深基坑井點降水及沉井支護施工工法

高地下水位下的深基坑施工工法沉井支護井點（砂砂管井）降水水完成單位：中交交第四公路工工程局有限公公司曾珍明1前言1.0.1為滿滿足深基坑開開挖施工要求求、降低造價價、提高功效效而編制本深深基坑砂管井井井點降水及及沉井支護施施工工法。1.0.2在高地下水水水位及深基基坑開挖施工工中形成本工工法。2工法特點2.1本工法法在工藝上具具有以下優(yōu)點點：排水量大、降水水深、降水效效果好；降水范圍大、井井距大、對施施工平面布置置的干擾?。?；降水井及沉井制制作較易解決決、機械靈活活、操作簡單單；井點制作，降水水設(shè)備及操作作工藝、維護護管理均較簡簡便；沉井結(jié)構(gòu)截面尺尺寸和剛度大大，承載力高高，支護穩(wěn)定定性好，減少少了承臺模板板投入及模板板安裝工序，可可用于很大深深度地下工程程的施工；施工不需復雜的的機具設(shè)備。2.2砂管井井井點降水及及沉井制作周周期相對一般般鋼板樁等常常規(guī)支護方案案雖制作周期期較長，但可可以在不增加加投入的情況況下大面積的的展開作業(yè)面面，大大縮短短了整個工程程深基坑的進進度。2.3在深基基坑開挖中有有效消除了在在開挖過程中中可能發(fā)生的的塌方等安全全事故，且保保護了臨邊建建筑，從而保保證開挖安全全和施工質(zhì)量量。2.4由于采采用本法在深深基坑開挖中中減小了挖、運運及回填土方方量，故大大大減小了深基基坑開挖工程程造價，同時時縮短工期。3適用范圍本法適用于地下下水水位高、臨臨江臨水、開開挖深度大且且具有流沙等等地質(zhì)條件的的深基坑開挖挖，流沙現(xiàn)象象越強，本工工法的優(yōu)越性性越明顯。4工藝原理砂管井井點就是是沿基坑每隔隔一定距離設(shè)設(shè)置一個砂管管井，每個砂砂管井單獨用用一臺水泵不不斷抽水來降降低水位。根根據(jù)承臺的設(shè)設(shè)計尺寸制作作合適的沉井井，利用沉井井進行深基坑坑支護。首先根據(jù)工程需需要將地下水水水位降低至至合適位置，并并在承臺設(shè)計計坐標位置上上制作足夠剛剛度的沉井備備于支護，之之后再進行基基坑開挖。砂管井井點降水水根據(jù)水在土土中滲流規(guī)律律及達西定律律，及土體本本身如果存在在并保持水頭頭差，水就會會不斷地產(chǎn)生生流動，形成成穩(wěn)定流。其其滲流速度：：v=k·ii(適用于砂砂及其他較細細顆粒的土中中)。水在土土中滲流的速速度v取決于兩方方面的因素：：①土的透水性性(反映為滲透透系數(shù)k的大小)；②水力條件(反映為水力力梯度i的大小)。砂管井降水的降降水曲線如圖圖4-1降水曲線5施工工藝流流程及操作要要點5.1工藝流流程工藝流程圖見見5.1。管井井位及沉井放樣管井井位及沉井放樣沉井預(yù)制鉆孔法成井沉井預(yù)制鉆孔法成井安裝濾水井管安裝濾水井管回填管壁與孔壁間過濾層回填管壁與孔壁間過濾層安裝水泵及控制電路、試抽安裝水泵及控制電路、試抽基坑開挖、沉井下沉至設(shè)定標高降水基坑開挖、沉井下沉至設(shè)定標高降水沉井封底沉井封底降水完畢封井降水完畢封井5.1施工工藝藝流程5.2施工方方法以昌黃連接線項項目承臺深基基坑為例：5.2.1施工工程序制作程序：場地地整平→放線→夯實基底，抄抄平放線驗線線→鋪砂墊層→綁沉井身鋼鋼筋→支井身模板→澆筑混凝土→養(yǎng)護、拆模→下沉；下沉程序：下沉沉準備工作→打降水井、降降水→設(shè)置垂直運運輸機械→挖土下沉→觀測→糾偏→沉至設(shè)計標標高、核對標標高→澆筑封底混混凝土→承臺施工。