管井降水方法

1、觀湖名邸大車庫工程降水施工方案江蘇燕舞建設(shè)工程有限公司二0一六年二月二十八日目錄一、工程概況二、降水施工方案編制依據(jù)三、地質(zhì)條件地層情況水文地質(zhì)條件四、降水目的及要求降水目的降水要求五、降水方案設(shè)計5.1成井施工工藝六、設(shè)備人員配備七、應(yīng)急預(yù)案八、安全、文明施工措施九、施工工期及工期保證措施十、降水質(zhì)量保證措施十一、降水對周邊環(huán)境的影響工程概況本工程觀湖名邸人防大車庫工程主體結(jié)構(gòu)形式為剪力墻框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)。本工程基坑四周場地一般，基坑相對開挖較深，周邊及中間均采用管井降水進(jìn)行施工，基坑上部距基礎(chǔ)坑壁1.01.5忖左右設(shè)置排水溝，將雨水及其它地面水引流至遠(yuǎn)離基坑處排水，基坑內(nèi)在基礎(chǔ)輪廓線

2、的外側(cè)增設(shè)集水坑及明溝，利用潛水泵及時將積水排除。二、編制依據(jù)：本施工方案僅為該工程基坑降水施工所用，具體編制依據(jù)如下：業(yè)主提供的巖土工程勘察報告；業(yè)主提供的本項目的的地下室基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)平面設(shè)計圖；其它有關(guān)的規(guī)范及規(guī)程三、地質(zhì)條件地層情況根據(jù)業(yè)主提供的巖土工程勘察報告，擬建場地基坑開挖影響范圍內(nèi)的地質(zhì)情況如下：根據(jù)鉆探所揭示，地基土層自上而下分述如下：1,素填土:灰灰黃色,濕,主要成份為粉質(zhì)黏土,夾較多植物根莖,松散,土質(zhì)不均勻。2,粉質(zhì)黏土:灰黃色,濕飽和,可塑,見少量鐵錳氧化物斑紋,無搖震反應(yīng),切面稍有光滑,干強(qiáng)度及韌性中等,土質(zhì)欠均勻。擬建場區(qū)內(nèi)普遍分布。3,淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰黃灰色,飽和,

3、流塑,局部不均勻地夾少量粉土團(tuán)塊,無搖震反應(yīng),切面稍有光滑,干強(qiáng)度及韌性中等,土質(zhì)較均勻。擬建場區(qū)內(nèi)普遍分布。4,粉質(zhì)黏土:灰黃色,濕飽和,可塑,見少量鐵錳氧化物斑紋,無搖震反應(yīng),切面稍有光滑,干強(qiáng)度及韌性中等,土質(zhì)欠均勻。擬建場區(qū)內(nèi)普遍分布。5,粉砂:灰色,飽和,中密,局部密實,顆粒級配良好,見少量云母碎屑與貝殼碎屑,平均黏粒含量為5.5%，土質(zhì)不均勻。擬建場區(qū)內(nèi)普遍分布。6,粉土:灰色,濕,稍密中密,見少量云母碎屑及黏性土條帶,搖震反應(yīng)迅速,無光澤反應(yīng),干強(qiáng)度及韌性低,土質(zhì)不均勻。擬建場區(qū)內(nèi)普遍分布。7,黏土:灰綠灰黃色,飽和,硬可塑,夾少量鈣質(zhì)結(jié)核，偶見少量鐵錳質(zhì)斑點,無搖震反應(yīng),切面光

4、滑,干強(qiáng)度及韌性高,土質(zhì)較均勻。擬建場區(qū)內(nèi)普遍分布。8,粉土:灰黃色,很濕,稍密,夾大量黏性土條帶,搖震反應(yīng)中等,無光澤反應(yīng),干強(qiáng)度及韌性低,局部粉砂團(tuán)塊富集,土質(zhì)不均勻。擬建場區(qū)內(nèi)普遍分布。9,粉土:灰色,濕，中密密實,見少量云母碎屑及少量黏性土條帶,搖震反應(yīng)迅速,無光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度及韌性低,土質(zhì)不均勻。擬建場區(qū)內(nèi)普遍分布。10,粉質(zhì)黏土:褐黃色,飽和,硬可塑,無搖震反應(yīng),切面稍有光滑,干強(qiáng)度及韌性中等,土質(zhì)欠均勻。擬建場區(qū)內(nèi)普遍分布。11,粉土:灰色,濕,中密,見少量云母碎屑及黏性土條帶,搖震反應(yīng)迅速,無光澤反應(yīng),干強(qiáng)度及韌性低,土質(zhì)不均勻。擬建場區(qū)內(nèi)普遍分布。12,粉砂:灰色,飽和,密實

