井点降水施工工艺

井点降水施工工艺第一章工程概况与降水目标1.1场地水文地质本场区位于××市××路，地貌单元属冲积平原，地面高程+3.85m（1985国家高程基准）。勘探揭露0～3m为人工填土，3～12m为粉质黏土夹薄层粉砂，12～22m为淤泥质黏土，22～30m为中砂层，30m以下为粉质黏土。潜水位埋深1.2～1.6m，年变幅0.8m；承压含水层位于中砂层，水头高出潜水位2.3m，渗透系数K=5.2×10⁻²cm/s，单井涌水量估算120m³/d。基坑开挖深度16.5m，需将坑内水位降至基底以下1.0m（即17.5m），并保证周边地面沉降≤15mm。1.2降水目标量化（1）降水深度：坑内17.5m，坑外形成不小于3m的降水漏斗降落曲线。（2）降水时间：基坑开挖前15d完成预降水，结构底板浇筑完成后30d内逐步停抽。（3）沉降控制：距坑边30m范围内，累计沉降≤15mm，差异沉降≤1/500。（4）出水量：单井出水≤120m³/d，总出水≤3600m³/d，含砂量≤1/20000（体积比）。第二章设计依据与参数选取2.1设计依据（1）《建筑基坑支护技术规程》JGJ1202012；（2）《供水水文地质勘察规范》GB500272001；（3）《建筑与市政降水工程技术规范》GB/T513382018；（4）××市《深基坑工程管理实施细则》（2021修订版）；（5）本项目《岩土工程勘察报告》（编号2022KC05）。2.2关键参数渗透系数K取5.2×10⁻²cm/s；影响半径R=260m；含水层厚度M=8m；基坑等效半径r₀=45m；安全系数F=1.3；沉降经验系数mₛ=0.35。经完整井公式Q=1.366K(2HS)S/lg(R/r₀)计算，总涌水量Q=3456m³/d，设计取3600m³/d。第三章井点布置与构造设计3.1井型选择采用管井（完整井）+真空回灌井组合。坑内布置疏干井，坑外布置减压兼回灌井，减少周边沉降。3.2平面布置（1）疏干井：沿基坑边线外扩1.5m，间距12m，共布设30口，井深24m，过滤器位于12～22m中砂层。（2）减压井：在距坑边20m处增设10口，井深28m，过滤器位于22～30m中砂层。（3）回灌井：利用减压井反向回灌，回灌量控制在总出水量的30%。3.3井身结构开孔ϕ600mm，下入ϕ273×6mm桥式滤水管，外包40目尼龙网，填砾粒径2～4mm，厚度75mm，止水段采用黏土球回填3m，井口设置混凝土井台高出地面0.3m，安装可锁闭钢盖板。3.4真空系统每5口井设1套真空泵，真空度≥0.06MPa，管路采用ϕ75mm钢丝增强PVC软管，埋深0.5m，坡度≥1%，坡向集水箱。第四章施工准备4.1技术准备（1）复测井位坐标，误差≤50mm；（2）编制《井点降水专项施工方案》，经总监理工程师审批；（3）对施工班组进行技术交底，签字率100%。4.2设备材料成孔设备：XY200型岩芯钻机3台，泵送反循环钻具；抽水设备：200QJ3278/6潜水泵30台，额定流量32m³/h，扬程78m；真空设备：2BV5131水环泵6台；计量设备：电磁流量计（4～20mA远传）30套，自动水位计（精度±5mm）40套；回灌设备：变频恒压罐1套，膜片式止回阀10只。4.3场地准备（1）清除地表障碍物，铺设10cm厚C20混凝土施工平台，宽度≥3m；（2）修建泥浆循环池3座，容积各50m³，池壁采用24砖墙+防水砂浆抹面；（3）设置三级沉淀池，沉淀时间≥30min，出水SS≤70mg/L，满足《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T319622015A级。第五章成井施工流程5.1放线与复核全站仪极坐标法放样，井位中心钉设φ12钢筋，涂红漆标识，监理复测签字后方可开钻。