管井井点降水施工工艺工法

#减压井结构图减压井结构图减压井观）》4井结构图基坑外回灌井结构图网等情况进行详细调查，并写出调查报告。施工前对施工场地进行清理、平整，应保证场地的三通一平，确保用电安全。探明地下管线及建构筑物等障碍物的埋深和位置，挖出探坑并作好详细的标示标记。施作地面排水等临时设施，并对进场设备材料等进行检查。降水设计由降水专业单位对降水施工进行专项设计，对排水进行规划设计，现场铺设排水管网。施作满足地表水和施工排水要求的排水设施。基坑出水量计算应根据地下水类型、基坑形状、补给条件、降水井的完整性、基坑所处的地质水文条件以及布井方式等因素，合理选择计算公式。根据基坑出水量、基坑深度、地质水文条件以及现场抽水试验确定降水井布置、井深、水泵的选型等。3•井管降水井径一般为600mm，管径为400/50mm，疏干井（潜水及微承压水降水）井管采用滤水管（一般为无砂水泥管），井管外壁包裹一层100目尼龙布，周边回填2〜4mm砾石滤料。减压井在承压水含水层范围内井管为滤水管，井管外壁包裹一层100目尼龙布，周边回填2〜4mm砾石滤料，承压水隔水顶板以上为不透水管（一般为水泥管），周边回填粘土并压实，减压井深入到承压水隔水底板以内。观测井采用PVC管，观测井根据观测不同类型的水其深度不同，井管周边处理同对应功能的井。以图3中的地质水文为例，疏干井、减压井、观测井及回灌井构造示意如图3所示。-（：~~:'otajIT:潜水位微承压水位屆ITlg**测井及回灌井构造示意如图3所示。-（：~~:'otajIT:潜水位微承压水位屆ITlg**I-C守号窃sx.t5050&潜水位微承压水位压水位一ET+e--uvrirpi-FR-lh•.⑩-..1.疏干井结构图;承压水含水层/.■⑩.1疏干井观测井结构图潜水位微承压水位⑨⑩1潜水位微承压水位压水位一ET+e--uvrirpi-FR-lh•.⑩-..1.疏干井结构图;承压水含水层/.■⑩.1疏干井观测井结构图潜水位微承压水位⑨⑩11⑩2减图3疏干井、减压井、观测井及回灌井结构示意图降水井施工降水井施工工艺控制1）定井位：根据降水设计方案提供的井位图、地下管线分布图的位置，在保证降水效果的情况下，对井位和井间距做适当的调整。正常情况下井位偏差W50mm,若遇特殊情况（比如地下障碍、地面或空中障碍）需调整井位时，应及时调整。为保证安全，定井位后挖探坑以查明井位处有无地下管线、地下障碍物，深度以挖（或钎探）到地层原状土为准。2）埋设护筒：为避免钻进过程中循环水流将孔口回填土冲塌，钻孔前埋设钢护筒。深度视地层情况而定。在护筒上口设进水口，并用粘土将护筒外侧填实。护筒必须安放平整，护筒中心即为降水井中心点，当上部回填土颗粒较大时，则采用人工挖孔护壁，防止钻孔内浆液的流失，保证钻进正常进行。3）钻机就位、调整：钻机就位时调整钻机的平整度和钻塔的垂直度，对位后用机台木垫实，以保证钻机安装平稳。4）钻孔：在钻孔过程中保证孔内泥浆液面高度与孔口平，严防塌孔。在地层条件允许的情况下，尽量使用地层自造泥浆成孔，若钻孔通过易塌孔的流砂层或泥浆漏失严重的地层时，采用人工造浆护壁钻进，泥浆比重调至1.1〜1.3。5）换浆：钻孔至设计深度以下0.5m左右，将钻头提高0.5m,然后用清水继续反循环操作替换泥浆。6）下管：下管前检查井管是否已按设计要求包缠尼龙纱网，以防地层中细砂层流失，造成地面下沉。井管确保在井孔居中不歪斜。7）填滤料：填料从井四周均匀缓慢填入，避免造成孔内架桥现象，洗井后如发现滤料下沉及时补充滤料，填料高度严格按设计要求执行。减压井井点从井底向上至滤水管顶部均填滤料；在滤水管以上采用优质粘土，并做好井口封闭工作。8）洗井：采用压风机洗井，当井内存水不够时及时注入清水。对于不同含水段采用双隔离塞水气方法冲洗，达到水清砂净为止。9）安装潜水泵及管路系统：安装前检查电机和泵体，确认完好无误后方可安装，潜水电机、电缆和接头的绝缘安全可靠，并配有保护开关控制，以确保安全运行。注意在抽水过程中电缆与管道系统不被挖掘机、吊车等碾压、碰撞损坏，现场在这些设备上进行标识。