5、,局部中密,見少量云母碎屑與貝殼碎屑,平均黏粒含量為5.1%，土質(zhì)不均勻。擬建場區(qū)內(nèi)普遍分布。水文地質(zhì)條件鹽城屬亞熱帶季風(fēng)氣候，雨水量較大，輕度濕潤，擬建場地區(qū)域地表水系縱橫交錯，排泄通暢，內(nèi)河水位受當(dāng)?shù)貧夂蚣俺毕绊?，并受?nèi)河水閘調(diào)節(jié)控制。地下水場地內(nèi)地下水類型主要為孔隙潛水，其次為承壓水，勘察期間測得場地內(nèi)初見水位標(biāo)高為0.951.00m,穩(wěn)定水位標(biāo)高為1.001.05m（黃海高程）。擬建場地近35年內(nèi)最高地下水位為1.88m（黃海標(biāo)高），歷史最高地下水位為1.90m（黃海標(biāo)高），歷史最低地下水位為0.38m,年變化幅度為1.30m,季節(jié)性變化幅度為1.20m。承壓水賦存于4層之下含水土層

6、中,主要為第5、6層土中的承壓水,由水位觀測孔1、2、3、4孔測得第5、6層承壓水頭標(biāo)高分別為0.62m、0.61m、0.65m、0.64m。近3-5年最高承壓水位標(biāo)高為+0.70m（黃海高程）。地下水逕流緩慢,處于相對停滯狀態(tài)。擬建場地在基礎(chǔ)影響深度范圍內(nèi)地下水類型主要為孔隙潛水。主要接受地表水和大氣降水補(bǔ)給，排泄方式主要為自然蒸發(fā)和側(cè)向徑流?？辈炱陂g測得初見水位埋深約為在0.5m3m之間，穩(wěn)定水位埋深約在3m。鹽城地下水位主要受大氣降水、蒸發(fā)等的影響，呈季節(jié)性周期變化，雨季地下水位上升，旱季地下水位下降。地下水位年變化幅度在埋深0.52.5m左右。據(jù)鹽城市氣象局資料，鹽城市年降水量在100

7、0mm左右，年蒸發(fā)量在600mm左右，近35年和歷史最高地下水位在埋深0.5m左右，地基基礎(chǔ)設(shè)計水位可按埋深0.58m考慮。根據(jù)施工需要采用專門的降水措施降水后方可開挖其下部土方，根據(jù)本工程特點，上部為可塑性粘土，下部為深厚的粉土夾粉砂，結(jié)合地區(qū)的類似基坑降水經(jīng)驗，擬采用管井對其進(jìn)行降水。四、降水目的及要求降水目的根據(jù)地質(zhì)條件、設(shè)計、工程的基坑開挖及基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)施工的要求，本工程降水目的主要為以下方面：降低基坑內(nèi)地下水位至基坑底板以下0.5M,為基坑開挖施工提供良好的干施工環(huán)境。通過及時疏干基坑內(nèi)地下水，提高土體的有效應(yīng)力，為穩(wěn)定邊坡、減緩基坑圍護(hù)變形創(chuàng)造條件，滿足施工要求。通過及時降低基坑內(nèi)

