基坑管井井點(diǎn)降水施工工法

1、美好的明天建筑基坑管井井點(diǎn)降水施工工法1前言在地下水位以下的含水豐富的土層中開挖大面積基坑時(shí)，采用一般的明溝排水方法，常會(huì)遇到大量地下涌水，難以排干。當(dāng)遇到粉、 細(xì)砂層時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿、冒泥、流砂現(xiàn)象，不僅使基坑無法 挖深，而且還會(huì)造成大量水土流失，使邊坡失穩(wěn)或附近地面出現(xiàn)塌陷， 嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響附近建筑物的安全， 當(dāng)遇到有此種情況出現(xiàn)，一般應(yīng) 采用人工降低地下水位的方法施工。管井井點(diǎn)排水作為人工井點(diǎn)降水方法中的一種， 因其具有設(shè)備簡(jiǎn) 單，施工方便，降水量大等特點(diǎn)已成為地下水位豐富的建筑基坑降水 的常用方法。掌握該方法在項(xiàng)目上的應(yīng)用，不僅可使公司相關(guān)技術(shù)人 員掌握建筑基坑降水排水上的一門常

2、用的施工方法，而且也可豐富鉆 前工程上的降排水的施工途徑。2特點(diǎn)管井井點(diǎn)又稱大口徑井點(diǎn)。它具有排水量大，抽水效果好，施工井 點(diǎn)少，各井點(diǎn)相互獨(dú)立，設(shè)備簡(jiǎn)單；而且，井點(diǎn)降水可大大改善施工操 作條件，提高工效，加快施工進(jìn)度，工程費(fèi)用較低等特點(diǎn)，是人工降低地下水位中被經(jīng)常采用的降水方式。3適用范圍管井井點(diǎn)降水的施工方法適宜于在含水層的滲透系數(shù)在1.0200m/d 范圍內(nèi)的，地下水比較豐富的地區(qū)。因其單眼井排水量大、 可由淺到深進(jìn)行動(dòng)態(tài)降水，該方法可適用各種水文地質(zhì)條件，可降低 的水位深度達(dá)35m。4工藝原理和設(shè)計(jì)概述管井井點(diǎn)作為井點(diǎn)排水方法的一種， 是在基坑開挖前，沿開挖基 坑的四周、或一側(cè)、兩側(cè)埋

3、設(shè)一定數(shù)量深于坑底的井點(diǎn)濾水管或管井， 以總管連接或直接與抽水設(shè)備連接從中抽水，使地下水位降落到基坑 底0.51.0m以下。4.1工藝原理管井井點(diǎn)降水的工藝原理是用水泵將土中水分排除后，利用土體 中動(dòng)水壓力的減小或消除，大大提高了邊坡的穩(wěn)定性，邊坡可放坡， 可減少土方開挖量；另外，由于滲流向下，動(dòng)水壓力向下，井點(diǎn)降水 法的實(shí)施可增加土顆粒間的壓力使坑底土層更加密實(shí)；因此，采用管井井點(diǎn)降水法降低地下水位，可使施工人員在無水干燥的條件下開挖 土方和進(jìn)行基礎(chǔ)施工。不但可避免大量涌水、冒泥、翻漿，而且即使 在粉細(xì)、粉土地層開挖基坑，也可防止流沙現(xiàn)象的發(fā)生。4.2設(shè)計(jì)概述主要根據(jù)場(chǎng)區(qū)降水要求、降水范圍、

4、水文地質(zhì)情況、場(chǎng)區(qū)外臨近 建筑物等方面的資料，結(jié)合大口徑鉆孔樁成孔技術(shù)和水井成井技術(shù)進(jìn) 行技術(shù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)步驟如下。4.2.1單井設(shè)計(jì)包括單井成井直徑、成井井深、井身構(gòu)造三個(gè)方面。1成井直徑:在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合施工成井技術(shù)、降水速度、抽水機(jī)具的 下入，一般成孔直徑為400700之間。2成井井深：以大于地下水降深底平面2 m4 m為宜。3井身構(gòu)造：目前一般采用鋼管濾管、水泥濾管、鋼筋籠濾管。4.2.2降水場(chǎng)區(qū)井?dāng)?shù)確定根據(jù)開挖場(chǎng)區(qū)基坑面積、設(shè)計(jì)井深和井徑、單井影響范圍，求出整個(gè)場(chǎng)區(qū)的排水量和單井排水量，來得出降水井?dāng)?shù)。降水井?dāng)?shù)的確定還 應(yīng)考慮單井井距。4.2.3降水井位的安排井位安排時(shí)主要根據(jù)開挖基坑外邊

