1、管井降水在深基坑开挖中的应用【摘要】在深基坑开挖的过程中,降水是一个很重要的环节,选择科学合理的降水方法可以提高施工的质量。本文将围绕着管井降水这种降水方法,并结合实例来具体论述如何在深基坑开挖中使用管井降水的方法。 【关键词】管井降水;深基坑开挖 中图分类号:P426.6 文献标识码:A 一、前言 降水对于深基坑开挖来说是必须要执行的一个施工流程,而选择何种降水的方法又将会直接影响基坑的后期施工。本文选择了管井降水这种有效的降水方法,由浅入深的分析了使用的方法。 二、管井降水的作用和特点管井降水是目前应用较多的降水方法之一。所谓管井降水是指在拟建工程的基坑周围每隔一定距离布设一个管井,每个管
2、井内安装一台水泵,当每个管井同时抽取地下水时,使基坑范围内的地下水降低到基底开挖基础面以下要求深度,并始终保持地下水位低于基础底面一定距离,以达到在干燥状态下进行基础施工的目的,直到基础施工回填完毕。管井降水因其具有井距大、多井点相互独立、降水设备和操作工艺简单,工程费用低等特点,广泛应用于各种深基坑工程中。 三、工程概况及地质简况某工程基坑开挖开挖边坡为 1:3,岩性主要为粘性土,地下水位埋深高于设计基础底高程,根据施工现场实际情况,开挖边坡不进行支护。基坑的降排水为基坑开挖关键,开挖前,应降低地下水位,使其低于开挖面,严禁扰动天然地基,基坑底部预留30cm 厚度保护层。基坑降水主要采用明沟
3、排水及管井降水。工程区地层岩性从上自下分为二层:上部砖红色粘土,下部基岩以砂砾岩为主。 四、材料及设备 井管:采用砼井管,井管内径 300mm,管壁厚度 50mm,其下部为1.0m 的沉淀管,上部为无砂砼滤管。水泵:明沟排水使用 2 台 22kW 泥浆泵,每口深井内配置 1 台 150QJ20-26/4 型深井泵,每台水泵配置一个控制开关。 五、基坑降水施工 1、总体施工方法 施工总体分三阶段进行:第一阶段 652.5m 高程以上,开挖边坡为1:3,该段土层含水量适中,基坑直接进行开挖。第二阶段 652.5m 高程以下开挖时采用明沟排水及管井排水;开挖前在 652.5m 高程开始打深井,在截渗
4、墙施工结束七天后开始管井降水,以降低土体潜水,提高地下水位以下土方开挖效率,同时为提高降水效果,采用排水沟的方式辅助降水;第三阶段是在基坑开挖结束后利用管井井点作为集水井,采用明沟和管井同时降低地下水,确保结构施工在旱地进行。 2、明沟排水布置 基坑为矩形,长 62.8m,宽 32.0m,随着基坑的开挖,当基坑高程接近 652.5m 时,沿基坑四周(基础轮廓线以外,基坑边缘坡脚 0.3m 内)设置排水沟,在基坑四角或隔 2030m 设一直径为 0.8m 的集水井,沟底宽 0.3m,沟底比基坑低 0.4m,集水井底比排水沟低 0.8m。随着基坑开挖,排水沟和集水井随之分级设置与加深,直到坑底达到
5、设计标高为止。基坑开挖至预定深度后,再对排水沟和集水井进行修整完善,沟壁不稳时须利用砖石干砌或用透水的砂袋进行支护。 3、管井降水布置 抽降管井沿基坑周围距基坑外缘 1.5m 布置,在基坑左右侧各布置一排管井,每侧布置 5 口井,管井布置数量根据降水的效果增加或减少。井中心距离建筑物边线 1.5m,井间距为 8m,井口直径为 600mm,井管分节安装,随基坑开挖逐节拆除至开挖面以上 30cm,结构施工期间井内常水位高程控制在 648.0m 以下,以保证土体地下水位低于基坑底面0.5m。4、深井施工方法(一)施工程序井位放样做井口、安护筒钻机就位、钻孔回填井底砂垫层吊放井管回填管壁与孔壁间的过滤