8、微承壓水水頭，防止開挖過程中基坑突涌等不良情況出現(xiàn)，保證施工的順利進(jìn)行。降水要求根據(jù)土方開挖施工進(jìn)度，降低基坑范圍內(nèi)地下水水位至開挖面以下0.5M,最終降低到基坑底以下0.5M,因此本區(qū)要求地下水位降低到基底標(biāo)高為5.5M以下，盡可能做到按需有效降水，對于超深基坑的部位采用管井降水，將地下承壓水的壓力便于基坑施工。五、降水施工工藝1、根據(jù)施工平面圖放出位置線，在基坑四周采用管井降水，經(jīng)計算基坑周長455.6米計劃安裝11套真空泵進(jìn)行降水，中間延南北方向在基坑中間采用管井降水，打井深度為12m,管井直徑400mm,內(nèi)置300mm波紋管，管壁打直徑16mm的梅花孔外面纏繞80目的紗布，波紋管安裝好

9、后用黃沙填至距地面2m處做過濾層，每口井安裝一臺潛水泵進(jìn)行抽水，將水位降到距地面10m深處方能達(dá)到降水效果，管井間距不大于15m。2、在自射式插管器上裝好高壓膠管與高壓水泵連接，利用水泵的高壓水徑為8250的插管器沖刷土層，沉孔到設(shè)計深度，取出插管器。3、分別將所有管井與總吸管聯(lián)接，并檢查有無漏水、漏氣、淤塞等現(xiàn)象。4、根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況安裝好水泵和射流設(shè)備，接好排水管道，接通電源調(diào)試運行，接通知后正式施工。我項目部按勘察設(shè)計的平面布置圖布設(shè)管井降水，施工現(xiàn)場在基坑周邊設(shè)真空泵，并留有出土車道（根據(jù)施工現(xiàn)場確定），出土車道與管井銜接處先用土方穩(wěn)定，再用鋼板鋪設(shè)以防車碾壓破壞管井造成漏氣。設(shè)

10、備、人員配置根據(jù)新建的地下工程施工現(xiàn)場的具體情況，現(xiàn)確定配置如下設(shè)備：工種電工機(jī)械工普工數(shù)量111人員配置:設(shè)備3BA-9（臺）射流器(臺)數(shù)量1111工程中地下水穩(wěn)定水位的標(biāo)高為1m2m之間，要求降水后基坑中部地下水水位比基底低0.5M以上。2)按單口徑降水面積要求布井?dāng)?shù)量：依據(jù)地質(zhì)資料提供的滲透系數(shù)，結(jié)合以往本地區(qū)施工經(jīng)驗暫按管井的布置縱向間距為15米左右，并沿基坑外側(cè)布設(shè)，基坑內(nèi)側(cè)在各棟根據(jù)地區(qū)類似工程深基坑降水施工經(jīng)驗，無圍幕止水降水管井宜取最低值。4)根據(jù)圖紙要求布置管井，基本滿足要求。管井深度控制一般為12m。六、管井降水1.降水驗算根據(jù)基坑邊界條件選用以下公式計算：基坑降水示意圖

11、Q為基坑涌水量；k為滲透系數(shù)(m/d);H為含水層厚度(m);R為降水井影響半徑(m);R=2Sw(KH0)1/2r0為基坑等效半徑(m);S為基坑水位降深(m);D為基坑開挖深度(m);d為地下靜水位埋深(m)；wsw為基坑中心處水位與基坑設(shè)計開挖面的距離(m);通過以上計算可得基坑總涌水量2)、降水井?dāng)?shù)量確定：單井出水量計算：降水井?dāng)?shù)量計算：q為單井允許最大進(jìn)水量(m3/d);r為過濾器半徑(0.2m)；l為過濾器進(jìn)水部分長度(m);k為含水層滲透系數(shù)(m/d)。通過計算得井點管數(shù)量為8個左右。根據(jù)以上參數(shù)的計算，沿基坑布置井群8口，單井深度12m，能達(dá)到降水要求。2、成井施工工藝根據(jù)本工

