深井井點降水施工工藝標準.doc

A/0 ZQN/JS-01-2012 安徽中啟能電力工程有限公司企業(yè)標準JZ-12深井井點降水施工工藝標準2012-3-10發(fā)布 2012-3-10實施安徽中啟能電力工程有限公司 發(fā)布1目 次1范圍32術(shù)語和定義33施工準備44施工工藝75質(zhì)量標準96成品保護措施97職業(yè)健康安全、環(huán)境保護技術(shù)措施98質(zhì)量記錄10附錄A （規(guī)范性附錄） 深井井點降水設(shè)計計算11 深井井點降水施工工藝標準1 范圍本標準規(guī)定了深井井點降水施工的準備事項、工藝流程、施工工藝標準、質(zhì)量標準、成品保護措施、職業(yè)健康安全和環(huán)境措施及質(zhì)量記錄。本施工工藝標準適用于工業(yè)與民用建筑中新建、改建、擴建的建構(gòu)筑物與市政降水工程。本文是以最常見、最普通不可回收的混凝土管作濾水管介紹其施工工藝的，其它井管（比如可回收的鋼管、塑料管）施工工藝可參照執(zhí)行。適用于降水深、面積大、時間長，滲透系數(shù)較大（10250m/d），地下水豐富的砂類土和碎石土。地下水位埋藏深度在15m以內(nèi)，且厚度大于3m的含水層；降水深度可達50m以內(nèi)，對于有流砂的地區(qū)和重復(fù)挖填土方地區(qū)使用，效果更好。深井降水的優(yōu)點：成井過程、操作工藝和降水運行、維護簡單，施工速度快，更能適用于工期短、受場地限制、機械化施工困難的基坑降水工程。大面積條狀或面狀基坑采用深井井點降水比輕型井點降水費用低。2 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。2.1 降水工程 engineering dewatering降水工程系指應(yīng)用水文地質(zhì)學(xué)原理，通過降水設(shè)計和降水施工，排除地表水體和降低地層中滯水、潛水、承壓水、基巖水、巖溶水等地下水的水位，滿足建設(shè)工程的降水深度和時間要求，并對工程環(huán)境無危害性影響。2.2 降水地質(zhì)條件 dewatering prospecting是指同降水工程有關(guān)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等條件的總稱。2.3 降水深度 ground water level after lowering自地面算起至基坑底面以下設(shè)計要求的動水位間的深度。2.4 降水出水量 yield water during lowering指降水井從含水層中抽出的總水量。2.5 降水試驗 dewatering experiment降水施工前進行抽水試驗、引滲試驗或注水試驗，測定水文地質(zhì)參數(shù)或其它參數(shù)；檢查降水效果，確定工程參數(shù)，供分析調(diào)整降水方案的試驗。2.6 主要符號L為過濾器長度(m)d過濾器外徑(mm)與含水層厚度及滲透系數(shù)有關(guān)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)Q基坑總涌水量（m3/d）q單井干擾抽水量（m3/d）n降水井數(shù)量（口）HW降水井深度(m)HW1基坑深度(m) HW2降水水位距離基坑底要求的深度(m)HW3ir0；i為水力坡度，在降水井分布范圍內(nèi)宜為1/101/15；r0為降水井分布范圍的等效半徑或降水井排間距的1/2(m) HW4降水期間的地下水水位變幅(m) HW5降水井過濾器工作長度(m) HW6沉淀管長度(m) 3 施工準備3.1 人員準備電工、鉆機班長、專業(yè)作業(yè)人員、普工 。