JK--降水(自流深井)

1、降水方案基坑降水分为截水法和降水法，本章主要介绍降水施工工艺（自流深井施工）。1、施工流程施工准备井点的测量定位挖井口安放护筒钻机就位钻孔回填井底砂垫层吊放井管回填井管与孔壁间的砂砾过滤层洗井井管内下设水泵安装抽水控制电路试抽水正常抽水降水完毕后封井。制作井管井点定位钻 孔吊放井管封 口回填石英滤砂洗井降水井正常工作井点降水工艺流程图2、施工程序(2)降水井及降水施工测量放线定位：根据降水井平面布置图，测量定出每个管井准确位置，钻机按井点位置就位。当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时，现场可作适当调整。埋设护口管：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

2、，护口管上部应高出地面0.10m0.30m，埋设护孔管要求垂直，并打入原状土层中 1020 cm，。安装钻机：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；钻进成孔：成孔可根据土质条件和孔深要求，采用由XY-4型桩基钻孔。用泥浆护壁，孔口设置护筒，以防孔口塌方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。孔径较井管直径每边大250mm，钻孔深度当不设沉砂管时，比抽水期内可能沉积的高度适当加深。成孔后应立即安装井管，以防塌方。管井开孔孔径为600mm，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，钻进过程中泥浆比重控制在1.101.15，

3、当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。每钻进一根钻杆应重复扫孔一次再接新钻杆。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，同时将孔内的泥浆比重逐步调至1.10，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止；深井井管沉放前先清孔，一般用压缩空气洗井或用吊筒反复上下取出泥渣洗井，或用压缩空气（压力为0.8MPa，排气量为12m3/min）与潜水泵联合洗井。下井管：下管前必须测量孔深，孔深符合设计要求后，开始下井管。按设计井深事先将井管排列、组合，下管时所有深井的底部标高严格控制，并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔，完整无隙。下管要准

4、确到位，自然落下，最后稍加转动落到位，不可强力压下以免损坏过滤结构。 下到设计深度后，井口固定居中；深井井管采用PVC管，安放应该垂直并位于井孔中心；管顶部比自然地坪高500左右，为了保证井管接头对正，外壁绑长竹片导向。井管过滤部分应放置于含水层适当的范围内。填石英滤砂：井管放置好后，及时填充砂砾滤料，颗粒为38的细砾石，砂砾料必须符合级配要求。其合格率大于90%，杂质含量不大于3%，且不得使用机械直接下料，应用铁锹人工下料，以防止分层不均匀和冲击井管壁。填充滤料必须一次连续完成，从底填至井口1m左右。井口封闭：为防止泥浆及地表污水从管外流入井内，在井口地表以下采用不含砂石的优质粘性土或水泥浆

5、封孔，厚度3m。洗井：砂滤料填完后，在水泵安装前洗井，洗井方法是用高压水枪冲洗管壁，同时用污水泵往外排水，冲出沉渣。洗井工作在安放完井管、填好滤料封口前8h内进行，要一气呵成，以免成孔时护壁泥浆逐渐老化，影响土体往深井的渗水效果。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洗井，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井，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。深井水泵采用潜水泵，水泵安装前，应对水泵和控制系统作一次全面细致的检查，检查电动机的旋转方向，各部位的螺栓是否拧紧，电缆接头的封口是否松动，电缆线有无破损折断。然后在地面空转35min，无问

6、题后放入井中使用。深井内安设潜水电泵，可用绳索吊入虑水层部位，带吸水钢管的应用吊车放入，上部应与井管口固定。设置深井泵的电动机座应安设平稳，转向严禁逆转（宜有止回阀）。潜水电动机、电缆及接头应有可靠绝缘，每台泵应配置一个控制开关。主要电源线路深井排水管路设置。安装完毕应进行试抽水，满足要求后转入正常工作。安装完毕后应进行试抽水，满足要求后投入正常使用。井点供电系统应采用双线路，并设置备用的发电机组，以防止突然停电或出现故障，淹没基坑。井管使用完毕，用吊车或用三木搭借助钢丝绳、倒链，将井管口套紧徐徐拔出，虑水管拔出后洗净后再用，拔出后所留的孔洞用砂砾填充、捣实。2、基坑降水（1）降水试运行土方开