12、程的施工工況及工期要求，結(jié)合我公司多年的成井施工經(jīng)驗，降壓井成孔施工機(jī)械采用P-型工程鉆機(jī)及配套設(shè)備。成孔均采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，清水鉆進(jìn)自然造漿的成孔工藝，及下井壁管、濾水管、填礫、粘性土封孔等成井工藝。1、成井施工工藝流程圖測放井位-埋設(shè)護(hù)口管-安裝鉆機(jī)-鉆進(jìn)成孔-清孔換漿-下井管-填礫-井口封閉-洗井2、成井施工工藝、測放井位：根據(jù)井位平面布置示意圖測放井位，如果現(xiàn)場施工過程中遇到障礙(如樁位等)或受到施工條件的影響現(xiàn)場可做適當(dāng)調(diào)整。、埋設(shè)護(hù)口管：護(hù)口管底口應(yīng)插入原狀土層中，管外應(yīng)用粘性土填實封嚴(yán)，防止施工時管外返漿，護(hù)口管上部應(yīng)高出地面0.30m0.60m。、安裝鉆機(jī)：機(jī)臺應(yīng)安裝穩(wěn)固水平

13、，大鉤對準(zhǔn)孔中心，大鉤、轉(zhuǎn)盤與孔的中心三點成一垂線。、鉆進(jìn)成孔：深井成井采用機(jī)械旋高壓沖洗成孔，孔徑為“400mm，一徑到底，采用直徑300mm的PVC波紋管自然透水，四周用中粗砂填充。鉆孔施工達(dá)到設(shè)計深度時，宜多鉆0.30.5m。做好鉆探施工描述記錄，在鉆進(jìn)過程中，如發(fā)現(xiàn)實際地質(zhì)情況與勘察時提供的資料不一致時需及時通知設(shè)計人員，并對井的結(jié)構(gòu)進(jìn)行及時調(diào)整，確保濾水管的安放位置能夠有效的進(jìn)水。鉆進(jìn)開孔時應(yīng)吊緊大鉤鋼絲繩，輕壓慢轉(zhuǎn)，鉆進(jìn)過程中要確保鉆機(jī)的水平，以保證鉆孔的垂直度(小于1%)，成孔施工采用孔內(nèi)自然造漿，鉆進(jìn)過程中泥漿比重控制在1.151.20，當(dāng)提升鉆具或停工時，孔內(nèi)必須壓滿泥漿，以

14、防止孔壁坍塌。清孔換漿：下井管前的清孔換漿工作是保證成井質(zhì)量的關(guān)鍵工序，為了保證成孔中在含水層部位不形成過厚的泥皮，當(dāng)鉆孔鉆至含水層頂板位置時即開始加清水調(diào)漿。鉆進(jìn)至設(shè)計標(biāo)高后，在提鉆前將鉆桿提至離孔底0.50m，進(jìn)行沖孔，清除孔內(nèi)雜物，同時將孔內(nèi)的泥漿密度逐步調(diào)至接近1.05,孔底沉淤小于30cm，返出的泥漿內(nèi)不含泥塊為止。第一次清孔換漿是成井質(zhì)量得以保證的關(guān)鍵，它將直接影響成井質(zhì)量，因此施工時清孔換漿工作沒有達(dá)到規(guī)定的要求絕不允許進(jìn)入下一道工序的施工。下井管：井管進(jìn)場后，應(yīng)檢查過濾器的縫隙是否符合設(shè)計要求。下管前必須測量孔深，孔深符合設(shè)計要求后，開始下井管，下管時在濾水管上下兩端各設(shè)一套直

15、徑小于孔徑5cm的扶正器（找中器），以保證濾水管能居中，井管連接要牢固、垂直，透水，下到設(shè)計深度后，井口固定居中。下井管過程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中途停止，如因機(jī)械故障等原因造成孔內(nèi)坍塌或沉淀過厚，應(yīng)將井管重新拔出，掃孔、清孔后重新下入，嚴(yán)禁將井管強(qiáng)行插入坍塌孔底。填礫：填礫前應(yīng)用測繩測量井管內(nèi)外的深度，兩者的深度值均不能淺于沉淀管的深度以上50cm。填礫過程中應(yīng)隨填隨測礫料的高度。填礫工序也應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中途終止，直至礫料下入預(yù)定位置為止。最終投入濾料量不應(yīng)少于計算量的95。井口封閉：在采用粘性土封孔時，為防止圍填時產(chǎn)生“架橋”現(xiàn)象，圍填前需將粘土搗碎（粒徑小于3cm為宜）后填入。圍填時應(yīng)控制下

