某工程基坑降水施工技术方案

秦丽丽

1 工程概况

本工程地下室为设备用房及停车库，战时为二等人员掩蔽所。本工程基坑设计深度为－10.9 m。需要进行基坑支护及降水。

2 工程地质概况

根据《岩土工程勘察报告(详勘)》反映本工程场地地质概况为:勘察深度范围内地基土自上而下划分见表1。

3 降水方案

1)根据以上地质情况及本工程地理位置的实际情况，本基坑降水方法采用管井降水方案，降水井按基础平面几何形状，管井布置。降水井1:井深14 m，井间距12 m;降水井2:井深16 m，井间距16 m，井位要避开梁、柱、墙、桩等结构实体位置，尽量减少与挖土作业机械相干扰。

表1 工程场地地质概况

2)基坑内共布设72孔降水井，基坑外降水井1:35个，降水井2:37个，基坑内的降水井按基坑底下8.0 m控制，基坑外的降水井井深按基坑底下6.0 m控制。

4 降水井、观察井施工

4.1 设计要求

1)基坑内的降水井井深按基坑8.0 m控制，护坡上的降水井井深按基坑底下6.0 m控制。

2)基坑采用管井降水，降水过程中加强施工质量控制。降水井要避开梁、柱、墙、桩等结构实体。

3)因本基坑面积较大，降水井施工前按设计要求先做降水井的抽降水实验。

4)在施工过程中进行沉降、位移等监测，随时掌握基坑施工、运营状况，出现异常情况及时采取相应措施，确保基坑开挖到位。

4.2 降水井施工

1)降水井设计深度16 m，井顶标高－3.1 m，成孔孔径600 mm，终孔后外径400 mm，内径300 mm，采用混凝土滤水管，滤水管空隙率大于20%，滤料优先使用砾砂。

2)成井下井管后将采用空压机，配钢管洗去井内沉泥，保证成井质量，防止出现盲井。

3)总排水管用φ100钢管，两侧分别设一个排出水口。在降水的同时进行西侧回灌井的回灌水，回灌井的设置根据基坑实际情况会同设计院再定。

4.3 材料和机具

井管:选用混凝土滤水管。滤水管空隙率大于20%，成孔孔径600 mm，滤料优先使用砾砂，管井下部设置2.0 m长沉淀管。

4.4 降水井施工工艺流程

施工工艺流程为:

测量定位→挖泥浆池→钻机就位钻孔→清孔换浆→安放井管→填滤料→洗井→安装水泵→铺设排水管网→试抽、验收→降水及水位观测。

1)测量放线。

根据基坑支护平面设计图的井位测设管井位置，用水准仪测出管井所在位置地面标高，做出井位标记。

2)挖泥浆池。

泥浆池的大小按井深、井数、排浆量综合确定，泥浆池的选定与开挖应避开地下管网、建筑物的台、梁及承重墙位置，泥浆池的开挖尺寸为2 m×3 m，深度为2 m。

3)钻机就位钻孔。

将钻机运至指定井位处调平，机座下用枕木支垫平稳。

a.本工程主要采用回转钻机成孔作业，在现场每个井位附近设置一泥浆坑，并作好现场文明施工。钻孔作业时，如遇到钻孔位置土质不好，难以保证成孔质量时，应用红粘土配制一定数量的泥浆倒入钻孔内，然后再开始钻孔作业。

b.开钻前，应按井孔直径、地层岩性及深度选择钻具，钻具全长一般不应小于6 m。

c.降水井所在位置的杂填土应全部挖除，挖除范围应使底口直径达2 m左右，然后换填黄土至自然地坪，黄土应分层夯实，井壁护筒同时埋入土中(井壁护筒高1 m～3 m，直径为1 m，采用厚6 mm的钢板制作)，如换填黄土较深时应将井壁护筒加高，以防新换填黄土湿陷，造成塌方，影响成井深度。

d.打井施工前，应在现场布置排水管道，以备先将洗井时排出的含泥砂水排入泥浆坑，等抽出清水稳定后，方可将水排放到场外的排水沟。

e.开挖井坑，压入或埋设护筒，移动钻机使钻具对准井孔中心。

f.每次下入钻具前，应检查钻具，如发现脱焊、裂口、严重磨损等情况，应及时补焊或更换。

g.每次开钻前，应先将钻具提离孔底，开动泥浆泵，待浆液流畅后，再用慢速回转至孔底，然后开始正常钻进。

h.在主动钻杆上端加导向装置，并采用慢转速、轻钻压钻进，防止钻杆晃动造成孔斜。

i.钻进过程中，如发现钻具回转阻力增加、负荷增大、泥浆泵压力不足等反常现象，应停止钻进，检查原因。

j.为保证井壁不被挖土及车辆碾压破坏，最上部1节～2节井管采用实心井管，并外露400 mm以加强标示，井口作保护，砌筑400 mm高240砖墙并抹灰及立φ20三角架，刷黑、黄间距200 mm油漆，上插小红旗，挂200×300标示牌标明井号、井深，加以保护。

