深基坑工程降水井施工技术探讨

城市地下管廊施工技术探讨

1基坑降水方案

本雨水泵站工程根据勘察报告，基坑开挖深度范围内的土层为微透水层或不透水层，采用水泥土搅拌桩止水，坑内设置降水井的降排水方案。基坑内设置Ф500mm大口井降水，坑内降水井、潜水观测井深度均为槽底以下5.0m，保证基坑内地下水位降至槽底距坑底不小于1m。坑外坡顶通长设置240*360mm挡水墙，防止坑外水及雨水流入基坑。

2降水井的施工

2.1降水井施工工艺流程

井位测量→钻机就位→钻进成孔→清孔换浆→下井管回填滤料→洗井→试抽水。

2.2降水井施工方法

（1）井位测量。测量班根据井位平面布置图纸测量放样降水井点位，为了后续施工在井位测放完成后进行井位标记工作。如果出现无法对原设计井位进行施工的情况则需要及时进行处理，必要时可将井位进行适当调整。（2）钻机就位。钻机就位工作非常重要，确保井孔垂直度是钻井的主要目标，而要达到这个目标需要确保钻井操作平台安放要稳固水平、设计井位中心要与钻头对准、钻卡要确保垂直不能有弯曲、要确保钻头与钻卡同心、严把开孔关等工作。（3）钻进成孔。本次施工采用QJ-1250型工程钻机及其配套设备，应用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺进行降水井施工。由于成孔施工采用的是孔内自然造浆，这需要钻进过程中做好泥浆控制（泥浆密度建议在1.05-1.20之间），并且要清压慢转，尤其是在暂停钻进和钻具提升时要确保孔内泥浆必须压满。（4）清孔换浆。等钻井到达设计深度以后，这时候要做的是进行清除井孔内杂物的冲孔工作，这时候钻井不要钻到孔底，要讲钻杆提至离孔底0.50m，同时做好孔内泥浆密度的调低工作，直到反出泥浆不含泥块后停止。（5）下井管。下井管作业时要按照布设井设计时的要求预先做好排列组合工作，下管作业时要对所有降水井井底和井口做好控制工作，通常是按标高进行控制，以严格控制井底标高、井口标高控制一致为主。井管入井孔操作之前要做好相关的准备工作，具体来说就是找平每节井管的两端口；在一组扶正器加在滤水管上下部确保下管时不碰靠井壁，同时外包一层30-40目的滤网以保证环状填料间隙厚度>150mm。下管过程中要均匀用力，不可强力以防破坏过滤结构确保下管精准到位。等井管到位后下钻杆进行泥浆稀释作业，稀释泥浆作业要匀速缓步进行，通过将井管管口密封，让泥浆从过滤器经井管与孔壁的环状间返回地面的方式完成。（6）回填滤料。在进行滤料回填作业之前，首先要在井管内将钻杆下入至离孔底0.30m~0.50m，并密封井管上口，将泥浆从钻杆内进行边冲孔边调浆的泵送作业。回填作业是将Φ4~6mm滤料通过井壁和降水井之间进行回填，回填范围是填至井口向下1.5m，井口向下1.5m用粘土回填并密实。（7）洗井。洗井作业是在钻出钻杆之前将井管内的钻杆接上空压机抽水进行洗井，通过进行管道沉淤吹洗直到水清不含砂为止。（8）试抽水。井内放入降水泵，降水泵的安装作业要符合要求，然后接好排水管及电源系统后进行试抽水作业，通过分析流量、水位等参数的变化情况后根据需要进行实验性抽水。（9）降水井作业时需注意事项。①做好各项施工前的统筹准备工作，避免出现影响降水井施工的各种外部因素。②布置设计坑内降水井时，避免后续基坑开挖过程中的碰撞，也便于后期管理保护。③实际钻井要确保完成时井孔直径和深度大于等于设计指标。④洗井作业合格的标志是洗出水清澈不浑浊。⑤用水对滤料进行清洗，确保进场的滤料洁净符合使用要求。