7、挖前进行试抽水，检查抽水是否正常，有无淤塞等现象。在开始降水运行之前，准确测定各井口和地面标高，测定静止水位，安排好抽水设备、电缆及排水管道作试运行，以保证抽水系统完好。抽出来的水应向排入场内临时集水系统，再用提升泵通过场边排水沟加过滤排入场外市政管道中，以免抽出的水就地回渗，影响降水效果，坑内的降雨积水应立即排出坑外，尽量减少大气降水和坑内积水的入渗。（2）正式运行基坑内降水在基坑开挖前20天开始，基坑降水深度应控制在坑底以下3m，基坑外降水自基坑开挖时开始，直至顶板达到设计强度70%。降水开始后定期对水位观测孔进行监测，检查降水效果，确保基坑土体得到一定的疏干和固结。开挖至坑底施工底板时，

8、在井点管位置设置底板泄水孔， 然后拆除井点管,待车站顶板覆土及内部铺装层施工完成后方可封孔，泄水孔每200平米1个。根据基坑开挖的安排决定降水运行的先后和井位，确保基坑局部开挖前该处已有20天的降水正常运行，同时密切注意监测单位提供的开挖面附近的水位观测资料，确信该处水位已经达到开挖面以下0.5m。如开挖工期较紧或有紧急情况，必要时可以采用增加井点或深井的方法，将水位降低；降水运行阶段对坏掉的泵应及时调泵并修整；降水阶段如与施工冲突，须将井管割到坑底进行抽水；降水运行期间必须配备75KW的备用发电机(水泵总功率为1.5KW×37=55.5KW)，并在每天上班前试发电。 3、机具设备深

9、井机具设备由XY-4型桩机、井管、潜水泵和排水胶管等组成。深井井管由粗砂滤水层、300PVC波纹管组成。滤水层采用级配砂，底部厚度800mm，采用300PVC波纹管，管身打孔1050，外包7目钢丝网一层和60目塑料丝网三层。水泵用QB40-25型潜水电泵，每井一台，带吸水胶管，并配上一个控制井内水位自动开关，在井口安装阀门，以便调节流量的大小，阀门用夹板固定，基坑深井配136台水泵。其中10台备用。排水管用排水沟，300×400深排水沟连通就近汇总到集水井经沉淀后统一用水泵排向城市污水管网。成孔设备有XY-4型钻机及配套卷扬机等。4、质量控制4.1 工前组织有关人员及各工种负责人、主

10、要操作人员对施工图纸进行交底，并对进场设备完好性进行一次全面检查。4.2 现场备用两套完好真空泵和两只分配电箱。若有故障及时调用。4.3 开始抽水后，尽最大努力保持连续工作，确有故障，维修时间不超过1小时。4.4 场备用发电机。工地线路停电后，一小时内开启备用电机。4.5 如井点出水混浊或有盲管，应及时查明原因，有必要重新安装的重新安装。4.6 现场派专人24小时值班，发现问题及时处理，确保井点系统正常工作。4.7 集水总管、滤管和泵的位置及标高应正确，井点系统各部件均应安装严密，防止漏气。4.8 真空泵底应平整稳固，出水的接管应平接，不得上弯，皮碗应安装准确，对称，使工作时受力平衡。4.9

