坑底的含水層內(nèi)，井點管上部與總管連接，總管與上部抽水主機連接，利用抽水主機產(chǎn)生的真空作用將地下水從井點管內(nèi)不斷抽出，引到地面，并排往施工區(qū)以外，使每根井點管周圍形成一個降水漏斗，由于許多降水漏斗曲線的重迭，可導(dǎo)致原地下水位的成片下降。圖4.1-1降水立體剖面圖1—管井降水2—輕型井點降水本次降水方案采用管井及輕型井點綜合降水的施工方法，基坑開挖采用二級放坡的形式，最外側(cè)采用管井降水，管井井管直徑400mm,管間距5m,埋設(shè)深度15.097m；一級邊坡頂部為輕型井點降水，井點管直徑50mm，管間距3.8m，埋設(shè)深度5.997m。集水總管的坡度按照5%。設(shè)計。被依赫，井險錨dmm,加眼冊圖4.1-2降水平面布置圖5.施工工藝流程及操作要點，I施工工藝流程管井降水圖5.1-1管井降水施工工藝流程圖輕型井點降水圖5.1-2輕型井點降水施工工藝流程圖3?操作要點管井降水施工準備（1）鉆機設(shè)備進入現(xiàn)場應(yīng)擺放整齊，合理布置現(xiàn)場，開挖泥漿池，按現(xiàn)場人員指定位置設(shè)置泥漿池，水電線路的布置按照現(xiàn)場管理人員要求布置。（2）開鉆前詳細調(diào)查場地周圍管線情況，不明確的位置需要挖探坑，探坑深度不應(yīng)小于3米。（3）疏干井設(shè)備選用深井潛水泵。井點放樣（1）按要求布置井位并測量地面標高，井位遇到地下障礙物需進行破碎。（2）定井位由專業(yè)測量人員進行，井位設(shè)置顯著標志，標明孔號、孔深、孔徑等相關(guān)技術(shù)參數(shù)，定位完畢組織驗收。安裝護筒（1）護筒采用鋼制護筒，埋深深度不小于1.5m，高出地面不小于0.3m。（2）當井口土質(zhì)松軟時，將護筒周圍0.5~1.0m范圍內(nèi)土挖除，用粘土夯實至原地面。泥漿制備泥漿制備采用優(yōu)質(zhì)粘土在泥漿池攪拌，拌制的相對密度應(yīng)控制在1.06~1.15左右。在鉆進過程中根據(jù)土層情況及時調(diào)整泥漿相對密度。鉆機就位（1）鉆機安裝的底座和頂端平穩(wěn)，在鉆進中不產(chǎn)生位移或沉陷，對場地進行整平墊置牢固，出現(xiàn)位移、松動及時調(diào)整。（2）開鉆時，鉆機調(diào)整水平、垂直、對準井位中心，方可鉆進。（3）鉆進過程中的碎石和鉆渣用抽筒取出，并補充泥漿保持孔內(nèi)水壓，防止地下水滲入而使孔壁坍塌。碎石和鉆渣取出后繼續(xù)鉆進時，經(jīng)常檢測泥漿三大指標（泥漿比重、含砂量、粘度），相對密度過低，還需要加入適量的黏土進行造漿，使孔內(nèi)泥漿各項指標滿足規(guī)范要求，這樣循環(huán)操作至設(shè)計深度為止。5.2.1.6成孔（1）井點深度滿足設(shè)計要求。（2）管井采用反循環(huán)工藝，粘土造漿護壁?？讖綖?00mm,鉆孔時保持圓正垂直。鉆進過程注意做好標記，注意是否達到要求的孔深。提鉆后及時檢測孔深及孔徑，不符合要求及時處理。清孔在掏渣后用水管注入清水，使水流將泥漿沖稀，泥漿相對密度逐漸降低，并由鉆桿抽出，達到泥漿相對密度為1.03~1.10要求后即可停止清孔，并測定孔深及孔徑。（2）在清孔達到要求后，在濾管與井底之間填一層30-50mm稍大粒徑的濾料。