基坑降水工藝技術(shù)

1、 上海長凱巖土工程有限公司 2010 年11月準(zhǔn)備工作鉆機進(jìn)場定位安裝測量定位開孔下護口管鉆進(jìn)終孔后換漿清孔下井管稀釋泥漿填砂止水封孔洗井下泵試抽合理安排排水管路及電纜電路試抽水正式抽水記錄。l人員準(zhǔn)備（項目部，成井隊伍，降水運行隊伍）l設(shè)備準(zhǔn)備（鉆機，空壓機，電線、水泵、電箱）l材料準(zhǔn)備（井管，填砂，粘土（球），網(wǎng)布，鐵絲，排水管等）l后勤準(zhǔn)備（辦公室，人員宿舍，排漿池，排漿隊伍（車），水路，電路，排水下水道等）l資金準(zhǔn)備l技術(shù)準(zhǔn)備（圖紙，施工組織設(shè)計，報審等）l打井設(shè)備主要使用GPS10型鉆機或類似鉆機。l主要考慮成井深度，配夠鉆桿長度。l設(shè)備檢測必須合格l設(shè)備配套：空壓機，洗井工具，排漿

2、泵，泥漿管，電焊機1、GPS10型系我公司用于水文鑿井，鉆孔灌注樁等成孔的主要設(shè)備，此鉆機為底盤，主機,鉆塔三大部分組成，底盤為槽鋼焊接而成，鉆架式樣為門 字架。底盤安裝：安置在場地中，二根地輪管串在底盤下面的前后移動槽里，輪管下分別用數(shù)根 250mm 250mm 1000mm 的短方木墊置。二根地輪管應(yīng)平行。主機安裝：在底盤上進(jìn)行主機安裝馬達(dá)卷揚磨盤。鉆塔：底架的馬蹄座上插開口銷固定。（開口銷質(zhì)量）頂滑車固定在塔架頂端。2、安裝質(zhì)量檢驗：對成孔質(zhì)量而言主要是控制鉆機的垂直度和水平度，通常采用水平尺靠立軸和磨盤來檢驗。3、基礎(chǔ)牢固，應(yīng)放在硬粘土或碎石道渣上。鉆機安放穩(wěn)固、水平、護孔管中心、磨盤

3、中心、大鉤應(yīng)成一垂線 基坑降水工程的井位測量精度一般要求不高， 測量定位主要考慮如下方面：l成井施工中有高壓旋噴樁施工，最好保持15m以上有效距離，有壓密注漿施工，最好保持10m距離，有深層攪拌樁施工保持5m以上距離，有后施工的鉆孔灌注樁，保持5m以上距離，有先施工的鉆孔灌注樁，保持2.5m以上距離。l成井施工中注意避開：工程樁位，立柱樁位，支撐梁，棧橋，地下墻位置，底板梁位置，深坑加固區(qū)域。l坑內(nèi)降壓井注意有利固定，離支撐及立樁距離控制在1.0m左右。l放樣時井位圖與樁位圖、支撐位圖等合成一幅圖考慮。l孔位定位主要按設(shè)計圖放樣，可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況作適當(dāng)調(diào)整。 l1常規(guī)情況下一般采用自然造漿

4、，利用原狀土。l2、人工泥漿配合比如下：水：粘土粉：CMC：純堿=1000：80：0.5：4注入孔口泥漿性能：密度1.15，粘度 1822S。排水孔口泥漿性能：密度1.30，粘度 2026S。l3、注意事項：粘土粉種類很多，我們一般使用泥漿護壁成井用粘土粉即可。粘土粉細(xì)度（目數(shù)）一般標(biāo)定為200目，一定要現(xiàn)場驗收，用顆粒篩檢驗，粘土粉的細(xì)度直接影響泥漿的攜帶能力。CMC是一種纖維素醚，CMC可用作粘土成型的增稠劑,白色或乳白色纖維狀粉末或顆粒、無臭、無毒、無味，易融于水。 l埋設(shè)護孔管要求垂直，并打入原狀土中10-20cm，外圍用粘土填實。 l目的：放樣孔位，防止坍孔，成井導(dǎo)向作用。鉆進(jìn)中保持