6、层安装抽水控制电路试抽降水井正常工作。 (二)深井系统设备:井管:采用砼井管,井管内径 300mm,管壁厚度 50mm,其下部为 1.0m 的沉淀管,上部为无砂砼滤管。水泵:每口深井内配置 1 台 150QJ20-26/4 型深井泵,每台水泵配置一个控制开关。 (三)吊放井管、滤料回填及粘土止水:为保持钻孔与井管同心,井外壁绑扎导向木块,钻架不移动,用原钻架吊装混凝土管,在复量孔底高程无误后,填写记录。底端先配置一节混凝土盲管,用硬木托盘用钢丝绳揽吊,徐徐下落孔内,直至预定深度。盲管上接滤管,对好企口,外壁包一层 80 目尼龙滤布,两管接头 200mm,用无纺布包扎,其外再用34 根毛竹片竖向
7、固定,用 10#镀锌铁丝箍紧,管外回填中粗砂。 (四)洗孔、抽水:井管安装好后,应立即进行洗孔,不可拖延。洗井后,出水量达到要求,即开始正式抽水,并且通过观测孔测记地下水位。边成井边测量边分析边改进边加井,直到基坑水位降到要求水位。(五)封井:本工程在基础结构施工完成以后,经监理工程师批准,开始有序地停抽封井,确保质量,不留隐患。为了保证封堵安全,在拆封前先用砂砾回填,上部 0.5m 填粘土夯实。 六、井管降水技术应用的使用需要注意的事项在降水的过程中,有时候会因为水土的流失后土体的含水量降低,出现了地面凝结的现状,从而会引起周围地面的沉降的情况。特别是在建筑比较密集的地方进行降水的施工,可能
8、会因为长时间和大范围的降水量而导致地面的下沉,这样的话后果会不堪设想。为了防止和减少降水对周围环境的影响,保护生态的可持续发展。井管降水施工时应考虑到布井时在周边和地下补给的方向多布,中间的地方尽量少布等。比较具有可行性效果的具体措施有:回灌技术、砂沟和砂井回灌或者使降水速度减缓。1、在水泵的安装工作完成以后,我们需要对水泵本身和控制系统做一次彻底性、具体性、全面性的检查。至少要达到合格的标准,才可以进行试抽水工作,达到施工的标准以后,再转到正常的运营操作中。最后要安排技术人员仔细观察井中地下水位变化,并且做好详细记录,为施工提供参考的依据,保证工程的进度。 2、同时每一台的水泵都需要配置一个
9、控制开关,主电源线路要沿深井排水管路设置合理分布。滤管在井孔中位置偏移也要小于滤管壁厚。为了加强水位的观测,使建筑物不再出现下沉的现状,施工现场可以采取两路供电线路或配备发电设备,开展正式的抽水工作以后,就必须保持足够的供电,而且不能停泵。最好定期安排人员做好电缆密封的工作,检测一下它的安全性和有效性是否达到具体的要求,防止它在受到磨损以后水分渗入电缆芯内,使机器时刻处于正常的运营状态中。 3、在降水的过程中,需要一整天有专门的人员值班和进行检查的工作,并且在上岗执勤之前要经过专业的培训。为了提高施工的安全性、特别是防止漏电情况的发生,潜水泵电缆不得有接头、破损的情况出现。在含泥砂的污水处理当
10、中,可以在污水出口处设置沉淀池。池内泥砂的处理过程需要及时和高效。排出的一些污泥,需要做好妥善处理的工作,不能随便地排放和处理。 4、降水井施工应严守操作规程,工作人员在操作的过程中要做安全生产的措施,不能站在起落的钻具下,下井管操作的技术人员使用的工具设备等都不应该放在上面,用电工作也是由专门的技术人员负责。自动控制箱与地面的距离至少要超过 1.5 米,在接上地线的同时,应该用具有防水作用的胶布包扎好电缆的接头。 七、结束语 综上所述,在深基坑开挖中使用管井降水的方法事,必须要按照规定的步骤展开施工,严格把握机械设备和材料的进场质量,严格控制施工的每一个环节,保证管井降水施工的有效性。 【参考文献】 1吴林高等.工程降水设计施工与基坑渗流理论.北京:人民交通出版社,2010.12. 2张锡范.供水管井工程“井系列”名词术语.勘察科学技术.2011.23. 3龚晓南.深基坑工程设计施工手册M.北京:中国建筑工业出版社.2011.45.4张永波,孙新忠.基坑降水工程M.北京:地震出版社,2010.25.5赵志缙,应慧清.简明深基坑工程设计施工手册M.北京:中国建筑工业出版社,2009.13.