论疏干井基坑工程局部深坑降水施工.doc

1、1论疏干井基坑工程局部深坑降水施工摘要：随着国内房地产业的持续火爆,城市高层建筑越来越多,极大地促进了深基坑工程的飞速发展,基坑降水是深基坑工程施工中的一项重要技术措施,而采取科学有效施工方法来阻断高层局部深坑（电梯井、集水坑）水系更显得尤为重要，怎样组织施工才能带来更好的经济效益，已引起建设单位、施工单位的高度关注。文章根据不同的地质水文，结合多个高层施工经验，经工程实践、科学梳理、技术提升，归纳出疏干井基坑工程局部深坑降水施工技术，并取得了很好的效果。 关键词：深基坑工程；基坑降水；经济效益 Abstract: With the development of the domestic re

2、al estate continued unpopular, the city more and more high-rise buildings, which greatly promoted the development of the deep foundation pit, dewatering of foundation pit is an important technique in the construction of deep excavation engineering, and adopt scientific and effective construction met

3、hod to block the top local pit (sump set elevator well, water more) is particularly important, how to organize the construction can bring better economic benefits, has aroused great concern in the construction unit, construction unit. According to the geological and hydrological different, with a nu

4、mber of high-2rise construction experience, enhance the engineering practice of science, technology, combing, summed up the construction technology of deep foundation pit engineering of local precipitation drainage wells, and achieved very good results. Keywords: deep foundation pit；dewatering；econo

5、mic benefit 中图分类号：TV551.4+1 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012） 1 高层建筑局部深坑（电梯井、集水坑等）降排水技术研究的重要性 当前高层建筑施工中底板基础中均设有电梯井、集水坑等较深坑，一般比底板加深二至四米，此部位在施工中难度较大，如降水不当，极容易出现基坑土方坍塌、流沙、土体扰动、管涌及渗漏等现象，直接导致基坑坡形无法保证，处理不好会影响地基承载力，甚至对后续防水，底板混凝土施工造成永久性的伤害，进而影响施工质量与进度，又增加了后期处理问题的成本。因此，局部深坑降排水就成了整个地下工程的施工重点，有效而科学的施工技术就显得尤为重要。 2 分

6、析现状，深化研究降水施工技术在深基坑工程中的改进与创新，形成施工方法 2.1 深基坑工程局部深坑施工现状 目前电梯井、集水坑等较深坑属面积小、深度较深的部位，如果大面积降水至深坑以下，势必造成施工费用、人员、设备的投入，虽然保证了施工面干作业，但无疑是一种无端的浪费，与我们倡导的“绿色施3工”背道而驰；传统的施工技术较多的是在深坑底设置潜水泵，随着施工进度逐渐抽取坑底的渗出水，待地下室施工完成后再处理潜水泵部位，这种方法极容易出现基坑坍塌、流沙、土体扰动等，费工费时，质量得不到保证，危险系数较高。以此，为保证工程的质量、工期、成本、安全等方面目标的实现，规避由此带来的负面影响和经济损失，需要建

7、设者们开拓进取，不断地归纳和总结更为科学的施工方法。 2.2 施工方法的形成 针对目前国内深基坑工程局部深坑降水的施工现状，结合轻型井点降水及疏干截流的优点，借鉴 2010 年建筑业 10 项新技术中的基坑施工封闭降水技术及井点降水的原理，结合工程的实际情况，经多次工程实践，根据水量大小利用科学合理布置疏干井，将坑内的承压水有效截流排出，最大限度地保证施工质量和进度，节约成本，循环再利用，进而形成成熟、科学施工方法。 2.3 施工方法的优点与适用范围 2.3.1 在实践中不仅技术操作简单，效果明显，省时省人工，较传统施工节省成本 50%-60%。而且能有效地保证电梯井、集水坑土方开挖顺利开展，

8、避免地下水对基坑开挖出现的土体坍塌、土体扰动等影响施工质量和施工安全的事件的发生，又能将截流地下水可回收利用，更为重要的在不影响后续施工的基础上有效地避免渗漏等隐患，同时较传统降水施工减少了对地基的影响及地下水对垫层，防水的抗浮效应。 2.3.2 此方法在工民建筑、公共建筑等深基坑局部加深部位电梯井、集水坑、污水井、塔吊坑、泵房坑、水池等疏干降水截流施工效果较好，4特别对沙土、粘质粉土地质效果显著。 3 在实际工程中，更好地掌握局部深坑疏干截流施工工艺流程及操作要点 ，才能在施工难点中迎刃而解，达到预期的降水效果，同时在“绿色施工”运用中显得尤为重要 3.1 施工工艺流程 确定疏干井的数量、位

