深基坑降水施工

深基坑降水施工（共12篇）

深基坑降水施工 篇1

分析深大基坑施工降水, 本人认为对于深大基坑的施工降水存在以下问题:一是地下水存在条件复杂, 有台地潜水、潜水、承压水;二是地层条件复杂, 有强透水地层, 也有相对不透水地层;三是施工降水井底位置可能位于不同的土层中, 这样就给施工降水设计带来一定的困难。现行的施工降水设计理论用于深基坑降水分析, 本人认为存在一定的局限性。

1 现有降水设计理论的局限性

1.1 降水井出水量计算

由文献[1]可知降水井出水量的公式是建立在假定含水层均质、等厚、广泛分布、隔水层底板水平、潜水面近乎水平、地下水处于稳定渗流的情况下, 并且呈层流运动的缓变流, 流向完整井的前提下建立的。计算简图, 如图1。

在稳定潜流完整井公式建立时, 是假定垂直分流速很小, 可以忽略, 仅考虑水平流速, 做为平面问题处理, 见图1 (a) 。

围绕井轴取一个断面如图1 (b) , 该断面距井轴距离为r, 过水断面为h, 则过水断面ш=2πrh。径向水流的水力梯度J=dh/dr, 在层流的情况下, 穿过该断面的流量为

将 (1-1) 式进行处理后, 从ro到R, 从ho到H进行积分, 最后得到潜水完整井的计算单井出水量公式为:

同样可以推出承压完整井的单井出水量公式

以上各式中:

Q为降水井出水量m3/d;

k为渗透系数m/d;

H为含水层厚度m;

S为井中水文降深m;

R为降水影响半径m;

ro为井的半径m;

M为承压井中含水层厚度m。

1.2 对于多层降水井出水量计算公式, 基本

上同前, 只是将式中的渗透系数改用各层渗透系数的加权平均值k p代替, 即

式中。

k1、k2···kn是各含水层的渗透系数m/d

h2、···hn是个含水层的厚度m。

2 对现有关降水设计规范的讨论

文献[2]、[3]、[4]中使用计算出水量的公式无论是潜水完整井或承压完整井, 还是潜水非完整井或承压非完整井这些降水设计公式, 都是假设含水土层是均质、水面平整, 含水界面平整, 这与深基坑复杂的含水层实际情况相差甚远, 计算出水量的结果就很难准确。就是说, 把一个深基坑复杂的含水层, 用加权平均的办法, 用一个平均的渗透系数, 代替复杂含水层的实际情况, 是值得讨论的。本人举出下面一个复杂含水土层进行分析, 就很能说明问题, 见图2。

对本例中的渗透系数进行加权平均

将图中数据代入 (2-1) , 得出kp=4 8.1 8 m/d

(1) 可以看出:主要起作用的土层是 (4) 砂、砾石层, 而且越厚对加权平均渗透系数kp的影响越大;相反 (4) 层土越薄, 影响越小, 而这时主要起作用的是 (2) 层细砂层。

(2) 从公式中可以看出, 分母中的粘土层厚度h3对加权平均的渗透系数有一定的影响, 但对一般的深基坑中, h3的厚度是有限的, 总的来说h3的厚度有影响, 但是相对来说影响比较小。

(3) 由于粘土层的渗透系数很小, 与砂砾石层比相差10000倍, 与砂层比也差1000倍, 所以把粘土层可以看做一个相对不透水层, 也就是一个隔水层。

(4) 如果按均质土处理, 渗透系数kp, 则含水层的降落曲线为图2中a种形式。如果 (4) 砂、砾石中水承压的话, 可能有两种结果, 一种是承压非完整井形式, 另一种是承压—潜水非完整井形式。

(5) 如果不按均质土考虑, 即 (3) 层土是不透水的, 井中的水位在n点以下降水曲线比较复杂。细砂层中的水, 在降水n点处成为跌水, 自n点起, 细砂层中的水在重力作用下, 则形成降水曲线b, 而降水曲线是不受降水井中水的深浅的限制。

(6) 显然如果 (3) 层粘土做为不透水层, 本图中的降水就复杂了, 不是现有计算公式所能考虑的。N点以上的细砂层中含水仍按b种形式曲线运行。 (4) 砂、砾石中的承压水, 可能是两种状态, 也就是像前 (4) 中所说的, 但降水曲线不是a种形式, 这种形式的降水曲线应考虑 (2) 层细砂中潜水的不断跌入, 显然计算条件就复杂化了。

3 复杂含水层中降水工程实例

3.1

基坑资料, ±0.00相对应的绝对标高为39.89m, 基坑面积为199.0×167.7m, 基坑开挖深度为20.8m, 最深22.8m

3.2 工程地质及水文地质特性

3.2.1 工程地质情况, 将工程地质剖面图3。

3.2.2 水文地质

含水层主要为四层, 第一层为台地潜水, 水文埋深4.4~6.9m;第二层为层间潜水, 水位埋深15.30~16.60m;第三层承压下水位埋深21.40~23.10m;第四层承压水, 水位埋深23.5~25.1m。

3.2.3 降水设计

(1) 降水方式, 采用管井降水, 管内径30cm, 井深31.0m。

(2) 降水计算, Q=1.3 6 6 k (2 H-S) S/ (lgR-lgro) 。 (3-1)

(3) 降水效果, 不抽水时, 井中水位在17.0m左右位置, 井中水位抽至27.0m时, 基坑内的水基本降到20.0m左右。基坑东部 (开挖到21.0m) 和局部深坑处仍有1.0~1.5m左右水降不下去, 其中有的深坑距井管只有5.0m左右, 坑中水仍然降不下去。

3.3 降水效果分析

降水井深31.0m, 已经打到 (6) 层卵石、砾石中, 即进入了第一层承压水中, 也就是说穿过了 (5) 层粘质粉土、粉质粘土层, 井是承压非完整井, 当水位降至27.0m深时, 井中水位时在 (5) 层粘质粉土、粉质粘土层以下。 (6) 层卵石、砾石层上部由于 (5) 层土渗透系数比 (4) 层土和 (6) 层要小1000~10000倍, 可以看成是一个隔水层, (4) 层土中的第二层潜水只能向井中跌入, 而不是透过 (5) 层土渗向井中, 这时井的形式是承压—潜水井, 像前面分析那样, 根据本层含水层厚度形成一个降落曲线, 这个降落曲线不会因井中水位而变化。而设计采用的 (3-1) 式, 条件是均质, 潜水完整井的理论, 显然与实际含水地层条件是不相符的, 相差甚远。这就是为什么井中水位降至27.0m, 而基坑内水降不去的原因, 此层的降水曲线形式是固定的, 如图2中b线, 它不随井中水位高低而变。

4 关于深基坑降水问题的讨论

本工程中采用的计算方式如下。

式中各参数的意义同前, 这个公式是适用于均质土或地层土比较简单情况, 渗透系数是各土层渗透系数的加权平均值, 显然对本工程是不适用的。因为本工程中第一层承压水水位是在 (5) 层不透水层下面, 该层土的底板就是第一层承压水的顶板, 由于该层土存在才使 (6) 层卵石、砾石中的水承压, 承压水头在 (5) 层土中, 见图3。在这种情况下, 降水工程中出水量的计算, 本人建议采用流量迭加法。

(1) 先不考虑承压水的影响, 把降水井做为完整井, 用潜水完整公式进行计算, 主要是降 (4) 层卵石、砾石中潜水, 计算公式的形式与设计报告中用的 (3-1) 式是完全相同的, 但是公式中含水层厚度H和水位降深S可能是不相同的。在本假定中H值只是潜水层水的厚度, S值也只是浅水层中最大水位降落, 并且H=S, 同时渗透系数也只是 (4) 层卵石、砾石渗透系数来计算出水量, 这个出水量只能是总出水量的一部分。

注: (3) 层粉质粘土、粘质粉土; (4) 层卵石、砾石; (5) 层粘质土、粉质粘土; (6) 层卵石、砾石; (7) 层粉质粘土、粘质粉土;

(2) 先不考虑 (4) 层卵石、砾石中的第二层潜水, 只降第三层水, 即第一层承压水, 根据本工程井水位降到27.0m, 从图3看出, 井中水位还是 (5) 层不透水层以下, 在 (6) 层含水层的上部, 应采用承压—潜水非完整井公式计算出水量, 由于井穿透了 (5) 层不透水层, 进入到 (6) 层卵石、砾石承压水层, 这时计算出的水量应是第一层承压水的水量, 而这个水量多或少与基坑降水关系不大, 可以说井中的水位变化对基坑内的降水位影响不大。这也是为什么离井只有5.0m左右的深槽内仍有1.0~1.5m的水位降不下去的原因。

5 基坑内局部渗水的处理措施

前面已论证过基坑内部深槽的水是降不下去的, 只能采取特殊的处理措施进行排水。建议对不同部位渗水采用不同的处理措施。

(1) 对基坑内大面积降不下去的水, 在基坑边挖排水槽, 槽下宽30cm、上宽50cm、深50cm, 然后在槽内填碎石, 排水槽有一定的坡度, 每隔一定距离布置集水井, 井深1.0m、内径30cm, 放潜水泵, 将集水井中的水抽至地面排走。

(2) 对于深坑处的渗水处理, 在基底四周设排水沟, 沟上宽30cm、下宽20拆模、深30cm, 根据坑的大小, 在基底四角设集水井, 井深50cm见图4, a) 。

(3) 对于深坑边坡渗水处理, 要求施工单位在渗水严重的边坡, 也挖排水槽, 槽断面底宽10cm、上宽20cm、深20cm, 槽内填碎石, 通过破面排水沟将破面渗水导入坑内底排水沟至集水井内, 然后用泵排出坑外, 见图4, b) 。

通过上述措施后, 基本上可以解决基坑内渗水的问题, 确保基坑内垫层和防水施工。

6 结语

降水工程设计理论是建立在简单的和均质土层的假定基础上的, 现行规范、规程中的计算公式, 也是在特定条件下、在基坑降水设计理论基础上进一步做了相应的假定而推出来的, 正因如此, 对深大基坑, 含水层复杂的情况适用起来就存在一定的局限性。

通过对上述深大基坑降水设计和实际运行的结果分析认为, 当地层中存在相对不透水层, 而且层厚相对较厚, 不透水层上是潜水含水层, 而基底又位于此含水层中, 不透水层下面是承压水层。在此条件下, 降水深度S应是常数, 而且就是潜水含水层厚度H。处于这种条件下的基坑, 必然存在部分潜水降不下去, 当井深和井中水位低于不透水层顶板, 井深增加和井水位下降, 对深基坑中降水效果影响不大;对于不透水层下是承压含水层的情况下, 必须采取其他措施, 将基坑内的水排走。

参考文献

[1]周维薄.地下水利用[M].水利水电出版社, 2006, 12.

[2]建筑市政降水工程技术规范, JGJ/T111-98.

[3]建筑基坑支护技术规程, JGJ120-99.

[4]建筑基坑工程技术规范, YBQ258-97.