（3）疏干井孔底沉渣厚度不得大于0.3m，填充濾料選采用粗礫砂，嚴禁采用粘土巖、泥灰?guī)r等軟質(zhì)巖。下井管井管采用直徑400mm無砂水泥管，每節(jié)長0.95m，孔隙率不小于15%。豎向用4~6條30mm寬竹條固定井管，采用4根8號鐵絲綁扎井管四周，緩緩下放，井口以下的濾水管外包一層1008/面針刺無紡布，以免擠入泥沙淤塞井管。水泥無沙管接頭卡槽應(yīng)對正、垂直，而后方可包濾網(wǎng)。為防止雨水泥沙或異物流入井口，井管要高出地面200mm。填濾料井管下入后立即填入濾料。濾料沿井孔四周均勻填入，宜保持連續(xù)，將泥漿擠出井孔。填濾料時，隨填隨測濾料填入高度，當填入量與理論計算不一致時，及時查找原因。不得用裝載機直接填料，要用鐵鍬下料，以防不均勻或沖擊井壁填至地平面下2m,其上用粘土封填。濾料采用直徑為3mm石屑。且具有一定的磨圓度，濾料含泥量（含石粉）W3%。對含水層以上部分的濾料，在磨圓度和粒徑方面可適當降低要求，但嚴禁使用片狀、針狀的石屑。濾料必須符合級配要求，合格率要大于90%，雜質(zhì)含量不大于3%，填料量不小于設(shè)計量的95%。洗井成井后，借助空壓機清除孔內(nèi)泥漿至井內(nèi)泥漿，至井內(nèi)完全出清水為止，再用污水泵反復(fù)進行恢復(fù)性抽洗，抽洗次數(shù)不得小于6次。洗井要在成井8小時內(nèi)進行，以免時間過長，護壁泥皮逐漸老化難以破壞，影響滲水效果。洗井后可進行試驗性抽水，確定單井出水量及水位降低能否滿足設(shè)計要求。抽水超前降水時間不小于7天。試抽時，水泵不允許一次下至井底，根據(jù)井中水位逐漸下放直至距井底約1.0m，每次水泵沒入水中深度不超過5.0m，以防止水壓過高造成水泵損壞，準確記錄試抽數(shù)據(jù)，依據(jù)試抽數(shù)據(jù)對照設(shè)計，必要時及時對降水方案作出調(diào)整。組裝抽降水系統(tǒng)前，要對抽水設(shè)備、線路進行技術(shù)安全檢查，各級電路必須有漏電保護。下井管組裝前，要選用無破損合格井管，保證井管接頭處牢固無縫。根據(jù)觀測井中水位，控制基坑出水量。抽水含沙量控制：為防止因抽地下水帶出地層細顆粒物質(zhì)造成地面沉降，抽出的水含沙量必須保證：粗砂含量＜1/5萬；中砂含量＜1/2萬；細沙含量〈1/1萬。首次（洗井后抽水前）含沙量檢測合格后，在抽水期間間隔時間不超過3個月定期進行含沙量檢測，異常情況下根據(jù)情況加密檢測次數(shù)。

為保證連續(xù)降水，設(shè)置雙套電源電路。臨時排水由各管井及坑內(nèi)集水井匯集的井水經(jīng)沉淀檢測合格后排入市政管網(wǎng)。封井停止降水后，采用中砂將管井填充密實，距離管口2m范圍采用黏性土封堵密實。

圖5.2-1降水井詳圖圖5.2-21-1剖面圖5.2.2輕型井點降水圖5.2-3降水剖面圖井點放線定位測量放線確定井點位置，然后在井位先挖一個小土坑，深大約500mm，以便于沖擊孔時集水、埋管時灌砂。挖井點臨時排水溝挖臨時排水溝，以便排除高壓射水鉆孔時的多余水。沖孔安裝埋設(shè)井點管用絞車將簡易井架移到井點位置，將套管水槍對準井點位置，啟動高壓水泵，水壓控制在0.4?0.8MPa,在水槍高壓水射流沖擊下套管開始下沉，并不斷地升降套管與水槍。用絞車將簡易井架移到井點位置，將套管水槍對準井點位置，啟動高壓水泵，水壓控制在0.4?0.8MPa,在水槍高壓水射流沖擊下套管開始下沉，并不斷地升降套管與水槍。