11、降水过程中，应定时观测水流量、真空度和井内的水位。4.10 深井的停降时间和封堵方法考试大全国最大教育类网站(wwwE)（1）根据设计抗浮要求，坑内深井在地下室顶板覆土完成及主体结构完成几层后方可停止抽水，坑外深井待地下室外墙回填土完成即可以停止抽水。（2）后浇带设计要求到主体结顶时才能封闭，若达到抗浮要求马上停止降水，则水位上升可以通过后浇带淹没地下室。施工时除了电梯井处深井在浇筑混凝土时拨除外，其余坑内深井都保留继续抽水。（3）由于深井PVC管直径为300，直接穿过地下室底板，如果不做节点处理，必然会对后面的封堵工作带来难度。采取措施：在绑扎钢筋前用直径为80的圆钢替换穿

12、过底板部分PVC管，圆钢外一周焊接两道止水钢板，并用自吸泵替换潜水泵。（4）达到设计要求停止降水后，采取高压注浆，填满PVC管以及钢管内空隙。钢管上口加焊钢板封堵，防止产生渗漏现象。4.11 合理化建议：（1）砂性土地区当周边环境条件较好时采用深井降水取代深基坑围护体系中的止水帷幕，技术上是可行的，并且能够取得一定的经济效益。（2）深井类型应该根据不同场地土质条件合理选用，必要时采取试验的方法，决定选用深井的类型。（3）排水管线采用预埋管，在实际使用过程中，由于机械荷载等导致多次出现预埋管的破裂，整修时延误工程进度，费工费时。建议采用明沟的排水管线。  （4）雨雪天气，经常影响到室外

13、的水泵电箱，导致停电。所以雨雪天气应加强专人对电路的检查。（5）由于水井较多，电线、出水管经常混在一起，一旦一个深井出现电路故障，检查起来及其不方便，建议每个深井的电线、出水管统一进行编号。4.12 深井施工注意事项（1）深井使用时，基坑周围深井对称、同时抽水，使水位差控制在要求的限度内。（2）深井供电系统应采用双线路，防止中途停电或发生其他故障，影响排水。施工现场备用150KW发电机组，以防止突然停电，造成水淹基坑。（3）潜水泵在运行时经常观测水位变化情况，检查电缆线是否和井壁相碰，以防磨损后水沿电缆芯掺入电动机内。同时，定期检查密封的可靠性，以保证正常运转。（4）成孔时，如遇地下障碍物，可

14、以空一井点，钻下一井点。井点虑水管部分必须埋入含水层内。（5）使用时，正常出水规律是“先大后小，先混后清”，如不上水，或水一直较混，或出现清后又混等情况，应立即检查纠正。（6）在土方开挖后，保持降低地下水位在基底500以下，以防止地下水扰动地基土体。（7）首先用打桩机打井 ，最下部放置 10 ITLrn厚钢板 和井管 ，并填 05 urn碎石掺豆罗砂 ，近地面 1 m深处 回填粘土。（8）洗井时 ，用空压机连续抽井 内水 ，开始为浑水 ，直到能抽 出清水 ，并且抽清水保持 2 h为止。（9）洗井经验收合格后 ，在井底安放水泵 (型号 QX一25354Z)，并连接排水管至城市下水井 ，水泵要保证

15、连续抽水。（10）降水区域附近设置一定数量的沉降观测点 ，对周 围道路 、建筑物进行定时观测 ，回灌井 要连续灌水 ，防止基坑外 的地下水位下降对周围的道路 、建筑物造成危害。（11）及时测量观察井 的水位 ，降水按基本保 持基坑干燥考虑基坑中点水位以降至基坑底面以下不大于 1 m为宜 。测量观察井 的水位时，工具可 自己制作 ，制作方法为：用尼龙绳作为测量工具 ，尼龙绳端头 系一金属块 (一个小钢筋头 )，另一端系在一个小滑轮上，滑轮在重力 的作用下转动。使金属块按一定速度匀速下落 ，当碰到水面时，会发出一定的响声，此时的绳长为井 口到水面的距离，由此推算 出水位的标高。（12）水泵安放在井