10）试抽：洗井后，对井管进行单井试抽，如有异常情况，重新洗井，并再次进行抽水试验。洗井结束后，待水位恢复可按设计下泵，下入深度宜在滤水管下半部分，以保证足够的降深。排水管道及电源线路一定要先连接好，试抽3小时，测定井内水位及观测孔水位变化，安装水表测流量，预估降水试验运行途径，等水位恢复后，进行抽水试验，确定降水能力、降水速度。降水井施工控制要点1）根据降水井井位布置图，测量放样出实际井位，采用钻机成孔，成孔后检查井孔垂直度和孔径，符合要求后对孔内泥浆进行置换，降低泥浆比重，减少泥沙沉淀，然后下放井管，第一节井管底必须形成封闭，防止泥沙直接进入。在井管下放过程中，井管可能会浮在某一位置下不去，要及时向井管内加入清水，增加井管自重，使其下沉到位。当井孔出现塌孔时凡遇坍孔，要拔出井管重新钻孔，严禁在坍孔情况下插入井管。2）疏干井井管采用滤水管，井管周边采用尼龙布包裹，井管连接处采用竹片连接铁丝绑扎固定，井管垂直于井孔正中下放到位后，在井管周边由人工用铁锹对称、均匀填筑碎石滤料，严禁直接用手推车或装载机等设备直接填筑，各方向的填料速度应均匀进行，避免造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象，滤料应具有一定的磨圆度，含泥量（含石粉）W3%，严禁使用片状、针状的石屑。洗井后滤料下沉应及时补充滤料，实际填料量不小于95%理论计算量，成孔垂直度应控制在1%以内，确保疏干井的成活率。3）减压井施工时，结合地质勘察报告，钻孔过程中对钻孔渣样进行详细分析比照，并做好土样记录，确定每口减压井位置的承压水埋深，并详细检查井深，井深必须进入承压水含水层，并进入承压水隔水底板lm,同时保证成井直径和垂直度，承压水含水层范围采用滤水管（无砂水泥管），四周填透水滤料，减压井施工滤水管放置位置及井深控制尤为重要，施工期间严格控制滤水管及滤料的填筑范围，承压水含水层顶面以上禁止使用滤水管和滤料，防止基坑外微承压水及潜水被抽走，导致地面沉降，真正起到只降承压水的目的。承压水含水层以上采用不透水管（水泥管），四周粘土回填密实，水泥管四周回填粘土时根据实际情况可以掺入5%水泥，回填时均匀缓慢回填，防止井管错位。4）降水井施工完成后立即洗井，将井内泥浆全部抽出，直到为清水，含砂含泥量合格为止，否则需要重新补井。洗井采用污水泵及空压机反复抽洗，直到井管内水清砂净。为防止雨污水、泥砂或异物落入井中，井管口高出地面不小于200mm，并加井盖等临时保护。基坑开挖施工过程中井口用尼龙布包裹覆盖，防止土体或杂物进入井内造成於井。安放水泵前，再进行一次清洗，冲除沉渣，保持滤网畅通，洗井过程中应观测水位及出水量变化情况。降水施工1•降水井洗井完成后，潜水泵及泵管潜水泵安装吊放至井内，当潜水泵下至井底后向上提升2m左右悬吊固定水泵。安装并接通电源，做到单井单控电路，并检查漏电保护系统。井管系统安装完毕后进行试抽水，记录出水量及水位变化情况，检算降水井降水能力，以备及时调整降水方案。2•连网统一抽水后应连续抽水，不应中途间断，需要维修更换水泵时，应逐一进行，同时加大水位变化的监测频率。开始抽降时要间隔逐一启动水泵。抽水开始后，应逐一检查排水管道是否畅通，有无渗漏现象，如接头处或排水管渗漏应返工或维修。为防止因抽地下水带出地层细颗粒物质造成地面沉降，对抽出的水要进行含砂量检测：粗砂含量＜1/5万、中砂含量＜1/2万、细砂含量＜1/1万。首次（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，异常情况下应根据情况加密检测次数。抽水开始后，应逐一检查单井出水量、出水含砂量。当含砂量过大，可将水泵上提，如含砂量仍然较大，应重新洗井，洗井后仍不符合要求时废弃，重新打井。降水期间对降水井出水量、井内水位进行动态观测，并对地下水动态变化进行及时分析；当地下水位急剧变化应及时分析原因（如水泵损坏、地下含水构筑物突然破裂漏水或区域地下水位上升等），采取相应的处理措施。