5.2.2沉井井制作沉井采用鋼筋混混凝土，如在在軟弱地基上上制作沉井，應(yīng)應(yīng)采用砂、砂砂礫或碎石墊墊層，用打夯機夯實使之之密實，厚度度根據(jù)計算確確定；沉井一次制作下下沉，以減少少沉井自由高高度，增加穩(wěn)穩(wěn)定，防止傾傾斜；沉井制作采取在在刃腳下設(shè)置置木墊架或磚磚墊座的方法法，其大、小小和間距應(yīng)根根據(jù)荷重計算確定；澆筑的沉井身混混凝土應(yīng)密實實，外表面平平整、光滑。突突出井壁面部部分應(yīng)在拆模模后鏟平，以利防水和下沉沉。5.2.3降水水本工程由于地下下水位較高，且且基坑全部位位于粉砂層，采采用D300砂管井降水水，井深15米，井間距6米，沿沉井井周邊布置，工工藝流程如下下：鉆孔：使用一臺臺沖擊鉆鉆孔孔，孔徑為60cm；安裝管井：井管管采用無砂混混凝土濾水管管，連接要采采取有效措施施，使其緊密密牢固，防止井管錯位，造造成漏泥。井井管安裝完成成后，向孔內(nèi)內(nèi)填500mm厚粗砂濾料料；洗井：管井安裝裝后，立即抽抽水洗井，防防止時間閑置置，使濾管堵堵塞。使用1.5寸～2.5寸的高壓潛水泵泵，一個井點點一個水泵；；抽水：洗井后留留出清水，此此時即可連續(xù)續(xù)抽水；井管封閉：井管管封閉在不需需要繼續(xù)降水水后進行，封封閉采用級砂砂填實，為了了加強施工縫處的防水效效果，底板側(cè)側(cè)壁處用雙道道上水處理。5.2.4沉井井下沉下沉前應(yīng)進行井井壁外觀檢查查，檢查混凝凝土強度，并并根據(jù)勘測報報告計算極限限承載力，計算沉井下沉的的分段摩阻力力及分段的下下沉系數(shù)（≥1．15～1．25），作為判判斷每個階段段可否下沉，是是否會出現(xiàn)突突沉以及確定定下沉方法及及采取措施的的依據(jù)；下沉前應(yīng)分區(qū)、分分組、依次、對對稱、同步的的破除（拆除除）刃腳下的的墊層；小型沉井挖土多多采用人工或或風動工具；；大型沉井，在在井內(nèi)用小型型反鏟挖土機機挖掘。挖土須分層、對對稱、均勻地地進行，一般般在沉井中間間開始逐漸挖挖向四周，每每層高0．4～0．5m，沿刃腳周周圍保留0．5～1.5m寬的土堤，然然后沿沉井壁壁，逐層全面面、對稱、均均勻的削薄土土層，每次削削5～10cm，當土層經(jīng)經(jīng)不住刃腳的的擠壓而破裂裂，沉井便在在自重作用下下均勻垂直擠擠土下沉，使使其不產(chǎn)生過過大傾斜；在挖土下沉過程程中，現(xiàn)場技技術(shù)人員、測測量人員、挖挖土工人應(yīng)密密切配合，加加強觀測，及時糾偏；由于下有流砂，要要求降水面高高程始終低于于沉井底高程程；沉井下沉觀測方方法為在沉井井外壁周圍彈彈水平線，井井筒內(nèi)按4等分或8等分標出垂垂直軸線，各吊線線墜一個，對對準下部標板板來控制。觀觀測時間，每每班三次，接接近設(shè)計標高高時兩小時一一次。隨時掌掌握分析觀測測數(shù)值，當線線墜偏離垂線線達50mm或標高差在100mm，應(yīng)立即糾糾正。挖土過過程中可通過過調(diào)整挖土標標高或外力進進行糾偏；筒壁下沉時，外外測土可能會會出現(xiàn)下陷，并并與筒壁間形形成空隙，一一般干筒壁外外側(cè)填砂，以減小下沉的摩摩阻力，并減減少了以后的的清淤工作。