16、内水面下一定深度处 ，当降水深度不能满足要求时 ，可通过控制水泵位置来调整。降水量太小 ，水泵可稍深放 ；降水量太大，水泵可稍浅放。（13）若水井 出现抽不上水或抽出的水逐渐变得浑浊 的情况 ，应立即检查处理 ，可考虑重新用空压机洗井或者重新在此井附近另打井 ，以保证降水顺利。（14）平时要保护井 口，用铁盖将井 口盖住 ，以防杂物落入井中。在基坑开挖过程 中，更要保 护好观察井 ，防止井 口被挖 土机挖坏或被土掩埋。（15）在基坑垫层 、桩承台、地下室底板完成后 ，可适 当调整抽水量。基础垫层完成后 ，可对观察井进行封闭处理 ，封闭方法为 ：先井 口处高出地面的井管凿掉 ，然后往井 内灌 干

17、拌 的混凝土 (掺量早强剂 、有机硅)，离井 口 2 m时，往内灌湿拌的混凝土(掺少量早强剂 、有机硅)。这个过程要迅速完成 ，以防止井 内的水溢 出井 口。最后在井 口处(离井 5 urn处)抹水泥砂浆掺 30水玻璃使井 口与混凝土垫层的平面成为同一平面。4.13 基坑内降水深度应控制在坑底以下3m，基坑内降水直至顶板达到设计强度70%。基坑外降水自基坑开挖时开始，直至顶板达到设计强度70%。4.14 降水与排水施工质量检验标准序号检查项目允许偏差检查方法标准值1排水沟坡度1-2目测坑内不积水，沟内排水畅通2井管（点）垂直度1%插管时目测3井管（点）间距（与设计相比）150mm用钢尺量4井管

18、（点）插入深度（与设计相比）200mm水准仪5过滤砂砾料填灌（与设计相比）5mm检查回填料用量6轻型井点真空度60Kpa真空度表(1)井身的弯曲度 ：自流井井身应圆正 ，井的顶角及方位角不能突变，井身倾斜度按钻孔灌注桩施工要求执行。 (2)井管的安装误差：井管应安装在井的中心 ，上口保持水平。井管与井深的尺寸偏差不得超过全长的±2。 (3)井的含砂量：抽水稳定后井水含砂量不得超过十万分之一 (体积比 )。5、安全控制 (1)深井所采用的水泵应根据出水量确定，因此必须在先期施工的深井中进行试验，以选定水泵型号，同时由于水泵易损坏，现场必须配备足够的应急水泵，以备及时更换，使降水能连续进

19、行。(2)现场除备有应急用的砂包、砂袋发电机外，挖土机司机应24小时值班，发生险情时必须及时到位，积极配合。(3)当基坑开挖至基底后，若位移较大，或有少量管涌现象，必须分块抢浇垫层，必要时做配筋垫层，避免基底长时间暴露。(4)当土方开挖后，土体必然会产生一定量的位移，坑外排水沟局部会产生渗漏，影响基坑安全，因此排水沟底必须做好砼垫层，必要时沟内覆盖塑料薄膜。6、渗透量的计算挖土区域主要为中粗砂，表层杂填土层位于地下水位以上，基本上可以不考虑它的渗透。通过查阅相关资料，粗砂的渗透系数在a*10-1至10-2cm/s之间；中砂的渗透系数在a*10-1至10-3cm/s之间，可以知道，本工程的渗透系

20、数取值最小值为1*10-3cm/s；最大值为9*10-1cm/s。根据达西渗透定律，渗透流量可按近似的下式进行计算：Q=kAi=1*10-3cm/s9*10-1cm/s *100*100*300/10000=0.3 cm3/s270 cm3/s (此为平均每1平方米的渗透量，最大可达到每平方米每小时097立方米)如果将整个基坑全部开挖完毕，每小时的渗透流量为：A=（41*60）+（41+60）*2*3.5+55*17+(55+17) *2*3.10=4481M2Q=1.08*10-34355 M3需要说明的是，这只是一个初步估计，而实际的渗流长度是变数，不是100米而是都大于100米，这是一个