5、緣結(jié)構(gòu)考慮，當(dāng)開挖基坑外邊緣有護(hù)坡樁時(shí)，降水井位置設(shè)計(jì)應(yīng)距離護(hù)坡樁外邊凈距離1. 0 m1.5 m;無護(hù)坡樁時(shí)，其設(shè)計(jì)應(yīng)考慮放坡坡度，并距離坡度上邊緣1. 5 m 左右即可。5工藝流程和操作要點(diǎn)5.1工藝流程5.1.1管井井點(diǎn)降水的施工工藝流程見圖1.5.1.2施工步驟1測(cè)量防線，定好井位，按施工圖放出井的中心點(diǎn)。2以定好的井位點(diǎn)為中心，600mm 為直徑作圓，向下開0.50m作為井口。3用泥漿護(hù)壁沖擊鉆機(jī)向下鉆孔，鉆至要求深度。4成孔后，用鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升架安井管。將直徑為300mm井 管下入孔內(nèi)。井管接頭采用焊接工藝。5安裝完井管后，在無砂濾水井管外側(cè)與井壁之間填礫料。1 ）礫料應(yīng)緩慢填入，

6、防止沖歪井管，一次不可填入過多。2）接近井口 0.50m處，用粘土封嚴(yán)，以防地面水、雨水流入。6成井完畢后，立即用空壓機(jī)洗井活清水抽洗。1 ）將空壓機(jī)氣管及噴嘴放進(jìn)井內(nèi)，先洗上面井壁，然后逐漸 將水管下入井底。2）打開空壓機(jī)，空氣將快速經(jīng)各管壁向井壁程漩渦狀噴射， 借氣水混合沖力迅速破壞泥漿壁， 并將泥漿及細(xì)砂攜帶到井外，直至 水清砂盡。7安放潛水泵，安裝抽水控制線路，修筑排水溝及沉砂池。 成砂池采用C20混凝土底板，M5水泥砂漿磚砌池壁，池壁內(nèi)外兩層 用防水砂漿抹灰一遍，水池內(nèi)側(cè)采用防水采用防水處理。8試抽水。并檢修漏水主管、翻轉(zhuǎn)、不出水的水泵組。抽水采 用每井每泵排管（可采用3寸鋼管）降水

7、，地面排管集中到沉砂池， 抽出的水經(jīng)過沉砂池過濾后，再集中排入市政管道中，沉砂。池制作 位置靠近城市管網(wǎng)接入口的下水道。9正式抽水。測(cè)定每個(gè)管井初始水位、流量。10日常監(jiān)控圖1工藝流程圖5.1.3施工操作要點(diǎn)1管井井點(diǎn)設(shè)備的制作。管井井點(diǎn)工作時(shí)，沿基坑周邊每隔一定 距離設(shè)置一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)用一臺(tái)水泵抽水，從而降低地下水 位。根據(jù)管井材料，可分為金屬管井、竹木管管井及混凝土管管井等。 目前施工中較為常用的是金屬管井,它的過濾部分采用直徑為 200mm以上的鋼筋焊接骨架，外纏鋅鐵絲，再外包孔為12mm的濾 網(wǎng)，長(zhǎng)約23m,其管身直徑為 200500mm,吸水管宜為 50 100mm 的膠管或

8、鋼管，抽水時(shí)其下端應(yīng)沉入管井最低水位以下，必要 時(shí)應(yīng)裝設(shè)逆止閥。抽水機(jī)械常采用 1020cm的離心水泵，也可采用 浸沒式潛水泵或深井泵等。2管井井點(diǎn)的布置。沿基坑外圍四周呈環(huán)形或沿基坑兩側(cè)或一側(cè) 布置。井中心距基坑邊緣距離，根據(jù)所用鉆機(jī)及鉆孔方法而定，當(dāng)采用 沖擊式鉆機(jī)用泥漿護(hù)壁時(shí)為0.51.5m。用套管法時(shí)不小于3m,管井 的施工深度和間距，根據(jù)需降水面積和深度以及含水層的深度系數(shù)等 因素確定。3管井的施工與使用。管井的滲水井管的施工，宜采用泥漿護(hù)壁鉆孔法。即在鉆機(jī)鉆孔的 同時(shí)向孔內(nèi)投放泥漿，護(hù)住井壁，以免地下水滲出時(shí)造成塌孔。2）鉆進(jìn)成孔時(shí)，盡量采取快速鉆進(jìn)，避免鉆進(jìn)時(shí)間過長(zhǎng)，鉆具對(duì)井 壁