各工種具體人數(shù)由工程量大小、工期長短、施工環(huán)境確定。3.2 技術(shù)準備3.2.1 熟悉施工圖紙、廠區(qū)平面布置圖、工程勘察資料、地質(zhì)條件等，確定建構(gòu)筑物基坑形式、開挖支護設(shè)計、降水深度、降水范圍、降水時間、工程環(huán)境影響等，并進行降水井的設(shè)計，深井井點降水設(shè)計見附頁。3.2.2 根據(jù)地基基礎(chǔ)平面形狀、技術(shù)要求和降水地質(zhì)條件，通過對深井井點的設(shè)計，預(yù)測計算降水水位和水量，并提出降水工程的輔助措施和補救措施。3.2.3 對工程環(huán)境問題應(yīng)專門設(shè)計，對附近建構(gòu)筑物是否沉降進行分析，必要時做好沉降觀測記錄；編制降水施工組織程序、施工安排和安全生產(chǎn)的要求。3.2.4 開工前，編制好降水工程量表、工期進度計劃表，組織好人力資源和設(shè)備材料等。并綜合考慮安全文明施工和環(huán)境條件，合理布置泥漿池或泥漿坑，做好排污、防污措施。3.2.5 降水運行時，做好降水監(jiān)測與維護的有關(guān)要求；通過觀測井監(jiān)測，詳細記錄日降水水位情況。3.2.6 繪制深井井點平面布置圖（見附圖安慶電廠主廠房深井井點降水圖）、降水設(shè)施結(jié)構(gòu)圖、降水水位預(yù)測曲線平面與剖面圖，以備與降水日觀測水位比較，并布置排水設(shè)施的數(shù)量、位置。3.3 材料準備成井所需材料（數(shù)量僅供參考，安慶電廠基坑工程量舉例）見表1：表 1 序號名稱規(guī)格數(shù)量備注1護桶900mm L=900mm45只2井管d=400mm D=500mm1300m多孔無砂砼管3濾料14mm700T精制石英砂4連接材料：毛竹片、鐵絲、土工布毛竹片寬45cm、12#鐵絲、300g/m2土工布根據(jù)施工需要5托盤500mm，厚度60-80mm45只硬木6觀測井50mm5-8口PVC7電纜線4mm2313盤每盤100m8配電盤40套7消防水帶2.5100m80盤或硬質(zhì)塑料管8鋼絲繩10.5mm1400m3.4 主要機具基坑深井降水成井施工投入設(shè)備狀況表（數(shù)量僅供參考，根據(jù)工程量確定）見表2：表 2 設(shè)備名稱型號數(shù)量性能或用途配備動力鉆機SQZJ1304臺設(shè)計能力鉆800mm 深60m11kw電機或1110柴油機泥漿泵4ZS124臺4吋吸砂泵，出水量80m3/h作泥漿泵及反循環(huán)泵用。1110柴油機潛水泵QY25263QY35264 4臺4臺額定出水量25 m3/h，揚程25m額定出水量25 m3/h，揚程35m3kw4kw電動機Y1601142臺鉆機動力11kw拖拉機4臺工地倒運井管、濾料等813kw柴油機長豐11108臺部分為備用鉆機動力13kw供水軟管2.5吋1000m施工供水基坑降水運行管理投入設(shè)備及材料表（數(shù)量僅供參考，根據(jù)工程量確定）見表3表 3 名稱規(guī)格數(shù)量功率或性能發(fā)電機SPC75，SPC752臺150KW水泵1QY25-26-322臺3KW水泵2QY35-26-440臺4KW電纜線4mm2313盤每盤100m配電盤40套水帶2.5吋80盤100m消防水帶或硬質(zhì)塑料管鋼絲繩10.5mm1400m3.5 作業(yè)條件3.5.1 施工電源到位：在基坑周圍布置若干個二級配電柜，每口井配備一個三級配電盤。