5.2钻孔（1）采用泵吸反循环钻进，泥浆比重1.08～1.12，黏度20～25s；（2）每回次进尺≤1.5m，及时捞砂样，与地质报告比对，发现异常立即停钻并上报；（3）孔斜控制：每10m测斜一次，顶角≤1°，超差采用扫孔修正。5.3清孔钻至设计深度后，继续反循环30min，沉渣厚度≤50mm；使用自制沉渣桶取样检测，桶底无肉眼可见砂粒为合格。5.4下管（1）滤水管提前在地面试拼，缝隙率≥15%，螺纹连接处缠生料带；（2）采用三点吊装，速度≤0.3m/s，保持垂直度，严禁碰撞孔壁；（3）管底设置3m沉砂管，顶部高出地面0.3m。5.5填砾与止水（1）填砾前注入清水置换泥浆，比重≤1.05；（2）填砾采用导管法，导管口距孔底≤1m，均匀缓慢投入，填至设计高度后测量砾面，下沉量≤5%；（3）止水段投入黏土球，直径20～30mm，分层夯实，每层厚度≤0.3m，干密度≥1.55g/cm³。5.6洗井采用活塞+空压机联合洗井，先活塞提拉6h，再空压机吹洗3h，直至出水含砂量≤1/10000；洗井结束后静置2h，观测恢复水位，降幅≤10cm/h为合格。5.7试抽单井试抽24h，记录Qt、St曲线，若出水量＜设计值80%，采用化学洗井（5%稀盐酸+10%过氧化氢）复洗，再试抽直至达标。第六章联网运行与自动化控制6.1管网连接主管采用ϕ159×4mm无缝钢管，法兰连接，埋深0.8m，外壁刷环氧煤沥青两遍；支管与井口采用快速接头，设检修阀。6.2集水箱设置3座钢集水箱，单箱容积10m³，内设不锈钢滤网，箱顶安装超声波液位计，信号接入PLC。6.3自动化系统（1）控制柜采用西门子S71200PLC，以太网远传至项目部监控室；（2）设定水位下限17.5m，上限16.5m，泵启停滞后≤5s；（3）出水量、含砂量、电流、真空度每10min上传云端，异常短信报警；（4）断电续航：配备50kW柴油发电机，自动切换时间≤30s。第七章沉降监测与回灌措施7.1监测点布置在距坑边5m、15m、30m各布设一排沉降点，每排10点，采用φ108mm沉降磁环，与降水井同步埋设；基准点设在距坑边100m稳定区域，采用深式基准点，深度15m。7.2监测频率降水前3d每天1次，降水初期每天2次，开挖期间每天3次，底板浇筑后每周1次；数据异常（单日沉降≥3mm）立即启动回灌。7.3回灌控制（1）回灌水源采用沉淀池清水，经5μm袋式过滤器；（2）回灌压力0.05～0.08MPa，流量由电磁比例阀调节，单井回灌量≤15m³/h；（3）回灌井水位控制在天然水位以上0.5m，防止反渗；（4）回灌记录：每班记录压力、流量、水温、PH值，存档备查。第八章降水与基坑开挖配合8.1降水时间表T0：第1口井成井；T0+15d：全部井联网预抽；T0+30d：坑内水位降至17.5m，第三方监测签字确认后方可开挖；T0+45d：开挖至8m，增设临时疏干井6口；T0+90d：底板完成；T0+120d：开始停抽，每3d停2口，分15d完成。8.2开挖过程降水（1）分层开挖，每层≤2m，挖完立即施工垫层，减少暴露时间；（2）开挖期间设专人24h值守，水位回升≥30cm立即启动备用泵；（3）坡顶设截水沟，300×300mmC15混凝土，防雨水渗入。第九章质量检验与验收9.1过程检验（1）井深：钻杆丈量，误差≤0.2%；（2）滤料：现场筛分，含泥量≤3%；（3）含砂量：采用容积法，每井每天1次，超标立即停泵检修；（4）水位：自动水位计与人工测绳对比，误差≤10mm。9.2竣工验收（1）降水效果：坑内水位连续72h低于17.5m；（2）沉降控制：累计沉降≤15mm，差异沉降≤1/500；（3）资料齐全：成井记录、洗井记录、试抽曲线、监测报表、回灌记录完整签字；（4）验收小组由建设单位、监理、第三方监测、施工单位四方组成，验收结论现场签字，不合格井立即补打。