5、泥漿比重在1.11.2，盡量采用地層自然造漿.整個鉆進(jìn)過程中要求大鉤吊緊后徐徐給進(jìn)（始終處于減壓鉆進(jìn)），避免鉆具產(chǎn)生一次彎曲，特別是開孔口不能讓機上鉆桿和水接頭產(chǎn)生大幅擺動。每鉆進(jìn)一根鉆桿應(yīng)重復(fù)掃孔一次，并清理孔內(nèi)泥塊后再接新鉆桿，終孔后應(yīng)徹底清孔，直到返回泥漿內(nèi)不含泥塊，返出的泥漿含砂量12%后提鉆。 l1.防止縮徑（主要發(fā)生在粘性土中）l采用階梯形保徑鉆頭，并對易縮孔的土層配合必要的復(fù)鉆，同時加大泥漿比重，減少泥漿的含砂量，減少縮徑。l鉆頭直徑要嚴(yán)格檢驗，及時更換。l 2.防止超徑（主要發(fā)生在砂層，雜填土層）l不準(zhǔn)使用過于彎曲的鉆桿，鉆頭連接應(yīng)保持同心度。l 在暗綠色、褐黃色粘土層中鉆進(jìn)時

6、，鉆進(jìn)速度控制為120r/min；l 在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土中及粉砂層中鉆進(jìn)時，鉆進(jìn)速度控制為70r/min；l 在流砂及回填土層中鉆進(jìn)時，鉆進(jìn)速度控制為40r/min；l鉆桿底桿使用加重鉆桿，減少鉆機的晃動。l鉆進(jìn)時加大泥漿比重，提高泥漿水頭壓力，增厚泥皮，防止砂性土層坍孔。l3.防止孔斜鉆機塔架要求安置平穩(wěn)且垂直，轉(zhuǎn)盤保持水平，護筒不偏斜。鉆進(jìn)時，主鉆桿紿終應(yīng)同動滑輪保持在同一垂線上，始終保證鉆頭在吊緊狀態(tài)下鉆進(jìn)。泥漿管不應(yīng)繃得過緊，一般不影響轉(zhuǎn)盤工作為準(zhǔn)，防止把鉆桿拉斜。鉆進(jìn)中的加壓給進(jìn)要隨地層變化而調(diào)整，在從硬層到軟層時，可適當(dāng)加快給進(jìn)速度，當(dāng)從軟層到硬層時，要少加壓，慢給進(jìn)。l 4.防止坍

7、孔l孔內(nèi)泥漿的狀態(tài)是成井防止塌孔的關(guān)鍵，故必須隨時檢查孔內(nèi)泥漿的狀態(tài)和含砂量的測定。確?？變?nèi)處于平衡狀態(tài)。l在鉆孔灌注樁施工附近，保持一定距離，并且保持48h以上時間。l換漿、清孔是成井質(zhì)量的關(guān)鍵。對疏干井和降壓井的要求是不同的。l疏干井：由于大部分井的目的層在粘土或淤泥質(zhì)粘土層，井淺，下管前一定要將孔內(nèi)泥漿盡可能換清，可向孔內(nèi)注入清水。l降壓井：保持孔內(nèi)泥漿一定粘度和比重，注入經(jīng)過沉淀的循環(huán)優(yōu)質(zhì)泥漿或配置新鮮泥漿注入孔內(nèi)，下管前要控制好泥漿的比重和含砂量。在承壓含水層厚度較大或連通區(qū)（第一、二、或第三），要特別注意控制好下井管前孔內(nèi)的含砂量。l一般質(zhì)量控制：含砂量8以下，泥漿比重1.08以下

8、。l按設(shè)計井深事先將井管排列、組合。l下管時所有深井的底部按標(biāo)高嚴(yán)格控制，并且保持井口標(biāo)高一致。l井管應(yīng)平穩(wěn)入孔，每節(jié)井管的兩端口要找平，焊接時二節(jié)井管應(yīng)找直，并對稱焊接，確保焊接垂直，完整無隙，保證焊接強度，以免脫落。l為了保證井管不靠在井壁上和保證填砂厚度，在濾水管上下部各加一組扶正器4塊，保證環(huán)狀填砂間隙厚度大于188mm。l過濾器應(yīng)刷洗干凈，過濾器縫隙（約12mm）均勻，外包一層40目濾網(wǎng)。下管要準(zhǔn)確到位。自然落下，稍轉(zhuǎn)動落到位，不可強力壓下，以免損壞過濾結(jié)構(gòu)。 l1）井管的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)井管的規(guī)格：一般常用的標(biāo)準(zhǔn)有168、219、273、325，壁厚38mm，國家標(biāo)準(zhǔn)。l2）濾管的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

9、：濾管常用的有二種類型，即橋式濾水管和纏絲濾水管。橋式濾水管70年代引進(jìn)德國標(biāo)準(zhǔn)，目前只有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 壁厚3 mm 壁厚4 mm 隙縫mm 0.75 1 1.5 2 2.5 3 0.75 1 1.5 2 2.5 3孔隙率 6.49 14.1 18.1 23.5 27.3 6 8.39 13 16.9 22 25.5 壁厚5 mm 壁厚6 mm 隙縫mm0.75 1 1.5 2 2.5 3 0.75 1 1.5 2 2.5 3孔隙率4.4 6.1 9 12.4 15.1 18.7 4.1 5 5.8 8.5 11.7 14.3 17.7 l3）根據(jù)西德諾爾德公司試驗結(jié)果，傳統(tǒng)的纏絲濾水管填礫后孔