為確保基坑降水安全，降水系統(tǒng)用電要單獨配置，不與其他用電系統(tǒng)合用，另外配置備用發(fā)電機兩臺，在系統(tǒng)電源停電時啟動備用發(fā)電機。發(fā)電機發(fā)電電源的接口可與系統(tǒng)電直接轉(zhuǎn)換，并保證在30分鐘切換到位。3.5.2 選擇泥漿處理場：打井過程中產(chǎn)生的廢漿，要排放到合適的場地，把砂和泥塊沉淀下來，把清水排掉。沉淀下來的泥砂今后隨土方開挖而運走。泥漿處理場要根據(jù)土方開挖時間和氣候條件而定，因為泥漿會對土方開挖有影響，包括車輛運輸通道等。泥漿處理場的周邊要修筑圍堰，不讓泥漿漫流，圍堰高度應(yīng)達到1m。泥漿處理場大小依據(jù)工程量大小確定。3.5.3 布置泥漿池和清水池：最好選用圓形鋼制成品，便于移動和現(xiàn)場管理，對土方開挖也有利。也可就近現(xiàn)場開挖泥漿池，一個為沉淀池，一個為清水池，深度1米即可，面積一般2.5米3米即可。泥漿池可布置在開挖邊線內(nèi)側(cè)，距離基坑開挖邊線1m以上，以避免土方開挖時邊坡塌方。為加快施工速度，泥漿池要提前挖好，挖出的土要堆放有序，其中部分土要回填泥漿池，余土連同泥漿池在土方開挖時一并挖走。3.5.4 基坑降水設(shè)計：深井井點降水工程中，井點系統(tǒng)設(shè)備由深井井管（濾水管、吸水管和沉砂管三部分組成）和潛水泵等組成?？捎娩摴?、塑料管或混凝土管制成，管徑一般為300-600mm（可依據(jù)地下水位、滲透系數(shù)、地質(zhì)條件等確定），特殊條件時不受限制。本文所列舉的混凝土管外徑是500mm，壁厚50mm，泥漿孔直徑是800mm，井深、井距由設(shè)計確定，井管為混凝土管，其中花管為混凝土無砂管；濾料為直徑0.152.5mm的砂礫混合濾料，詳見“降水井結(jié)構(gòu)圖1”。圖14 施工工藝井點測量定位鉆機就位鉆探成孔吊放井管回填濾料放置水泵洗井單井抽水試驗群井抽水調(diào)試降水運行排水管網(wǎng)設(shè)置配電調(diào)試采購井管濾料篩選水泵檢查降水完畢設(shè)備拆除、封井開始開始成孔記錄沉管記錄運行觀測記錄4.1 主要施工工藝流程，見圖2 圖24.2 施工工藝4.2.1 井點布置：條狀基坑宜采用單排或雙排降水井，布置在基坑的一側(cè)或兩側(cè)，在基坑端部，降水井外延長度應(yīng)為基坑寬度的1-2倍；選用單排或雙排應(yīng)依據(jù)預(yù)測計算確定；面狀基坑降水井宜在基坑外緣呈封閉狀布置，距離邊坡1-2m；對于長寬度很大、降水深度不同的面狀基坑，為確保基坑中心水位降深值滿足設(shè)計要求或加快降水速度，可在基坑內(nèi)增設(shè)降水井，并隨基坑開挖而逐漸失效。另外，在基坑四周設(shè)置一周排水明溝，使降水井排水暢通。4.2.2 井點測量定位：施工現(xiàn)場場地平整后，測量人員根據(jù)基坑井點降水平面布置示意圖，將基坑周邊和基坑內(nèi)（必要時）布置的井點，依據(jù)井點的坐標，利用經(jīng)緯儀、鋼卷尺定位并作好井點順序標識。包括觀察井定位、標識。4.2.3 鉆機就位：根據(jù)井點位置，使臥鉆機就位并用水平尺校正鉆機底座水平，并用鐵絲把鉆機固定在枕木上。4.2.4 鉆探成孔：因地層含水層顆粒較細，選用正循環(huán)鉆機鉆鑿，鉆孔到設(shè)計深度后，要清孔換漿，把泥漿調(diào)整到1.05左右，并做好鉆孔過程記錄。4.2.5 吊放井管：采用托盤鋼絲繩下管法下井管，井管與井管之間接口用300mm寬的土工布封口并用12#鐵絲捆扎，以保證井管接口封閉，濾料不會從接口進入井內(nèi)。