雨雨季應(yīng)在填砂砂外側(cè)作擋水水堤，以阻止止雨水進入空空隙，防止出出現(xiàn)筒壁外的的摩阻力接近近于零，而導導致沉井突沉沉或傾斜的現(xiàn)現(xiàn)象；沉井下沉接近設(shè)設(shè)計標高時，應(yīng)應(yīng)加強觀測，防防止超沉；沉井下沉出現(xiàn)傾傾斜，如調(diào)整整挖土仍不能能糾正時，可可加荷調(diào)整；；沉井挖出之土方方用吊斗吊出出，運往棄土土場，不得堆堆在沉井附近近。5.2.5沉井井封底沉井下沉至設(shè)計計標高，即可可進行封底；；封底采用澆筑一一層30cm厚C25混凝土墊層層，在刃腳下下切實填嚴，振振搗密實，以以保證沉井的最后穩(wěn)穩(wěn)定，達到50％強度后，可可以綁扎承臺臺鋼筋；混凝土養(yǎng)護期間間應(yīng)繼續(xù)抽水水，待封底混混凝土強度達達到70％后，對集集水井逐個停停止抽水，逐個封堵堵。封堵方法法是采用級砂砂填實。砂管井的成井和和沉井的制作作可同時進行行，根據(jù)所需需降水水量及及基坑設(shè)計底底標高選擇砂砂管井管徑、井井距及井深。根根據(jù)基坑土側(cè)側(cè)壓力計算沉沉井結(jié)構(gòu)尺寸寸和配筋。5.3操作要要點5.3.1砂管管井不能應(yīng)在在不透水層上上，嚴禁穿透透不透水層；；5.3.2砂管管井的回填必必須使用中粗粗砂，否者堵堵塞砂管井孔孔壁過濾孔；；5.3.3降水水應(yīng)連續(xù)進行行直到沉井封封底并待混凝凝土強度達到到一定；5.3.4沉井井底部韌角方方向及剛度應(yīng)應(yīng)滿足要求。6材料與設(shè)備備所進材料與設(shè)備備都應(yīng)例行進進場檢驗，合合格方能使用用。主要材料料設(shè)備如下：：序號機具名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1井管φ200～6000mm、長為800至1000mmm不等口水泥礫石漏水管管、數(shù)量根據(jù)據(jù)實際需要確確定2水泵QY-25型、1.1kww臺潛水電泵3鉆機CF-205型型臺14挖機PC-200型型臺15裝載機ZL-50臺16起重機8~16T臺1根據(jù)需要確定7自卸車5~10T臺1根據(jù)需要確定7質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控控制標準7.1.1降水水井施工的質(zhì)質(zhì)量檢驗標準準7.1.2沉井井的質(zhì)量檢驗驗標準項目序號檢查項目允許偏差或允許許值檢查方法單位數(shù)值主控項目1混凝土強度滿足設(shè)計要求((下沉前必須須達到70%設(shè)計強度)查試件記錄或抽抽樣送桕2封底前，沉井((箱)的下沉穩(wěn)定定mm/8h<10水準儀3封底結(jié)束后的位位置刃腳平均標高(與設(shè)計標高比比)mm<100水準儀刃腳平面中心線線位移<1%H經(jīng)緯儀，H為下下沉總深度，H<10m時，控控制100mmm之內(nèi)四角中任何兩角角的底面高差差<1%1水準儀，1為兩兩角的距離但但不超過3000mm，1<10m時，控制在在100mmm之內(nèi)一般項目1鋼材、對接鋼筋