16、入速度及數(shù)量，沿著井管周圍按“少放慢下”的原則圍填。然后在井口管外做好封閉工作。洗井：洗井的目的：、清除井壁上的泥皮，并把深入到含水層中的泥漿抽吸出來，恢復(fù)含水層的孔隙；、抽吸出含水層中一部分細(xì)顆粒，擴(kuò)大含水層的孔隙，形成一個人工過濾層。、降壓井采用活塞洗井和壓縮空氣洗井聯(lián)合洗井的方法；降水井采用壓縮空氣洗井方法。、在提出鉆桿前利用井管內(nèi)的鉆桿接上空壓機(jī)先進(jìn)行空壓機(jī)抽水，待井出水較清后提出鉆桿再用活塞洗井，活塞必須從濾水管下部向上拉，將水拉出孔口，對出水量很少的井，可將活塞在過濾器部位上下竄動，沖擊孔壁泥皮，此時應(yīng)向井內(nèi)邊注水邊拉活塞。當(dāng)活塞拉出的水基本不含泥砂后，可換用空壓機(jī)抽水洗井，吹出管

17、底沉淤,直到水清不含砂為止。、采用“壓縮空氣洗井”，其原理如下：當(dāng)壓縮空氣通過進(jìn)氣管通到排水管下部時，排水管中變成氣水混合物密度小于排水管外的泥水混合物密度，這樣管內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，排水管外的泥水混合物，在壓力差作用下流進(jìn)排水管內(nèi)，于是井管內(nèi)就變成氣、水、土三相混合物，其密度隨摻氣量的增加而降低，三相混合物不斷被帶出井外，濾料中的泥土成分越來越少，直至清洗干凈。當(dāng)井管內(nèi)泥砂多時，可采用“憋氣沸騰”的辦法，即采取反復(fù)關(guān)閉、開啟出水管上的氣水土混合物的閥門，使井中水沸騰來破壞泥皮和泥砂濾料的粘結(jié)力，直至井管內(nèi)排出的水由渾變清，達(dá)到正常出水量為止。工作原理如下圖所示：、洗井應(yīng)在下完井管、填好濾料后立即

18、進(jìn)行，一氣呵成，以免時間過長，護(hù)壁泥皮逐漸老化，難以破壞，影響滲水效果。絕不允許擱置時間過長或完成鉆探后集中洗井。安泵試抽：成井施工結(jié)束后，應(yīng)及時下入潛水泵，接真空管、鋪設(shè)排水管道、電纜、地面真空泵安裝等，抽水與排水系統(tǒng)安裝完畢，即可開始試抽水。電纜與管道系統(tǒng)在設(shè)置時應(yīng)注意避免在抽水過程中損壞，因此，現(xiàn)場要在這些設(shè)備上進(jìn)行標(biāo)識。（11）排水：洗井及降水運行時應(yīng)用管道將水排至場地四周的明溝（渠）內(nèi)，場地四周的排水管道應(yīng)定時清理，確保排水系統(tǒng)的暢通，通過排水溝（渠）將水排入場外預(yù)設(shè)的排水溝渠中，并通過二次沉淀后排入市政排水管網(wǎng)。六、降水運行施工試運行施工完一口井即投入試運行一口，以便及時抽通水井，

19、確保井的出水量。試運行之前，需測定各井口和地面標(biāo)高、靜止水位，然后開始試運行，以檢查抽水設(shè)備、抽水與排水系統(tǒng)能否滿足降水要求。安裝前應(yīng)對泵體和控制系統(tǒng)作一次全面細(xì)致的檢查。檢驗電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向、各部位連接螺栓是否擰緊、潤滑油是否完善、電纜接頭的封口有無松動、電纜線有無破損等情況，然后在地面上轉(zhuǎn)1山皿左右，如無問題，方可投入使用。潛水電動機(jī)、電纜及接頭應(yīng)有可靠絕緣，每臺泵應(yīng)配置一個控制開關(guān)。試運行抽水時間控制在3天，即每口井成井結(jié)束后連續(xù)抽水3天，以檢查出水質(zhì)量和出水量。正式降水運行根據(jù)本工程施工進(jìn)度，當(dāng)基坑開挖前開始運行降壓井，隨著開挖進(jìn)度逐步開啟所有管井。管井需在基坑開挖前兩周開始真空抽水，

