井点降水施工工法

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1、含承压水设隔水帷幕粘性土地层中深基坑管井加真空降水施工工法1.前言在我国长江三角洲地区，广泛沉积了巨厚的第四级松散地层，其中普遍发育有多层厚度稳定的承压含水层和含水量较高的软土层。同时长三角地区又是我国经济发展较快地区，目前地铁车站中深、大基坑施工已涉及这些层，基坑底板已进入到承压含水层。承压含水层对基坑开挖的威胁越来越大，施工降水的难度也日益加大，尤其在软土发育的长三角地区，基坑开挖与降水引起的土体变形对环境的影响成为人们关注的焦点。无锡地铁1号线大学城站，影响工程施工的地下水主要是浅层孔隙潜水和孔隙微承压

2、水及埋深较深的第Ⅱ承压水。做好大学城站施工期间，尤其是开挖过程中降水工作，避免坑底突涌，防止坑壁土体坍塌，保证施工安全和减少基坑开挖对周围环境的影响，具有十分重要的意义。中铁一局集团在施工中采用承压水设隔水帷幕粘性土层中降水管井加真空的降水方式，对粘性土层中基坑开挖范围内潜水进行降低水位，承压水降低水头的办法，保证基坑施工安全，减小降水引起地面沉降方面效果明显，技术先进，故有明显的社会效益和经济效益。2.工法特点2.1在粘性土中采用降水管井加真空，降水效果显著。2.2将水位监测孔的数据处理和信息反馈技术应用于

3、施工，利用监控量测指导施工，动态修正施工方法，确保施工安全、快速。2.3降降压井布置在坑内，施工作业占地面积小、方便、经济合理。3.适用范围粘性土地层，渗透系数6.10×10-8cm/s,～3.18×10-5cm/s）车站基坑开挖施工降水需要。4.工艺原理采用“隔水帷幕”的方式，基坑采用地下连续墙＋钢支撑的围护结构方式。地下连续墙使潜水含水层坑内外失去水力联系，坑内降水对坑外影响较小，甚至无影响。而围护结构对坑内潜水层增加了一个封闭的不透水边界。在这种工况下，疏干井布置在坑内，成均匀分布，由于坑内外地下水失去

4、了水力联系，坑内水位降低后，侧向补给为零（如果围护结构不漏水），坑底会有一部分水补给，坑底主要为粘土和粉质粘土层，补给量很小。疏干井一般超过开挖面3～5m,而不超过隔水帷幕深度。在承压含水层对基坑开挖造成影响地段，设置降压井降低承压水水头。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工准备→降水井管井成孔→清孔、下井管→围填砂砾、填泥封孔→洗井、下泵试抽水→加真空、预抽水→降水运行→封井5.2操作要点5.2.1降水管井施工降水管井的数量、分部、深度根据基坑形状、大小和降水深度要求等因素确定。管井钻进采用第四

5、系松散地层回转钻进。钻进过程中为防止井壁坍塌，掉块、漏水以及钻进高压含水、气层时可能产生的喷涌等井壁失稳事故，采用泥浆护壁，保持井内液体压力与地层侧压力（包括土体和水压力）平衡。回转钻进法施工（成井施工工艺流程参见图5.2.1-1，洗井示意参见图5.2.1-2），施工中的具体要求有如下几点：井管、过滤器制作钻机就位，对中整平井管、过滤器验收钻进成孔、泥浆护壁终孔验收，下井管围填砂砾、填泥封孔洗井、试抽水图5.2.1-1管井施工工艺流程图图5.2.1-2空压机洗井结构示意图1、井管应无缺损、裂缝，弯曲等缺陷，管

6、端面与管轴线垂直，保证井管连接后垂直。2、井管应有足够的抗压、抗拉、抗弯强度，以保证井管能承受井壁地层和滤料的侧向压力。3、井管管井应满足抽水设备的要求；4、井壁应光滑、圆整，以保证抽水设备顺利安装和洗井施工；5、过滤器应有较大空隙率，以尽可能增加管井的出水量；6、井管材质应无毒，对地下水无污染；7、井管应安装在井正中，以保证滤料厚度均匀，井管安装应设置找中器；8、井管应坐落在原状土层上，不能悬空，避免井管下沉；9、井管连接应圆直、牢固，井管偏斜度小于1°，安装位置偏差小于±300mm；10、井管底部应封底。

7、5.2.2围填砂砾将滤料投入到过滤管与井壁之间环状间隙中的工序。填砂砾直接影响管井质量，施工质量不好直接导致管井报废。滤料数量按下式计算：V﹦0.785(D2-d2)L*α式中V-滤料数量；D填砾段井径；d过滤管外径；L填砾段长度；α超径系数由于井管较浅采用静水填砾法，填砾时从管口返出的泥浆应导流回井内，防止井内泥浆面下降过大造成井壁坍塌。填料时沿井管四周均匀连续填入，随填随测。5.2.3洗井施工洗井是成井工艺中一项非常重要的工序。洗井的目的主要有以下几个方面：1、清除井内泥浆和附着于井壁上的泥皮；2、抽出渗

8、入到含水层中的泥浆和细小颗粒，使过滤器周围形成渗透性良好的圆环带，增大管井出水量3、降低井水含砂量。采用活塞和空压机联合洗井，以活塞洗井为主，空压机洗井为辅的洗井方法。为防止活塞被卡于井内，活塞的外径应小于井管内径0.5～1.0cm。活塞洗井使井内水位震荡，反复进行直至出水变清。洗井过程中活塞不得在孔内停留，以免水中砂子沉淀，将活塞卡主。洗井应反复进行直至水清。5.2.4试验抽水为检测管井的出水性能