筋、水泥、骨骨料等原材料料檢查符合設(shè)計要求查出廠質(zhì)保書或或抽送檢2結(jié)構(gòu)體外觀無裂縫，無蜂窩窩、空洞，不不露筋直觀3平面尺寸長與寬%±0.5用鋼尺量，最大大控制在1000mm之內(nèi)曲線部分半徑%±0.5用鋼尺量，最大大控制在500mm之內(nèi)兩對角線差%1.0用鋼尺量預(yù)埋件mm20用鋼尺量4下沉過程中的偏偏差高差%1.5～2.00水準儀，但最大大不超過1mm平面軸線<1.5%H經(jīng)緯儀，H為下下沉深度最大大應(yīng)控制在3300mm之之內(nèi)，此數(shù)值值不包括高差差引走的中線線位移5封底混凝土坍落落度cm18～22坍落度測定器注：主控項目33的三項偏差差可同時存在在，下沉總深深度，系指下下沉前后刃腳腳之高差。7.2質(zhì)量控控制措施7.2.1降水水質(zhì)量控制措措施降水施工方案經(jīng)經(jīng)監(jiān)理審批后后實施，由專專人負責抽水水、觀測，做做好觀測記錄錄，及時反饋信息；地面鉆孔前，探探明孔位處確確無地下管道道、管線后鉆鉆孔，否則調(diào)調(diào)整井位；井管施工過程中中，控制井徑徑、井深、礫礫石砼配比、砂砂石料填筑、洗洗井、試抽五五道工序的質(zhì)量；按降水監(jiān)測要求求做好監(jiān)測記記錄，根據(jù)水水位、水量變變化情況及時時采取調(diào)整措措施；井點供電系統(tǒng)采采用雙線路，防防止中途停電電或發(fā)生故障障，影響排水水；井點管理設(shè)位置置間距深度應(yīng)應(yīng)符合設(shè)計要要求重直度應(yīng)應(yīng)小于井深的的1%；井點埋設(shè)井底沉沉渣厚度應(yīng)小小于80mmm使用應(yīng)無嚴嚴重淤塞沒有有出水水暢或或死井等情況。最低降水深度應(yīng)應(yīng)符合設(shè)計要要求；降水系統(tǒng)施工完完后應(yīng)試運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)如發(fā)現(xiàn)井管管失效應(yīng)采取取措施使其恢恢復正常如無無可能恢復則應(yīng)報廢另行行設(shè)置新的井井管。7.2.2沉井井支護質(zhì)量標標準沉井是下沉結(jié)構(gòu)構(gòu)，必須掌握握確鑿的地質(zhì)質(zhì)資料，鉆孔孔可按下述要要求進行：面積在200mm2以下(包括200m2)的沉井，應(yīng)應(yīng)有一個鉆孔孔(可布置在中中心位置)；面積在200mm2以上的沉井井，在四角(圓形為相互互垂直的兩直直徑端點)應(yīng)各布置一一個鉆孔；特大沉井可根據(jù)據(jù)具體情況增增加鉆孔；鉆孔底標高應(yīng)深深于沉井的終終沉標高；每座沉井應(yīng)有一一個鉆孔提供供土的各項物物理力學指標標、地下水位位和地下水含含量資料。沉井的施工應(yīng)由由具有專業(yè)施施工經(jīng)驗的單單位承擔；沉井制作時，承承墊木或砂墊墊層的采用，與與沉井的結(jié)構(gòu)構(gòu)情況、地質(zhì)質(zhì)條件、制作作高度等有關(guān)。無論采采用何種型式式，均應(yīng)有沉沉井制作時的的穩(wěn)定計算及及措施；多次制作和下沉沉的沉井，在在每次制作接接高時，應(yīng)對對下臥層作穩(wěn)穩(wěn)定復核計算算，并確定確保沉井接高高的穩(wěn)定措施施。