隧底井点降水施工工法.doc

全风化富水花岗岩井点降水施工工法1前言厦深铁路梁山隧道出口多处出现全风化富水花岗岩，在隧底在施工混凝土时，经常遭遇因隧底全风化富水花岗岩失稳而导致仰拱模板跨塌，因此，在全风化富水花岗岩隧底进行模板安装时，首先要对隧底全风化富水花岗岩采取一定的加固措施，使其具备一定的自稳性后方可进行后续的工序施工。通常采取的加固措施是分段超前预注浆。超前预注浆一般要先进行封堵墙的施工，再布设注浆孔进行逐孔注浆。作为隧底混凝土施工的辅助措施，超前预注浆占用的时间长，消耗大量的人力物力，同时先前施工的封堵墙在后续的施工中也要作为临时措施给予拆除，增加了施工成本。中铁十二局集团第四工程有限公司经过现场调研，反复比较论证，确定选用井点降水进行隧底加固，取得了较好的应用效果,经济、社会效益显著，经总结形成本工法。2工法特点2.1采用本工法可降低全风化围岩含水率、改变围岩力学性质、增加隧底安全性，减少或避免隧底岩体滑移造成拱脚坍塌，减少对周边环境的不利影响，确保施工安全。2.2采用本工法施工干扰小，不影响其他工序施工。2.3本工法可操作性强、简便宜行，经济有效。2.4集水装置采用PVC及铁丝网自制，拆装简便，材料易找。2.5降水效率较高，可加快施工速度。2.6可将水引至指定地点排放，不污染环境，有利于环保。3.适用范围3.1本工法适应于铁路、公路隧道及其他地下工程渗透性差的强、全风化地质。3.2本工法适应于隧道全风化隧底的加固处理。4工艺原理在隧道底部采用高压水射流冲出深度不小于大直径滤管长度的孔，将大直径滤管放入孔中，大直径管的外径上包裹滤网，将底盖安装在大直径管底端，大直径管另一端与变径接头连接，通过变径接头向大直径管内腔插入小直径抽水芯管，小直径抽水芯管外端与自吸水泵连接，自吸水泵出水口与小直径排水管连接，自吸水泵在大直径管内腔产生负压，地下水在负压作用下汇集到大直径管内腔后由水泵抽出，从而将隧底围岩中的地下水位降至隧底开挖线以下，增强隧底围岩自稳性，为隧道仰拱施工创造有利条件。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺施工工艺流程见图5.1。准备工作进行冲孔安装装置及水泵试抽合理安排排水管路及电缆电路正式抽水隧底施工、封井5.1 井点降水工艺流程图5.2操作要点5.2.1施工准备检查设备连接处是否紧密，三角架是否架设牢固。检查电机是否受潮，工具是否齐全；常用的材料、工器具、电线、保险丝等是否备足。5.2.2井点布置在隧底施工中存在多种工序施工，所以井点的布置，需要选好适当的位置，以免引起工序之间的冲突而影响施工。富水段井点的位置选择必须以不影响其他工序施工为前提，井点的位置设在拱墙侧1米处（井点布置平面图见图5.2.2）。通过对富水情况的了解，确定出设置井点的数量，并通过测量放样，定出井点的位置，因洞内施工条件有限，同一侧井点用小直径PVC管连接，形成一个整体。如果水过大时，可以适当加密井点。在隧底正式降排水前，要先进行井点降排水试验，在取得经验参数后展开施工5.2.3井点施工采用水力冲孔成井，将简易井架移到井点位置，将套管水枪对准井点位置，启动高压水泵，水压控制在0.40.8MPa，在水枪高压水射流冲击下套管开始下沉，并不断地升降套管与水枪，套管落距在1000mm之内，冲击孔的成孔直径应达到200250mm，以便安装井管，冲孔深至少比滤管深0.5m，以防止冲击套管提升拔出时部分土塌落后，孔底标高满足井管底部设计标高。凿孔冲击管上下移动时应保持垂直，这样才能使井点降水井壁保持垂直。5.2.2 井点布置平面图5.2.4安装降水装置1降水装置由底盖，变径接头，大直径打孔PVC管、细铁丝滤网、小直径PVC抽水芯管、自吸水泵、小直径PVC排水管等部分组成（如图5.2.3-1）。2集水装置大直径PVC管壁开有直径15毫米的不少于20个进水孔。将细铁丝滤网裹在大直径打孔PVC管的外侧，将底盖安装在大直径打孔PVC管的外侧底部，将变径接头、小直径PVC抽水芯管与大直径打孔PVC管按照图5.2.3-2所示进行连接，组成集水装置；井点孔施工到位后拔出射水管，将集水装置插入孔中，集水装置与孔壁之间填满粗砂，井口采用粘土封口。图5.2.3-1降水装置示意图 I-I剖面图5.2.3-2集水装置示意图3将集水装置顶部周围的土体压实。4将抽水芯管、自吸水泵、排水管依次密封连接。5水泵安装完成后进行试抽，检查是否有严重漏气现象，如有漏气对连接出进行检查，并进行密封处理。5.2.5试抽完成后安置好电缆电路线，并布置排水管路引至排水沟内。 5.2.6连续抽水进行抽水，并进行记录及设备巡查。5.2.7抽水效果检查为了观测降水深度，是否达到施工要求的降水深度，在隧底基坑中心设置一个观测井点，以便于通过观测井点测量水位。5.2.8隧底开挖在水位降至要求高度时，进行隧底施工，隧底施工过程中降水不能停止，在隧底开挖及混凝土浇筑施工结束后，且混凝土达到初凝后，可以停止井点降水，并封堵井点6材料与设备6.1材料表1 材料序号名称规格型号数量备注1钢管48mm1根长度根据孔深确定2铁丝网60目1张 3排水管60mm2m、PVC管2根4底盖1个5变径接头1个6滤管100mm3m、 PVC管1根7抽水芯管60mm2.8m、PVC管1根6.2设备表2 机具设备 序号名称规格型号数量备注1自吸水泵WFB型1台抽排地下水2离心泵3BL-91台冲孔水3射流泵喷嘴50mm1台冲孔7质量控制7.1质量标准7.1.1冲孔时，冲孔孔径不得大于300mm，冲孔深度按比井管低0.5m，冲孔冲到设计标高后，将冲水管上提1.0m，再冲一遍后成孔；7.1.2下管时井点管居中沉设须保持垂直，偏斜不大于5,回填沥料为粗砂, 回填沥料时要四周均匀、到位，不能过快，防止局部脱空。7.2质量措施7.2.1井点降水设备进场，在埋设井管之前，必须逐根检查井管，发现损坏，立即更换，保证滤网完整无缺。井管埋设之前，用布头或麻丝塞住管口，以免埋设时杂物掉入管内。7.2.2加强成井过程质量控制，填砂要及时、到位、到量。7.2.3加强运转维护质量的控制，对井点降水设备及时观察、及时维护，要保持降水过程的连续性，降水时间与降水效果是成正比的。7.2.4监测数据信息的管理，应及时准确。7.2.5井点布设结束后必需在48小时内运转，先进行试抽水，如无漏气、漏水，无淤塞现象后,方可正式使用。7.2.6在仰拱混凝土没达到强度前，必须保持井点降水连续运转工作，否则会前功尽弃。8安全措施8.1冲孔前对地下障碍物应予以排除，冲孔作业的三角支架要牢固支护稳定，严防倒塌造成安全事故。冲孔时其他无关人员要退到安全地带。8.2吊冲管的滑轮要安装牢固，绳索要经常检查。8.3冲孔沟槽上要铺设跳板便于人员站立或行走，以防