4)清孔换浆。

成孔作业完成后，应及时测量检查成孔深度，待其满足要求后，立即进行清孔作业。及时向井孔内送入稀泥浆，以替换稠泥浆。采用压缩空气洗井。

5)安放井管、填滤料。

a.井管安装采用钢丝绳托底座下管方法进行作业。安装时，无砂管周围应外裹40目～60目尼龙滤布，管周用3根竹皮10号铁丝绑扎以保证上下无砂管轴心相对，各节井管之间均需用油毡包扎，以保证井管接触严密。

b.为保证井管的中心位置，下井管过程中井管外壁上应每隔4 m绑扎3个定位块。

6)洗井。

井管下完滤料填实后，应立即进行洗井作业，洗井结束后，立即进行抽水作业，将水排放到场外的排水沟内。

7)安装水泵。

a.下泵时还应使电缆受力，应用绳索将电缆拴在水泵耳环上缓慢下放，下入到设计深度后，将水泵用绳索吊住。

b.安装并接通电源，铺设电缆和电闸箱，电缆悬空吊住不得与井孔壁接触和摩擦。

c.抽水时，开始抽出的水变清稳定后，再接入排水管道进行正常抽水，除更换水泵外严禁停泵。

8)铺设排水管网。

排水管采用PVC管，直径300 mm满足基坑总出水量的要求，排水采用多向排水，排水管直接接至沉淀池及指定排水点。

9)试抽、验收。

施工操作中，应及时作好施工和抽水记录，详细记载成井时间和抽水时间，测量水位，以便确定挖土时间。

10)降水。

a.计划沿基坑四周布置一条φ300 mm的排水干管，2%～3%坡向排入甲方指定的下水管井，每30 m～60 m之间布置一个φ1 000 mm汇水井，深0.5 m ～1.0 m 以上，240 mm 砖墙砌筑，内抹灰，下设C10混凝土垫层100 mm，起排水和沉淀泥沙作用。利用软管及倒井的方法将每个井的水排入排水干管内。具体布设待同土建商定后，再详细布置排水管路(或实际施工中商定)。

b.施工中要作好施工抽水记录，详细记载成井时间和抽水时间，测量井位，以便确定挖土时间。工长和技术人员要随时进行检查。

c.降水开始后要24 h连续抽水，待地下建(构)筑物施工完毕后，回填土至±0.00或自然地坪后，方可停止降水，开始进行拆除水泵，电缆等工作。

11)降水管理。

降水开始前，需在基坑边建好沉淀排水系统。基坑内各井抽出的水先汇集到沉淀池内澄清后，再通过排水管排入市政管道或其他排水。

a.开始前，先测量各井自然水位，在抽水开始的5 d～10 d内，可每日早晚各测一次水位、流量，以后改为每天一次，并做好记录。

b.对观测记录要及时整理，绘制Q—T(抽水量与时间)与S—T(水位下降值与时间)关系曲线图，分析水位下降的趋势与流量变化，预测水位下降到设计值所需要的时间，研究降水设计的可靠程度或提出调整措施。

c.对抽水设备应建立定期检修保养制度，保持设备为正常运行，降水期间不能停泵，为预防停电，配备55 kW～100 kW发电机组一台套。

d.基坑开挖时降水管理人员要24 h不离现场，保护降水系统不受损坏，混凝土管井随着挖土的深度逐节进行拆除，当挖土挖至设计要求的基底标高时，管井要保留至少在基底标高以上1 m。

e.在基础施工过程中，降水要连续进行，直至基础做至0.00，周边土方回填完毕，以及有关的后浇带部分完毕后，视情况方可逐步停止抽水。

12)降水监测。

a.降水前应对基坑周边(3倍基坑深度范围)的建筑物临坑面设置不少于两个观测点，并在降水前对其进行观测和监测。

b.基坑开挖过程中，应对支护结构、周边环境进行观测和监测，如出现异常情况应及时处理，待恢复正常后方可继续施工。

c.观测在降水和开挖初期应每天观测一次，有异常应增加观测次数，当沉降趋于稳定时，每3 d～7 d观测一次。

d.挖土期间，要注意观测帷幕的止水效果，若有涌砂和较大渗水时，必须及时采取果断措施处理。

13)封井。

按设计要求，封井时井内填入高强度混凝土加膨胀剂，做钢板止水环两道，封井钢板φ280，12 mm厚。

［1］ GB 50007-2002，建筑地基基础设计规范［S］.

［2］ GB 50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范［S］.

［3］ JGJ 79-2002，建筑地基处理技术规范［S］.

［4］ 张 坤.深基坑工程降水实例分析［J］.山西建筑，2010，36(23):118-119.