深基坑降水施工 篇2

本文针对天津市大都会4号地项目的深基坑降水施工过程中遇到的问题及得到的经验进行汇总，希望能给类似的项目带来一定的参考价值。

天津市大都会4号地项目基坑面积28660m2，开挖深度-19.85m，局部深坑-24.90m，属超深超大一级基坑。支护形式为地下连续墙加三道环撑，墙厚1000mm，墙深-44.5m。采用半逆作法施工，首道环撑为临时支撑，顶标高-4.1m，第二道支撑为地下二层底板，顶标高为-11.25m，第三道支撑为地下三层底板，顶标高为-14.85m。根据本基坑降水设计，坑内疏干降水井数量为117口，备用降压井数量为6口，基坑外布设潜水观测井18口。

本基坑开挖深度超过14m，属于超深基坑，对周围环境影响要求较高，降水井均应在围护闭合后进行施工。在降水井施工时，现场其他影响降水施工，尤其是影响降水井成井质量的施工工序均应全部结束，如可能的坑内地基加固等施工工序。避免对成井降水造成影响。

1、基坑降水目的

根据本基坑开挖深度、地层的水文地质条件、支护体系及地连墙截水设计方案、基坑周边环境，基坑降水施工的主要目的为：

（1）满足基坑施工需要：通过井点降水疏干的方法，减小坑内土体中的含水量、提高坑内土体的强度，以满足中心岛式开挖边坡稳定性及土方开挖机械设备及人工施工作业安全环境的要求。

（2）满足基坑自身稳定性要求：通过降水，降低下部承压含水层水头高度，减少坑底隆起和围护结构的变形量，防止基坑底部突涌的发生，确保施工时基坑的稳定性。

（3）满足周边环境安全的需要：按照“按需降水、按需降压”的原则，编制合理的降水施工方案，施工中采取有效措施，既满足施工安全及基坑稳定的要求，同时还行满足对周边环境的保护，把基坑降水对周边环境影响减少到最小，确保周边环境的安全。

2、成井施工（1）测放井位

根据设计提供的降水井平面布置图测放井位，采用全站仪来确定井位。井位测放完毕后应做好井位标记，方便后期施工。降水井位均匀布于基坑内，并要躲避工程桩。若布设的井点存在地面障碍物，应当设法清除，以利于打井进行。若地面障碍物不易清除或受其他施工条件的影响，无法在原布设井位进行打井时，应与设计及时沟通，必要的时候可对井位作适当调整。（2）埋设护口管

埋设护口管时，护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.10m～0.30m。（3）安装钻机

安装钻机时，为了保证孔的垂直度，机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线，弯曲的钻杆不得下入孔内。（4）成孔施工

施工机械设备选用专用工程钻机及其配套设备。成孔时采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。（5）钻进成孔

上部钻进时采用轻压慢转，当钻头钻入深层粘土层时，钻具阻力会加大，进度缓慢。这时，不可加大压力和加快转速，以免造成钻孔偏斜。

泥浆循环宜在泥浆池中进行循环，在现场不具备泥浆池的条件下，可考虑在基坑中开挖一个小泥浆池进行泥浆循环。（6）清孔换浆

钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔底沉淤小于30cm，直至返出的泥浆内不含泥块为止。（7）下井管（钢制井管与无砂砼管）

无砂砼管：采用钢绳托盘下管法。无砂井管属于易损材料，施工过程中当小心搬运，无砂井管壁厚不是十分均匀，在下井管工程中应当按照“内部对齐原则”。每口井的第一根井管底部要进行封堵。此项目采用比较经济的圆形拼接木板进行封堵。使用钢丝绳向下送井管，操作时为保证井身垂直，钢丝绳需要缓慢松放，遇到井管由于受到浮力影响很难下降时，可以适当逐渐调轻泥浆比重，或者使用重物压住，逐渐缓慢下送井管。

钢制井管：滤水管缠绕好滤网之后，将最底下的滤水管，底部用圆形铁板焊接封堵，封堵铁板厚度不小于6mm，顶部接口处焊接三根15cm左右的钢筋棍，用于下一根井管拼搭焊接，焊接要确保焊接无缝隙。井管下去的后用卡盘卡住井管上口，准备焊接下一根井管。下管时为保证滤水管居中，在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环应1/2错开，不在同一直线上。（8）埋填滤料（及密封材料）

填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底 0.30m～0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆，进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到 1.05，然后开小泵量按井的构造设计要求填入滤料，并随填随测滤料的高度，直至滤料及密封性良好的粘土球和粘性土下至预定位置。

填滤料时，根据孔口返水情况调整泵量。填滤料过程中要跟踪滤料上返高度，当滤料密实到设计高度后，用粘土块填孔密实，防止泥浆及地表污水流入井内。（9）洗井

在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井。活塞直径与井管内径之差约为5mm左右，活塞杆底部必须加活门。洗井时，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后，可换用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤,现场随时检查出水中的含砂率。洗井完毕后，试抽成功则代表成井完成。

3、疏干降水运行施工

应结合土方开挖特点，根据土方开挖步骤，实施降水施工，关键是“按需降水”，坑内地下水位应降至土方开挖各步骤的开挖面标高以下0.5m～1m即可，不允许多降。

（1）降水运行前，降水井应合理布设排水管道并便于接入施工现场排水设施根据本工程特点，采用沉淀池收集各降水井水量，沉淀后排入市政管道。（2）降水运行前做好降水供电系统，配备独立的电源线，施工现场配备备用发电机，保证停电10min内能将确保降水井正常运转，避免影响降水效果甚至危害基坑安全。

（3）所有抽水井应在供电电箱插座、抽水泵电缆插头及排水管上做好对应的标示，并在每次发生变动时进行相应的标示变更，便于抽水运行管理；供电电箱应 定期进行检查并备有检查记录。

（4）降水正式运行前降水工人应熟悉水泵开启、电路切换，以确保降水连续进行，避免因供电原因造成井底突水；

（5）降水前各降水井均应测量其井口标高、静止水位并进行相关记录。（6）正式降水前必须进行试运行，进一步检验供电系统、抽水设备、排水系统及应急预案能否满足降水要求；试运行结果进行记录并备案，根据试运行结果，对于无法满足降水要求的部分进行相应整改。

（7）降水系统满足要求后，需进行单井试抽水。选取具有代表性的地段的一部分井进行单井试抽水，实测单井出水量，以校核设计时的出水量。

（8）疏干井成井一口投入降水运行一口，确保能及时疏干基坑开挖范围内土体并降低其水位在当前开挖面以下0.5m～1.0m。

（9）疏干井抽水时，抽水泵开启间隔时间自短至长；抽水井内水抽干后，在5min～10min应立即停泵，防止电机烧坏；在停泵30分钟左右再开启抽水泵进行抽水；对于出水量较大的井每天抽水的次数相应增多。

(10)基坑开挖后，疏干井割管时应及时测量井深，及时采取清淤措施。(11)降水停止并提泵后应及时将井封闭，补好盖板。

4、备用降压井的开启运行管理

理论上分析，若在疏干降水过程中，坑内降压井水位也随之发生下降，并无上升表现，且坑外承压观测井水位无明显变化，则表明地连墙止水效果良好，坑内外承压含水层无水力联系。一旦发现坑内外承压水水位变化异常，如开始下降，后期上升，一旦达到突涌安全水头，即开启备用降压井抽水降压，同时通知建设单位、设计单位、监理单位，及时分析原因，同时应会同以上各单位就异常情况商议解决办法。

结合本工程实际情况，首先要明确第一承压含水层已经被截断无需考虑其突涌可能性，根据抗突涌稳定性验算，第二承压含水层对普遍开挖深度的基坑满足安全要求，针对局部深坑不满足规范要求，因此要了解各局部深坑的具体深度，绘制开挖深度与安全水头的关系曲线。应将实测水头埋深值与临界开挖深度通过换算，按0.2m的步长制作数据表格及曲线，形成“突涌判定数据表”，由水位监测技术人员随身携带。

根据以往的施工经验，在疏干基坑内地下水时，第二承压含水层水头将有较 大的降深，因此，在局部深坑开挖前以每天2次～3次监测频率，观测坑内备用降压井中第二承压含水层的实际水头，依据“突涌判定数据表”判定局部深坑开挖到底是否需要开启备用降压井，或者开挖到哪个深度时需要开启，并将判定结果以书面形式上报有关单位。

5、本工程难点分析及解决方法（1）重难点分析

本项目开挖深度大（普遍开挖深度19.85m，主楼区域开挖深度为21.65～24.90m。）且基坑周边环境复杂。所以本次基坑降水过程中，对周边环境的保护是降水工作中的一项重难点。

根据《大都会4号项目基坑支护设计图》看出，基坑普遍开挖深度的标高恰为○82粉质粘土底和○91粉土层顶的交界区。由于该两层土在基坑范围内有一定起伏，在基坑开挖到基坑底标高及局部深坑区域时，很有可能受到○91粉土层（第一微承压含水层）的影响，使得基坑槽底局部出现槽底土体软弱或冒水现象。所以○91粉土层土体降水也是本次基坑降水工作的一项重点。

地连墙施工揭穿了第二层微承压含水层，在基坑降水时对备用减压井的保护和启用亦是本次基坑降水工作的重难点。（2）解决方法

①对于坑外承压水观测井GY1～GY16和备用减压井的施工，不仅要严格按照设计图纸施工，还应合理的根据详细勘察报告查找坑外承压水观测井所在位置的周围距离观测井最近勘探孔显示的地层资料，合理填放滤料及密封性良好的粘性土，避免造成降水井滤料层因封堵不严导致的串水，造成基坑外承压水头观测数据的不真实性。确保观测井观测数据的真实、可靠和备用减压井的减压效果。②对坑外观测井及时观测严格填写水位数据，及时了解坑内降水对坑外水位的影响。

③紧密关注第三方监测单位对周边环境监测的数据资料，建立“信息交换”模式，如周边建筑物沉降监测数据达到警戒值时，立即启动我方的应急预案。④降水工作做到分层降水、及时降水、按需降水，配合土方施工，在土方每一步开挖前提前做好降水工作，确保将水位降至开挖深度0.5m以下，便于土方开挖 的干作业。

⑤开挖至底标高时，提前做好应急准备工作，如相应的堵漏材料，以备槽底局部发生冒水现象之用。

深基坑降水施工 篇3

关键词：井点降水：特点：施工；工效

中图分类号：TU473.1文献标识码：A文章编号：1000-8136(2009)35-0024-02

1大口井井点降水的特点

(1)排水量大，降水深，降水效果好。

(2)降水范围大，井距大，对施工平面布置的干扰小。

(3)不受土层限制，可用于各种情况。

(4)成孔较易解决，机械灵活，操作简单。

(5)井点制作，降水设备及操作工艺、维护管理均较简便。

2大口井井点降水的作用

(1)通过降低地下水位消除基坑坡面及坑底的渗水，改善施工作业条件。

(2)增加边坡稳定性，防止坡面和基底的土粒流失，以避免流沙现象。

(3)降低承压水位，防止坑底隆起与破坏。

(4)改善基坑的砂土特性，加速土的固结。

3水在土中渗流的基本规律

土体本身如果存在并保持水头差，水就会不断地产生流动，形成稳定流。其渗流速度：

v=k·i(适用于砂及其他较细颗粒的土中)

水在土中渗流的速度v取决于两方面的因素：①土的透水性(反映为渗透系数k的大小)；⑦水力条件(反映为水力梯度i的大小)，这就是水在土中渗流的基本规律，也就是著名的达西定律。这对于我们理解许多地下水的现象有很大的帮助。

4施工工艺

4.1大口井井点系统设备

①井管：采用φ400／300mm水泥砾石滤水管，井下部3m的滤水管外包一层40目／cm²尼龙网。②水泵：采用QY-25型潜水电泵。③大口井构造见图2。

4.2大口井布置及埋设

(1)大口井布置。基坑主体明挖施工，大口井布设沿主体结构直线布置，井深设于基坑底深5.5m处，井间距15m。

(2)大口井埋设及洗井。大口井采用旋转钻机成孔、泥浆护壁，成孔直径为705mm。井管沉放前先进行清孔，清孔采用吊筒反复上下提升洗孔。井管安放垂直，井管与孔壁间用粒径3mm～7mm砾石填充作过滤层，井口下0.5m范围内用黏土填充夯实，并设井盖防护。安放水泵前，再进行一次清洗、滤井，冲除沉渣，保持滤网畅通。

潜水电泵吊入滤水层部位，潜水电机、电缆及接头保证有可靠的绝缘，并配置保护控制开关。

4.3大口井井点施工顺序

井位放样－做井口、安护筒－钻机就位、钻孔－回填井底－豆石垫层－吊放井管－回填管壁与孔壁问过滤层－安装水泵及控制电路－试抽－降水井正常工作－降水完毕拔井管－封井。

4.4并点监测

沿基坑四周布设φ100mm的降水观测孔，利用钢尺水位计进行水位量测。

其要求包括：

(1)降水开始前，所有抽水井、观测井统一联测静止水位，统一编号，统一基准。

(2)观测时采用钢尺水位计，将仪器探头沿水位管下放，当碰到水时，接收机会发出蜂鸣声，读出钢尺电缆在管口处的深度读数，再结合精密水准连测的管口高程，就可以求出地下水位的绝对高程。