沉井施工除應(yīng)符符合建筑地基基基礎(chǔ)工程施施工質(zhì)量驗收收規(guī)范GB502202-20002規(guī)定外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行國國家標準《混混凝土結(jié)構(gòu)工工程施工質(zhì)量量驗收規(guī)范》GB502204及《地下防防水工程施工工質(zhì)量驗收規(guī)規(guī)范》GB502208的規(guī)定；沉井在施工前應(yīng)應(yīng)對鋼筋、電電焊條及焊接接成形的鋼筋筋半成品進行行檢驗。如不不用商品混凝土，則應(yīng)對對現(xiàn)場的水泥泥、骨料做檢檢驗；混凝土澆注前，應(yīng)應(yīng)對模板尺寸寸、預(yù)埋件位位置、模板的的密封性進行行檢驗。拆模模后應(yīng)檢查澆注質(zhì)量((外觀及強度)，符合要求求后方可下沉沉；沉井竣工后的驗驗收應(yīng)包括沉沉井的平面位位置、終端標標高、結(jié)構(gòu)完完整性、滲水水等進行綜合檢查。8安全措施8.0.1降水水時加強對周周圍地表及建建筑物的沉降降觀測，及時時取得數(shù)據(jù)，保保證安全施工工。8.0.2一旦發(fā)生水水位觀測孔中中的水位、水水量變化異常常、局部區(qū)域域出現(xiàn)超降現(xiàn)現(xiàn)象，立即采采取措施。停止降降水，必要時時進行地下回回灌。8.0.3加強強對附近管線線的沉降觀測測，及時取得得數(shù)據(jù)，保證證安全。8.0.4發(fā)現(xiàn)周圍地地表、建筑物物和管線監(jiān)測測記錄有異常常，立即進行行分析，必要要時停止降水水，進行加固。8..0.5沉井施工前前，應(yīng)查清沉沉井部位的地地質(zhì)水文及地地下障礙物情情況，摸清對對鄰近建筑物物、地下管道等設(shè)施施的影響情況況，并采取有有效措施，防防止施工中出出現(xiàn)問題，影影響正常、安安全施工。8.0.6嚴格格遵循沉井墊墊架拆除和土土方開挖程序序，控制均勻勻挖土速度，防防止發(fā)生突然然性下沉。嚴嚴重傾斜現(xiàn)象象，導致人身身事故。8.0.7提前前作好沉井下下沉中的降排排水工作、作作好降水記錄錄，并設(shè)備用用電源，以保保證沉井挖土土過程中不出出現(xiàn)大量涌水水、涌泥或流流砂現(xiàn)象，以以避免造成淹淹井事故。8.0.8沉井井上部應(yīng)設(shè)安安全平臺，周周圍設(shè)欄桿，井井內(nèi)上下層立立體交叉作業(yè)業(yè)，設(shè)安全網(wǎng)網(wǎng)、安全擋板板；避開出土土的垂直下方方作業(yè)；井下下作業(yè)應(yīng)戴安安全帽、穿膠膠皮鞋。8.0.9沉井井內(nèi)土方吊運運，應(yīng)由專人人操作和專人人指揮，統(tǒng)一一信號，預(yù)防防發(fā)生碰撞或或脫鉤；起重重機吊運土方方和材料靠近近沉井邊坡行行駛時，應(yīng)加加強對地基穩(wěn)穩(wěn)定性的檢查查，防止發(fā)生生塌陷、傾翻翻事故。8.0.10沉沉井挖土應(yīng)分分層、分段、對對稱、均勻地地進行，達到到破土下沉時時，操作人員員要離開刃腳腳一定距離，防防止突然性下下沉而造成事事故。