降水期间每天24小时派人值班，并做好记录，每天报水位、流量情况。记录内容包括降水井出水量Q和水位降深S,并现场绘制S—T、Q—T、S—Q曲线与基坑开挖深度附近监测资料绘于同一图上，了解其相关关系，以掌握抽水动态，指导降水运行达到最优。降水期间根据水位观测井、降水井的水位变化来判断基坑的降水效果，降水按照分层、分区进行控制，根据基坑开挖的顺序及每层开挖深度来控制降水井的启动范围、启动时间、降水深度及出水量，并随时观测水位变化情况，确保基坑分段分层开挖时，基坑内水位始终处于开挖面底0.5〜1.0m以下，避免降水过快或降水不到位，避免由于降水过快导致管涌、流沙、地面突然沉降等。一般情况下，降水需要在基坑开挖前10〜15天进行。为防止在降水期间发生意外停电事故，现场需有备用电源（如：发电机、二路供电系统），并配有自动切换装置。同时储备一定数量连接好泵管的水泵，以防井内水泵损坏时能够及时更换。在距离基坑比较近的建筑物周边设置回灌井，当基坑外侧水位变化比较大，超过1m时，可以立即通过回灌井向土体内回灌，防止土体中水量过多减少，引起建筑沉降。减压井降水控制深基坑施工之前应根据地质水文资料、基坑开挖深度、承压水隔水顶板底至基坑底的土体厚度、承压水头高度、隔水不透水层厚度等资料初步计算判断基坑底的抗突涌能力，当水头压力大于水土自重时，必须进行减压。抗突涌验算：K§w日5式中：H：承压水头，由含水层顶面算起；

h：承压含水层顶板至开挖槽底的土层厚度；Ks:安全系数（取1.1）；丫w：水的重度（10kN/m3）；丫：土的重度（19kN/m3）。当土体重量小于水头压力时，基坑开挖施工至临界面之前，必须进行卸压,同时检查降水效果、降水井运转情况、卸压井及观测井水位，确认没有问题后才能继续进一步开挖，防止基坑开挖至临界面突发涌水事故。并根据观测井及降水井水位降深进行计算进一步验证基坑内的水位降，确定降水井布置、水泵选型及降水时间的合理性，保证基坑施工的安全。6.2.6降水井封闭1.主体结构施工完成后回收水泵和水管，即可将降水井封闭。2•基坑外降水井的后期处理：含水层段采用中粗砂填入井管内，利用井孔内存水使之饱和，依靠自重密实，其他部位采用粘性土回填井口下2m，距井口2m以上采用C15素混凝土回填并人工捣实。3•基坑内降水井的后期处理：基坑完成开挖后，去除基底以上井管，在井口安放壁厚10mmd400mm钢管，施工垫层及防水层，钢管中部焊接止水环，做好防水处理，待结构顶板及抗浮梁全部施工完成后浇筑微膨胀砼封堵，并加焊钢盖板,封堵方式如图4所示。■，时口常乔浮"J戡阳止克环J0TIE匚凹口金勺版程换I■•透制雋堂=■，时口常乔浮"J戡阳止克环J0TIE匚凹口金勺版程换I■•透制雋堂=图4减压井封堵示意图7劳动力组织井管降水施工劳动力组织如表1。

表1劳动力配置表序号工种人数备注1现场负责人1总体负责施工全过程2技术人员2确定井位、施工记录、质量检查及水位监测3钻机司机2负责反循环钻机钻孔施工4泥浆控制4负责泥浆搅拌、送浆及回收5由工2负责水泵管理6电焊工1封井7普工6降水管理合计18主要机具设备井管降井施工机械设备配置如表2。表2机械设备配置表序号作业名称机具设备名称规格型号单位数量备注1钻孔QZ-150台1根据地层确定2洗井空压机3m3台13废弃泥浆外泥浆车10m3台14洗井污水泵台满足实际需要5降水施工潜水泵台满足实际需要6封井电焊机BX-500台1质量控制易出现的质量问题降水泥沙含量超标；降水控制不到位；出现於井。保证措施降水过程中设专人负责抽水、观测、检查出水量及水泵的运转情况等，做好记录，及时反馈信息。降水井施工完成后及时洗井，当泥沙含量超标时，加强检测，通过洗井等措施后仍不能达到要求时，需要重新补井。成孔时检查成孔直径，保证井管周边滤料的厚度，滤料回填时由人工从四周缓慢、均匀下料，防止出现搭桥现象。钻孔成井时预留一定的井深，出现少量於井时仍能够满足降水要求，当於井无法满足降水要求时，必须洗井或重新成井。安全措施主要安全风险分析过量降水或降水不当，造成沉降过大风险；临电管理风险；承压水控制不当，造成基底突涌风险。