降水施工工艺工法

降水施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-FJ-0111-建筑安装工程有限企业魏瑞芳1序言1.1工艺工法概况在地下水位较高的透水土层中进行基坑开挖施工时，由于基坑内外的水位差较大，较易产生流砂、管涌等渗透破坏现象，有时还会影响边坡或坑壁的稳定。因此，往往需要在开挖之前，采用人工降水措施，将基坑内或基坑内外的水位减少至开挖面如下。目前广泛运用于房屋建筑、地铁车站等深基坑施工中。1.2工艺原理在基坑土方开挖之前，用真空（轻型）井点、喷射井点或管井深入含水层内，用不停抽水方式使地下水位降至坑底如下，同步使土体产生固结以以便土方开挖。2工艺工法特点2.1轻型井点降水具有机具设备简朴，使用灵活，装拆以便，降水效果好，可提高边坡的稳定，防止流砂现象的发生，降水费用较低等长处。但需配置一套井点设备。2.2喷射井点降水设备较简朴，排水深度大，可达8～20m，比多层轻型井点降水设备少，基坑土方开挖量少，施工快，费用低。2.3管井井点降水设备较为简朴，排水量大，可替代多组轻型井点作用，水泵设在地面，易于维护等长处。2.4电渗井点降水除有与一般井点降水相似的长处外，还可用于渗透系数很小的黏土和淤泥中，效果良好；同步与电渗一起产生的电泳作用，能使电极周围土体加密。3合用范围本原则合用于轻型井点、喷射井点、管井（深井）井点、电渗井点降水施工。表1各类降水措施合用范围井点类型渗透深度（cm/s）降水深度（m）土类轻型井点及多级轻型井点10-2~10-53~66~12粉质粘土、粉土、细砂、中细砂喷射井点10-3~10-68~20黏土、淤泥质黏土、粉质黏土管井井点＜10-620~40粉土、砂土、碎石土、岩石电渗井点＞10-5＞10含薄层粉砂的粉质黏土、粉土、粉细砂4重要引用技术原则《建筑工程施工质量验收统一原则》(GB50300)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202)《建筑地基基础设计规范》(GB50007)《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120)《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111)5施工措施5.1轻型井点：在基坑外围或一侧、两侧埋设井点管深入含水层内，井点管的上端通过连接弯管与集水总管连接，集水总管再与真空泵和离心水泵相连，启动抽水设备，地下水便在真空泵吸力的作用下，经滤水管进入井点管和集水总管，排出空气后，由离心水泵的排水管排出。5.2喷射井点：运用井管下部的喷射装置，将高压水（喷射井点）或高压气（喷气井点）从喷射器喷嘴喷出，管内形成负压，使周围含水层中的水流向管中排出。5.3管井井点：运用钻孔成井，多采用单井单泵抽取地下水的降水措施。一般当管井深度不小于15m时，也称为深井井点。5.4电渗井点：在轻型井点或喷射井点管的内侧加设电极，通以直流电，运用黏土的电渗现象把流向井点的水排出地面。6工艺流程及操作要点6.1施工工艺流程施工准备施工准备施工方案技术交底井点布置布置成孔下井管填料封口洗井试抽地面抽水系统安装验收钻机移位不符合符合质量记录井点运行水位检测井管拆除井点运行记录不符合阴阳极设置（电渗井点）回灌（必要时）图1降水施工工艺流程图6.2操作要点6.2.1施工降水以施工阶段为独立降水单元组织降水，按照工程构造特点，在开始降水时整体起动降水井，将地下原始水位降至基坑工作面下1m（降水设计位置），再有计划的分批、间隔、有序启动降水井降水，稳定降水水位。6.2.2井点的布置1轻型井点布置：应根据基坑的平面形状与大小、土质和水文状况、降水深度等而定。当基坑或沟槽宽度不不小于6m，降水深度不不小于5m时，可采用单排水点，设在地下水上游一侧。当基坑或沟槽宽度不小于6m或土质不良、渗透系数较大时，宜采用双排水点，设在基坑或基槽的两侧。