9、機(jī)械擾動(dòng)和沖洗浸泡而造成坍孔、縮頸、泥皮過厚等不良現(xiàn)象，以免影響成井降水質(zhì)量和效果。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)地層合理選擇技術(shù)參數(shù)，調(diào) 整泥漿粘度和密度，在保證孔壁穩(wěn)定的前提下，盡量降低泥漿的粘度和 密度，防止因泥漿過濃和失水量過大而影響滲透能力；3）鉆孔直徑應(yīng)比管井外徑大 150250mm,井管下沉前應(yīng)清 孔并保持濾網(wǎng)通暢。井管與土壁之間用315mm 的礫石填充作為 濾層。地面下0.5m以上為黏土填充夯實(shí)。下井管時(shí)，嚴(yán)禁擺動(dòng)，造成井壁的損壞和坍垮。井管下到設(shè)計(jì)孔深位 置后,稍微向上拉伸提直，固定在孔口中心，使井孔與孔壁之間環(huán)狀間 隙均勻合理，便于填礫，提高單井出水率。5）填礫方面。a.礫料選擇。選擇時(shí)應(yīng)根

10、據(jù)場(chǎng)區(qū)內(nèi)主含水層砂粒直 徑和填礫技術(shù)要求，一般選擇1 mm8 mm 的混合礫料。b.投礫。wor3美好的明天投礫時(shí)首先將沖孔器下入距井管內(nèi)底端 100 mm 200 mm，沖洗液 通過沖孔器沖洗井管，并通過井管內(nèi)外側(cè)返回地面。在送水同時(shí)，向井 管外四周間隙內(nèi)均勻投入混合礫料，礫料頂水而下，不易中途堵塞。隨 礫料的不斷投入，及時(shí)向上提升沖孔器。礫料填至井口地表2 m時(shí),則投礫結(jié)束，再用粘土分層填實(shí)至地表。6）抽水洗井方面。投礫結(jié)束后，及時(shí)下放潛水泵于井管內(nèi)水位以下3 m5 m ,迅速起動(dòng)電源抽水，隨水位不斷下降，水泵也同時(shí)下 放，直至距井底0. 5 m左右為止。如此反復(fù)進(jìn)行，直至抽出的水質(zhì)潔 凈

11、、不含泥砂為止。7）抽水過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查機(jī)械部分。如電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、電 流、電壓等。并觀測(cè)和記錄管井內(nèi)水位降深和流量。井管用完后，可用人字拔桿，倒鏈將井管拔出，以備再用。所留孔洞用砂礫填充夯實(shí)。6材料和設(shè)備管井井點(diǎn)降水施工主要涉及的土建材料有制作吸水管的直徑為50 100mm 的鋼管（或者塑料管），直徑為 200mm 上的鋼管、 塑料管或混凝土管。用做焊接濾水管的 © 14鋼筋，外包孔眼為1 2mm濾網(wǎng)。用于建造排水的混凝土管或 PVC管材，水泥砂漿，防水劑等等。由井點(diǎn)管、連接管、排水主管及抽水設(shè)備組成的井點(diǎn)設(shè)備見表1.表1序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格單位數(shù)量1鋼繩沖擊鉆機(jī)CZ-22G臺(tái)依具體

12、工程量2潛水泵QY25 3.0套同上3動(dòng)力總配電箱200KW個(gè)同上4動(dòng)力分配電箱70kw個(gè)同上5水泵用開關(guān)箱5kw個(gè)同上6空壓機(jī)5m3厶同上7勞動(dòng)組織及安全7.1降水施工管理及勞動(dòng)力組織降水施工管理人員組成見表2.表2工種職責(zé)主任負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)打井總協(xié)調(diào)，打井分包隊(duì)伍的管理，井 料質(zhì)量的控制和驗(yàn)收。技術(shù)員負(fù)責(zé)施工方案的編制現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)打井分包隊(duì)伍的現(xiàn)場(chǎng)管理，打井質(zhì)量的控制。安全、洗井負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工的安全工作、安排洗井作業(yè)。打井隊(duì)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)安排打井作業(yè)，管理打井隊(duì)日常工作。機(jī)械工、降水工負(fù)責(zé)洗井、現(xiàn)場(chǎng)降水設(shè)備安裝、維護(hù)，更換壞泵打井工負(fù)責(zé)打井工作，鉆孔、下井管、井料電工負(fù)責(zé)電箱、水泵接線，現(xiàn)場(chǎng)臨

13、電、電箱的維護(hù)勞動(dòng)力力安排見表3.（數(shù)量是以10工程實(shí)例的工程量為參考）表3工種管理人員電工機(jī)械工打井員降水工人數(shù)312627.2123 上崗。4施工安全保證措施現(xiàn)場(chǎng)配備專職人員、質(zhì)檢員、施工員負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場(chǎng)安全檢查。 嚴(yán)格按照安全規(guī)范用水、用電、機(jī)械操作。操作工、電焊工、電工等嚴(yán)格按照相關(guān)操作規(guī)程操作，持證 所有施工人員及操作人員進(jìn)場(chǎng)后，均必須進(jìn)行安全及技術(shù)交 底。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與控制1 ）正常出水規(guī)律為“先大后小，先混后清”。為防范抽水帶走 土層中的細(xì)顆粒，在降水時(shí)要隨時(shí)抽出的地下水是否有混濁現(xiàn)象。 抽 出的水中泥沙含量過大不但會(huì)增加周圍的沉降，而且會(huì)使井管堵塞， 井點(diǎn)失效。2）降水必然會(huì)形成降水