井管外用45cm寬的毛竹片和鐵絲捆扎連接。并要求做好沉管記錄資料。4.2.6 回填濾料、封口：井管下好后，立即回填濾料至距地面2m處，2m以上部分采用粘土進行回填封。4.2.7 放泵洗井：濾料回填后，立即放置潛水泵并抽水反復(fù)洗井，直至井水洗清達到規(guī)范要求為止。洗井時若出現(xiàn)井水中含有濾料，應(yīng)停止洗井，檢查原因，進行處理，必要時要報廢掉，并按封井要求進行封井，然后再必要時補井。4.2.8 單井抽水試驗：深井洗井合格后，進行單井抽水試驗，檢查單井抽水出水能力q是否達到設(shè)計要求，及單井抽水影響范圍如何。達不到時，可以采取更換大功率水泵抽水或加密井點措施完善。4.2.9 群井降水運行：a） 排水管線布置：在基坑開挖邊線的外側(cè)距離基坑邊線1-2m布置一圈排水溝，當?shù)刭|(zhì)條件較差，開挖基坑深度大，邊坡宜塌方時，應(yīng)適當調(diào)整排水溝距離基坑邊坡上口線的距離。排水溝規(guī)格、泛水大小依據(jù)群井抽水量、排水方案、排水路徑情況確定。安慶電廠主廠房（汽機房、除癢煤倉間和鍋爐房、電氣樓區(qū)域）深井降水排水溝凈寬0.6m，深0.61.2m,泛水坡度0.2%，采用磚砌并用水泥砂漿抹面。每個單井抽水直接排入外圍主排水溝中，排水管用硬質(zhì)塑料管。詳見附圖所示。b） 水位控制：在相鄰單井中間和基坑內(nèi)、局部加深處布置若干口直徑為75mm的PVC管觀測井。初期每天觀測56次，以后每天早7：00點、午12：00點、晚7：00點各觀測一次，做好詳細的觀測記錄，并繪制各觀測井水位變化曲線圖，以作為土方開挖參考的技術(shù)資料；在抽水調(diào)試期間，若水位降深不能滿足開挖要求，要增加井中水泵數(shù)量，必要時要增補降水井。c） 設(shè)備維護及檢查：每天每個班組要對降水系統(tǒng)進行檢查，主要檢查抽水含砂量、水泵運行狀況、管線狀況等，尤其水井出水含砂量應(yīng)控制在1/萬之下。若水井含砂量過大，應(yīng)立即停止抽水處理，必要時從新成井。每天要填寫看管、檢查日志。d） 修筑井臺：為保護水井不被汽車等碰壞，對每口井都要修筑井臺，用C15混凝土修筑，井臺長寬高分別為1.5m1.5m0.3m。5.2.10降水完畢設(shè)備拆除、封井：基坑零米以下項目施工基本完成后，正常地下水位（不降水時的地下水位）不影響基坑上部工程項目施工時，就表明該基坑降水完成。應(yīng)立即拆除降水系統(tǒng)，并對所有降水井、觀測井進行封填，封井要盡可能恢復(fù)到地層的原始狀態(tài)。封井必須嚴格按照規(guī)范執(zhí)行，避免地下水位上升時地表出現(xiàn)管涌險情，特別是在大江、大河、湖泊附近尤其重要。具體操作如下：e） 井中投砂：先投中粗砂，后細砂，至含水層頂部，即細砂投到離地面2m左右。f） 粘土夯實：在離地面2m左右，濾料連同井管一并拆除，再用粘土分層回填、分層夯實，每30cm夯實一次，層層夯實到地面。4.3 工藝要求4.3.1 鉆鑿成井孔時井孔用泥漿護壁，洞口設(shè)置護筒以防止孔口坍方，護筒需露出地面500mm，并設(shè)置泥漿池，供應(yīng)泥漿；設(shè)置泥漿處理場，以供沉淀泥砂。4.3.2 深井井管下放前應(yīng)反復(fù)用吊筒撈取泥渣洗井，井管下放時應(yīng)力求垂直并位于井孔中間；井管采用帶有陰陽口的、多孔混凝土無砂管,其濾管孔隙率在15左右，井管內(nèi)徑400mm，外徑500mm，無砂砼管逐節(jié)沉管時，井管外壁綁長竹片導(dǎo)向，使節(jié)頭對正。