8.0.11加加強機械設(shè)備備維護、檢查查、保養(yǎng)；機機電設(shè)備由專專人操作，認認真遵守用電電安全操作規(guī)規(guī)程，防止超超負荷作業(yè)，并并設(shè)漏電保護護器；夜間作作業(yè)，沉井內(nèi)內(nèi)外應(yīng)有足夠夠的照明，沉沉井內(nèi)應(yīng)采用用36V安全電壓。8.0.12本本法應(yīng)盡量避避開雨季施工工。9環(huán)保措施及文文明施工9.0.1降水水井施工過程程中所產(chǎn)生的的泥漿待沉淀淀以后再外運運至指定地方方，并于工程程結(jié)束后對排排放地的泥漿漿掩埋或進行行綠化。9.0.2廢水水排放控制：：在攪拌機前前臺及運輸車車清洗處設(shè)置置沉淀池。排排放的廢水要要排入沉淀池池內(nèi)，經(jīng)二次次沉淀后，方方可排入市政政污水管線或或回收用于灑灑水降塵。未未經(jīng)處理的泥泥漿水，嚴禁禁直接排入城城市排水設(shè)施施和河流。9.0.3合理理安排施工項項目，有效控控制施工噪聲聲，施工人員員不得大聲喧喧嘩和撞擊其其它物件，減減少人為的噪噪聲擾民現(xiàn)象象。9.0.4基坑坑土及時清運運，垃圾及工工程渣土車輛輛，不得超載載，并保證行行駛途中不拋拋灑滴漏不污污染道路和環(huán)環(huán)境。運輸車車輛要有防漏漏設(shè)施。9.0.5工地地出入口有專專人負責指揮揮交通安全，并并檢查登記外外來人員。運運輸出入現(xiàn)場場必須清掃整整潔方可離場場上路行駛。9.0.6禁止止將有毒有害害的廢棄物用用作土方回填填，以免污染染地下水和環(huán)環(huán)境。9.0.7施工工車輛和人員員一律走施工工入口，車輛輛在場區(qū)內(nèi)要要慢速行駛，禁禁止鳴高音喇喇叭，按規(guī)定定線路進入施施工現(xiàn)場。9.0.8提前前貼出安民告告示，以得相相鄰單位及附附近居民的諒諒解和支持。9.0.9現(xiàn)場場內(nèi)外應(yīng)設(shè)置置質(zhì)量安全文文明施工等方方面的宣傳標標語和宣傳標標牌。各類標標識牌應(yīng)規(guī)格格統(tǒng)一、清晰晰、美觀、安安全整齊。9.0.10施施工便道其厚厚度和強度應(yīng)應(yīng)滿足施工和和行車的需要要，要平坦、暢暢通，并設(shè)置置相應(yīng)的安全全防護措施和和安全警示標標志。施工材材料的堆放應(yīng)應(yīng)位置明確、堆堆放整齊、場場地硬化及掛掛材料名稱標標識牌。9.0.11施施工現(xiàn)場由專專人負責環(huán)境境衛(wèi)生和保潔潔工作。施工工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置置衛(wèi)生間，污污物通過管道道排入市政污污水管線，并并有水源沖洗洗和專人負責責衛(wèi)生工作。食食堂飲事員必必須申領(lǐng)健康康證，食堂應(yīng)應(yīng)符合衛(wèi)生標標準。臨時建建筑物（包括括辦公用房、宿宿舍、食堂、倉倉庫、廁所等等）要求穩(wěn)固固、安全整潔潔，并滿足消消防要求，禁禁止使用工棚棚、石棉瓦、油油毛氈搭建。民民工集體宿舍舍，應(yīng)具備良良好的防潮、通通風、采光等等性能，與作作業(yè)區(qū)隔離。并并配置消暑和和防蚊蟲叮咬咬設(shè)施。9.