2.3降水井施工质量保证措施

（1）成孔。为了确保成孔质量，完成钻井目的，要对钻井点的土层土样情况、含水层所在层位土质情况进行采样分析，并考虑抽水期间沉淀物可能达到的沉积高度所产生的影响后方可进行作业，以保证钻孔圆正垂直。（2）清孔。采用注清水置换的方式在下入井管之前进行清孔作业。（3）下井管。为保证下井管质量通常采用的是钻机吊按每节1m的方式进行分节吊放，常用的一般是水泥砾石滤水管，并且用尼龙网对井管接头进行严密包裹，井管的下入高度井底到设计深度，井口高于地面>20cm,同时做好临时防护措施。（4）填滤料。滤料回填作业一般采用的是3-7mm干净石屑作为滤料，其施工的时间是在井管到达钻井设计深度后开始的，采用的是人工沿井孔四周均匀连续填入方式，这需要提前对井内泥浆进行适当稀释，滤料回填深度是填至井口下1.5m处，其上回填粘土。（5）洗井。洗井作业是在滤料回填工序完结后开始的，一般是在成井后的8h内，在井底下入污水泵后反复抽洗，并认真观测水位及出水量变化以确保渗水效果。

3基坑降水

3.1排水

（1）基坑外围排水。①场地平整硬化时设置坡向基坑反方向的排水横坡，在施工现场外围周圈挖排水沟，西南角处做大型集水井一座，预防大雨来临能够将积水及时排出；②沿基坑外围设置240*360mm挡水墙，抹防水水泥砂浆。基坑降水流入集水井，经沉淀池三级沉淀后排入指定市政管道。（2）基坑内排水。降水设备的运行情况和设备稳定状态随着基坑深度的增加显得愈发重要，因为其对基坑呈无水状态起着关键性的作用。基坑底部周圈设置300×300㎜排水盲沟，盲沟内用编织袋装净渣石填平，排水盲沟将水排入坑内降水井，由水泵排出，使基坑始终处于无水状态，详见排水平面布置图。

3.2降水

“分层降水、按需降水、动态调整”是基坑降水的基本原则，加强对单井抽水量及水质含沙率等参数的记录监测是基坑降水开挖过程中的一项重要工作，降水过程中这些观测数据是很重要的参考依据。应提前至少15天左右在基坑分层开挖前进行全面降水，这是确保土方开发时保持无明水影响的关键，需要注意的是降水井每次降水水位不得小于基坑分层开挖深度以下2m，开挖至坑底时降水水位保持在坑底标高下1m。

3.3降水监测

检测相关单位在抽水过程中对基坑位移变化情况和周边情况进行实时监测，发现异常情况及时上报。

4封井施工

4.1封井方法

第一步：降水井初始状态，降水井径Ø400mm。第二步：浇筑垫层时井口更换铁质井管，埋入混凝土中，井管高度垫层300mm。第三步：待主体结构自重满足底板抗浮设计要求后停止降水，降水井静止水位低于井口并处于静止状态，此时回填同等标号的混凝土至井口。若静止水位高于井口，需将井管接至高于静止水位的高度。再浇筑同等标号的混凝土封井。第四步：观测1天后无浸水等不良现象出现，即焊接封井钢板；封井结束后若观测1天后仍出现渗水等不良现象，需采取注浆等特殊封井方法。

4.2降水井停抽、封井注意事项

（1）泵站主体砼封顶后至少要进行一周以上的养护一周以上，方可考虑停止周边降水井的抽水。（2）可考虑试停抽降水井1至2天但是这期间不拔出井内抽水泵并且要确保其可以随时正常开启,并且试停抽井需要满足一定的条件方可执行。（3）试停抽期间应观测试停抽降水井内水位以及观测井水位，以确保当前降水可以满足降水需求；要根据实际情况来进行下一步的作业，分析是继续延长试停抽时间还是及时开始水泵降水。（4）封井作业要根据是否满足现场封井条件和相关的书面封井指令文件后，各施工方会商后按照文件要求进行降水井封井作业。

5降水井保护措施

（1）降水井外设置明显警示标志，特别是夜晚施工反光带标志，同时加强人工的值班守护；（2）降水井在土方开挖完成后要及时进行割管及下泵作业，割管作业要注意作业时间，避免因此出现被土方掩埋的状况。（3）基坑开挖前，将降水井内的水泵撤出，在降水井位置做好明显警示标示，并用土工布临时塞堵井管，塞堵高度略低于开挖深度，防止降水井在开挖过程中被施工机械损坏导致降水井井内掉入杂土。（4）土方开挖时要有专人指挥，避免挖掘机械直接碰撞降水井，将降水井堵死。（5）基坑开挖至槽底，将降水井的管堵打开，查看降水井是否落入泥土。（6）基坑开挖完成后，及时将水泵放入降水井内继续降水，并安放井盖防止杂物落入。

参考文献：

[1]王爱军.软土地区深基坑降水设计施工技术研究[J].建设工程与设计,2016(1):118~121.

[2]林晓文.大修建筑工程降水井施工设计[J].建筑技术开发,2017(5):105~108.

作者:郭嘉凤 单位:中海油能源发展股份有限公司管道工程分公司

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