10、隙率要降低40，而橋式濾水管僅下降10。選用何種規(guī)格的濾水管由設(shè)計確定。l4）纏絲濾水管在井管上鉆直徑10mm左右的孔，然后在井管上焊接68根筋，在筋上包4060目網(wǎng)，在網(wǎng)上再纏812號鐵絲。在礫石顆粒較大的地層可以不包網(wǎng)。疏干井由于井淺，一般不再高密度纏絲。l井管到位后下鉆桿將泥漿稀釋到1.05左右。l在稀釋泥漿時井管管口應(yīng)密封，使泥漿從過濾器經(jīng)井管與孔壁的環(huán)狀間返回地面。l稀釋泥漿應(yīng)逐步緩慢進(jìn)行。l加入井管內(nèi)的泥漿必須不含砂，不含泥塊，泥漿比重控制在1.05以下。 l回填礫料、粘土的規(guī)格按設(shè)計要求進(jìn)行。l回填的方式通常有“靜水回填”和“動水回填”。l靜水回填：疏干井一般可以采用，但必須注意

11、孔內(nèi)泥漿的質(zhì)量。l動水回填 ：亦稱“壓水回填”。將鉆桿放置孔底50mm左右，封住井口，小泵量送水（泥漿），然后在井口慢慢回填礫料，隨時測量回填的高度至設(shè)計要求。（對于蔬干井壓入孔內(nèi)的一般是清水；對淺部是古河道砂層的應(yīng)壓入新鮮的泥漿；對降壓井必須是經(jīng)沉淀后無砂的泥漿）。回填粘土?xí)r停止壓水。l質(zhì)量控制：設(shè)計計算的量和實際回填量應(yīng)基本一致。充盈系數(shù)應(yīng)考慮大于1.2。控制好壓入孔內(nèi)的泥漿質(zhì)量。l為了防止上部土層中的水沿砂料進(jìn)入抽水井內(nèi)，降壓井在填砂頂部填用粘土填實，一直填到地面，才能開始洗井。l洗井的方式通常采用活塞和空壓機?；钊淳年P(guān)鍵要控制好活塞墊片與井管之間的空隙，過松洗井效果不好，造成洗井時

12、間過長，效率低；過緊容易對井管造成破壞。l對疏干井如果采用活塞洗井，應(yīng)在井內(nèi)不斷注入清水，且洗井時間不能過長。疏干井宜采用空壓機洗井為好。l對降壓井洗井要求采用活塞空壓機聯(lián)合洗井方法，先用空壓機洗井，待出水后改用活塞洗井，活塞洗井一定要將水拉出井口，形成井噴狀，要求洗井到清水，然后再用空壓機洗井并清除井底存砂 l活塞提升時計算井管內(nèi)冒水到井管外的時間，如溝通很好冒水的時間應(yīng)15秒以上。l監(jiān)測相鄰已完成的降壓井的水位，當(dāng)活塞上提時監(jiān)測井內(nèi)的水位下降，活塞提出井口后，監(jiān)測井內(nèi)的水位又會逐漸回升，根據(jù)井的距離和水位下降的幅度可判斷洗井是否達(dá)到要求。l平列式洗井：將風(fēng)管和水管同時放入井管內(nèi)，風(fēng)管與水管

13、用混合器連接，水管安放深度超過風(fēng)管35米。風(fēng)管沉沒深度的確定“沉沒比”l公式為：沉沒比 lH風(fēng)管沉沒深度(m)lh-動水位至地面的高度（m）l一般要求沉沒比不低于0.50.6，沉沒比越大，氣水混合越好，出水量大且穩(wěn)定。l同心式：將風(fēng)管安裝在出水管內(nèi)。l取代式：利用井管作為出水管，將風(fēng)管下入井管內(nèi)。（適合于水位淺、水量大）l洗井結(jié)束以后，應(yīng)對井周圍的回填土進(jìn)行補充。HHhl洗井結(jié)束后，根據(jù)設(shè)計單井出水量安裝水泵，觀測井的水量和水位降，判斷井的質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計要求。l同時應(yīng)觀測井的出水含砂量，如連續(xù)48小時以上抽水含砂量仍然很高，應(yīng)引起重視，初步判斷砂的來源，測井內(nèi)的沉砂厚度。減小水泵的出水量，觀