当基坑面积较大，宜采用环状井点布置。2喷射井点布置：与轻型井点基本相似。3管井井点布置：采用沿基坑外围四面呈环形布置，或沿基坑（沟槽）两侧或单测呈直线形布置。井管中心距基坑（沟槽）边缘距离。当用冲击钻时为0.5～1.5m，当用钻孔法成孔时不不不小于3m。井管埋设深度和距离，应根据降水面积和深度及含水层的渗透系数而定。4电渗井点布置：同轻型井点沿基坑外围布置。6.2.3降水井施工关键工序控制点1专人负责进料，保证井壁管、过滤管（外包80目钢丝网）、围填砂、粘土等材料的质量。2定位完毕后、埋设护孔管，埋设护孔管规定垂直，护孔管尽量进入原状土层内20～50cm，外围用粘土填实，防止泥浆返出孔外，孔斜误差不超过1%。3钻进清孔。选择没有冲击作用力的钻机，防止破坏降水井滤水通道，水来源局限性导致降水失败。钻进前测量好钻具总长，精确计算机上余尺，控制钻进深度，钻进中不适宜使用泥浆护壁，影响后来降水井出水效果。适合注水进入井孔，提高水头。终孔深度到达后，对孔内自造浆用清水抽换，同步保持孔内液面高度。4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按标高严格控制，并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔，保证环状填砾间隙厚度不小于100mm5填砾冲孔，下入钻杆至离沉淀管底50cm，井口加上补心进行换浆，逐渐调稀泥浆到比重1.08左右时边填边测，一边填一边开小泵量泥浆循环。填砾到达规定深度后停止。6止水封孔，为了防止上部泥浆及降水直接渗透砾料内影响成井质量，等填砾结束20分钟后，上部填粘土。7洗井。洗井规定采用活塞和空压机联合洗井措施，缺一不可。规定洗井台班至少2个台班，保证洗井质量，直至井内出清水，基本不含砂，出水量大，井底沉砂不不小于20cm。8下泵试抽：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的位置，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个小时，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，积极配合抽水试验。9抽水试验：为了确定该场地水文地质参数，根据设计规定，抽水试验必须在井群正式施工前进行，试验选用井位图上降水井作为抽水井，另一降水井暂作为观测井，采用深井潜水泵，井打好后，先各抽1～2天或更长时间，以保证抽水时流量稳定，待水位恢复，抽水开始前应测定孔内和潮水水位变化状况，则抽水试验应选择井内水位波动相对平稳的时段。开始进行抽水试验，观测前，测量2口井的初始水位，观测水位时间间隔，抽水开始0～10min，每1min观测1次共10次；10～30min，每2min观测1次；，30～100min每5min观测1次；100min后来每50min观测一次。如48小时仍无法大体完整绘出S－lgt和lgs-lgt曲线，时间还也许继续延长，根据抽水试验得到参数分析，也许存在的水力联络状况，选用合适公式确定有关水文地质参数，根据测得的水文地质参数，再重新进行井群计算，优化降水方案，选配合适流量的抽水泵，制定对应的降水运行方案。10抽水需要每天24小时派人现场值班，并做好抽水记录，每天报水位、流量。记录内容包括降水井涌水量Q和水位降深S，并在现场绘制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，理解其有关关系，以掌握抽水动态，指导降水运行到达最优。选择有代表性的井及时抽干井内的水观测恢复水位，以准备掌握水位降深，又不过大影响降水正常运行。抽水运行期间还必须注意观测沉井进展状况，记录沉井标高，注意搜集沉井监测资料变化状况。7劳动力组织表1劳动力安排表（10口井/天参照用工）工种人员数量（人）工种人员数量（人）电工1普工3机修工38重要机具设备8.1施工机械8.1.1管井井点降水：成孔机械有击钻机、锅锥钻机；抽水机械有离心泵、深井泵、深井潜水泵、空压机。