(3)每天重复观测，利用基坑外地下水位的变化，监测地下水对周边环境的影响。

(4)根据水位变化情况与预测计算分析，及时发现问题，调整抽排系统，并与基坑其他岩土工程监测资料进行对比分析，及时建议、确定采用的防治措施。

4.5排水设施

大口井降水从基坑开挖前7天进行，直至基坑回填施工完成后才可停止抽水。

从大口井中抽出的水，沿基坑四周排水沟汇集到沉淀池中，经沉淀后排入市政排水管网。开挖到基坑底后，必要时基坑底四周设水沟和集水井，汇集坑内积水，用潜水泵抽到基坑四周的排水沟，经沉淀后排入市政排水管网。

井管使用完毕后借助钢丝绳、钢链拔出，拔除后利用黏土球填衬封死至结构底板下，在底板浇筑时，将埋入底板的井管段封死。

5机具设备

6劳动组织

见表2。

7质量措施

(1)降水施工方案经监理审批后实施，由专人负责抽水、观测，做好观测记录，及时反馈信息。

(2)地面钻孔前，探明孔位处确无地下管道、管线后钻孔，否则调整井位。

(3)井管施工过程中，控制井径、井深、井管配制、砂石料填筑、洗井、试抽五道工序的质量。

(4)按降水监测要求做好监测记录，根据水位、水量变化情况及时采取调整措施。

(5)井点供电系统采用双线路，防止中途停电或发生故障，影响排水。

8安全措施

(1)加强对周围地表及建筑物的沉降观测，及时取得数据，保证安全施工。

(2)一旦发生水位观测孔中的水位、水量变化异常、局部区域出现超降现象，立即采取措施。停止降水，必要时进行地下回灌。

(3)加强对附近管线的沉降观测，及时取得数据，保证安全。

(4)发现周围地表、建筑物和管线监测记录有异常，立即进行分析，必要时停止降水，进行加固。

9技术经济分析

(1)一般降水深度可达到10m～50m。

(2)降水面积大，时间长。

(3)单位降水费用较轻型井点低。

10工程应用实例

天津地鐵一号线工程第16合同段土城车站

该工程为天津地铁一号线新建段，明挖施工，土方开挖约15万m³，开挖过程中采用大口井井点降水，由于管理到位，施工方法明确，整个土方开挖过程，始终保持基坑土体干燥，加速土的固结，使基底承载力达到设计要求，为基坑开挖，创造了有利条件，争取了时间，并且保证了基坑的安全性。未发生大的沉降与差异沉降，对周边建筑影响小，情况良好。

深基坑降水优化设计与施工 篇4

由于高层建筑越来越多, 随之导致深基坑数量也日益增多。为了保证深基坑工程顺利进行, 要不断抽取地下水, 但为了避免地下水源过度抽取, 破坏地下水环境, 所以不仅要对基坑的地勘报告进行详细分析, 从多角度考虑设计出最优方案, 而且要做好基坑降水的施工过程控制。

1 时间效应对勘察结果的影响

在深基坑降水方案设计和施工前, 不仅要仔细分析地勘报告, 而且应考虑时间效应对勘察结果的影响[1]。若勘察时间与深基坑设计、施工的时间间隔不大于2个月, 则勘察提供的水位与设计、施工时的水位相差不大;若两者时间间隔超过2个月, 甚至超过6个月, 则一般勘察水位与设计、施工水位会有差别。其差别主要取决于以下两个方面:1) 不同季节造成区域水位整体上升或下降;2) 周边近期深基坑的施工, 导致地下水位下降。因此在进行施工或者方案设计时, 定要考虑时间效应;否则会影响后期的施工, 进而可能会导致地下水源过度抽取, 破坏地下水环境。

2 井点降水方法选择与降水方案优化设计

2.1 井点降水方法选择

结合周围已有的深基坑勘察报告及降水采取的措施效果, 根据工程类比法和现有的深基坑地勘资料综合确定井点降水方法。常用的井点降水方法有:管井井点降水、真空井点降水、喷射井点降水。

2.2 降水方案优化设计

基于确定的井点降水方法, 针对不同具体工程, 根据基坑形状、地下水类型、含水层构造及《建筑基坑支护技术规程》[2]确定降水总涌水量, 计算出单井设计流量, 进而确定出降水井的数量和平面布置。但要进一步设计出最优降水方案, 还需从以下三个方面进行考虑:

1) 由于深基坑面积较大, 一般降水井会沿基坑周围布置。根据《建筑基坑支护技术规程》[2]可以确定基坑内任一点处的地下水位降水高程, 具体见下列计算公式。

a.潜水完整井坑内任一点地下水位计算公式:

其中, si为基坑内任一点地下水位降深, m;H为潜水含水层厚度, m;k为含水层渗透性系数, m/d;R为影响半径, m, R=2Sw (k·H) 1/2, Sw为井水位降深, 当井水位降深小于10 m时, 取10 m;n为降水井数量;qj为按干扰井群计算的第j口降水井的单井流量, m3/d;rij为第j口井中心至地下水位降深计算点的距离, m, 当rij>R时, 取rij=R。

b.承压完整井坑内任一点地下水位计算公式:

其中, R为影响半径, m, R=10Swk1/2;M为承压含水层厚度, m。

2) 深基坑工程的地下建筑基础存在浮力作用时应满足抗浮验算要求, 它对设计地面以上覆土厚度、基础厚度等具有指导意义。而对于简单的浮力作用情况, 基础的抗浮性应满足式 (3) 要求[3]。

其中, Gk为建筑物自重及压重之和, k N;Nw, k为浮力作用值, k N;Kw为抗浮稳定安全系数, 一般情况下可取1.05。

3) 对基底以下有水头高于坑底承压水含水层, 且未采用截水帷幕隔断其基坑内外的水力联系时, 应利用以下公式对承压水作用下的坑底做突涌稳定性验算。它对设计基坑的最大开挖深度, 承压水的最小降深有重要的指导作用。

其中, Kh为突涌稳定安全系数, Kh≥1.1;D为承压水含水层顶面至坑底的土层厚度, m;γ为天然重度, k N/m3;γw为水的重度, k N/m3;hw为承压含水层顶面的压力水头高度, m。

3 深基坑工程降水施工

对于深基坑降水, 设计仅仅是降水工作的第一步, 要真正确保深基坑降水工作正常有序开展, 更要控制好降水井施工质量、做好施工组织管理及相应的降水应急方案。

3.1 控制好降水井的施工质量

为了保证降水井的施工质量, 应采取以下工艺流程[4]:放线定井位→钻机就位钻孔→吊放井管→填充滤料→安装排水总管→洗井→试抽水→正常抽水。在降水井的施工过程中, 应保证每个井管定位准确;吊放时应保证其垂直度, 降水井四周应使用铁撬均匀填滤料, 禁止使用机械下料。降水井施工完成, 进行试抽水之后可以正常抽水。

由于降水效果与洗井质量密切相关, 所以现场的技术、管理人员必须高度重视此项控制点。对于降水井较深及渗透性较小的土层, 应采用空压机洗井;反之, 用气泵清洗, 要求降水井从上到下清洗达到砂净水清即可。否则很可能会出现虽然观测井的水位很低, 但在基坑开挖时会出现土中带水等不能真实反映动态观测的情形。

3.2 加强降水井施工组织管理

1) 保证深基坑降水的整体效果, 应对降水井进行分块有组织地管理。做好材料和设备进场计划、雨季施工计划、四节一环保计划、安全生产的管理计划等。

2) 严格按照专家论证的专项施工方案和相关的法律行政法规进行施工;现场应设置专职技术人员做日常维护工作, 动态监测观测井水位变化、排水管有无漏水、边坡稳定性等相关信息。若出现问题, 及时反馈, 以便采取相应措施。

3) 大部分土方开挖到基底设计标高时应继续降水, 根据地勘报告和相关经验判断地下水的流向, 确定重点抽水部位;从而能达到节约地下水源, 保护地下水环境的目的。

3.3 做好降水应急防范方案

1) 防突发性停电方案。根据施工方案确定的降水泵数量、扬程、流量等来备用相应功率的柴油发电机 (至少一台) , 做到两路电源供电, 确保降水施工的连续性。

2) 危及周围建筑物安全防范方案。因深基坑降水可能会危及到基坑或周边建筑物的安全, 宜采用截水或回灌技术。由于截水后, 深基坑中的水量会较大或水压较大, 宜采用坑内降水的方法。

3) 防基坑滑坡及塌方方案。基坑降水过快或过慢、深基坑工程的降水周期长及雨期施工都可能会出现滑坡或塌方情形。此时可以根据地勘报告中的土层参数选取相应的临时支护方法, 如使用排桩、水泥土墙、锚杆、土钉等;同时基坑壁应喷射C20的混凝土及配置ф6~ф10@150 mm~300 mm的钢筋网片。

4) 雨季施工防范方案。为做好基坑降水雨季施工, 首先, 基底应增设盲沟和集水井, 设置明排水泵, 地面四周应排水流畅;其次可采用防滑坡及塌方的施工方案加固边坡;最后可根据现场情况增打降水井。

4 结语

为避免地下水源过度抽取, 破坏地下水环境, 所以要进一步优化降水设计和施工要求, 应从以下3个方面进行考虑, 总结如下:

1) 考虑时间效应对勘察结果的影响, 有利于更好地指导设计与施工。

2) 根据勘察报告中的土性确定出井点降水方法, 进而从三个角度考虑, 优化设计降水方案。

3) 控制好降水井施工质量、做好施工组织管理及相应的降水应急方案, 对正常有序开展降水工作至关重要。

参考文献

[1]宋福渊, 刘小刚, 程学军.建筑深基坑降水设计与施工[J].施工技术, 2008, 36 (2) :99-100.

[2]JGJ 120—2012, 建筑基坑支护技术规程[S].

[3]GB 50007—2011, 建筑地基基础设计规范[S].

深基坑降水监理实施细则-发表 篇5

一、工程概况…………………………………………………………………………2

二、编制依据…………………………………………………………………………2

三、工程特点…………………………………………………………………………2

四、施工降水的重点…………………………………………………………………3

五、监理工作流程……………………………………………………………………3

六、监理工作的控制要点、目标……………………………………………………3

七、监理工作的方法及措施…………………………………………………………5

八、对降水施工资料的验收…………………………………………………………5

一、工程概况

_________2×350MW级低热煤发电项目工程厂址位于：_____市____工业园区内，距___市中心城区37km交通便利。本期工程规模为2×350兆瓦超临界间接空冷供热机组，配2×1189.5吨/时超临界循环流化床锅炉、一次中间再热、抽凝式汽轮发电机组、双水内冷冷却发电机，采用炉内加石灰石+炉外石灰石石膏湿法脱硫，同步建设SNCR+SCR脱硝装置，安装布袋除尘器+湿式静电除尘器。本期工程深基坑基础工程（输煤转运站基础、主厂房基础、凝结水泵坑基础、汽轮机基础、烟囱基础、间冷塔基础、雨水泵房等）

本工程施工降水的设计单位为山西省电力勘测设计院；降水工期为_____年___月___日具备基坑开挖的条件，_____年___月___日具备浇注第一罐混凝土的要求

二、编制依据

2.1、《电力建设工程监理规范》DL/T5434—2009 2.2、《建筑基坑支护技术规范》JGJ120—2012 2.3、《建筑地基基础设计规范》GB50009—2011 2.4、《混凝土结构设计规范》GB50010—2010 2.5、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497—2009 2.6、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2001 2.7、《建筑与市政降水工程建设规范》JGJT111—98 2.8、《晋能孝义煤业电厂施工监理规划》兴源监理 2.9、河北兴源监理公司管理标准

2.10、山西省电力勘测设计院基坑降水方案及施工组织措施 2.11、业主施工降水招标文件

三、工程工程的特点：

3.1 本工程降水施工的特点为：工期紧，降水范围大，部分工程降水深度较深。

3.2 本工程降水施工的难点为：施工现场有多个施工单位交叉施工，施工安全控制是本工程施工的难点。

3.3 本工程降水施工的薄弱环节：设计院还有部分工号基础没有出图，部分工号还需补桩但

未出补桩图，使得降水施工井点布置不能一次到位。

四、施工降水的重点：

利用已有勘测成果，在拟建主要建筑场地周边布置一定数量的降水井进行降水，并通过场地内的观测井观测地下水降至基坑以下不少于一米，以满足各建筑基坑开挖的条件。

五、监理工作流程：

5.1 降水效果监控流程

完成降水施工准备阶段监理工作→审查降水施工方案、技术安全措施并确认签字→关键过程旁站监理→检查降水效果及过程控制→应急情况处理的监控。5.2 降水安全控制流程

检查降水施工单位组织机构及安全责任责任制度的落实情况→检查安全目标分解情况→检查降水过程风险辨识、评估及对策制定情况→巡视检查安全施工状态→提出安全整改要求→监督复查安全危险源的整改处置情况。5.3 降水阶段进度控制流程

