基坑管井井點(diǎn)降水施工工法

1、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(wú)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

2、的一門常用的施工方法， 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) 3 5m。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

3、挖前， 沿開挖基 坑的四周、或一側(cè)、兩側(cè)埋設(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(wú)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

4、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、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2m4m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(lái)得出降

5、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 m 1. 5 m; 無(wú)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作為井口34下入孔內(nèi)51 :261以定好的井位點(diǎn)為中心，600mn為直徑作圓，向下開0.50mO用泥漿護(hù)壁沖擊鉆機(jī)向下鉆孔，鉆至要求深度。成孔后

6、，用鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升架安井管。將直徑為300mn井管 1。井管接頭采用焊接工藝。安裝完井管后，在無(wú)砂濾水井管外側(cè)與井壁之間填礫料。 ）礫料應(yīng)緩慢填入，防止沖歪井管，一次不可填入過(guò)多。 ）接近井口 0.50m處，用粘土封嚴(yán)，以防地面水、雨水流入。成井完畢后，立即用空壓機(jī)洗井活清水抽洗。）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

7、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，地面排管集中到沉砂池， 抽出的水經(jīng)過(guò)沉砂池過(guò)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。試抽IT正常抽水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

8、金屬管井 , 它的過(guò)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50lOOmn的膠管或鋼 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(méi)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

9、。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(guò)長(zhǎng) ,鉆具對(duì)井 壁機(jī)械擾動(dòng)和沖洗浸泡而造成坍孔、縮頸、泥皮過(guò)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(guò)濃和失水量過(guò)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3 - 15mm的礫石

10、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。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(guò)沖孔器沖洗井管，并通過(guò)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

11、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、不含泥砂為止。7 ）抽水過(guò)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50lOOmnt勺鋼管（或者塑料管），直徑為 200mn上的鋼管、塑

12、料管 或混凝土管。用做焊接濾水管的© 14鋼筋，外包孔眼為12mn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)依具體工程量2潛水泵QY23.0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)5m臺(tái)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)

13、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)312627.2施工安全保證措施123上崗。4底。5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

14、，均必須進(jìn)行安全及技術(shù)交現(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(guò)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

15、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(guò)程應(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 質(zhì)量要求8.1 降水質(zhì)量要求12345678.2123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(guò) 1 度，以保證泵

16、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)。 做好成井工序交接驗(yàn)收記錄。抽水期間質(zhì)量控制抽排水管線安裝完畢，試抽水時(shí)有漏水。氣現(xiàn)象要及時(shí)檢修。 如有泵不上水的現(xiàn)象，要及時(shí)檢修、更換。及時(shí)了解抽水情況， 以防止無(wú)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1 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

17、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 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(wàn)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， 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9800點(diǎn)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,