城市地下管廊深基坑综合降水施工工法

城市地下管廊深基坑综合降水施工工法，、乙 、，.刖.近年来，随着我国经济和城市建设的迅速发展，地下工程愈来愈多，只有开发利用城市地下空间才能缓解城市空间发展的突出矛盾与问题。靠向城市周边地区扩展会受到有限的土地资源的制约和现行体制的限制。开发利用城市地下空间可以为创造一个最适宜创业发展和居住生活的现代化中心城市提供良好条抛下管廊、地下车库、地下商场以及高层建筑的多层地下室日益增多。在这些地下建筑基坑的开挖施工过程中，地下水位位于基坑开挖地层标高以上时，不可避免的会遇到基坑工程降水问题。现阶段基坑工程降水主要采用管井降水和基坑明排水。如遇到现场实际地下水位高，土体中含水率大，原管井降水不能满足现场实际需要，降水效果不佳将会导致基坑坍塌、突涌等多种危害，如何保证降水质量、加快施工进度是施工中要解决的问题。结合现场实际，研发城市地下管廊深基坑综合降水施工技术。本技术采用井点降水配合管井降水，对处于地下水以下施工的基坑有消除流砂、稳定边坡和防止基坑地面隆起的作用，不仅能提高降水效果，还能加快施工进度，提高工程质量，节约施工成本，因此此工法具有非常广阔的应用前景和经济价值。.工法特点本工法中的管井降水施工技术，排水量大，降水较深，适用于渗透系数较大，地下水丰富的土层、砂层。本工法中的轻型井点降水施工技术，易于操作，便于管理，在地下水较为丰富的地段应用，有明显的施工效果。.适用范围本工法适用于城市地下管廊基坑及相关地下建筑基坑降水工程。.工艺原理城市地下管廊深基坑综合降水施工工法，是利用管井降水技术、轻型井点降水技术相结合的一种施工技术。管井降水一般由井管、抽水泵、泵管、排水总管、排水设施等组成。井管由滤水管、吸水管和沉砂管三部分组成。在降水过程中，含水层中的水通过滤网将土、砂过滤在网外，使清水流入管内。抽水设备配置控制井内水位的自动开关，在井口安装阀门以便调节流量的大小。每个基坑井点群应有备用泵。管井井点抽出的水利用场内的排水系统排出。轻型井点降水是沿基坑四周或一侧将井点管沉入深于坑底的含水层内，井点管上部与总管连接，总管与上部抽水主机连接，利用抽水主机产生的真空作用将地下水从井点管内不断抽出，引到地面，并排往施工区以外，使每根井点管周围形成一个降水漏斗，由于许多降水漏斗曲线的重迭，可导致原地下水位的成片下降。图4.1-1降水立体剖面图1—管井降水2—轻型井点降水本次降水方案采用管井及轻型井点综合降水的施工方法，基坑开挖采用二级放坡的形式，最外侧采用管井降水，管井井管直径400mm,管间距5m,埋设深度15.097m；一级边坡顶部为轻型井点降水，井点管直径50mm，管间距3.8m，埋设深度5.997m。集水总管的坡度按照5%。设计。被依赫，井险锚dmm,加眼册图4.1-2降水平面布置图5.施工工艺流程及操作要点，I施工工艺流程管井降水图5.1-1管井降水施工工艺流程图轻型井点降水图5.1-2轻型井点降水施工工艺流程图3?操作要点管井降水施工准备（1）钻机设备进入现场应摆放整齐，合理布置现场，开挖泥浆池，按现场人员指定位置设置泥浆池，水电线路的布置按照现场管理人员要求布置。（2）开钻前详细调查场地周围管线情况，不明确的位置需要挖探坑，探坑深度不应小于3米。（3）疏干井设备选用深井潜水泵。井点放样（1）按要求布置井位并测量地面标高，井位遇到地下障碍物需进行破碎。（2）定井位由专业测量人员进行，井位设置显著标志，标明孔号、孔深、孔径等相关技术参数，定位完毕组织验收。安装护筒（1）护筒采用钢制护筒，埋深深度不小于1.5m，高出地面不小于0.3m。（2）当井口土质松软时，将护筒周围0.5~1.0m范围内土挖除，用粘土夯实至原地面。泥浆制备泥浆制备采用优质粘土在泥浆池搅拌，拌制的相对密度应控制在1.06~1.15左右。在钻进过程中根据土层情况及时调整泥浆相对密度。钻机就位（1）钻机安装的底座和顶端平稳，在钻进中不产生位移或沉陷，对场地进行整平垫置牢固，出现位移、松动及时调整。（2）开钻时，钻机调整水平、垂直、对准井位中心，方可钻进。（3）钻进过程中的碎石和钻渣用抽筒取出，并补充泥浆保持孔内水压，防止地下水渗入而使孔壁坍塌。