根据里程碑节点提出降水目标时间→检查投入的资源情况→对进度偏差提出进度纠偏要求→检查进度纠偏方法及效果并进行考核。

六、监理工作的控制要点、目标：

6.1、井点布置要求：

6.1.1、主厂房、锅炉房基坑开挖深度4.0米，按1：1放坡开挖，井点布置在放坡线外1米。布置降水井32口，井深15米，井间距17米，厂房内设观察井3口，井深10米，降水至基坑下1米。

6.1.2、烟囱基坑开挖深度4.0米，按1：1放坡开挖，井点布置在放坡线外1米。在放坡线外布置降水井9口，井深15米，间距15米，烟囱中心设观测井1口，井深10米，降水至基坑下1米。

6.1.3、间冷塔基坑开挖深度4.6米，按1：1放坡开挖，井点布置在放坡线外1米。布置降水井34口，井深15米，间距16米，塔中心设观测井1口井深10米，降水至基坑下1米。

6.1.4、M5转运站基坑开挖深度8米，按1：1放坡开挖，井点布置在放坡线外1米。布置降水井16口，井深25米，间距6米，转运站中心设观测井1口，井深15米，降水至基坑下1米。

6.1.5、M3转运站、3#廊道及采样间基坑开挖深度8米，按1：1放坡开挖，井点布置在放坡线外1米。布置降水井17口，井深20米，间距7米，转运站中心设观测井1口，井深15米，降水至基坑下1米。

6.1.6、M2输煤转运站基坑开挖深度4米，按1：1放坡开挖，井点布置在放坡线外1米。布置6口降水井，井深15米，井间距7米，降水至基坑下1米。

6.1.7、3#输渣转运站基坑开挖深度10.5米，按1：1放坡开挖，井点布置在放坡线外1米。布置16口降水井，井深25米，井间距6米布置，转运站中心设观测井1口，井深15米，降水至基坑以下1米。

6.1.8、循环水泵房O2基坑开挖深度6.5米，按1：1放坡开挖，井点布置在放坡线外1米。布置降水井14口，井深20米，井间距10米，循环水泵房中心设观测井1口，井深10米，降水至基坑下1米。

6.1.9 综合水S1泵房前池基坑开挖深度4米，按1：1放坡开挖，井点布置在放坡线外1米。布置降水井10口，井深15米，井间距15米，池中心设观测井1口，井深10米，降水至基坑下1米。

6.1.10、雨水泵房基坑开挖深度7.5米，按1：1放坡开挖，井点布置在放坡线外1米。布置降水井10口，井深20米，井间距10米，水泵房中心设观测井1口，井深10米，降水至基坑以下1米。

6.2 监理检查控制井管吊放、滤料填充及水泵安装过程是否与施工方案要求一致： 6.2.1检查井管安放时的导中、防止井管错节防止泥砂堵塞井管、水泵安装深度、防漏电保.护措施是否符合要求；

6.2.2井管下好后需立即沿井四周均匀填入滤料，控制滤料级配及杂质含量符合要求；填入量不少于计算量的95%

6.2.3检查降水试运情况，如发现井管失效，要求降水单位采取处理措施进行恢复或要求另设新的井管。

6.3 监理检查降水试抽效果是否与设计一致，如发现与设计计算抽水量出入较大时，要求降水单位调整降水方案。

6.4 降水质量目标：基坑开挖前降水至基坑以下1米。

降水工期目标：2015年8月10号具备基坑开挖条件。

降水安全目标：降水施工及降水运行期间安全无事故，符合文明施工标准。

七、监理工作的方法及措施：

7.1 认真审查降水施工方案；对其中的质量、安全保障措施进行严格把关，对不符合要求的，指出其不足退回修改，直至符合要求。

7.2 检查降水施工单位的质量保证体系及措施、安全保障体系及措施能否满足施工质量、安全需要。

7.3 落实专人负责降水施工的质量、安全监理工作，及时发现问题，下达整改指令并监督整改效果。

7.4 监控井管施工位置、控制井深与设计一致，检查井管对管偏差、防泥浆进入措施、滤料充填是否符合要求。

7.5 要求降水施工单位保证降水期间有备用电源，避免因停电造成水位上升影响结构施工。7.6 检查降水效果是否与设计降水深度一致，如果发现降水深度达不到设计值，监理定期降水施工单位调整降水方案直至满足施工要求。

7.7 巡视监控日常降水期间的降水效果，发现异常情况，及时要求降水单位采取应急措施。7.8 要求降水单位对井位加设警示标志及井盖并设专人维护，防止伤害或损坏事件发生。7.9 要求降水施工单位准备1—2台潜水泵应对突发情况。

八、对降水施工资料的验收：

8.1降水设备埋设记录；﹙井管埋设深度、井底标高、井间距、滤料充填量、抽水设备设置位置与标高﹚

深基坑降水施工 篇6

关键词 电厂基建 深基坑开挖 井点降水 降水措施

从事电厂工作多年的笔者，在电力建设工程基建中，发现很多基坑开挖深度都超过6 m，属于深基坑，且地质比较复杂。其中，最难处理的就是含水层。下面就深基坑开挖及井点降水问题，谈谈自己的看法。

一、作业流程

定位放线→第一层土方开挖→布置井点降水→第二层土方开挖

↓↓

井点定位→冲井→布设井点管及敷设总管→安装抽水机组→运行→降水井回填

二、井点降水措施

1.井孔定位。（1）根据地质勘测报告，降水井布置在基坑第二层土方平台上，检查井布置在基坑对角处。（2）根据施工作业指导书确定井位，用全站仪测定井位坐标，孔口高程用水准仪就近的基准点引测。（3）钻机选择，根据管井设计的孔深、孔径、地质及水文地质条件，选用能保证井的质量和出水量的钻井机械。

2.冲井。（1）钻机配有地质技术人员，根据钻井情况按要求准确记录地层变化情况（取样保存），终孔后结合测井及取样资料及时提出地层钻孔柱状草图。（2）设置沉淀砂池，以满足施工时泥浆循环的要求。（3）取样以能划清含水层与非含水层为原则，一般情况下，鉴别样每4 m取一个，变层时加取鉴别样。

3.布设井点管及敷设总管。根据地层情况，在终孔之前井管一定要运到现场。（1）下管前，应做好以下准备工作：一是试孔，都必须采用适用的试孔器试孔。二是排管，井底下5 m左右沉淀管。地面下8 m开始布花管沉淀管以上应根据地层情况，钻机技术人员按照含水层的位置做出滤水管、井壁管的排列图，并征得项目监理的同意。三是井管的焊接，要从三个方面用吊线法控制井管的垂直度，井管的对口焊接必须采用全焊接，不得采用点焊方式。（2）下井管要求：首先是下管前，要测定井深，检查孔斜率等，捞净孔底岩渣。其次是井管下到底后，将整个井管提升3 cm～5 cm左右，以保证井管直立于井中，且井管高出地面30 cm～80 cm。（3）填砾。填砾应注意两方面问题：一是砾料规格，应根据设计选择2 mm～15 mm砾料。二是填砾数量，要求每米环形间隙填反滤料不应小于0.22 m3。（4）洗井。要求必须用活塞洗井方法洗井。

4.安装抽水机组。（1）下井前准备。首先，准备好扳手、手锤、螺丝刀、电工工具及使用仪表。其次，检查电泵装配是否良好，随机附件是否齐全。卸下过滤网，转动泵轴，检查有无锈蚀和卡死现象。再次，拧下电机上端两个灌水孔螺栓，将电机内腔灌满洁净的清水，并即时拧上灌水孔螺栓。第四，用500伏兆欧表遥测电机绕组对地（即机壳）的绝缘电阻应不低于5兆欧。第五，包扎电缆接头。铜线接头接好后，首先用自粘橡胶带把三根芯线半叠包孔1～2层，再用塑料粘胶带半叠包扎3～4层后，把橡胶接套对接起来，对接处和接套两端再以粘胶带包扎多层，包扎层务必紧密圆滑牢靠，以防渗漏。测量电机绕组和引出电缆对地绝缘电阻，不低于5兆欧时方可下井。（2）安装过程中的注意事项：一是下泵过程中若发现有卡死现象，要及时旋转和扳动扬水管，以克服死点，避免卡死或损坏电泵。二是安装管路要垫正胶垫，并均匀拧紧联接螺栓。三是下井过程中电缆应在每节扬水管上，用塑料带或尼龙绳等耐水绳索系牢，严防拉断或挤破电缆线。四是根据井的流沙淤积情况，确定电泵距离，切忌将电泵埋入泥沙中，一般要求电泵距井底不少于3 m，动水位距进水节不小于1 m。五是电泵机组必须直立安装，不得倒卧使用。

5.运行。（1）用设计要求的潜水泵进行抽水试验，以动水位连续稳定16小时。（2）在抽水试验过程中，每半小时测定动水位、出水量一次。（3）抽水试验结束后，测定静水位值。（4）降水。为保证本次降水成功，必须加强后期运行管理工作，由专业人员24小时值班。首先，降水系统形成后可开始进行降水，具体降水步骤如下：第一，开始降水时，由于水位较高，地下水涌水量较大，采用阶梯式降水法。即先行运行1～2台抽水泵，待水位下降，水量稳定后再运行其他水泵，以缓解集水管排水压力。第二，受基坑施工阶段性影响，降水工作可随基坑施工进度进行。降水工作要设专人看管、巡视，检查深井泵运行情况，发现问题及时排除。基坑上部对角处各布置1口观测井，每天早7：00点、晚7：00点各观测一次；在抽水调试期间，若水位降深不能满足开挖要求，要增加井中水泵数量，必要时要增补降水井。第三，降水过程中应监测孔内及基坑内水位变化，当水位下降过大时，可停运部分降水井，以最大限度的保证地下水资源。第四，在基坑基础回填施工后可停止降水，基坑开始施工前5天（具体依据降水观测确定）开始降水。第五，每天每个班要对降水系统进行检查，主要检查抽水含砂量、水泵运行及管线状况等，尤其水井出水含砂量应控制在1/10 000之下。若水井含砂量过大，应立即停止抽水处理，必要时重新成井。每天要填写看管、检查日志。第六，由于潜水含水层厚度大、水量大，要想将残留水完全阻截代价巨大。为能达到最优的投入产出比，设计降水方案时允许边坡有少量残留水渗出。土方开挖后应立即在基坑内采用明沟排水（500 mm×500 mm）。预留集水坑，用水泵将基坑内的残余水排出坑内。其次，安装集水管。安装集水管时，重要的是排水系统管网的布置：排水系统通过三级排水管将水排出场外总渠。第Ⅰ级排水管、第Ⅱ级排水管根据需要架空或埋地，架空高出地面0.5 m，每隔5 m采用400 mm×400 mm×800 mm的砖支墩支撑牢固，与通过带有防止水倒流的专用接口水泵直接相接，Ⅱ级排水管采用法兰连接和焊接两种形式由第Ⅱ级排水管将水排入沉沙池内，利用潜水泵由第Ⅲ级排水管排至场外总渠。（5）运行方式。井点系统各部件要安装严密，防止漏气；集水总管、滤管和泵的位置标高正确布置；降水之前要观测自然水位，降水开始后每天要做好记录。进入雨季要增加观测次数。经常检查排水管、沟，防止渗漏。应测量井深，掌握滤水井管安装的合理深度，防止埋管。其注意事项：首先，对井管（立管及卧管）进行清理，将钢管内铁锈杂物清除干净，滤管采用粗细滤纱包裹各不少于两层，并绑扎固定。其次，井点管采用冲水法施工，利用高压水在井点管下端冲刷土层，使井点管下沉至设计深度后，在井点管与孔壁之间填入粗砂。所有井点管在地面以下1 m深度内应用黏土填实，以防漏气。再次，井点管埋设并与总管和抽水设备接通后，先进行试抽水，如无漏水、漏气、无淤塞现象后，方可正式使用。第四，应安装真空表，并经常观测， 以保证井点系统的真空度。一般应不低于0.065 MPa。当真空度不够时，应及时检查管路或井点是否漏气、离心泵叶轮有无障碍等，并应及时处理。第五，井点使用时，应保证连续抽水且准备双电源。 如不上水或水一直较混，或出现清后又混等情况，应立即检查处理；若井点管淤塞过多，严重影响降效果，应逐个用高压水反冲洗井点管或拔出重新埋设。

