基坑降水井布设与运行控制规范

基坑降水井布设与运行控制规范我干岩土工程快二十年，大大小小的基坑项目做了几十个，见过太多因为降水井布设不合理、运行管控不到位出的问题：小到耽误工期增加成本，大到边坡坍塌、周边建筑开裂，造成不可挽回的损失。其实基坑降水不是什么高深技术，只要每一步都按规范走，绝大多数问题都能避免。结合这么多年的现场经验，我整理了从前期准备到布设施工再到运行管控的完整规范，给同行们做个参考。1降水井布设前期准备工作布设降水井不是拿到图纸就可以放线开钻，前期准备做不扎实，后面再怎么补都很难挽回，这是我干这么多年最深的体会。1.1现场地质与环境条件复核任何规范都不能脱离现场实际，设计给出的降水方案一般是基于勘察单位的点位勘察，很多时候勘察点间距大，没办法覆盖所有特殊地质情况，所以施工单位进场之后，第一件事就是复核现场的地质和环境条件。首先要核对含水层的分布情况，确认每个区域的透水系数、静水位标高，有没有多层含水层，是不是需要分层降水，尤其要注意坑底以下有没有承压含水层，承压水水头高度多少，这直接决定了降水井的深度和降深要求。其次要摸清楚周边环境，基坑周边有没有既有建筑、地下管线、在用的集中供水井这些，我们之前做过一个城郊的项目，设计的时候没注意到距离基坑不到四百米的地方有个村子的集中饮用水井，降水半个月之后人家水井干了，村民堵了工地，我们不得不花大价钱做临时引水，还补了一路回灌井才解决，费了好大功夫不说，还耽误了工期，所以这个环节一定要多跑现场，多查资料，不能光靠设计给的文件就开工。1.2降水设计参数的现场校核设计给出的井数、井间距、降深要求是通用计算的结果，现场要根据实际情况再核对一遍。一般来说，降深要求至少要比基坑开挖面低0.5到2米，如果坑底有承压水，降深要满足坑底抗隆起的要求，水头压力必须控制在安全范围内。井间距的话，透水性好的粗砂、砾石层，井间距可以控制在10到15米，要是透水性差的粘性土、粉土，井间距要缩小到5到10米，不然降水不均匀，容易出现局部水位降不下去的情况。还要注意基坑的形状，不规则的转角、深度比大基坑底更深的电梯井、集水坑位置，一定要额外增加井位，不能死板按间距算，这都是现场踩过坑才总结出来的经验。1.3施工材料与设备提前核验成井之前一定要把材料和设备检查好，不能等开钻了才发现不对。井管要检查强度，有没有裂缝，不能用劣质的薄管，打下去没多久就变形了。滤水管的孔隙率要符合要求，滤料的粒径要和含水层的颗粒匹配，一般是含水层颗粒粒径的6到8倍，不能太细，太细容易堵井，也不能太粗，太粗会导致大量泥沙跟着水抽出来，带走土体里的颗粒，引发周边沉降。我刚干工程的时候，项目上为了省成本，随便找了碎石子当滤料，粒径大了一圈，结果抽水不到一个月，周边地面沉了十多公分，差点把旁边的围墙弄塌，最后花了比滤料贵几十倍的钱去加固，太得不偿失了。还有水泵，要提前试转，检查流量和扬程够不够，一定要备几台合格的备用泵，坏了好随时换。前期准备工作做足了，接下来就是降水井的现场布设施工，这一步是保证降水井质量的核心，每一个环节都要按规范管控。2降水井现场布设施工规范降水井的布设质量直接决定了后续的降水效果，哪怕只有一口井出问题，都可能导致局部开挖失败，所以每个工序都不能含糊。2.1井位放线定位控制井位放线不能完全照搬设计图纸，要结合现场障碍物调整。首先井位不能距离基坑边坡太近，一般要距离边坡线1.5到3米，太近的话抽水会带走边坡土体里的细颗粒，容易引发边坡失稳坍塌。如果设计井位刚好碰到地下管线、旧基础这些障碍物，可以适当偏移，偏移距离一般不要超过2米，偏移之后如果原来的降水覆盖范围出现空白，一定要补打一口井，不能随便少井。拐角处、加深的坑中坑位置，必须额外增设降水井，我之前有个项目，就是坑中坑的电梯井位置没加井，开挖的时候水位一直降不下去，挖两米就涌水，只能边挖边排水，耽误了半个多月工期，还把坑底泡软了，不得不换填，额外花了几十万，这个教训我真的记一辈子。放线定位之后，要做好每个井的标记，记录好井位的坐标和地面标高，方便后续验收和监测。2.2成井施工过程控制成井的时候首先要控制井孔的直径，井孔直径一定要比井管外径大200到300毫米，留出足够的空间填滤料，直径太小的话滤料填不匀，容易出问题。