8.1.2轻型井点降水：成孔机械有小型钻机；抽水机械有离心泵、真空泵。8.1.3喷射井点降水：成孔机械有钻机；抽水机械有高压泵、空压泵、真空泵、离心泵。8.1.4电渗井点降水：成孔机械有钻机；抽水机械有离心泵、直流电机。8.2工具用品 铁锨、撬棍、手推车、扳手、电缆、闸箱等专用、通用工具。9质量控制9.1易出现的质量问题9.1.1基坑内水位下降不均匀、基坑外侧地表变形大。9.1.2滤管的位置、标高以及滤网和砂滤料规格未按照土层状况选用，渗透能力差。9.1.3井点受杂物堵塞。9.2保证措施9.2.1对降水实行效果进行复核，在降水标高不能满足设计规定的状况下及时确定井水补救措施，尽快贯彻补救方案，使工程施工顺利进行。9.2.2施工现场应做好基坑内的明排水准备工作，以防基坑开挖时遇雨能及时将基坑内的积水抽干。9.2.3在井管四面灌注砂滤料完毕后应立即洗井。洗井时将管井孔壁泥皮破化，并把附近土层内遗留下来的的泥浆及时吸出。9.2.4在井内安装水泵前，测量井孔的实际深度和井底沉淀物的厚度，假如井深局限性或沉淀物过厚，需要对井孔进行冲洗，排除沉渣。9.2.5降水的设备（重要是潜水泵）在施工前及时做好调试工作，保证降水设备在降水运行阶段运行正常。工作现场要备足水泵，数量多于井数的2台。使用的水泵要做好平常保养工作，发现坏泵应立即修复，无法修复的应及时更换。9.2.6降水工作应与开挖施工亲密配合，根据开挖的次序、开挖的进度等状况及时调整降水的运行数量。9.2.7降水配电线路设置专门工作线路，实行专线供电。实行双回路电源，在工地停电时及时转换供电方式，由电网供电变为自发电供电，保证降水工作运转正常。9.2.8加强施工过程中的水位监测，切实负责；使降水水位的数据采集真实可靠，为采用多种措施提供根据。在地下水位有特殊变化和有降水影响时，加大降水数据采集频率，及时调整降水参数。9.2.99.2.109.2.11井管口应有保护措施，防止杂物掉入井管内。10安全措施10．1重要安全风险分析机械伤害、触电伤害10．2保证措施10.2.1对施工现场的危险源进行有效控制，防止职业危害，建立良好的作业环境。10.2.2钻（冲）井孔时，应及时排除泥浆，清除弃土，保持地面平整坚硬，防止人员跌伤。10.2.3吊装或起拔井点管时，应遵守起重设备操作规程，注意避开电缆或照明电线，防止触电。10.2.4降水井施工阶段安全重点为降水井钻孔安全及防护安全，降水井下井管吊装安全控制。降水运行阶段的安全控制重点为降水用电安全、做好安全用电的检查防护。10.2.5井点管和抽水设备的安装必须平稳、牢固，保证降水期间设备的正常运行。降水过程中对降水井口焊接防护井盖，防止发生不安全事故。10.2.6现场机械操作人员必须持证上岗，多种机械设备必须由专人负责使用。11环境保护措施11.1在降水前做好对周围环境的调研工作，合理使用井点降水，尽量减少对环境的影响。井点运行过程中进行地下水位监测的同步，还应对周围环境进行监测。包括对坑外地形的变化，临近建筑物的沉降和倾斜等。11.2产生的泥浆、弃土及时清运，运送时必须覆盖，防止产生扬尘和遗撒。12应用实例12.1工程简介根据工程地质条件、水文地质条件及基坑周围建筑物环境条件，金花路车站基坑降水采用坑内管井降水+观测井+回灌井的综合方案。通过对本工程的周围环境、工程地质、水文地质进行分析，对本工程有利的地质环境如下：地层中的中砂夹层（4-7层饱和密实中砂，该层分布地面下34.0m如下，厚度0.60～4.10m），渗透系数较大，采用管井法降水时，降水井可不穿透此层，对基坑中水位的下降有利。12.2施工状况降水的步序：基坑内降水采用坑内分层降水至设计水位、分批运行；主体工程施工完毕后，分层恢复至自然水位的施工方案。围护构造灌注桩、止水帷幕施工完，基坑内降水井及设施施工完毕后，对基坑内分层整体进行降水，将坑内水位降至设计