6.降水井回填。基坑土方回填施工完成后，应立即拆除降水系统，即可拆除井点和相应的管道电气等设施，并将井点回填且对所有降水井、观测井进行封填，封井要尽可能恢复到地层的原始状态。具体操作如下：先投中粗砂，后细砂，至含水层顶板，即细砂投到离地面2 m左右。降水工作完成后拆除降水系统，对降水井进行回填处理。回填采用桩端挖出的砂卵石或砂土进行回填。

淤泥质深基坑降水设计与施工 篇7

关键词：淤泥质土,深基坑,降水设计,施工

0 引言

对于城市区域的深、大基坑而言, 基坑降排水是必不可少的一项施工措施。在目前城市建设中, 由于场地工程地质与水文地质条件的复杂性, 以及基坑开挖规模与尝试的不断增加, 对基坑降排水的要求也越来越高。目前因降排水不当造成的工程事故仍时有发生, 这就要求我们对基坑降排水技术不断地进行改进和改革。

1 工程概况

拟建场地位于陕西省杨凌示范区内, 场地上部覆盖层主要为第四系海相沉积物, 残坡积物。拟建场地受回填影响, 地势稍有起伏, 勘探期间测得场地地面标高在+1.03~+4.25之间。本工程基坑面积4 800m 2, 基坑开挖深度11m。由业主提供的场地“地质工程勘察报告”得知场地内自上而下主要为第四系全新统海相沉积的淤泥, 淤泥质粉质黏土, 粉质黏土, 上更新统残坡积的粉质黏土夹砂砾碎石和强风化凝灰岩, 中风化凝灰岩等。该场地勘探深度至地面以下46.7m范围内的岩土层按其成因类型, 工程地质特征, 土地结构差异, 可划分为五个工程地质层及相应的亚层。

各土层自上而下分述如下:

第 (1) -1层杂填土, 第 (1) -2层淤泥, 第 (2) -1层淤泥质粉质粘土, 第 (2) -2层粉质粘土, 第 (5) -2层粉质粘土夹砂砾, 第 (6) 层强风化凝灰岩, 第 (7) 层中风化凝灰岩。拟建场地地下水类型以潜水为主, 主要赋存于浅部地层中, 具弱透水性。根据临近场地工程水质分析资料, 地下水对混凝土结构无腐蚀性, 对钢筋混凝土结构中钢筋长期浸水段无腐蚀性, 干湿交替段具有弱等腐蚀性, 对钢结构具中腐蚀性。

2 降水设计

2.1 防突涌计算

基坑突涌可能性评价:在评价其对基坑工程的影响时, 宜根据其动态规律, 按最不利原则考虑。基坑底板的稳定条件:基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于安全系数下承压水的顶托力。

采用安全系数法:

其中, FS为安全系数, 取1.10;Pcz为坑底开挖面以下至承压含水层顶板间覆盖土的自重压力, kPa, 地下水位以下按饱和重度计算;Pwy为承压水压力, kPa。

根据资料, 按不利计算, 对本工程可能有影响的承压水为 (5) -2砂质粉土。顶板埋深27m, 弱承压含水层水头埋深按5m计算。基坑最大开挖度约11m, 按平均上覆土层重度18.8kN/m 3计算, 承压含水层可能对基坑有影响, 计算如下:

根据基坑突涌可能性计算表 (5) -2层弱承压含水层不会产生基坑突涌现象。

2.2 降水目的

根据本工程的基坑开挖和基础底板结构施工要求, 本工程降水的目的为:

1) 疏干开挖范围内土体中的地下水, 方便挖掘机和工人在坑内施工作业。2) 降低坑内土体含水量, 提高坑内土体强度, 减少坑底隆起和围护结构的变形量, 防止坑外地表过量沉降。3) 提高开挖过程中土体稳定性, 防止土层纵向滑坡。4) 及时降低下部承压含水层的承压水水头高度, 防止基坑底部突涌的发生, 确保施工时基坑底板的稳定性。

2.3 降水要求

降低基坑一般深度范围内地下水水位至地表以下11.5m。

2.4 基坑总涌水量计算

根据工程实际情况, 基坑围护结构隔断基坑内外潜水的水力联系, 基坑开挖深度范围内总涌水量可按下式计算:

其中, W为应抽出的水体积;V为含水层体积, V=基坑面积A×疏干含水层厚度;A为基坑面积;M为疏干含水层厚度, m, 平均疏干含水层厚度:M=11.5m;U为含水层给水度, 查阅工程地质手册, 结合本工程勘察资料, 本工程开挖范围内土层给水度一般在0.07~0.10之间, 依据土层的性质取U=0.08计算本工程基坑土层涌水量。

由上述参数计算基坑疏干总涌水量如下:

2.5 疏干井布置

根据地区降水施工经验, 单井有效降水面积为150m 2~250m 2, 根据本工程开挖深度区域特点, 结合基坑总涌水量计算, 在开挖深度范围内, 取约200m 2/口, 一般可满足疏干性降水要求。

按照上述原则, 采用下式计算确定:

其中, n为井口数;A为基坑面积;a为单井有效降水面积。

3 成孔施工工艺

成孔施工按下列步骤进行:

1) 测放井位。根据降水管井平面布置图测放井位, 井位测放完毕后应做好井位标记, 方便后面施工。如果布设的井点存在地面障碍物, 应当设法清除障碍物, 以利于打井的进行。若地面障碍物不易清除或受其他施工条件的影响, 无法在原布设井位进行打井时, 应与工程师及甲方及时沟通并采取其他措施, 必要的时候可对井位作适当调整。

2) 埋设护口管。埋设护口管时, 护口管底口应插入原状土层中, 管外应用粘性土或草辫子封严, 防止施工时管外返浆, 护口管上部应高出地面0.10m~0.30m。

3) 安装钻机。安装钻机时, 为了保证孔的垂直度, 机台应安装稳固水平, 大钩对准孔中心, 大钩、转盘与孔的中心三点成一线, 严把开孔关, 钻头与钻杆连接处带两根钻铤, 并且弯曲的钻杆不得下入孔内。

4) 钻进成孔。成孔时均一径到底;钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳, 轻压慢转, 以保证开孔钻进的垂直度。成孔施工采用孔内自然造浆, 钻进过程中泥浆密度控制在1.10~1.15, 当提升钻具或停工时, 孔内必须压满泥浆, 以防止孔壁坍塌。

5) 清孔换浆。钻孔钻进至设计标高后, 在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m, 进行冲孔清除孔内杂物, 同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.10, 孔底沉淤小于30cm, 返出的泥浆内不含泥块为止。

4 成井施工工艺

成井施工工艺按下列步骤进行:

1) 下井管。井管进场后, 应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。首先必须测量孔深, 并对井管滤水管逐根丈量、记录。封堵沉淀管底部, 为保证沉淀管底部封堵牢靠, 下部封堵铁板不小于6mm。其次要检查井管焊接, 井管焊接接头处应采用套接型, 套接接箍长20mm, 套入上下井管各10mm;套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀, 无砂眼, 焊缝堆高不小于6mm。检查完毕后开始下井管, 下管时为保证滤水管居中, 在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器 (找正器) , 扶正器采用梯形铁环, 上下部扶正器铁环应1/2错开, 不在同一直线上。

2) 埋填滤料。填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m~0.50m, 井管上口应加闷头密封后, 从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆, 使孔内的泥浆密度逐步调到1.05, 然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入滤料, 并随填随测填滤料的高度, 直至滤料下入预定位置为止。

3) 洗井。在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水, 待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井。活塞直径与井管内径之差约为5mm, 活塞杆底部必须加活门。洗井时, 活塞必须从滤水管下部向上拉, 将水拉出孔口, 对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动, 冲击孔壁泥皮, 此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后, 可换用空压机抽水洗井, 吹出管底沉淤, 直到水清不含砂为止。

5 结语

节约、保护地下水资源是我国的一项基本国策, 因而在降水的施工与设计中应遵循按需抽水, 抽水量最小化的原则, 以保证在满足建设工程要求的前提下, 达到节约、保护地下水资源的根本目的。本工程采取上述降水方案, 满足了工程施工安全, 本工程的成功可以为类似工程起到指引作用。

参考文献

[1]刘国彬, 王卫东.基坑工程手册[M].北京:中国建筑出版社, 2009.

[2]吴林高.基坑工程降水案例[M].北京:人民交通出版社, 2008.

[3]李超.基于ABAQUS的立井降水数值模拟[D].天津:天津大学, 2008.

深基坑降水施工 篇8

西安地铁四号线后村站位于南二环以北、建设路以南, 沿雁塔北路南北向布置。车站站位地面标高397.980m, 底板设计埋深18.89m。车站地面高程外包总长196.10m, 标准宽度为21.2m。围护结构采用钻孔灌注桩加内支撑的方式。基坑采用明挖半铺盖顺筑法施工, 基坑深约19m。车站主体范围内受主体结构施工影响的地下管线主要有:DN1000 给水管、天然气管、通信光缆及周边建筑物。基坑安全等级为一级。基坑降水设计成败直接关系到基坑安全。车站基坑围护平面见图1。

2 工程地质概况

2.1 地层概况

场地地貌平坦, 地面南高北低, 地面高程介于414.1~415.3m, 各层土的埋藏条件及分布规律见表1。

2.2地下水概况

车站工程建设影响范围内为地下潜水。根据工程勘察钻孔内量测的稳定水位埋深6.20~10.10m, 相应高程405.48~407.06m。水位年变幅2m左右。工程抗浮设计水位为413.0m。

车站场地潜水赋存于上更新统残积古土壤、中更新世风积黄土和冲积粉质黏土及砂夹层中。潜水补给由地下径流及大气降水等补给。潜水排泄方式为地下径流及人工开采等。

承压水主要分部于地面下30.0m以下, 在粉质黏土4-4层的砂夹层中 (4-7) , 该层透水性好, 赋水性强, 厚度1.4~3.1m。该层位于结构底板下, 对基坑开挖及结构施工无影响。

3降水设计方案

3.1 降水方案选择

根据后村车站地质条件及地下水埋藏条件并结合车站主体基础型式、降水深度要求和设备条件, 结合黄土地区深基坑施工降水经验, 计划采用基坑外管井井点降水, 基坑内采用明排方式疏干, 以保证基坑开挖的无水作业。布井方式采用坑外布井方案, 基坑内布置降水观测井。场地地下水位降至基底以下1.0~2.0m, 基坑降水过程中设置观测孔对地下水进行动态监测, 并控制抽水中的含砂量满足规范要求。

3.2 降水参数设计

后村站基坑计算深度按H0=19.6m (废水池) 计, 自然地面以下地下水静止水位深度按C=8.2m计。计算模型采用均质含水层潜水完整井稳定流, 基坑远离边界。等代基坑长、宽按基坑围护桩外1.0m计算。

3.2.1 降水井深

根据《建筑施工计算手册》, 管井的埋置深度:

式中, H为管井埋置深度, m;H0为地面至基坑地面的距离, m。取19.6m;hi为基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离, m取1.5m;i为降水曲线坡度, 对于环状或双排井点可取1/10~1/15, 取1/10;L为井点管中心至基坑中心短边距离, m, 南北两端均取15.5m, 标准段取13.6m;l为滤水管长度, m, 取6m;l0为井底沉砂管长度, m, 取2m。

由 (1) 式可得H≥30.15 (30.46) m, 为了安全, 考虑年度水位变化 (2m) 及增加1/2 滤水管长度, 取H≥35.15 (34.96) m。