14、漏斗，從而造成周圍地面的沉降，建立 沉降系統(tǒng)觀測(cè)網(wǎng)，定期進(jìn)行水位沉降觀測(cè)。以便及時(shí)了解沉降對(duì)周圍 環(huán)境的影響，如果沉降較大應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施。3 ）井點(diǎn)降水對(duì)周圍建筑物造成沉降是由于地下水流動(dòng)的原 因，可采用以下措施預(yù)防。a. 減緩降水速度。在臨近被保護(hù)的建筑物一側(cè)注意觀測(cè)水位，適 時(shí)間隔井位抽水，必要時(shí)尚需設(shè)置回灌井點(diǎn)。b. 防止將土粒帶出的措施。確保井點(diǎn)管周圍砂濾層厚度和施工質(zhì) 量，井點(diǎn)管上部0.50m范圍內(nèi)用粘土封死，亦可防治土粒帶出。管 井在卵石層內(nèi)才開始采用纏絲濾水管，上部砂層內(nèi)仍用光壁混凝土管，可有效阻隔砂層進(jìn)入管井。同時(shí)，濾水管進(jìn)水空隙盡量控制砂層 涌出的程度。c. 整個(gè)降水過程

15、應(yīng)由業(yè)主委托第三方專業(yè)單位進(jìn)行基坑及周邊建（構(gòu)）物的變形觀測(cè)工作，一旦出現(xiàn)不利于建筑物穩(wěn)定的變形，及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救，以免造成不良后果。d. 為保證基坑的安全，沉砂池及排水管道應(yīng)嚴(yán)格防滲防漏。8.1降水質(zhì)量要求1234568質(zhì)量要求井管必須直立于井中心，上端應(yīng)保持水平。精的頂角偏斜不得超過1度，以保證泵組上下井道通暢。 每打完一口井要用量測(cè)井深，以保證井深偏差W 20cm。成孔孔徑600mm，偏差w 10cm.吊放井管，檢查管內(nèi)外是否有雜物、粘土，以防止影響透水性。 洗井后的泥沙量控制在10 %以內(nèi)。7做好成井工序交接驗(yàn)收記錄。8.2抽水期間質(zhì)量控制1抽排水管線安裝完畢，試抽水時(shí)有漏水。氣現(xiàn)

16、象要及時(shí)檢修。2如有泵不上水的現(xiàn)象，要及時(shí)檢修、更換。3及時(shí)了解抽水情況，以防止無水干轉(zhuǎn)燒壞，根據(jù)施工要求確定 啟動(dòng)和暫不抽水井點(diǎn)數(shù)量。8.3降水后質(zhì)量控制woi7美好的明天J21wordd1降水完畢后，應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和土方回填進(jìn)度，陸續(xù)關(guān)閉 及撥出井點(diǎn)泵組。土中所留的孔洞應(yīng)立即砂土填實(shí)。 如果地基有坑滲 等要求時(shí)，孔口應(yīng)按有關(guān)要求填塞。2拆除井點(diǎn)應(yīng)自底層開始，在下部井點(diǎn)拆除期間，上部井點(diǎn)應(yīng)繼 續(xù)抽水。9效益分析管井井點(diǎn)降水是人工強(qiáng)制性降水中針對(duì)豐富地下水的降排較為 普及的施工方法，前景廣闊。設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，不僅能大大 改善施工操作條件，提高工效，加快施工進(jìn)度，而且在同等人工降水

17、方式中具有工程費(fèi)用較低等特點(diǎn)。以同樣適用于涌水量較大，降水較 深的深井井點(diǎn)降水比較，以工程實(shí)例 XX為例，可節(jié)約造價(jià)約25萬 元，由此可見，根據(jù)工程的具體情況，正確的選用合理的人工降水方 式，不僅將取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，也能保證基坑在正常施工的環(huán)境下， 不對(duì)周邊建筑物設(shè)施和環(huán)境的安全使用起到根本性的影響。10應(yīng)用實(shí)例XXX標(biāo)段地下車庫(kù)基礎(chǔ)工程，總建筑高21.9m，基坑深5.2m.基坑底 面積約9800m 2,該場(chǎng)地靜止水位埋深為0.53.5m。本工程采用管井 井點(diǎn)降水方案，方案設(shè)計(jì)基坑抽降地下水位從自然地面以下1.01.5m，降至自然地面以下7.5m。按相關(guān)數(shù)據(jù)分析計(jì)算，并結(jié)合場(chǎng)地 實(shí)際降水方案，該方案沿建筑基坑布置降水井