9、置及深度钻机就位钻进提钻下管填滤料洗井 抽水井口制作及保护排水系统铺设正式抽水疏干维护疏干井封堵。 3.2 施工操作要点 3.2.1 疏干井设置位置：疏干井设置原则为井眼最少，效果最佳。一般在局部加深部位设置两眼可满足要求，以最深坑为主降点，沿最大距离设置井眼（即最长对角线方向） ，如有不同标高时，主降点的疏干井的位置设置在坑井放坡斜面上口 1/3 以下范围内效果最好，如图示；第二眼设置在最大对角线处宜设置在坡面上（也可根据现场情况设置在槽面上） ，以上在开挖坑井以前用全站仪定位后施工（如果水位太高需要降水后在进行桩基施工的，定位点必须避让桩点） 。参见图 3.2.1-1 疏干井设置位置 图

10、3.2.1-1 疏干井设置位置 3.2.2 疏干井深度设计： 5根据探坑抽水试验及勘察报告水位情况初步确认水量的大小，与井点降水计算方法相似。水量的计算公式如下： （3.2.2-1） （3.2.2-1）式中： Q基坑水量（m/d） ； K土体含水渗透系数（m/d） ； H含水层厚度（m） ； M含水层底板到滤头有效工作部分中点的长度（m） ； R截流影响半径（漏斗半径 m） ； 基坑等效半径（m） ； h滤头到基底高度； 疏干井设计深度可根据水量的大小、水泵技术性能参数等确定，计算公式如下： （3.2.2-2） （3.2.2-3） （3.2.2-2） （3.2.2-3）式中： h1基底距水面的

11、有效距离（m） ； 降水的有效高度，即降水漏斗最低点（达到疏干截流最理想状态为最低坑底标高值） ； h2水位线到水泵的高度（m） ； 水泵抽水扬程、管道阻力，水头损失修正系数 0.40.6； 选用水泵的效率系数 0.60.8； 6稳定系数，一般为 0.850.9，根据需用水泵情况确定； 注意：当土质未粉砂性土质时， （3.2.2-2）式中 1.5m 调整为 2m。 3.2.3 水泵确定原则:能在最低坑底以下一部位使降水漏斗出现平衡，不因降水过快使泵体损坏，重点对扬程及流量的选择，通常功率选用W=1.42kw，排水管为 1 寸1.5 寸。 如图 3.2.3-1：降水漏斗示意图。在满足要求的水泵中

12、，优先选择工作可靠、性能良好、体积小、质量小且价格便宜的产品，疏干截流水泵通常为普通潜水泵，相关参数参照潜水泵厂家资料。 图 3.2.3-1 降水漏斗示意图 3.2.4 上钻前施工技术要求 所有疏干井开钻前必须挖 1.0m 左右探井，见原状土。如未见原状土则用洛阳铲探至地层原状土，探明孔位处确无孔穴、管道、管线等后方可上钻机。 3.2.5 疏干井施工技术要求 在施工过程中，所有井宜采用 GD-12 型泵吸反循环钻进成孔，达到设计井深后，下管保持居中，竹板与井管绑孔牢固，保证填砾料高度，成井后充分洗井，及时下泵试抽水。 3.2.6 水泵及联络管安装要求 所有水泵需下到设计深度，泵管连接紧密不漏水

13、。 73.2.7 供电系统安装技术要求 所有供电系统必须严格执行电气装置安装工程施工及验收规范,由专职电工负责安装设计。供电系统网络图在熟悉施工现场后，详细绘制。采取一机一闸一漏保。 3.2.8 疏干井施工技术要求 疏干井施工过程中,要求施工人员严格按照地质设计成井工艺要求执行,确定并记录含水层上、下界面深度,全孔均下 400mm 水泥砾石滤水管,利于各种岩性水的渗入。下管前替浆保证孔深和填砾料高度，成井后彻底洗井，补充砾料，保证砾料填实。疏干井口应高出地面 20cm，以防土、石块掉入井内。如图 3.2.8-1：井深结构剖面图。 图 3.2.8-1 井深结构剖面图 3.2.9 水泵、联络管安装