该位置处于粉质黏土层中, 根据周边其他同类地质条件的降水施工实例, H计算取值40m。基坑出水量按潜水完整井公式计算。

3.2.2 水位降低深度

式中, S为水位降低值, m;C为地下水静止水位深度, m, 取6.2m;H0、hi、i、L意义同上。

计算可得S=14.9m, 水跃值取6。

3.2.3 含水层厚度

3.2.4 渗透系数K (见表2)

根据本场地各地层厚度以及相应的土层渗透系数, 采用加权平均数计算, 素填土、新黄土、老黄土、粉质黏土层厚分别取2.2m、7.8m、4m、10m、16m (井深按40m考虑) , 综合计算K=5.41, 取K=6m/d。

3.2.5 抽水影响半径

本基坑形状为条形基坑, 降水井影响半径

式中, S、Hw、K符号意义同前。

3.2.6 环形井点引用半径

基坑计算长度200.16m, 宽度28.96m (南北两侧放大端) 、21.26m (中间标准段) 。

式中, X0为基坑等效水利半径, m;η 为系数, 取1.10。

计算可得X0=63m。

3.3 基坑总涌水量计算

根据地下水类型、基坑形状及含水层构造等特点, 采用《地下铁道轻轨交通岩土工程勘察规范》第8.5.8 条中的潜水完整井计算公式:

式中, Q基坑为基坑潜水涌水量, m3/d;K为含水层渗透系数, 综合考虑取K=6m/d;Hw为含水层厚度;S为基坑水位降深;R为降水井影响半径;X0为基坑等效半径。

由式 (5) 计算可得Q基坑=6 782m3/d

3.4 单井涌水量

式中:l' 为滤管水浸段长度, m, 取2m;d为滤管外径, m, 取500mm;a' 为与含水层渗透有关的经验系数, 取70。

由式 (6) 计算得q=342.86m3

根据本地区经验及水泵出水能力 (15 m3/h) , 单井出水量按照360m3/d考虑。

3.5 降水井点数量与间距计算

3.5.1 降水井数量计算

式中, n为降水井数量。

由式 (7) 计算得n=21.8 个, 取22个。

3.5.2 井间距计算

式中, Lz为井位周长, m, 取458.24m。

车站主体采用半铺盖施工。为确保降水效果, 根据现场工程地质及相关的参数计算, 降水井布置间距按照东侧15m/ 口 (部分作为应急使用) , 西侧20m/ 口考虑, 总计27 口。南北两侧放大端中部各布设一口井, 井中心与车站围护结构外侧间距不小于1m。基坑及两侧的中部、端头分别设置观测井 (见图2) , 合计3 口。

3.6群井涌水量计算

式中, Q井群为井点群重心处水位降低数值, m3;x1·x2······xn为单个井点至井点群重心的距离, m。根据点位设置, x1·x2······x27分别为101.172, 86.353·····则lg (x1·x2···xn) =46.08

计算得Q井群=8005m3>6 782m3

3.7 基坑水位检验

式中, h为滤管外壁处或坑底任意点的动水位高度, m, 对完整井计算至井底;x1·x2·…xn为所核算的滤管外壁或坑底任意点至井点管的水平距离, m。

计算得h=8m。

3.8 计算结果分析

按照上述计算方法对后村车站全段基坑统一浅降水进行基坑涌水量、干扰井群涌水量估算及基坑中心水位降深检验。计算结果见表3。

根据表3 计算可知, 全段统一降水时, Q井群>Q基坑, S计算>S设计, 满足要求。

4 基坑降水对周边环境的影响评价

基坑降水对周边环境影响主要有深基坑降水诱发的地面沉降、周边建筑物沉降以及管线沉降。根据周边地区的施工监测资料显示降水期间最大沉降量为18mm。目前, 对于沉降差异小于50mm的情况建筑物均可以承受, 施工降水引起的底面沉降和建筑物、管线沉降符合地铁安全施工要求。后村车站于2014 年底顺利实现封顶, 表明基坑降水设计是成功的, 为后续黄土地区地铁车站深基坑施工降水提供了借鉴。

参考文献

[1]JGJ/T 111-98建筑与市政降水工程技术规范[S].

[2]张楠.深基坑水文地质参数的确定及降水设计[J].地下空间与工程学报, 2011 (2) :375-379.

山西大剧院深基坑降水施工技术 篇9

关键词：基坑工程,降水工程,搅拌桩止水帷幕,支护

1 工程概况

山西大剧院工程位于山西省太原市长风商务区文化岛的中央,北邻图书馆,南邻科技馆,东面紧临汾河,地下水丰富。主要包括主剧场、音乐厅和小剧场(见图1,2)。小剧场位于主剧场和音乐厅之间,地下2层,地上3层,基础板底标高-9.600m,承台底标高-10.870m,基坑开挖底标高-9.900m。局部开挖深度12m(集水坑、电梯井部分),距主剧场、音乐厅基础不足2m。本工程于2009年4月开工,由于受设计及工期制约,小剧场开工时,音乐厅、大剧场结构已施工至3层,正处于雨季,地下水位高。

山西大剧院小剧场地下室基础承台底标高为-9.600m,集水坑、电梯井等局部基础底标高-11.120m,现场场地标高约为-3.000m,基础开挖深度分别为7.80～9.27m。第1层粉土层厚0.30～5.50m,平均层厚0.88m,层底标高774.570～78.070m;第2层粉细砂层厚5.10～9.70m,平均层厚8.67m,局部有厚薄不等的淤泥层,层底埋深8.60～10.60m,层底标高768.130～769.890m;渗透系数0.5m/d;第3层细中砂层厚9.30～13.60m,平均层厚11.50m,层底埋深19.10～23.60m,层底标高755.940～759.150m。场地地下水埋深3.5～5.7m,平均高程为775.500m(约-4.8m)。基坑开挖支护结构安全等级为2～3级。

2 基坑支护及降水方案选择

2.1 基坑支护方案

基底标高及支护如图3所示。根据现场实际情况,本工程采用深层搅拌桩止水、土钉墙支护的复合土钉墙支护方案(见图4)。深层搅拌桩设两排,深层搅拌桩直径500mm,桩间距、排距为350mm,总桩数1 086m,桩顶标高-2.500m,桩长11m,采用强度等级的32.5MPa矿渣硅酸盐水泥,用量60kg/m。

土钉墙采用打入钢管注浆工艺,打入钢管直径48mm,钢管每500～800mm间设3个溢浆口,土钉与水平夹角为10°;注浆水泥采用强度等级为32.5MPa矿渣硅酸盐水泥,注浆量不少于30kg/m。

土钉头间连接加强筋采用Φ14钢筋焊接,钢筋网片为Φ6@200,外喷100mm厚C20素混凝土罩面。

2.2 基坑降水方案

采取管径联合盲沟组合式降水方法施工,首先在设计图纸基坑最深处(集水坑)周围2～3m处布置管井,再遵循梅花形布置的原则布置其余管井,降水井成井直径600mm,井管使用无砂混凝土管,外径400mm,井管外侧50～100mm干净碎石回填,井深15m,井间距14～16m,井数7眼。随降水随开挖,遇渗透系数小的土层时在已布置好的相邻两管井之间增设盲沟,缩短渗透系数小的土层渗水路线,将水汇集到基坑周边布置的集水井或附近降水管井内。保持管井降水连续性工作,同时土方开挖与盲沟降水交替进行,盲沟始终位于开挖面以下0.5m,直至水位达到降水设定标高。

3 主要技术措施

3.1 深层搅拌止水帷幕桩施工

3.1.1 施工工艺

2)深层搅拌桩采用湿法喷浆、四搅两喷施工工艺,施工机械有:PH-5B型深层搅拌桩机、注浆泵、搅拌筒等。

3.1.2 主要施工技术要点

1)喷浆水泥用量为60kg/m,水泥浆水灰比0.6～0.7。

2)严格控制桩位偏差<50mm,搅拌桩搭接偏差<30mm;成桩垂直度<1%。防止土方开挖后帷幕桩间漏水现象发生。

3)桩机到达标定孔后对中、操平、校正垂直度,保证塔身与地面成90°,确保桩垂直度误差在1%以内。

4)制备水泥浆时严格按水泥浆配合比0.6～0.7搅拌水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入集料斗。

5)预搅下沉待搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导架搅拌切土下沉,下沉速度可由电机的电流监测表控制,工作电流不应大于40A。搅拌机下沉时开启灰浆泵将水泥浆压入地基中,边喷边旋转。

6)提升喷浆搅拌搅拌机下沉到达设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆压入地基中,边喷边旋转,同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。

7)重复上、下搅拌搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时,集料斗中的水泥浆应正好排空,为使软土和水泥浆搅拌均匀,再次将搅拌机边旋转边沉入土中,至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面,搅拌过程同时喷水泥浆。

3.2 土钉墙支护施工

3.2.1 施工流程

第一层土方开挖→施工定位→钢管土钉加工→打入钢管土钉,土钉体注浆→安放钢筋网片、土钉头加固→喷射混凝土罩面→第一层土钉施工完毕→第二层土方开挖,循环上述过程直至全部土钉施工完毕。

3.2.2 质量要求

土钉位置偏差小于±50mm,注浆水泥水灰比0.6,混凝土强度等级C20,厚度100mm。钻孔倾斜角10°,偏差范围±1°;钢筋网直径Φ6@200×200。

3.2.3 施工步骤

1)土方开挖紧密配合土钉墙施工,采用分层、分段开挖。分段长度15m。每层土方超挖深度0.30m,并将施工场地平整。

2)土钉定位成孔根据施工图测放土钉施工标高及土钉施工孔位。

3)钢管土钉加工钢管直径48mm,每个500～800mm打3个3～5mm溢浆口,溢浆口用胶带缠绕,溢浆口外焊角铁倒刺以保证成孔直径。

4)打入钢管土钉利用空压机将钢管打入土体,钢管接头采用钢筋焊接连接。

5)土钉体注浆将注浆管与钢管连接牢固,注浆采取压力注浆。

6)安放钢筋网片、土钉头加固土钉体间加强筋采用Φ14钢筋,与土钉体焊接连接牢固。钢筋网直径Φ6@200×200。钢筋网格安放与土壁表面距离不小于30mm。边壁上的钢筋网应延伸至地表面,其长度不小于500mm。

7)喷射混凝土按配合比要求拌制混凝土干料。为使回弹率减少到最低限度,喷头与受喷面应保持垂直,喷头与作业面间距宜为0.6～1.0m。喷射顺序应自下而上,喷射时应控制用水量,使喷射面层无干斑或移流现象。

8)喷射混凝土面厚度100mm,强度等级C20,严格按照实验室给定的配合比配制混凝土。混凝土骨料最大粒径不大于6mm,水灰比不大于0.45,砂率宜为48。每批留取试块进行强度测定。

9)喷射混凝土应分段进行,同一分段内喷射顺序应自下面上,依次喷射厚度100mm。搭接处斜交,搭接长度不小于200 mm。

3.3 管径联合盲沟组合式降水施工

3.3.1 施工工艺流程(见图6)

3.3.2 管井降水

1)施工准备施工人员认真熟悉图纸,运用CAD计算软件布置降水井,布置时要避开基础桩基及基础柱、梁等重要承重结构,在每个集水坑周围2～3m处分别设一口管井,其余管井呈梅花状布置,井距14～16m,井深低于降水面8～10m。井点定位使用全站仪精确定位。

2)钻机成孔、换浆、回填井底碎石层降水井成井直径600mm,采用泥浆护壁,成井深度15m左右。钻机成孔、换浆、回填井底碎石层,成井后及时调整井内泥浆比重及泥浆含砂率,泥浆比重不大于1.1。成井后井底先回填200mm厚碎石层。

3)安装井管、填滤料井管采用外径Φ400mm、壁厚50mm的无砂混凝土管作为滤水管,外缠一层40目滤网,其中最下一节采用普通混凝土管作为沉砂管。井管接管时,无砂管周围用3根竹皮10号铅丝绑扎以保证上下无砂管轴心相对,井管外包裹40目滤网一层,并保证井管接触处连接严密。

降水井安放时,使井管高出场地地坪0.3m以上,并设醒目标志加以保护。降水井安放后立即组织回填滤料,滤料使用5～10mm清洁碎石,填料时要用铁锹沿井管四周缓慢填入,填至地面为止(见图7)。