碎石和钻渣取出后继续钻进时，经常检测泥浆三大指标（泥浆比重、含砂量、粘度），相对密度过低，还需要加入适量的黏土进行造浆，使孔内泥浆各项指标满足规范要求，这样循环操作至设计深度为止。5.2.1.6成孔（1）井点深度满足设计要求。（2）管井采用反循环工艺，粘土造浆护壁。孔径为600mm,钻孔时保持圆正垂直。钻进过程注意做好标记，注意是否达到要求的孔深。提钻后及时检测孔深及孔径，不符合要求及时处理。清孔在掏渣后用水管注入清水，使水流将泥浆冲稀，泥浆相对密度逐渐降低，并由钻杆抽出，达到泥浆相对密度为1.03~1.10要求后即可停止清孔，并测定孔深及孔径。（2）在清孔达到要求后，在滤管与井底之间填一层30-50mm稍大粒径的滤料。（3）疏干井孔底沉渣厚度不得大于0.3m，填充滤料选采用粗砾砂，严禁采用粘土岩、泥灰岩等软质岩。下井管井管采用直径400mm无砂水泥管，每节长0.95m，孔隙率不小于15%。竖向用4~6条30mm宽竹条固定井管，采用4根8号铁丝绑扎井管四周，缓缓下放，井口以下的滤水管外包一层1008/面针刺无纺布，以免挤入泥沙淤塞井管。水泥无沙管接头卡槽应对正、垂直，而后方可包滤网。为防止雨水泥沙或异物流入井口，井管要高出地面200mm。填滤料井管下入后立即填入滤料。滤料沿井孔四周均匀填入，宜保持连续，将泥浆挤出井孔。填滤料时，随填随测滤料填入高度，当填入量与理论计算不一致时，及时查找原因。不得用装载机直接填料，要用铁锹下料，以防不均匀或冲击井壁填至地平面下2m,其上用粘土封填。滤料采用直径为3mm石屑。且具有一定的磨圆度，滤料含泥量（含石粉）W3%。对含水层以上部分的滤料，在磨圆度和粒径方面可适当降低要求，但严禁使用片状、针状的石屑。滤料必须符合级配要求，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%，填料量不小于设计量的95%。洗井成井后，借助空压机清除孔内泥浆至井内泥浆，至井内完全出清水为止，再用污水泵反复进行恢复性抽洗，抽洗次数不得小于6次。洗井要在成井8小时内进行，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化难以破坏，影响渗水效果。洗井后可进行试验性抽水，确定单井出水量及水位降低能否满足设计要求。抽水超前降水时间不小于7天。试抽时，水泵不允许一次下至井底，根据井中水位逐渐下放直至距井底约1.0m，每次水泵没入水中深度不超过5.0m，以防止水压过高造成水泵损坏，准确记录试抽数据，依据试抽数据对照设计，必要时及时对降水方案作出调整。组装抽降水系统前，要对抽水设备、线路进行技术安全检查，各级电路必须有漏电保护。下井管组装前，要选用无破损合格井管，保证井管接头处牢固无缝。根据观测井中水位，控制基坑出水量。抽水含沙量控制：为防止因抽地下水带出地层细颗粒物质造成地面沉降，抽出的水含沙量必须保证：粗砂含量＜1/5万；中砂含量＜1/2万；细沙含量〈1/1万。首次（洗井后抽水前）含沙量检测合格后，在抽水期间间隔时间不超过3个月定期进行含沙量检测，异常情况下根据情况加密检测次数。

为保证连续降水，设置双套电源电路。临时排水由各管井及坑内集水井汇集的井水经沉淀检测合格后排入市政管网。封井停止降水后，采用中砂将管井填充密实，距离管口2m范围采用黏性土封堵密实。

图5.2-1降水井详图图5.2-21-1剖面图5.2.2轻型井点降水图5.2-3降水剖面图井点放线定位测量放线确定井点位置，然后在井位先挖一个小土坑，深大约500mm，以便于冲击孔时集水、埋管时灌砂。挖井点临时排水沟挖临时排水沟，以便排除高压射水钻孔时的多余水。冲孔安装埋设井点管用绞车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0.4〜0.8MPa,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。