一般含砂的粘土，按經(jīng)驗，套管落距在1000mm之內(nèi)，在射水與套管沖切作用下，大約在10?15min時間之內(nèi)，井點管可下沉10m左右，若遇到較厚的純粘土?xí)r，沉管時間要延長，此時可增加高壓水泵的壓力，以達到加速沉管的速度。沖擊孔的成孔直徑應(yīng)達到300mm，保證管壁與井點管之間有一定間隙，以便于填充砂石，沖孔深度應(yīng)比濾管設(shè)計安置深度低500mm以上，以防止沖擊套管提升拔出時部分土塌落，并使濾管底部存有足夠的粗砂。鑿孔沖擊管上下移動時應(yīng)保持垂直，這樣才能使井點降水井壁保持垂直，若在鑿孔時遇到較大的石塊，會出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，此時成孔的直徑也應(yīng)盡量保持上下一致。井孔沖擊成型后，應(yīng)拔出沖擊管，通過單滑輪，用繩索提起井點管插人井孔，井點管的上端應(yīng)用木塞塞住，以防砂石或其他雜物進入，井在井點管與孔壁之間填灌粗砂濾層。井點填砂后，井口以下1.0m用粘土封口壓實，防止漏氣而降低降水效果。沖洗井管將“30mm的膠管插入井點管底部進行注水清洗，直到流出清水為止。應(yīng)逐根進行清洗，避免出現(xiàn)“死井”。集水總管安裝總管設(shè)在井點管外側(cè)50cm處，總管之間采用法蘭連接。端頭法蘭穿上螺栓，墊上橡膠密封圈，然后擰緊法蘭螺栓，總管端部，用法蘭封牢。一旦井點管鋪好后，用塑料透明管將井點管與集水總管連接，并用8號鐵絲綁牢。安裝真空抽水設(shè)備、試抽與檢查安裝真空抽水設(shè)備，檢查集水總管與井點管連接的膠管的各個接頭在試抽水時是否有漏氣現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這種情況應(yīng)重新連接或用油膩子堵塞，重新擰緊法蘭盤螺栓和膠管的鐵絲，直至不漏氣為止。在正式運轉(zhuǎn)抽水之前必須進行試抽，以檢查抽水設(shè)備運轉(zhuǎn)是否正常，管路是否存在漏氣現(xiàn)象。在水泵進水管上安裝一個真空表，在水泵的出水管上安裝一個壓力表。試抽時，應(yīng)檢查整個管網(wǎng)的真空度，應(yīng)達到65kPa以上，方可正式投入抽水。輕型井點降水系統(tǒng)拆除根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點和土方回填進度要求，陸續(xù)關(guān)閉及逐步拔除井點降水管。所留孔洞立即用中砂填實。.材料與設(shè)備主要材料及輔助材料鋼制護筒、泥漿、400mm無砂水泥管、針刺無紡布、3mm石屑、“219鋼管、“60塑料管、“30mm膠管、@48mm鋼管、@89mm鋼管。主要設(shè)備機具表6.2-1主要設(shè)備機具表名稱型號/性能數(shù)量（臺）深井潛水泵150QJ20-35/5,流量20m3/h,揚程35m10離心泵3BL-9,流量45m3/h,揚程32.6m4電動泵JO2-42-2,功率7.5kw4射流泵噴嘴①50mm,空載真空度100KPa,工作水壓0.15-0.3MPa,工作水流量45m3/h,生產(chǎn)率10-35m3/h47.質(zhì)量控制.質(zhì)量標準降水井施工前，應(yīng)檢驗進場材料質(zhì)量。降水施工材料質(zhì)量檢驗標準應(yīng)符合表7.1-1的規(guī)定。表7.1-1降水施工材料質(zhì)量檢驗標準項序檢查項目允許值或允許偏差檢查方法單位數(shù)值主控項1井、濾管材質(zhì)設(shè)計要求查產(chǎn)品合格證書或按設(shè)計要求參數(shù)現(xiàn)場檢測2濾管孔隙率設(shè)計值測算單位長度濾管孔隙