4)洗井井管下完滤料填满后,立即使用污水泵进行洗井作业,洗井时间为2～3台班,洗井结束后,随即进行抽水作业,将水排放到场外的排水沟内。

5)基坑开挖时,降水井周围采取人工开挖,井口要保护、覆盖,防止杂物掉入井内。

6)调整泵型号、管井增加回水阀调换涌水量大的管井中的潜水泵,由40泵换成60泵,同时在涌水量小的管井扬水管管口增加回水阀,将一部分水回灌至管井内,保证抽水连续进行,防止水泵空转烧坏。

3.3.3 盲沟、集水井排水

1)人工开挖盲沟、集水井在基坑底或开挖面,开挖排水盲沟以增加涌水量,盲沟间距1 0 m,布置在相邻两管井之间,在基坑四角或坑边设置集水井,使地下水沿盲沟流入集水井中,抽水排出基坑外。

集水井设置在基础范围以外,集水井底比相连的盲沟低1m,集水井直径(或边长)为0.6～0.8m。盲沟底宽不少于0.3m,纵向坡度为3%～5%,沟底面比基坑底(或开挖面)低0.5m,沟底铺200mm厚粒径20～40mm碎石。

2)下井、砾料回填当集水井挖至设定标高时,坑底铺约0.3m厚的碎石滤层,随即放置钢筋过滤笼(过滤笼为直径0.7m钢筋笼外围40目滤网),同时将坑内过滤井周圈用直径20～40mm碎石填满。

3)排水设备采用潜水泵、离心泵或污水泵,水泵的选型可根据排水量大小及基坑深度选用。

3.3.4 管井及盲沟、集水井布置

管井及盲沟、集水井布置示意如图8,9所示。

4 技术和经济效益

山西大剧院多功能小剧场降水深层采用搅拌桩止水、土钉墙支护、管井联合盲沟组合式降水方法施工,提高工效,加快施工速度,节约投资,降低成本,顺利完成基坑开挖和结构底板施工,杜绝了突涌、地表塌陷、围护结构倾斜等工程事故,监测项目都控制在警戒范围内,与传统施工方法相比,在不增加降水井情况下,加快降水速度,降水效果显著。取得了良好的经济和社会效益。

5 结语

该施工方法适用于地下水位高、涌水量大,基坑上部为透水性好、渗透系数为1～200m/d的砂土、碎石土,基坑底部或下部为透水性差透水系数<0.5m/d的粉质黏土,降水深度大于5m的明挖深基坑降水施工。管井联合盲沟降水,利用盲沟改变土层中地下水的渗透路线,缩短其渗水距离,可以解决水位高、含水丰富且土质透水性差的深基坑降水问题,经过实践此方法降水效果明显,成本较低,具有广阔的推广前景。

参考文献

[1]龚晓楠.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

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[4]建筑施工手册(5版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.

[5]姚天强,石振华.基坑降水手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

高层建筑深基坑降水施工技术探究 篇10

1 高层建筑深基坑降水施工的重要性分析

现代高层建筑都需要设置地下室,这样既能够节约空间,又能够提高城市空间利用率。由于高层建筑基坑深度超过10m,这给高层建筑深基坑降水提出了非常高的要求,主要是因为深基坑区域出现地下水的频率非常高,如何做好高层建筑深基坑降水设计和施工,已经成为高层建筑深基坑施工的难点与重点。通过做好高层建筑深基坑降水施工,能够保证高层建筑的深基坑以及建筑整体质量、使用功能以及施工安全等,由此可见深基坑降水施工的重要性。

2 深基坑降水施工技术在高层建筑中的实践应用

2.1 工程概况

某高层建筑工程,建筑总面积为94500㎡,地上32层,地下2层,该高层建筑是一个集观光娱乐、公寓、商业、酒店以及办公等于一身的综合性高层建筑。该建筑工程深基坑西侧有居民区,施工场地狭小,地下水丰富,并且周围环境条件非常复杂,地质构造自下而上依次为:粗砂层,层底深度介于8.4m-14.1m之间,厚度约为2.1m-8.5m;粉质粘土层,层底深度介于3.1m-7.4m之间,厚度约为1.5m-3.7m;表面为杂填土层,层底深度介于0.2m-2.0m之间,厚度约为0.2m-1.9m。

2.2 深基坑降水施工技术的实践应用

(1)管井组成。该工程的降水井的井管由无堵污水泵、滤料以及预制混凝土管组成,孔径为φ800mm,基本构造表现为:(1)水管:水管管井为φ70mm,接出基坑外;(2)污水泵:采用孔径为70mm的WQ20-18-2.2三相无堵污水泵;(3)滤料:采用粒径介于15mm-25mm之间的碎石进行填充;(4)预制混凝土管:井管壁厚度为50mm,管径为500mm,每节长度为1m。

(2)管井布置。沿建筑基坑周围距离边坡上缘2m位置进行管井的环状布置,管井深度为15m,如果井距过大,会影响降水效果,即使按照计算井距为15m,但是在实际施工时应该适当的缩短井距。这其中还考虑到部分水泵出现故障,在维修期间可能会降低整体降水效果,这就要求在进行管井布置时需要留一定的富余。根据现场实际状况、工程经验以及相关规范,管井间距设计为8m,沿着基坑周围进行环形布设,该深基坑工程总共布设了26个管井眼。

(3)深井施工。深井施工工序主要包括以下几个方面:(1)成孔施工,深井的成孔施工和灌注桩成孔施工工艺类似,但是对质量要求更高,首先,应该保证孔位的准确度,避免出现孔壁坍塌的问题,其次,应该保证成孔的垂直度,成孔钻机在施工之前,必须对底座in性稳固,并且在钻进施工时应该对实时的对垂直度进行检测,并对钻杆进行精确的调整,这样成孔的垂直度非常高,该工程钻孔施工采用泥浆固壁法,因为该种方法会对井后的出水量造成影响,这就要求在实际施工时尽可能的加快施工速度,并且成孔之后需要对钻孔进行清洗,洗孔之后泥浆的比重必须超过1.05g/cm3,为了防止发生孔壁坍塌,还应该在地基造浆时掺加一定的膨润土;(2)降水井孔径,当钻机钻至标高时,孔径应该为φ800mm,利用钻机起落的动力,采用活塞洗井器和清水对降水井进行重复清洗,这样能够将井壁泥皮、孔内泥浆以及其他杂质清理干净,当水清、砂净之后停止清洗;(3)混凝土管预制施工:该工程采用工厂预制混凝土井管,井管的壁厚5cm、内径为50cm、长度为1m,井管接头位置采用热熔的沥青倒入冷水中快速冷却,然后揉成细棒状进行填塞,这样不仅能够起到连接的作用,还能够对单节井管施工误差进行调节的作用,保证井管内壁的顺直度。在井管的外侧,应该采用宽度为5m的毛竹片配合钢丝对井管外侧进行加固,这样能够有效的提高单口深井的强度。对于位于地下水位以下的井管,应该采用具有良好透水性的井管;(4)滤料:当钻孔清洗完成之后,应该将钻杆拆除,并快速安装井管,当井管安装完成之后必须及时进行滤料的填筑,在进行滤料填筑施工时应该保证填筑高度和同地层相对应,通常以进入透水层1m以内和高出含水层为宜。滤料的选择直接影响透水效果,在进行滤料选择时,应该根据工程的实际需求选定,通常选择级配良好的φ10mm-φ25mm碎石,成井后采用上述规格碎石进行填筑,并保证填料在井管内的均匀性,能够确保水顺利透出;(5)污水泵抽水:在下方污水泵时,必须保证所有的泵管都连接紧密,将污水泵下放至井底的泥沙上,污水泵下好之后对井口进行包扎,这样能够防止异物掉进孔内造成堵塞,保证所有井都能够正常抽水,同时做好相关记录。在每个口井位置设置一台深井泵,并且在地面上安装自动控制箱进行深井泵的自动抽水,以便于水位降深能够满足相关要求,对于水量相对较大的深井,应该进行连续抽水。该工程采用的污水泵为WQ20-18-2.2三相无堵污水泵,该水泵的泵管径为φ70mm,每天额储水量为240m3,在进行开挖施工之前24小时,必须采用功率为2.2k W的水浸式潜水泵进行不间断的抽水。

(4)降水监测。为了保证深基坑降水施工能够安全、高效的进行,需要注意以下几个方面:及时对储水量变化状况进行监测,保证排水槽以及水泵能够满足实际出水需求;对排水槽、沉淀池以及排水管进行定期或者不定期的检查,避免出现漏气、漏水等问题;对沉淀池内的泥沙进行及时的清理,保证能够满足出水量的实际需求;定期检测离心泵和水泵,避免出现烧泵、堵泵以及堵管等问题;对泥沙含量进行定期的检查;对降水状况进行实时的检测,保证水位无明显升高;对日单井出水量和总出水量进行统计;对电力供应状况进行定期检查,如果出现紧急停电状况,则必须立刻启动备用发电机,避免对降水造成不良影响;将泥沙以及其他杂质堆放在指定位置并进行集中处理,避免对周围环境造成不良影响,尽可能实现绿色施工;查看天气预报,及时、准确的掌握天气变化状况,一旦遇到雪天、雨天等,应该对排水量进行提前预估,并做好相应的对策进行处理,防止出现深基坑积水的问题。

3 结束语

总而言之,现代城市建筑逐渐向高层化方向发展,深基坑降水作为高层建筑的施工难点和重点,必须根据工程的实际状况,做好管井组成设计和布置,严格按照深井工艺流程进行施工,并做好降水监测工作,以此保证工程施工能够安全、高效的进行。

参考文献

[1]代广伟,郭新庆,何晓东.超高层建筑深基坑降水施工技术[J].建筑技术,2015,46(9):823-825.

[2]胡赛龙,吴玉经.高层建筑工程深基坑降水施工技术探讨[J].低碳世界,2016(1):121-122.

[3]谷晓亮.高层建筑深基坑开挖与基坑降水施工技术[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2014,14(2):23-25.

[4]张忠树.超高层建筑深基坑降水施工技术分析[J].江西建材,2015(16):109-120.

管井降水在基坑施工中的应用 篇11

关键词：基坑；管井；降水

一　工程概况及地质简况

某工程基坑开挖开挖边坡为1：3，岩性主要为粘性土，地下水位埋深高于设计基础底高程，根据施工现场实际情况，开挖边坡不进行支护。基坑的降排水为基坑开挖关键，开挖前，应降低地下水位，使其低于开挖面，严禁扰动天然地基，基坑底部预留30cm厚度保护层。基坑降水主要采用明沟排水及管井降水。工程区地层岩性从上自下分为二层：上部砖红色粘土，下部基岩以砂砾岩为主。

二　材料及设备

井管：采用砼井管，井管内径φ300mm，管壁厚度50mm，其下部为1.0m的沉淀管，上部为无砂砼滤管。水泵：明沟排水使用2台22kW泥浆泵，每口深井内配置1台150QJ20-26/4型深井泵，每台水泵配置一个控制开关。

三　基坑降水施工

（1）总体施工方法

施工总体分三阶段进行：第一阶段652.5m高程以上，开挖边坡为1：3，该段土层含水量适中，基坑直接进行开挖。第二阶段652.5m高程以下开挖时采用明沟排水及管井排水；开挖前在652.5m高程开始打深井，在截渗墙施工结束七天后开始管井降水，以降低土体潜水，提高地下水位以下土方开挖效率，同时为提高降水效果，采用排水沟的方式辅助降水；第三阶段是在基坑开挖结束后利用管井井点作为集水井，采用明沟和管井同时降低地下水，确保结构施工在旱地进行。

（2）明沟排水布置

基坑为矩形，长62.8m，宽32.0m，随着基坑的开挖，当基坑高程接近652.5m时，沿基坑四周（基础轮廓线以外，基坑边缘坡脚0.3m内）设置排水沟，在基坑四角或隔20～30m设一直径为0.8m的集水井，沟底宽0.3m，沟底比基坑低0.4m，集水井底比排水沟低0.8m。随着基坑开挖，排水沟和集水井随之分级设置与加深，直到坑底达到设计标高为止。基坑开挖至预定深度后，再对排水沟和集水井进行修整完善，沟壁不稳时须利用砖石干砌或用透水的砂袋进行支护。