第十章安全文明施工10.1用电安全（1）采用TNS系统，三级配电二级漏电保护，漏电动≤30mA，动作时间≤0.1s；（2）电缆架空≥2.5m，过路套管保护，夜间设36V安全照明；（3）电工持证上岗，每日巡检并填写记录。10.2机械安全钻机、吊车作业半径内设警戒绳，非作业人员禁入；钢丝绳断丝≥5%强制报废。10.3防淹井措施井口高出地面0.3m，四周砌筑30cm挡水墙；暴雨预警时加盖密封，防止雨水倒灌。10.4环保措施（1）泥浆循环使用，废弃泥浆经板框压滤后含水率≤40%，外运至指定弃场；（2）夜间噪声≤55dB，发电机加装消音罩；（3）设置车辆冲洗池，出场车辆100%冲洗，不带泥上路。第十一章应急预案11.1突涌水预案现象：坑底出现翻砂、鼓水。处置：立即停挖，回填反压，启动全部备用泵，24h内增设减压井3口，水位未降前严禁人员进入。11.2沉降超标预案当单日沉降≥3mm或累计≥12mm，立即启动回灌，回灌量提高至总出水40%，同时加密监测至2h一次，必要时在坑外补打回灌井。11.3停电预案市电中断30s内自动切换发电机，若发电机故障，采用移动式柴油泵（扬程80m）6台，2h内安装到位，确保不停抽。11.4水质污染预案若监测发现出水COD＞100mg/L或重金属超标，立即停排，切换至临时储罐，通知环保部门，采用絮凝沉淀+活性炭吸附处理，合格后方可排放。第十二章成本控制与优化12.1井数优化通过试抽数据反演，将原设计35口疏干井优化为30口，节省成井费18万元。12.2变频节能潜水泵加装变频柜，根据水位自动调频，节电率22%，月省电费1.4万元。12.3回灌减费回灌量占总出水30%，减少排污费1.9元/m³，月节省3.2万元。第十三章案例总结（××集团2022年实践）××建设集团第二工程处2022年7月—11月承建××广场基坑，面积1.2万㎡，开挖深度16.5m，采用本工艺。实际成井30口，总降水深度18.2m，累计出水量34.5万m³，回灌10.3万m³，周边最大沉降13.2mm，差异沉降1/650，满足规范。项目采用西门子PLC+云端监控，值班人员由12人减至4人；通过变频+回灌，电费与排污费合计节约97万元；工期提前12d，获业主奖励30万元。经验总结：（1）真空回灌一体化系统对控制沉降效果显著；（2）自动化平台减少人为误操作，水位控制精度±5cm；（3）洗井环节采用酸化+过氧化氢复洗，单井出水量提升18%；（4）应急预案实战演练2次，突遇暴雨未出现淹井。第十四章常见问题与排错指南（面向初学者）14.1问题：真空度达不到0.06MPa排查：检查PVC软管接头是否漏气，用肥皂水涂抹冒泡处即为漏点；若接头完好，查看水环泵水箱水温，若＞40℃则换水降温；仍无效，拆泵检查叶轮间隙，间隙＞0.3mm需更换。14.2问题：出水含砂量突然升高排查：停泵后测井内沉渣，若＞1m，重新用空压机吹洗30min；检查滤水管尼龙网是否破损，破损需提管更换；若井外地面出现塌陷，立即停抽并回填级配碎石，塌陷稳定后再低速启泵。14.3问题：水位降不下去排查：核对总出水量是否＜设计值，若低于10%，增开备用泵；检查坑内是否有新揭露的泉水点，若有，立即在泉水点补打应急井；若坑底出现承压水突涌，立即启动减压井，并回填厚0.5m级配碎石反压。14.4问题：回灌压力升高、流量下降排查：拆下止回阀，检查是否被泥沙卡住，清洗阀瓣；测回灌井水位，若井口溢水，说明回灌量过大，调小流量；若过滤器堵塞，用反冲法，关闭回灌阀，瞬间开启排污阀3次，利用水锤清除堵塞。第十五章维护与封井15.1运行期维护（1）每周提泵检查一次，电缆无破损，叶轮无缠绕；（2）每月测电机绝缘，冷态≥50MΩ；（3）真空泵水箱每月换水，冬季加防冻液；（4）流量计每季度校准，误差≤2%。15.2封井