4.3.3 井管下入后及時在井管與土壁間填砂礫濾料，濾料采用精制的石英砂，礫徑1-4mm，合格率應(yīng)大于90%，雜質(zhì)含量不大于3%；填料時應(yīng)用鐵鍬下料，不得用反鏟直接下料，以防分層不均和沖出井管，下料應(yīng)一次連續(xù)完成，從底部填至離井口2m處，上部采用粘土封口。4.3.4 潛水泵安裝前應(yīng)對水泵本身和控制系統(tǒng)作一次全面細致的檢查；設(shè)置深井泵的電動機座應(yīng)安設(shè)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向嚴禁逆轉(zhuǎn)，防止轉(zhuǎn)動軸解體。4.3.5 井點使用時基坑周圍井點對稱抽水，使水位差控制在要求限度內(nèi)；井點供電系統(tǒng)采用雙線路，防止中途停電或發(fā)生故障，影響排水，同時設(shè)置兩臺備用發(fā)電機，以防止突然停電，造成不淹基坑；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，以防磨損后水沿電纜芯滲入電動機，同時定期檢查密封的可靠性，以保證正常運轉(zhuǎn)。5 質(zhì)量標準5.1 主控項目全部降水運行時，抽排水的含砂量應(yīng)符合下列規(guī)定：a） 粗砂含量應(yīng)小于1/5萬；b） 中砂含量應(yīng)小于1/2萬；c） 細砂含量應(yīng)小于1/1萬。5.2 一般控制項目一般控制項目及控制措施：a） 驗收時應(yīng)提供施工記錄（包括鉆孔、沉管記錄）、降水觀測統(tǒng)計表。b） 在基坑中心、最遠邊側(cè)、井間分水嶺處和基坑底任意部位，實際降水深度應(yīng)等于或深于設(shè)計預(yù)測的降水深度，并應(yīng)穩(wěn)定24h。6 成品保護措施6.1 降水井洗井合格后，立即砌筑井臺、蓋上木板加以保護。防止雜物掉入井內(nèi)。6.2 在土方開挖過程中防止土方機械對降水井及排水管的破壞，設(shè)專人看護。7 職業(yè)健康安全、環(huán)境保護技術(shù)措施7.1 職業(yè)健康安全危害清單和控制措施主要危險源及控制措施見表4：表 4 序號危害名稱控制措施1使用電源線破損的便攜式卷線盤每天檢查電源線，定期效驗漏電保安器，檢查配電盤、柜和帶電設(shè)備的安全性2電動工具未經(jīng)漏電保護裝置或漏電保護裝置失靈3鉆機操作人員違章持證上崗，加強教育和安規(guī)考核4機械、工器具轉(zhuǎn)動部位防護罩不完善在機械、工器具轉(zhuǎn)動部位設(shè)置防護罩7.2 重要環(huán)境因素清單和控制措施重要環(huán)境因素清單及控制措施見表5：表 5 序號重要環(huán)境因素名稱控制措施1機械保養(yǎng)、維修和使用中廢油更換、滴落現(xiàn)場廢油存放在指定的油盤或油筒中，并及時把油滴用棉紗清除，存放在廢品箱內(nèi)，統(tǒng)一處理2現(xiàn)場施工用電消耗降水井水泵做到停機停電3現(xiàn)場施工用水消耗 嚴禁供水任意流、無人問津現(xiàn)象4建筑施工產(chǎn)生的建筑垃圾集中堆放在生產(chǎn)區(qū)垃圾廠內(nèi)或堆場中5泥漿、污水排放泥漿池布置必須經(jīng)批準后施工，不得在現(xiàn)場隨意開挖用作泥漿池；污水應(yīng)經(jīng)過地坑沉淀、過濾后排入廠區(qū)下水8 質(zhì)量記錄質(zhì)量記錄包括以下各項：a） 施工原始記錄及降水系統(tǒng)圖；b） 地下水水位觀測記錄；c） 附近建筑物或構(gòu)筑物沉降觀測記錄；d） 單井驗收表、降水系統(tǒng)整體驗收表；e） 降水工程施工報告。