目面積或與等長標準濾管滲透對比法3濾料粒徑（6~12）d50篩析法4濾料不均勻系數(shù)<3篩析法上般項目1沉淀管長度mm+500用鋼尺量2封孔回填土質(zhì)量設(shè)計要求現(xiàn)場搓條法檢驗土性3擋砂網(wǎng)設(shè)計要求查產(chǎn)品合格證書或現(xiàn)場量測目數(shù)注：d50為土顆粒的平均粒徑。輕型井點施工質(zhì)量驗收應(yīng)符合表7.1-2的規(guī)定。表7.1-2輕型井點施工質(zhì)量驗收表項序檢查項目允許值或允許偏差檢查方法單位數(shù)值主控項目1出水量不小于設(shè)計值查看流量表一般項目1成孔孔徑mm±20用鋼尺量2成孔深度mm+1000-200測繩測量3濾料回填量不小于設(shè)計計算的95%測量濾料用量且測繩測量回填高度4黏土封孔高度mm三1000用鋼尺量5井點管間距m0.8~1.6用鋼尺量7.1.3管井施工質(zhì)量檢驗標準應(yīng)符合表7.1-3的規(guī)定。表7.1-3管井施工質(zhì)量檢驗標準項序檢查項目允許值或允許偏差檢查方法單位數(shù)值主1泥漿比重1.05~1.1比重計

控項目2濾料回填高度+10%0現(xiàn)場搓條法檢驗土性、測算封填粘土體積、孔口浸水檢驗密封性3封孔設(shè)計要求現(xiàn)場檢驗4出水量不小于設(shè)計值查看流量表 ▲般項目1成孔孔徑mm±50用鋼尺量2成孔深度mm士20測繩測量3扶中器設(shè)計要求測量扶中器高度或厚度、間距、檢查數(shù)量4活塞洗井次數(shù)三20檢查施工記錄時間三2檢查施工記錄5沉淀物高度巧％。井深測錘測量6含砂量（體積比）<1/20000現(xiàn)場目測或用含砂量計測量7.1.4輕型井點降水運行質(zhì)量檢驗標準應(yīng)符合表7.1-4的規(guī)定表7.1-4輕型井點降水運行質(zhì)量檢驗標準項序檢查項目允許值或允許偏差檢查方法單位數(shù)值主控項目1降水效果設(shè)計要求量測水位、觀測土體固結(jié)或沉降情況一般項目1真空負壓MPa>0.065查看真空表2有效井點數(shù)三90%現(xiàn)場目測出水情況質(zhì)量控制技術(shù)措施（1）材料進場前按規(guī)范、設(shè)計要求進行驗收，驗收合格后方可進場使用。（2）采用機械開挖和人工修護相結(jié)合方式開挖，當機械開挖至距槽底200mm處時，改用人工開挖，以保證邊坡坡度及槽底設(shè)計標高的準確性。（3）成孔后及時對孔徑、孔深進行驗收，驗收合格后進行井管安裝。（4）井管、設(shè)備等安裝完成后對濾料回填、設(shè)備進行驗收，驗收合格后進行試抽水工作。（5）及時觀測地下水位變化，定期觀察井點管，應(yīng)保證連續(xù)不斷地抽水，正常的出水規(guī)律是“先大后小，先混后清”，如水上不來，或一直較混，或清后又混等，應(yīng)立即檢查糾正。.