21、最保守的估计。7、基坑降水对环境的影响及对策基坑开挖降水后，水位降低将改变基坑周边工程地质体和原有平衡状态，使基坑周边土层孔隙水压力减少和有效应力增加，从而产生附加荷载导致相应的沉降，对周围建筑物会造成不同程度的危害，鉴于此，对可能产生的危害程度做出正确的评估是非常必要的。根据相关技术规定，采用下式估算因降水而引起的地面最大沉降量。S=C1C2p0()Zi但由于缺乏相关土工试验资料，无法计算沉降值和沉降差。本工程勘察期为2006年12月份，属枯水期，承压水位40米，受浉河水位影响。由于浉河水位多年枯水、丰水季节性规律变化，上部粘土层的固结沉降已基本完成，从这方面分析对周边基础沉降有利，下部中粗

22、砂层、砾石层渗透性好，压缩模量高，排水固结迅速，沉降大，相应的沉降差也大。这是对基础沉降不利的因素。综合考虑，浅层粘性土虽然已完成固结，但毕竟土层较薄，也不能很好的调整下部水位下降漏斗引起的土层沉降差，如果降水后，下部处于中密状态的中粗砂层将迅速（相对粘土而言）排水固结，引起不均匀沉降。建议业主方能够邀请地质勘察单位作进一步的分析、计算和论证。在地质勘察单位分析论证的基础上，如果在基础施工期内（初步估计为60天），周边建筑物不会受到太大的影响，按照确保万无一失的考虑，在临近基础周边50米以内的建筑物设置沉降监视装置，随时监视周边建筑物的沉降情况。具体方案在第12章周边环境变形监测方案中详细说明

23、。8、施工组织工程开工后，在施工围护的同时施工深井，深井施工完毕后在土方开挖前1周进行降水；基坑内外排水，配合土方开挖进行。工程在坑内和坑外的设置了自流深井进行降水，可以降低基坑内地下水位，为地下室施工创造干燥的施工环境。基坑地表设明沟排水，防止地表水流入坑内，并每隔20m设置800x800x800集水井。基坑内可设明沟或盲沟排水、集水井排水。坑外地表采用明沟、集水井方式排水，并将水用水泵最终排到附近的市政管网，严禁地表水流入坑内。在基坑坡顶四周做尺寸为400×500(B×H)的明沟以防地表水流入基坑而影响施工。在挖土过程中，可视实际情况在基坑中央临时挖集水坑，排除基坑中明

24、水，施工至基底后，按实际情况在坑底周边布置排水沟,地下水可经沉淀后排入杨公河；基坑底排水沟离基坑边4m以上。本工程沿基坑周边及坑内布设自流深井进行降水，在每次挖土之前就要作好基坑降水工作。在施工现场应配备柴油发电机，发电机的功率要能满足所有井点抽水设备的用电要求，确保降水工作的连续性。2#地下室基坑降水方案具体详见：“2#地下室 基护-06”； 25#楼基坑降水方案具体详见：“25#楼地下室 基护-05”。深井详图如下：l 深井施工方案a、降水是本工程基坑围护的一项重要内容，降水的好坏直接影响到基坑的安全，故必须十分重视。b、本基坑降水采深井降水，井点管采用L=12000（15000）1500

25、0设置，降水深度最浅处宜控制在开挖面以下6m左右，严格控制最大降水深度。每套井点管长度控制在12.515m，冲孔直径为800mm，反滤层采用粗砂，整个基础设置121口深井。地面采用400×500排水沟排水,排水沟18米设一个沉淀池（长1000X宽1000X高800），确保进排下水道内水为清水，沉淀池内清水通过300PVC管排入杨公河。c、施工现场自备发电机或双路供电，以保证降水工作的连续进行。d、基坑土方开挖前一周，即安放深井，降水在土方开挖前两周进行，并设水位观测井以控制降水深度。e、如局部地下水位难以降至设计要求，可在基坑底部加设深井。l 坑外、坑内排水1、为防止坑外地表水流入基