14、要求 水泵必须下到设计深度，下面预留 1.52.0m 作沉淀用，泵管连接不漏水，地上排水联络管连接牢固、不漏水。 3.2.10 排水设备安装及抽水 根据排水量的大小，在基坑周边设置具有排水能力的 PVC 环形排水总管，一路并入市政雨水管网，一路回收再利用（或直接用于生产用水、生活用水、厂区绿化等） 。内部经过泥浆坑沉淀，自内部软管出入排水总管，疏干井施工完成后，统一进行抽、排水设备的安装。抽水设备根据8水量的大小选取潜水泵，一井一泵。 3.2.11 疏干维护期：在抽水维护期间，根据单井出水量确定开、 关水泵的时间间隔，委派专业人员轮流值班，保证水泵正常运转及井内平衡水位。现场准备备用水泵及零配

15、件，以便及时更换或维修。 3.2.12 疏干维护周期：根据水量的大小确定，一般疏干井可在筏板混凝土浇筑结束后停止降水。 3.2.13 疏干井封堵技术措施： 根据现场的实际情况垫层及基础施工时，疏干井还需要继续降水，为减少对地基的影响，筏板基础混凝土浇筑之前，疏干井下部用级配等级较好碎石填至基底标高以下 1.52m，待剪断电源及排水管后立即浇筑细石混凝土（强度等级高于桩基混凝土）进行封堵，振捣棒加强振捣，再进行防水，连接钢筋，混凝土浇筑等工序。 3.3 降水绿色回收再利用技术与现场运用 结合施工现场的实际情况，借鉴建筑业 10 项新技术绿色施工技术，使疏干井截流水集中收集，用于现场生活区用水、绿

16、化灌溉草坪用水、现场洒水、施工砌筑抹灰用水、混凝土养护等，变废为利，回收利用。疏干井降水回收再利用率计算公式如下： （3.3-1） （3.3-1）式中： 回收再利用率; 9损失系数，可取 0.80.9; 现场生活区用水（m/d）; 绿化灌溉草坪用水（m/d）; 现场洒水用水（m/d）; 施工砌筑抹灰用水（m/d）; 混凝土养护用水（m/d）; 4 在整个降水过程中，更应该在以下几个方面严格施工质量控制，加强质量过程管理 4.1 疏干井定位时需避开桩位，以防止冲突影响地基承载力； 4.2 回填砾料应选用级配较好的，以防止地基处理不当； 4.3 水泵必须下到设计深度，下面预留 1.52.0m 作沉

17、淀用，泵管连接不漏水，地上排水联络管连接牢固、不漏水； 4.4 降水井口应高出地面 20cm，以防土、石块掉入井内； 4.5 正式抽降前，应做抽水试验，以验证方案的可行性并及时对方案作修改、补充； 4.6 为发挥降水井作用，降水井需要采用空压机及时洗井，之后下泵抽水洗井，每个井空压机洗井时间不少于 0.3 台班； 4.7 疏干井封堵严格按照封井技术要求施工，保证地基质量。 5 控制降水对周围环境影响的措施 5.1 降水前应认真核实坑底土质、地下水位及水量大小是否与勘查报告中的情况相符，预测降水对周围环境的影响，制定相应的预防措施； 5.2 降水施工前注意观察周围环境，合理确定降水井的位置及深度

18、，10控制降水曲线。当基坑附近没有建筑、管线及道路时，降水漏斗的水位应降至基坑底面平衡点以下 1.5m 左右为宜；当邻近有建筑、管线时，降水漏斗的水位应降至基坑底面平衡点以下 0.8m-1m 为宜，其深度应保证基坑不出现流砂为宜； 5.3 适当控制抽水量，在开挖基坑时，降水用最大的抽水量运行；在垫层、桩承台、地下室底板完成后，可适当调减抽水量，使基坑外的降水曲面尽可能控制在较小的范围内，必要时应在坑内、外设置水位观测井，以便及时控制水位； 5.4 当基坑为整体降水或周围环境比较复杂时，应根据具体情况在降水区域附近设置一定数量的沉降观测点及水位观测井，定时观测、记录，及时调整降水量，以保持周围环境的稳定性。 6 效益分析 6.1 经济效益分析 6.1.1 采用疏干井截流法较传统方法，劳动力节约 80%，较其他降水节约 50%经济投入，工期节约 510 天； 6.1.2 采用此方法能有效控制因施工不当，造成基坑坍塌、土体扰动、水浮力效应导致的垫层及防水破坏等产生的损失； 6.2 绿色回收再利用效益 6.2.1 利用此法将排水集中回收再利用，用于现场生活区用水、绿化灌溉草坪用水、现场洒水、施工砌筑抹灰用水、混凝土养护等，有效节约成本。如图 6.2.1-1 排水回收再利用示意图 图 6.2.1-1 排水回收再利用示意图