元结构地层基坑深井降水工法

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1、二元结构地层基坑深井降水工法编制单位：中国建筑第三工程局批准部门：中国建筑工程总公司工法编号：GF／203014-96主要执笔人：王国信陈荆杨会军目录1工法原理22工法特点23适用范围24设计要点25降水井施工36抽水运行47施工机具48劳动组织49质量及安全要求410效益分析411工程实例410随着城市高层建筑的发展，深基坑工程越来越多。由于深基坑设计和施工受到地质、水文、环境、季节、荷载等诸多因素的影响，在二元结构地层条件下，深基坑的主要矛盾是治理地下水的问题，特别是在地下水位高、承压含水层厚度大、水量丰富的水文地质条件下，如果对地下水治理不当，在开挖过程中极易产生流砂

2、和管涌，影响场区周围建筑物和市政公用设施的安全。很明显，一般的降水技术很难达到要求。中建三局建筑技术研究设计院经过几个工程的实践、探索，逐步形成了一整套深井降水新技术。在地质岩性构成具有明显的二元结构沉积韵律，承压水位距地表仅l~2米，层厚达30米的武汉国际贸易大厦采用了此项新技术获得成功。并获中建三局1995年度科技进步一等奖，同时作为武汉国贸主体综合施工技术的一部分获1995年中建总公司科技进步一等奖。1工法原理深井降水是在基坑开挖前，根据基坑面积大小、涌水量等因素，预先在坑内、坑外或坑内外结合，布设一定数量的管井，在管井内安装深井泵，抽取地下水，达到降低基坑内的地下水

3、位，以利于地下室在干燥条件下顺利施工的工艺方法。2工法特点2．l降水效果显著。2．2施工机具简单多样，便于选择。2．3耗资少。3适用范围3．l本工法适用于涌水量较大，渗透系数较大，长江流域一级阶地上二元结构地层的基坑降水。3．2本工法对大面积、深基坑尤为适用。4设计要点4．l降水井4．1．l管井结构合理的管井结构，要求达到能使地下水畅通地流入井内，同时尽可能阻止粉细砂流入井内。井管推荐使用钢管，其内径应较水泵外径大50mm。上部为井壁段，中部为滤水段，下部为沉淀段。深井成孔直径较井管大300mm左右。4．l．2水泵根据水泵的放置标高和单井涌水量，确定扬程和流量，选择适宜的泵

4、型。4．1．3井的深度若井深过浅则出水量小，难以满足降深要求，因此，井的深度为所需下降水位值的2~3倍或者采用完整井。4．1．4井数根据渗透系数、基坑面积、要求降低水位值等参数确定。由于岩土工程的不确定因素较多，深基坑施工的风险性较大，且出事故后往往补救较难，宜在设计时取较大的安全系数。4．1．5管井平面布置根据基坑面积，形状及周围环境，可在坑内、坑外或坑内外相结合布置管井，原则是使水位下降漏斗与基坑重合，并使基坑内降水后的水位线尽量水平。4．2观测井10观测井用于观测在降水过程中地下水位的变化，除在基坑内布置观测井外，为了控制基坑外的水位变化，在坑外一定范围内亦应布置一定

5、数量的观测井。对观测井的结构可比降水井的要求略低，但应考虑水跃值尽量小，一般成孔φ150mm,井管φ90mm的钢管或塑料管，在管壁上钻孔后包尼龙网即可。4．3水电设计深井降水一般出水量较大，应对抽出水的排放系统进行水网设计。降水工程要求供电不能中断，且各台泵能独立供电，因此，要自成系统，专线供电，并备随时能启动的备用发电机。5降水井施工定位放线埋护筒钻机就位成孔测井深放置井管加水钻机移位加水正式运行并入排水管网试抽水接电源安装深井泵洗井管周填石5.1工艺流程（见图5．l）5.2施工要点105．2．l推荐采用冲击钻机成孔，清水钻进，其他钻机亦可，但泥浆护壁后形成的孔壁泥皮会增

6、加洗井的难度。而洗井的质量对水路的畅通，保证涌水量有决定性的作用。5．2．2成孔后应立即安装井管，井管下沉过程中用扶正器使井管中心与孔中心重合，以保证井管周围的填砾厚度一致。5．2．3用活塞洗井，直至水路畅通，再安装深井水泵试抽。5．2．4待试抽出水清亮后，接入正式水网。6抽水运行6．1降水井施工完成以后，进入正式抽水运行阶段，此阶段要求保证降水的连续性，主要措施是：6．1．l保证供电不能中断，若市电停止供电，备用发电机要在30分钟内启动并网。6．1．2制定严格的管理制度，每天三班值班，定期测量每口井的流量和水位。6．1．3成立抢修小组，保证设备或管线有故障时能及时检修或更

7、换。6．2观测6．2．1定期观测水位变化，一是掌握水位是否达到要求的降深，以确定下一层土方可否开挖；二是防止水位超过需要的降深。6．2．2预先布置必要的水平位移及沉降观测点，定期观测场区周边的位移及沉降。7施工机具成井施工推荐用150型潜水钻探钢绳冲击钻机，观测井用轻型回转钻机。8劳动组织8．l降水井施工阶段，每台钻机每台班配4－5人，包括操作工3－4人，电工（电焊工）l人。8．2降水运行阶段，每班配总值班1人，值班人员2人，抢修人员2人。9质量及安全要求9．l每口降水井出水稳定后的含砂量达到二万分之一。9．2每口