26、坑内，应沿基坑外侧四周设置地面排水沟，将地表水集中排走。2、为便于土方开挖，坑内除采用井点降水外，还可配合采用明沟或盲沟、集水井方式排水。9、基坑涌水量及井点设计实例在地下水位较高的地区开挖深基坑，由于含水层被切断，在压差作用下，地下水必然会不断地渗流入基坑，如不进行基坑降排水工作，将会造成基坑浸水，使现场施工条件变差，地基承载力下降，在动水压力作用下还可能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象，因此，为确保基坑施工安全，必须采取有效的降水和排水措施。一般情况下，在进行深基坑开挖施工时应具备如下条件：1)基坑在开挖期间保持干燥状态2)保持基坑边坡的稳定和基坑底板的稳定；3)不影响邻近建筑物及地下管线的

27、正常使用。2工程概况深圳地铁××车站为地下二层，基坑开挖深1617m，基坑围护结构采用1200人工挖孔桩(密排布置)，桩长21m，基坑平面尺寸为19.1m×237.1m，开挖过程中采用600钢管对围护结构分层支撑。地质报告表明：车站范围内地层从上至下主要为：1)第四系全新统人工堆积层(Qml4)，黄褐褐灰色，硬塑坚硬，夹少量砂砾及路基填石，厚1.64.5m；2)海相沉积层(Qm4)：粘土，褐黄、灰白、灰黑、深灰色，可塑坚硬，厚1.55.1m；粗砂，灰褐色，含粘土，稍密，很湿，厚0.001.75m；砾砂，灰白深灰色，稍密中密，很湿，厚0.03.3m；3)第四系中更新

28、统残积层(Qel2)，砾质粘性土，灰黄、褐黄、棕黄、棕褐、棕红色、夹灰白色，可塑坚硬，厚4.4m及大于14.5m；4)燕山期花岗岩，褐黄、黄褐色，全风化，岩芯呈土夹砂砾状。场地内的地下水埋深3.36.8m，主要含水层为砂层，为第四系孔隙潜水，主要补给来源为大气降水。3基坑降水方案设计3.1 降深要求因本工程基坑围护结构采用人工挖孔桩，为保证排桩的人工开发安全，降水设计时，将基坑降水和支护排桩的施工降水作统一考虑，务必保证使地下水位降到排桩桩底0.5m以下，且基坑中心线处要求降深S应低于开挖基底不少于0.5m。综合考虑最小降深为20.2m。3.2 降水方案适用于深圳地区的深基坑降水常用的只有明沟

29、降水和管井井点降水。由于基坑明沟降水适用于降水深度不大的工程，因此，本工程采用管井井点降水，同时基坑开挖也应设计明沟，但它只是收集基坑中和坑壁局部渗出的地下水和其它施工时的地下水。由于本工程位于城市交通主干道之下，为减少对地面交通的干扰，将井点设置于基坑内。3.3 基坑涌水量计算和井点设计基坑降水的涌水量与场地水文地质条件、基坑的形状大小及补给水边界条件等有关。本车站基坑工程长度与宽度之比大于10，属窄长式基坑。根据工程地质勘察报告所提供的工程水文地质条件，本工程降水按无压完整井计算。a.最小要求降深S。 S=20.2m b.影响半径R0查深圳地区建筑深基坑支护技术规范(SJG05-96)表12.2.5取R=100m。渗透系数K取降水深度范围内各土层的渗透系数加权平均值，经计算取K=1.0m/d。c.确定井点管的埋置深度。假定井点管间距20m d.基坑涌水量。采用大口井法来预测基坑涌水量。把窄长式基坑看作一个“大井”，其计算半径基坑涌水量为 e.计算每根井点最大出水量。 f.确定井点数。 g.降深验算。 不满足降深要求，应增加井点管数量。经过进一步的计算，需增加井点管至