安全措施堅持“安全第一，預(yù)防為主”的方針，施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)實行安全責任制，建立健全安全組織保障體系，制定和完善安全生產(chǎn)的各項管理制度，保證人身和施工安全；a2用電設(shè)備使用符合《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46-2005）的用電系統(tǒng)，以防止觸電等事故；選用質(zhì)量合格的水泵，安全性可靠，揚程和功率等性能滿足要求；8j抽水設(shè)備應(yīng)進行定期保養(yǎng)，降水期間不得隨意停抽；當發(fā)生停電時，應(yīng)及時使用柴油發(fā)電機進行供電，保持正常降水；5發(fā)現(xiàn)基坑（槽）出水，涌砂，應(yīng)立即查明原因，組織處理；6降水過程中，特別是基坑開挖時，應(yīng)隨時觀察基坑邊坡的穩(wěn)定性，防止邊坡產(chǎn)生流砂、流土，潛蝕、塌方等現(xiàn)象；在正式開工前，由電工及時辦理用電手續(xù)，保證在抽水期間不停電。抽水應(yīng)連續(xù)進行，特別是開始抽水階段，時停時抽，會導(dǎo)致井點管的濾網(wǎng)阻塞。同時由于中途長時間停止抽水，造成地下水位上升，會引起土方邊坡塌方等事故?；娱_挖應(yīng)嚴格按規(guī)定放坡，操作時應(yīng)隨時注意土壁的變動情況，如發(fā)現(xiàn)有裂縫或部分坍塌現(xiàn)象，應(yīng)及時進行支撐或放坡，并注意支撐的穩(wěn)固和土壁的變化。一有危險情形，立即停止施工，消除隱患后，方可繼續(xù)施工；8舊基坑開挖時，兩人操作間距應(yīng)大于3.0m,不得對頭挖土；挖土面積較大時，每人工作面不應(yīng)小于6面，挖土應(yīng)由上而下、分層分段按順序進行，嚴禁先挖坡腳或逆坡挖土，或采用底部掏空塌土方法挖土。重物距土坡安全距離：汽車不小于3m；起重機不小于4m,堆土高不超過1.5m。.環(huán)保措施嚴格遵守國家和地方有關(guān)環(huán)境保護方面的法律、法規(guī)，對環(huán)境保護進行全面規(guī)劃、綜合治理。對施工作業(yè)人員進行環(huán)境保護教育，增強環(huán)境保護意識，制定和完善施工現(xiàn)場環(huán)境保護相關(guān)制度，落實責任到人。93保持場地干凈、整潔，配備灑水車灑水防止揚塵污染環(huán)境。9』在建筑物、構(gòu)筑物、地下管線受降水影響范圍的不同部位應(yīng)設(shè)置固定變形觀測點，觀測點不宜少于4個，另在降水影響范圍以外設(shè)置固定基準點；降水之前測量不少于2次，降水開始至達到設(shè)計降水深度期間，每天觀測1次，達到降水深度后每2-5d觀測一次，直至變形影響穩(wěn)定或降水結(jié)束為止。降水施工期間洗井抽出的淡水，在現(xiàn)場基本澄清滿足排放標準后排放，并應(yīng)防止淤塞市政管網(wǎng)或污染地表水體。降水施工排出的土和泥漿，不得任意排放，防止污染城市環(huán)境或影響土地功能。注意保護井口，防止雜物掉入井內(nèi)，經(jīng)常檢查排水溝、管，防止?jié)B漏。8夜間施工照明不影響周圍環(huán)境，防止光污染。.效益分析采用輕型井點配合管井綜合