用绞车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0.4〜0.8MPa,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。一般含砂的粘土，按经验，套管落距在1000mm之内，在射水与套管冲切作用下，大约在10〜15min时间之内，井点管可下沉10m左右，若遇到较厚的纯粘土时，沉管时间要延长，此时可增加高压水泵的压力，以达到加速沉管的速度。冲击孔的成孔直径应达到300mm，保证管壁与井点管之间有一定间隙，以便于填充砂石，冲孔深度应比滤管设计安置深度低500mm以上，以防止冲击套管提升拔出时部分土塌落，并使滤管底部存有足够的粗砂。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，若在凿孔时遇到较大的石块，会出现倾斜现象，此时成孔的直径也应尽量保持上下一致。井孔冲击成型后，应拔出冲击管，通过单滑轮，用绳索提起井点管插人井孔，井点管的上端应用木塞塞住，以防砂石或其他杂物进入，井在井点管与孔壁之间填灌粗砂滤层。井点填砂后，井口以下1.0m用粘土封口压实，防止漏气而降低降水效果。冲洗井管将“30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗，直到流出清水为止。应逐根进行清洗，避免出现“死井”。集水总管安装总管设在井点管外侧50cm处，总管之间采用法兰连接。端头法兰穿上螺栓，垫上橡胶密封圈，然后拧紧法兰螺栓，总管端部，用法兰封牢。一旦井点管铺好后，用塑料透明管将井点管与集水总管连接，并用8号铁丝绑牢。安装真空抽水设备、试抽与检查安装真空抽水设备，检查集水总管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象，发现这种情况应重新连接或用油腻子堵塞，重新拧紧法兰盘螺栓和胶管的铁丝，直至不漏气为止。在正式运转抽水之前必须进行试抽，以检查抽水设备运转是否正常，管路是否存在漏气现象。在水泵进水管上安装一个真空表，在水泵的出水管上安装一个压力表。试抽时，应检查整个管网的真空度，应达到65kPa以上，方可正式投入抽水。轻型井点降水系统拆除根据工程结构特点和土方回填进度要求，陆续关闭及逐步拔除井点降水管。所留孔洞立即用中砂填实。.材料与设备主要材料及辅助材料钢制护筒、泥浆、400mm无砂水泥管、针刺无纺布、3mm石屑、“219钢管、“60塑料管、“30mm胶管、@48mm钢管、@89mm钢管。主要设备机具表6.2-1主要设备机具表名称型号/性能数量（台）深井潜水泵150QJ20-35/5,流量20m3/h,扬程35m10离心泵3BL-9,流量45m3/h,扬程32.6m4电动泵JO2-42-2,功率7.5kw4射流泵喷嘴①50mm,空载真空度100KPa,工作水压0.15-0.3MPa,工作水流量45m3/h,生产率10-35m3/h47.质量控制.质量标准降水井施工前，应检验进场材料质量。降水施工材料质量检验标准应符合表7.1-1的规定。表7.1-1降水施工材料质量检验标准项序检查项目允许值或允许偏差检查方法单位数值主控项1井、滤管材质设计要求查产品合格证书或按设计要求参数现场检测2滤管孔隙率设计值测算单位长度滤管孔隙

目面积或与等长标准滤管渗透对比法3滤料粒径（6~12）d50筛析法4滤料不均匀系数<3筛析法上般项目1沉淀管长度mm+500用钢尺量2封孔回填土质量设计要求现场搓条法检验土性3挡砂网设计要求查产品合格证书或现场量测目数注：d50为土颗粒的平均粒径。轻型井点施工质量验收应符合表7.1-2的规定。表7.1-2轻型井点施工质量验收表项序检查项目允许值或允许偏差检查方法单位数值主控项目1出水量不小于设计值查看流量表一般项目1成孔孔径mm±20用钢尺量2成孔深度mm+1000-200测绳测量3滤料回填量不小于设计计算的95%测量滤料用量且测绳测量回填高度4黏土封孔高度mm三1000用钢尺量5井点管间距m0.8~1.6用钢尺量7.1.3管井施工质量检验标准应符合表7.1-3的规定。表7.1-3管井施工质量检验标准项序检查项目允许值或允许偏差检查方法单位数值主1泥浆比重1.05~1.1比重计