10.2保证措施工现场必须备有满足降水要求的备用电源，形成二路电源，并全部连接检查完成，保证停电后能够立即切换电源供电，快速恢复降水，同时加强对二路电源的检查，保证处于完好状态。降水时必须备好3至5个排水管路、电源等均连接好的水泵，确保出现水泵损坏时能够快速更换。加强对排水量、含泥含砂量的检测，以及地面及周边建筑物的监测并及时进行数据分析。大面积降水之前必须进行降水试验，验证降水方案的合理性，否则及时对降水方案进行调整。根据抽水试验得到的经验数据，基坑开挖之前确定好减压井的抽水时机，启动减压井的范围和土方开挖工序紧密配合，在保证基坑内水位降深要求的前提下，合理安排水泵启动时间。根据抽水试验停水时地下水回水速度，当基坑开挖过程中出现突然断电或水泵损坏情况时，必须在地下水水头上升至临界点之前完成水泵备用电源连接的启动抽水或是完成回填反压工作，防止突涌的出现。11环保措施卸压降水施工造成的环境影响卸压降水施工对环境的影响主要有：破坏地下水系的平衡，造成地下水资源的损失；排水溢流出及施工泥浆排放造成环境污染；抽水造成地表沉降。环保措施施工之前做好排水设计和合理规划，保证排水顺畅，防止到处溢流影响周边环境。充分调查地质水文资料，降水进行详细计算并通过实验验证控制降

水，在保证施工安全的前提下，尽可能少降地下水，减少对地下水资源的浪费，并降低用电消耗，节约能源。降水井施工时产生的泥浆应该存放至指定地点后统一处理，严禁随意排放，污染环境。合理设置回灌井，将抽出的地下水通过回灌井回灌至地下，减少对地下水资源的浪费。加强对地表及周边环境的监测，当出现沉降超标时，立即分析原因采取措施，控制沉降进一步发展，避免造成环境破坏。12应用实例工程简介哈尔滨地铁一号线交通学院站为地下二层岛式站台车站，基坑长239.4米，宽19.4米，小里程端基坑开挖深度为17.9m，围护结构深度为26.836m；基坑标准段开挖深度为16.18米，围护结构深度为24.64m左右；大里程端基坑开挖深度为28m，围护结构深度为26.94m。共设三个出入口及三个风亭。交通学院站地处松花江漫滩区，地质水文条件复杂，是哈尔滨地铁一号线距离松花江最近的一座车站。根据地勘报告施工场地地下水可分为潜水、孔隙微承压水和承压水。地层主要为粉质粘土、粉砂及中粗砂组成，交通学院站地质柱状图见图5所示。图5④1T2层淤泥质粉质图5④1T2层淤泥质粉质12.1.1潜水：含水层由①层杂填土、①1层粉质粘土、粘土构成。1）①1层杂填土密实度差，孔隙大，有利于地下水的储存和渗透，雨季时含水丰富，出水量较大。Q1层粉质粘土、通1T2层淤泥质粉质粘土饱含地下水，但透水性较弱，属弱~微透水地层，给水性较差。2）哈尔滨市地下水水位最高一般在7-8月份，最低水位多出现在翌年的3月份至5月份。场地内潜水稳定水位埋藏较浅，在自然地面下3.15〜3.70m,高程为116.57〜117.04m之间（大连高程系），水位起伏和地形起伏基本一致。场地地下潜水主要接受大气降水、地下管线渗漏补给，亦和松花江、马家沟河水呈互补关系，以蒸发和侧向径流排泄为主，水位和水量随季节性变化，地下水位的年变化幅度在2.0m左右左右。该含水层主要补给来源为大气降水、管道渗漏。12.1.2微承压水：微承压含水层由①2粉砂、通1T2层淤泥质粉质粘土、通3中砂、（A3T1层粉质粘土、（A3T2粉砂构成。相对隔水顶板为（A1层粉质粘土、（A1T2层淤泥质粉质粘土，相对隔水底板为⑨粉质粘土。A3中砂渗透系数：水平kh=8000X10-6cm/s,垂直kv=7830X10-6cm/s（抽水试验为72.74m/d）,属透水〜强透水地层。相对隔水顶板为A1层粉质粘土、A1T2层淤泥质粉质粘土，相对隔水底板为⑨粉质粘土（渗透系数：水平kh=1.3X10-6cm/s，垂直kv=0.48X10-6cm/s）。根据地质勘察报告微承压含水层水头埋深在地面下5.12m，高程为114.98m，承压水头高度4.58m。该含水层与松花江具有密切的水力联