20、以滿足預(yù)抽水時間，保證降水效果。正式抽水，必需保證水泵24小時連續(xù)運行，采用自動抽水控制系統(tǒng)，及時疏干土體內(nèi)含水。保證排水系統(tǒng)暢通。各井由出水橡膠排至排水溝，排到場地市政下水道內(nèi)。降水運行期間，現(xiàn)場實行24時值班制，值班人員應(yīng)認(rèn)真做好各項質(zhì)量記錄，做到準(zhǔn)確齊全。降水運行的注意事項降水的設(shè)備（主要是潛水泵）在施工前及時做好調(diào)試工作，確保降水設(shè)備在降水運行階段運轉(zhuǎn)正常。工地現(xiàn)場要備足抽水泵，數(shù)量多于井?dāng)?shù)的5臺。使用的潛水泵要做好日常保養(yǎng)工作，應(yīng)經(jīng)常檢查泵的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)不正常應(yīng)及時換泵，壞泵應(yīng)立即修復(fù)，無法修復(fù)的應(yīng)及時更換。降水工作應(yīng)與開挖施工密切配合。在開挖過程中，逐步割除井管，并及時恢復(fù)管

21、井運行。特別是管井的保護(hù)，嚴(yán)禁挖土機(jī)破壞。管井正常運行后，必須保證不間斷電源，現(xiàn)場準(zhǔn)備好應(yīng)急電源，一臺柴油發(fā)電機(jī)組（120KW以上），并間隔7天試車一次，保證停電后30分鐘內(nèi)能恢復(fù)供電，水泵正常運行。做好井口的保護(hù)工作，嚴(yán)禁將井管碰壞以及雜物掉入井內(nèi)。經(jīng)常檢查排水管、溝是否暢通。七、應(yīng)急預(yù)案7.1、基坑突涌1）、現(xiàn)場準(zhǔn)備有充足的黃砂，已備急用，并且放置在距離基坑100以內(nèi)。2）、加強(qiáng)對參建單位人員的降壓井保護(hù)意識，減少人為破壞。3）、加強(qiáng)管井水位觀測，每間隔12小時測量一次水位，每間隔1小時巡查一次降壓井運行情況。4）當(dāng)管井由于各種原因破壞后，發(fā)生基坑突涌現(xiàn)象時，應(yīng)及時做好以下工作：、及時向基

22、坑內(nèi)回灌水，回填砂，爭取在最短時間內(nèi)將承壓水頭壓住，減小基坑坍塌的危險。、及時修復(fù)降壓井，爭取在最短時間內(nèi)開啟降壓井內(nèi)水泵，及時降低承壓水頭。、觀測承壓水水頭降低情況，每間隔1小時觀測1次，在降低到設(shè)計值并穩(wěn)定后，即可進(jìn)行基坑施工。八、安全、文明施工措施建立健全安生產(chǎn)組織體系，工地設(shè)總安員，各作業(yè)班組設(shè)兼職安全員，安全員隨時檢查安全情況，找出不安全隱患。各班組嚴(yán)格執(zhí)行本班安全責(zé)任制，并和本班組的經(jīng)濟(jì)利益掛鉤，不得出現(xiàn)任何安全事故。具體措施如下：認(rèn)真學(xué)習(xí)建筑施工建安全生產(chǎn)法律、法規(guī)，掌握建筑施工安全生產(chǎn)的基本技能和常識。進(jìn)入現(xiàn)場的一切人員必須配戴安全帽，不得穿拖鞋。安全教育：對現(xiàn)場作業(yè)人員進(jìn)行三級安全教育，使施工人員提高自我保護(hù)意識。并按要求填寫“三級安全教育記錄卡”每個受教育者必須親自簽字，使每個受教育者都能記清所受教育的內(nèi)容。照明和設(shè)備用電須分開架設(shè)，作到一機(jī)一閘，并配漏電開關(guān)。臨建搭設(shè)做到正規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化，場地周圍臨設(shè)和堆放的材料不得影響附近原有建筑物和過往行人的安全。禁止閑人進(jìn)入施工現(xiàn)場，防止