控项目2滤料回填高度+10%0现场搓条法检验土性、测算封填粘土体积、孔口浸水检验密封性3封孔设计要求现场检验4出水量不小于设计值查看流量表 ▲般项目1成孔孔径mm±50用钢尺量2成孔深度mm士20测绳测量3扶中器设计要求测量扶中器高度或厚度、间距、检查数量4活塞洗井次数三20检查施工记录时间三2检查施工记录5沉淀物高度巧％。井深测锤测量6含砂量（体积比）<1/20000现场目测或用含砂量计测量7.1.4轻型井点降水运行质量检验标准应符合表7.1-4的规定表7.1-4轻型井点降水运行质量检验标准项序检查项目允许值或允许偏差检查方法单位数值主控项目1降水效果设计要求量测水位、观测土体固结或沉降情况一般项目1真空负压MPa>0.065查看真空表2有效井点数三90%现场目测出水情况质量控制技术措施（1）材料进场前按规范、设计要求进行验收，验收合格后方可进场使用。（2）采用机械开挖和人工修护相结合方式开挖，当机械开挖至距槽底200mm处时，改用人工开挖，以保证边坡坡度及槽底设计标高的准确性。（3）成孔后及时对孔径、孔深进行验收，验收合格后进行井管安装。（4）井管、设备等安装完成后对滤料回填、设备进行验收，验收合格后进行试抽水工作。（5）及时观测地下水位变化，定期观察井点管，应保证连续不断地抽水，正常的出水规律是“先大后小，先混后清”，如水上不来，或一直较混，或清后又混等，应立即检查纠正。.安全措施坚持“安全第一，预防为主”的方针，施工现场安全生产实行安全责任制，建立健全安全组织保障体系，制定和完善安全生产的各项管理制度，保证人身和施工安全；a2用电设备使用符合《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的用电系统，以防止触电等事故；选用质量合格的水泵，安全性可靠，扬程和功率等性能满足要求；8j抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽；当发生停电时，应及时使用柴油发电机进行供电，保持正常降水；5发现基坑（槽）出水，涌砂，应立即查明原因，组织处理；6降水过程中，特别是基坑开挖时，应随时观察基坑边坡的稳定性，防止边坡产生流砂、流土，潜蚀、塌方等现象；在正式开工前，由电工及时办理用电手续，保证在抽水期间不停电。抽水应连续进行，特别是开始抽水阶段，时停时抽，会导致井点管的滤网阻塞。同时由于中途长时间停止抽水，造成地下水位上升，会引起土方边坡塌方等事故。基坑开挖应严格按规定放坡，操作时应随时注意土壁的变动情况，如发现有裂缝或部分坍塌现象，应及时进行支撑或放坡，并注意支撑的稳固和土壁的变化。一有危险情形，立即停止施工，消除隐患后，方可继续施工；8旧基坑开挖时，两人操作间距应大于3.0m,不得对头挖土；挖土面积较大时，每人工作面不应小于6面，挖土应由上而下、分层分段按顺序进行，严禁先挖坡脚或逆坡挖土，或采用底部掏空塌土方法挖土。重物距土坡安全距离：汽车不小于3m；起重机不小于4m,堆土高不超过1.5m。.环保措施严格遵守国家和地方有关环境保护方面的法律、法规，对环境保护进行全面规划、综合治理。对施工作业人员进行环境保护教育，增强环境保护意识，制定和完善施工现场环境保护相关制度，落实责任到人。93保持场地干净、整洁，配备洒水车洒水防止扬尘污染环境。9』在建筑物、构筑物、地下管线受降水影响范围的不同部位应设置固定变形观测点，观测点不宜少于4个，另在降水影响范围以外设置固定基准点；降水之前测量不少于2次，降水开始至达到设计降水深度期间，每天观测1次，达到降水深度后每2-5d观测一次，直至变形影响稳定或降水结束为止。降水施工期间洗井抽出的淡水，在现场基本澄清满足排放标准后排放，并应防止淤塞市政管网或污染地表水体。降水施工排出的土和泥浆，不得任意排放，防止污染城市环境或影响土地功能。注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水沟、管，防止渗漏。8夜间施工照明不影响周围环境，防止光污染。.效益分析采用轻型井点配合管井综合