钻井过程中要控制井孔的垂直度，倾斜率不能超过1%，倾斜太大的话，不仅井管放不进去，后期水泵也会磨损，还抽不上水。井孔钻到设计深度之后，要再清孔换浆，把孔里的碎渣泥浆抽出来再下井管。下井管的时候要对准中心，慢慢放，不能硬冲，滤水管一定要对准含水层位置，不能把滤水管错放到不透水层里，那这口井基本就废了。填滤料的时候要沿着井管四周均匀回填，不能从一侧一次性倒进去，不然会把井管挤偏，还会出现滤料架空的情况，滤料要填到含水层顶面以上1到2米，最上面用粘土分层夯实封孔，堵住地表水渗下去的通道，这个封孔步骤很多人嫌麻烦省了，雨季的时候地表水大量渗进含水层，水位一直降不下去，后悔都来不及。2.3成井后的洗井与验收成井之后绝对不能直接抽水用，必须洗井，洗井的目的是把井孔里的泥浆、钻进带出来的细泥粉都冲出来，疏通含水层的渗流通道，不然用不了多久井就会淤堵。洗井一般用活塞洗井配合抽水洗井，一直洗到抽出的水清澈，含沙量不超过万分之一才算合格。验收的时候要逐个井检查，测试单井的出水量和水位下降速度，静置24小时之后测恢复水位，不符合设计要求的井，要么重新洗井，要么直接补打，绝对不能凑合用，凑合用的结果就是开挖的时候出问题，补救成本比打一口井高好几倍。降水井验收合格之后，就进入了运行管控阶段，很多项目觉得井打好了就没事了，开了泵就不管了，其实运行管控不到位，照样出问题，接下来就说运行控制的规范要求。3降水井运行过程控制规范降水是个持续性的工作，一天管不好都可能出问题，必须从头到尾按要求管控，不能掉以轻心。3.1预降水阶段的管控要求基坑开挖之前一定要提前预降水，绝对不能赶工期不等降水到位就开挖。不同地质预降水时间不一样，透水性好的沙层，预降水一个星期左右就能到位，粘性土孔隙小，渗水慢，最少要提前半个月开始降水，让土体充分固结，水位稳定下来。我们现场的要求是，水位连续三天稳定在设计降深以下，才能开始开挖，我之前赶过一次急活，领导要求水位降到设计要求第二天就开挖，结果挖了不到三米，边坡就出现流砂，幸好发现及时，赶紧停工降水，没出大事，但是也耽误了一个多星期，比老老实实等预降水还慢，所以真的不能急这几天。3.2日常运行与监测维护降水开始之后，必须安排专人24小时值守，每天早晚各测一次每个井的水位和出水量，做好记录，看水量水位的变化曲线就能很容易发现异常。要是哪个井出水量突然变小，水位异常升高，一般就是淤堵了，要马上洗井疏通，水泵坏了要在两小时内换上备用泵，不能停抽太久，深基坑停抽六小时以上水位就能回升一米多，很容易耽误事。还要定期检查电路、抽水设备，做好防雨防漏电保护，雨季的时候要加大抽水频率，做好基坑周边的排水，不让雨水流进基坑。除了降水井本身的监测，还要做好周边环境的监测，在周边建筑、管线、地面都布上沉降和位移监测点，每天测数据，要是沉降超过预警值，要马上降低抽水流量，在降水井和周边建筑之间补做回灌，保持周边地下水位稳定，避免沉降过大，这个是保护周边建筑、避免纠纷的关键，真的不能省。3.3异常情况处置规范运行过程中难免出问题，碰到异常要按规范及时处理。如果出现整体水位降不下去，首先要检查是不是有外部补给，比如附近有河道、水塘渗水，要是补给量大，要在靠近补给源的一侧增加一排降水井，截断补给。如果是局部水位降不下去，大多是井淤堵或者井位不够，疏通没用就补打井。如果出现周边沉降过快过大，马上停止抽水，开启回灌井回灌地下水，等沉降稳定了再调整降水参数慢慢降。如果抽出的水含沙量一直超标，那就是滤料或者滤水管出问题了，要马上停抽检修，不然泥沙不断被抽出来，土体空隙变大，很容易引发地面塌陷，绝对不能拖着。3.4降水结束后的封井规范主体结构做完，地下室底板浇筑完成，不需要降水了，就要及时封井，封井不规范很容易留下后期漏水的隐患。封井的时候先把水泵和管线拔出来，然后往井内填入碎石砂石，到接近底板位置的时候，用抗渗混凝土浇筑封实，承压井的封井还要加止水构造，井口要和底板防水做整体衔接，绝对不能随便填点土就完事。我之前听说过一个项目，封井的时候没做好抗渗，交付使用之后每年雨季都漏水，把地下室的停车场泡了好几次，修都不好修，凿开重新封井代价特别大，所以最后一步也不能放松。结语总的来看，基坑降水井是基坑工程里不起眼却又至关重要的一环，从前期准备到布设，再到运行管控，每一步都环环相扣，哪一步偷