14、測抽水的含砂量。如仍然含砂量很高，且有較厚的井底沉砂，應(yīng)停止試抽水，把該井作為觀測井或備用井使用。l1.降水井的布置l在基坑能存在大量的工程樁，因此在降水井的布置上就必須綜合考慮。首先要在充分研究施工設(shè)計圖紙的基礎(chǔ)上，避開地下結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件（如梁、工程樁等），井孔施工過程中必須準(zhǔn)確定位，并且要保證井孔的垂直度，確保降水井施工后對結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響。l2.疏干井的保留l在基坑土方開挖施工過程中疏干井可逐節(jié)拆除。開挖時要防止堵死管井，井口應(yīng)高出地面，設(shè)專人對降水井井位進(jìn)行控制，設(shè)置明顯的警示標(biāo)志并在井口加蓋，井周圍要設(shè)置護欄。l3.降壓井的保留l在基坑土方開挖施工過程中不能破壞井管，當(dāng)挖土施工到井邊，

15、對井管加以保護（人工挖土，警示標(biāo)志，加強看護等）。l4.對于降壓井施工時要采取有效的止水措施防止地下水的相互串通。 l5.必須按需降承壓水： 在基坑開挖階段根據(jù)不同部位在不同開挖深度分別計算需降低承壓含水層的承壓水水頭高度，在基坑的不同部位開挖到危險深度時，應(yīng)開啟降壓井進(jìn)行抽水，并及時觀測相鄰部位停抽水的實測水位深度來調(diào)整是否需增開相鄰部位的降壓井。在主體結(jié)構(gòu)施工階段當(dāng)結(jié)構(gòu)底板混凝土澆筑完成并達(dá)到相應(yīng)強度后，其抗剪強度和抗彎強度經(jīng)驗算能夠滿足大于下伏承壓水頂托力的要求，可停止降承壓水。l8.基坑中布置降壓井，在降水施工結(jié)束后必須采取有效的封井措施。l9.基坑開挖到基底至回填覆土停止降水這一階段

16、，為了防止坑外地下水的滲流影響，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況，保留部分疏干井。l10基坑中存在的工程樁及勘察鉆孔深度超過承壓含水層，要密切注意防止可能出現(xiàn)的局部管涌現(xiàn)象。l11. 降水時要隨時注意抽出的地下水是否有混濁現(xiàn)象。抽出的水中帶走細(xì)顆粒不但會增加周圍地面的沉降，而且還會使井管堵塞，井點失效。為此應(yīng)選用合適的濾網(wǎng)與回填的濾料。l12.若發(fā)生涌水、涌砂應(yīng)及時封堵，必要時回填土體穩(wěn)定險情，以便進(jìn)一步采取有效措施。l13.井點應(yīng)連續(xù)運轉(zhuǎn)，盡量避免間歇和反復(fù)抽水，以減小在降水期間引起的地面沉降量。l14. 由于基坑工程的不確定性，在方案設(shè)計時，應(yīng)充分考慮降水工程的安全儲備及抗外來風(fēng)險的能力，應(yīng)有足夠的調(diào)整余地

17、，現(xiàn)場施工時由技術(shù)人員現(xiàn)場調(diào)整。 l施工組織設(shè)計（降水方案）。l技術(shù)交底：項目工程師根據(jù)降水方案設(shè)計及降水施工組織設(shè)計把基坑降水的基本情況如項目的地質(zhì)條件、地層土性、井的結(jié)構(gòu)等向施工單位作全面的介紹，對成井施工的關(guān)鍵工序提出具體的質(zhì)量控制要求。l開孔令：一口井施工前完成驗收合格后方可下達(dá)下一口井的開工通知書，并需向施工班組作施工技術(shù)要求交底。l成井資料（鉆孔記錄，成井記錄）。l過程驗收記錄。l降水日報表（水位，開挖深度，工況等）。l其它文件等l根據(jù)降水成井的特點，對成井施工過程的以下環(huán)節(jié)必須進(jìn)行驗收，如驗收不合格，下道工序不得進(jìn)行。l終孔孔深孔深允許有一定的誤差，對降水成井來說一般為負(fù)誤差，應(yīng)控制在井深的1以內(nèi)；對有些項目終孔孔深是不能超深的，防止擊穿隔水底板。l終孔時孔內(nèi)泥漿比重和含砂量減壓井控制含砂量在8以內(nèi)，比重在1.051.10之間。疏干井泥漿比重控制在1.05以內(nèi)，含砂量控制在5以內(nèi)l井（濾）管焊接及安裝管與管焊接可以用接庫或直焊連接。要根據(jù)井管和濾管的規(guī)格決定焊接的方法。l礫料和粘土的回填用測繩測填料的高度，確保滿足設(shè)計要求。l洗井洗井是成井質(zhì)量的關(guān)鍵工序。對疏干井和減壓井洗井的要求是不同的。疏干井：成井后