附錄A（規(guī)范性附錄）深井井點降水設(shè)計計算A.1 深井井點設(shè)計深井井點設(shè)計步驟（以安慶電廠主廠房基坑降水設(shè)計為例）：a） 模型的建立據(jù)地質(zhì)資料，將46m以上松散地層概化為潛水含水層，其下伏白堊系紫紅色泥質(zhì)砂巖為不透水層，含水層厚度為44m；滲透系數(shù)為各層滲透系數(shù)加權(quán)平均值，K=12.0 m/d，地下水水位在接近地表，基坑開挖范圍160m*100m，深度5.59.3m，平均開挖深度按7m計算，地下水位須降到基礎(chǔ)開挖底面下1m，因此，地下水水位降深為8m。為簡化計算，把地層概化為均質(zhì)、各向同性、無限隔水邊界含水層，概念模型見“井點結(jié)構(gòu)圖”。b） 大井法計算基坑涌水量根據(jù)建筑與市政基坑降水規(guī)范，采用潛水完整場穩(wěn)定流公式計算。基坑引用半徑: r0=F/ =160*100/=71.38m 抽水影響半徑： 根據(jù)經(jīng)驗，抽水影響半徑R=120m R0=R+r0=120+71.38m=191.38m計算基坑涌水量 Q =1.366K(2H-S)S/(R0/r0)=25713.16m3/dc） 布井方案單井出水能力q： q1=Ld/*24 =8*500/70*24=1300m3/dq2= Ld/*24 =12*500/70*24=2057m3/d干擾出水量：群井抽水單井干擾抽水量要遠小于單井抽水能力，經(jīng)驗上小于單井出水能的二分之一，即單井干擾抽水量小于6501000m3/d。降水井的數(shù)量及井距：n=1.1Q/q=1.1*25713.16/650= 43.5(口)即約需要布置44口井，若施工質(zhì)量比較好，可取消1.1的安全系數(shù)，降水井數(shù)量為：n=Q/q=39.640(口)為增大、增快降水效果，在基坑內(nèi)布置4口，基坑外圍布置36口。基坑外降水井布置在沿距基坑開挖邊線外2m處，水井布置周長L=（164+104）*2=536m，故降水井間距a:a=536/36=14.89m15m。井位布置見附圖，實際施工中可根據(jù)情況進行調(diào)整。d） 降水井的深度井深依據(jù)下式?jīng)Q定：HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6HW降水井深度(m)；HW1基坑深度(m) 基坑深5.5m9.3m，取7m。HW2降水水位距離基坑底要求的深度(m)，本次取1mHW3ir0；i為水力坡度，在降水井分布范圍內(nèi)宜為1/101/15；r0為降水井分布范圍的等效半徑或降水井排間距的1/2(m)，r0為50m，故HW3=5.03.3m，取5.0m。HW4降水期間的地下水水位變幅(m)，取2米。HW5降水井過濾器工作長度(m)，根據(jù)水井出水能力設(shè)計水井過濾器工作長度，取8m。HW6沉淀管長度(m)，設(shè)計1m。故HW=7+1+5+2+8+1=24m。從地層資料分析，上部含水層巖性顆粒細，下部粗，從上到下依次為粉沙、細砂、中粗砂，為加快降水速度，井管過濾器應(yīng)盡可能深入到下部中粗砂含水層中，中粗砂含水層頂板埋深31米左右，故部分降水井深度加深至36m，具體25口36m，15口25m。e） 降水井結(jié)構(gòu)選擇降水井內(nèi)徑400mm，外徑500mm，泥孔徑800mm，井深25-36m；井管為混凝土管，其中花管為混凝土無砂管；濾料為直徑0.152.5mm的沙礫混合濾料，見“降水井結(jié)構(gòu)圖”。f） 基坑水位預(yù)測基坑水位預(yù)測可用完整