（3）管井降水布置

抽降管井沿基坑周围距基坑外缘1.5m布置，在基坑左右侧各布置一排管井，每侧布置5口井，管井布置数量根据降水的效果增加或减少。井中心距离建筑物边线1.5m，井间距为8m，井口直径为600mm，井管分节安装，随基坑开挖逐节拆除至开挖面以上30cm，结构施工期间井内常水位高程控制在648.0m以下，以保证土体地下水位低于基坑底面0.5m。

（4）深井施工方法

1）施工程序

井位放样→做井口、安护筒→钻机就位、钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填管壁与孔壁间的过滤层→安装抽水控制电路→试抽→降水井正常工作。2）深井系统设备：井管：采用砼井管，井管内径φ300mm，管壁厚度50mm，其下部为1.0m的沉淀管，上部为无砂砼滤管。水泵：每口深井内配置1台150QJ20-26/4型深井泵，每台水泵配置一个控制开关。3）吊放井管、滤料回填及粘土止水：为保持钻孔与井管同心，井外壁绑扎导向木块，钻架不移动，用原钻架吊装混凝土管，在复量孔底高程无误后，填写记录。底端先配置一节混凝土盲管，用硬木托盘用钢丝绳揽吊，徐徐下落孔内，直至预定深度。盲管上接滤管，对好企口，外壁包一层80目尼龙滤布，两管接头200mm，用无纺布包扎，其外再用3～4根毛竹片竖向固定，用10#镀锌铁丝箍紧，管外回填中粗砂。4）洗孔、抽水： 井管安装好后，应立即进行洗孔，不可拖延。洗井后，出水量达到要求，即开始正式抽水，并且通过观测孔测记地下水位。边成井边测量边分析边改进边加井，直到基坑水位降到要求水位。5）封井：本工程在基础结构施工完成以后，经监理工程师批准，开始有序地停抽封井，确保质量，不留隐患。为了保证封堵安全，在拆封前先用砂砾回填，上部0.5m填粘土夯实。

四　管井的运用管理

（1）组织机构

在深井开始施工前专门成立降水小组，人员组成由分管领导1名，施工员2名，并配专职电工2名、发电机工2名，现场值班安排6人24小时值班。

（２）供电系统保证

系统电采用专用线路引接，并与备用电源并网，在系统电停电时启动备用电源，并保证在5分钟内正常运转，以专职电工及发电机工为保障。

（3）井的运行保证措施

１）制定严格的管理制度，将责任分解到每个人，使现场每一项具体工作有具体的人负责实施。２）建立现场工作管理体系，并保证体系正常运转，使现场时刻处于受控状态。３）在现场设立专门的办公地点，及时检查每口井、每台泵的工作状况，出现问题及时处理。4）每天由专职电工检查发电机及线路是否完好，早晚各试启动一次，一旦系统电停电能保证发电机正常运行。同时备好水泵、电线、保险丝等备用材料。

五　安全管理措施

深基坑降水施工 篇12

关键词：基坑,降水,参数,计算

1 工程概况

车站采用岛式双柱三跨箱形框架结构, 地下3层, 车站总长216.95 m, 标准段宽21.80 m (加宽段22.4 m) , 总高19.49 m, 结构底板埋深22.654 m, 顶板覆土3.164 m。有效站台长度140 m, 站台宽度12.5 m, 总建筑面积24 526.00 m2。车站围护结构采用钻孔灌注桩+609钢支撑支护。车站围护桩为800@1 400钻孔灌注桩 (盾构洞门处采用1 500@1 800) 。基坑开挖深度标准段为:-19.8 m。端头井为:-22.8 m。1) 地质情况。根据地质勘察报告, 本场地地层主要为人工杂填土层以及卵石层。第四系下更新统Q4, (1) -1杂填土, 该层厚度约0.6 m~3.5 m, 其中原大滩村鱼塘部位, 人工回填杂填土厚度为7.3 m~14.2 m。 (2) -6中砂, 灰黄色, 厚度0.4 m~2.7 m。 (2) -10卵石, 杂色灰白色, 层顶埋深0 m~12 m, 厚度0 m~11.8 m。 (3) -11卵石, 黄绿色青灰色, 该层顶板附近有300 mm~600 mm厚的钙质胶结层, 层顶埋深10.5 m~14.2 m。据区域资料该层厚度可达200 m~300 m。2) 水文地质。根据勘察结果显示, 本工程赋存地下水, 地下水类型为孔隙型潜水。3) 周围环境概况。奥体中心站位于催加大滩, 东侧大滩村民居、棚柱结构库房, 西南侧为武警支队基地 (原为水塘) 场地, 北侧为蔬菜大棚和耕地, 对工程布置存在一定影响。奥体中心站位于西固区规划深安大桥西侧, 沿规划道路深安路东西走向跨路口布置。

2 降水参数计算

根据兰州轨道交通1号线一期工程试验段迎门滩站降水施工经验及降水效果, 结合勘察单位提供的奥体中心站水文地质报告, 对奥体中心站基坑降水进行了设计。

2.1 试验段迎门滩站降水

兰州轨道交通1号线一期工程试验段世迎门滩站在基坑东部开挖前25 d启动降水设备, 降水井间距8.0 m, 降水井深度27.5 m, 成井直径550 mm~600 mm, 井管直径325 mm, 降水井内安置26 m扬程, 3 k W潜水泵进行抽水, 水泵下置深度为-23.0 m, 降水初期井内水位下降较快, 静水位在-13.0 m, 抽水当天水位下降至-16.0 m, 降水3 d后水位降至-17.0 m~-18.0 m, 降水周期达到20 d时, 地下水位下降至19.5 m~20.0 m, 后续水位基本保持在20.0 m, 无下降趋势, 后因基坑开挖深度加深, 局部降水井将井内潜水泵下调至-25.0 m, 水位陆续下降至21.5 m~22.0 m, 据此判断该水位能满足奥体中心站基坑基础的施工要求。

2.2 奥体中心站地下水情况

本工程地下水位埋深2.76 m~5.32 m, 含水层为卵石层, 含水层厚度大于200.0 m。为了确保基坑施工中, 水位低于基坑底1.0 m以下, 水位降深在端头井约为17 m, 标准段约为15.8 m。采用基坑外管井井点降水措施完成该工程降水任务。根据前期施工自打井情况, 该场地地下静止水位约-12.5 m。

2.3 降水设计计算参数

依据场地工程地质和水文地质条件, 选定以下参数作为计算依据:1) 地下水为阶地孔隙潜水, 引用含水层厚度H0=25.0 m;2) 基坑为条状, 长L&apos;=216.95 m, 宽B=21.8 m;3) 水位降深S=16.3 m;4) 含水层渗透系数K=58 m/d。

2.4 降水井设计计算

1) 降水井深度计算。降水井深度 (HW) 按下式计算:HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6。场地地面有一定起伏, 基坑开挖深度由西至东逐渐加深, 基坑深度为19.8 m~22.8 m。每节井管长度为2.5 m, 故降水井深度根据场地高程及井管长度计算综合确定为2个深度:30 m, 35.0 m。其中, HW为降水井深度, m;HW1为基坑深度, m, 取19.8 m, 22.8 m;HW2为降水水位距基坑底的距离, m, 取1 m;HW3为iR0, i为水力坡度, 在降水井分布范围内宜为1/10~1/15, R0为降水井分布范围内等效半径或者降水井间排距的1/2, 取0.5 m;HW4为降水期间的地下水位变幅, m, 取1 m;HW5为降水过滤器工作长度, m, 取7.5 m (含HW4) ;HW6为沉砂管长度, m, 取1 m。2) 基坑涌水量 (Q) 。条状基坑潜水含水层流向基坑的涌水量按下列公式计算:。其中, R为降水影响半径, R=2S√KH0=1 241.4 m;K为渗透系数, 取58 m/d;L'为基坑长度, 取216.95 m;B为基坑宽度, 取21.8 m;S为设计水位降深, 取S=16.3 m。3) 单井最大涌水量 (q) 。q=120πrsL3。其中, q为单井出水量, m3/d;rs为过滤器半径, m, 本工程取0.3 m;L为过滤器进水部分长度, 本工程取6 m。根据计算单井出水量取值为540 m3。4) 井点数 (n) 。n=1.1Q/q≈40 (眼) 。本工程基坑降水井共设置40口, 降水井间距在标准段位15 m, 端头井为10 m~11 m。

2.5 降水井布置

1) 降水井井位布置。针对奥体中心站距黄河近、施工时处于夏季及兰州地区水泵种类等因素综合考虑, 降水井共设置40眼, 距主体结构围护桩外缘布设, 降水井中心距围护桩外缘3 m, 井深为30 m, 35 m, 车站标准段降水井井深30 m, 端头井降水井井深35 m, 降水井间距约为10.0 m~11.0 m。2) 降水井结构。降水井直径设置为0.8 m, 井深30 m, 35 m, 井管直径0.32 m, 单根井管长2.5 m, 井管由井底部向上设置高度12.5 m为滤水管, 其余为隔水管。基坑周边设置排水明沟。统一排放至市政污水管道内。

3 降水施工控制

3.1 工艺流程

测放井位→埋设护筒→钻机就位→钻进成孔→清孔换浆→下井管→埋填滤料→洗井→试抽。

3.2 降水运行管理

降水井在基坑开挖前20 d进行降水, 抽水设备的抽水能力和单井的涌水量相匹配, 现场实行24 h值班制;抽水连续, 值班人员及时做好各项记录。

1) 降水运行保障措施。a.用电保障。施工现场安装两路工业用电, 降水运行中保证一路工业用电停电后另一路工业用电能及时使用, 保证停电10 min内能将确保降水井正常运转。避免影响降水效果甚至危害基坑安全。b.排水设施。排水设施满足工程降水最大出水量的需求, 排水顺畅;缩短降水井与排水设施间距离, 减少降水井排水沿程水头损失, 降低抽水设备扬程消耗。2) 降水运行管理。a.降水井合理布设排水管道, 接入施工现场排水设施;b.降水供电系统, 配备独立的电源线;c.所有抽水井在供电电箱插座、抽水泵电缆插头及排水管上做好对应的标示;d.降水工人熟悉水泵开启、电路切换, 确保降水连续进行, 避免因供电原因造成井底突水;e.降水前各降水井均测量其井口标高、静止水位;f.正式降水前必须进行试运行, 对于无法满足降水要求的部分进行整改;g.降水井成井一口投入降水运行一口, 在基坑正式开挖前20 d抽水, 及时疏干基坑开挖范围内土体并降低其水位在当前开挖面以下1 m;h.做好抽水井流量及观测水位观测数据记录。

收稿日期:2014-06-28

作者简介:陈志强 (1983-) , 男, 助理工程师

4 施工监测

4.1 信息化施工

对降水井水位的动态变化及出水含砂量进行监测, 作好记录分析。及时了解和掌握整个场地动态变化, 发现异常, 及时响应, 解决问题, 确保施工顺利进行以及基坑的安全稳定。

4.2 监测频次

1) 洗井后抽水前含砂量检测合格后, 在抽水期间间隔时间不超过3个月定期进行含砂量检测。

2) 现场进行降水水位测量记录, 每天两次 (早、晚) 。

4.3 监测项目

1) 排水含砂量监测;2) 地下水位监测。

5 结语

破坏的风险, 降低支护结构难度。同时地表沉降、地下水大量流失等也带来了环境影响。施工中要加强监测, 有应急处理措施。1) 降水施工如满足不了基础作业要求的处理:局部增设降水井或设集水井明排。2) 基坑降水过程中可能会引起周边建 (构) 筑物附加沉降的处理:监测, 科学处理。3) 降水井抽水出现间断、无法正常运行的处理:10台备用降水泵, 及时更换。4) 降水井抽水因突发停电导致抽水间断的处理:配备200 k W的发电机组, 24h运行。5) 降水引起大面积沉降的处理:a.采用小功率水泵, 不间断抽水, 监控出水含砂量;b.回灌等措施。沉降区域施工地下水回灌井, 回灌方案设计据建筑物沉降确定。

参考文献