巖土工程師：基坑5大降水方法及8步施工方案

在地下水位較高的地區(qū)開挖深基坑，由于含水層被切斷，在壓差作用下，地下水必然會不斷地滲流入基坑。如不進行基坑降排水工作，將會造成基坑浸水，使現(xiàn)場施工條件變差，地基承載力下降，在動水壓力作用下還可能引起流砂、管涌和邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象。因此，為確保基坑施工安全，需要采取有效的基坑降水方法和降水施工方案。

基坑降水方法

1.明溝加集水井降水

明溝加集水井降水是一種人工排降法。它具有施工方便，用具簡單，費用低廉的特點，在施工現(xiàn)場應(yīng)用的最為普遍。在高水位地區(qū)基坑邊坡支護工程中，這種方法往往作為阻擋法或其他降水方法的輔助排降水措施，它主要排除地下潛水、施工用水和天降雨水。

在地下水較豐富地區(qū)，若僅單獨采用這種方法降水，由于基坑邊坡滲水較多，錨噴網(wǎng)支護時使混凝土噴射難度加大(噴不上)，有時加排水管也很難湊效，并且作業(yè)面泥濘不堪阻礙施工操作。因此，這種降水方法一般不單獨應(yīng)用于高水位地區(qū)基坑邊坡支護中，但在低水位地區(qū)或土層滲透系數(shù)很小及允許放坡的工程中可單獨應(yīng)用。

2.輕型井點降水

輕型井點降水(一級輕型井點)是國內(nèi)應(yīng)用很廣的降水方法，它比其他井點系統(tǒng)施工簡單、安全、經(jīng)濟，特別適用于基坑面積不大，降低水位不深的場合。

該方法降低水位深度一般在3-6m之間，若要求降水深度大于6m，理論上可以采用多級井點系統(tǒng)，但要求基坑四周外需要足夠的空間，以便于放坡或挖槽，這對于場地受限的基坑支護工程一般是不允許的，故常用的是一級輕型井點系統(tǒng)。

輕型井點適用的土層滲透系數(shù)位0.1-50m/d，當(dāng)土層滲透系數(shù)偏小時，需要采用在井點管頂部用粘土封填和保證井點系統(tǒng)各連接部位的氣密性等措施，以提高整個井點系統(tǒng)的真空度，才能達到良好的效果。

3.噴射井點降水

噴射井點系統(tǒng)能在井點底部產(chǎn)生250mm水銀柱的真空度，其降低水位深度大，一般在8-20m范圍。它適用的土層滲透系數(shù)與輕型井點一樣，一般為0.1-50m/d。但其抽水系統(tǒng)和噴射井管很復(fù)雜，運行故障率較高，且能量損耗很大，所需費用比其他井點法要高。

4.電滲井點降水

電滲井點適用于滲透系數(shù)很小的細顆粒土，如粘土、亞粘土、淤泥和淤泥質(zhì)粘土等。這些土的滲透系數(shù)小于0.1m/d，用一般井點很難達到降水目的。利用電滲現(xiàn)象能有效地把細粒土中的水抽吸排出。

它需要與輕型井點或噴射井點結(jié)合應(yīng)用，其降低水位深度決定于輕型井點或噴射井點。在電滲井點降水過程中，應(yīng)對電壓、電流密度和耗電量等進行量測和必要的調(diào)整，并做好記錄，因此比較繁瑣。

5.管井井點降水

管井井點適用于滲透系數(shù)大的砂礫層，地下水豐富的地層，以及輕型井點不易解決的場合。每口管井出水流量可達到50-100m3/h，土的滲透系數(shù)在20-200m/d范圍內(nèi)，降低地下水位深度約3-5m。這種方法一般用于潛水層降水。

降水施工方案

1.定井位：

根據(jù)降水設(shè)計方案提供的井位圖、地下管線分布圖及甲方提供的坐標(biāo)控制點，施放降水井井位。正常情況下井位偏差≤50mm，若遇特殊情況(比如地下障礙、地面或空中障礙)需調(diào)整井位時，應(yīng)及時通知技術(shù)人員在現(xiàn)場調(diào)整。為保證安全，定井位后應(yīng)挖探坑以查明井位處有無地下管線、地下障礙物，挖探坑的平面尺寸應(yīng)和鉆孔鋼護筒相近(稍大一點)，深度必須以挖(或釬探)到地層原狀土為準(zhǔn)。

2.埋設(shè)護筒：

為避免鉆進過程中循環(huán)水流將孔口回填土沖塌，鉆孔前必須埋設(shè)鋼護筒。護筒外徑1.0m，深度視地層情況而定。在護筒上口設(shè)進水口，并用粘土將護筒外側(cè)填實。護筒必須安放平整，護筒中心即為降水井中心點。

3.鉆機就位、調(diào)整：

鉆機就位時需調(diào)整鉆機的平整度和鉆塔的垂直度，對位后用機臺木墊實，以保證鉆機安放平穩(wěn)。鉆機對位偏差應(yīng)小于20mm，鉆孔垂直度偏差1%。

4.鉆孔：

在鉆孔過程中，一般情況下不需要調(diào)制泥漿，采用清水水壓平衡法進行沖擊鉆進成孔，用抽筒抽取巖芯鉆進，施工時應(yīng)保證孔內(nèi)水面高度與孔口平，防止塌孔事故發(fā)生。若鉆進過程中通過易塌孔的流砂層或泥漿漏失嚴(yán)重的地層時，可采用少投粘土 增大孔內(nèi)泥漿濃度，防止塌孔。

當(dāng)遇有隔水粘土層時，為了防止沖擊成孔時在孔壁形成泥皮，影響水井出水量，在成孔后要進行二次擴孔，擴孔直徑比設(shè)計直徑大50-100mm。

5.換漿：

鉆孔至設(shè)計深度以下0.5m左右，將鉆具提出孔外，然后用清水繼續(xù)正循環(huán)操作替換泥漿，直到泥漿粘度小于20秒為止，泥漿置換時送水管要下入距離孔底0.5米左右，以保證將濃泥漿返出孔內(nèi)，確保洗井質(zhì)量和降水井的出水量。

6.下管：

下管前應(yīng)檢查井管是否已按設(shè)計要求包纏尼龍紗網(wǎng);無砂水泥管接口處要用塑料布包嚴(yán)，鋼筋濾水管上下段焊接時，鋼管或袖頭連接處要打坡口，以保證井管的垂直度并焊接嚴(yán)實。

7.填濾料：

填料必須采用動水填礫法從井四周均勻緩慢填入，避免造成孔內(nèi)架橋現(xiàn)象，洗井后若發(fā)現(xiàn)濾料下沉應(yīng)及時補充濾料，填料高度必須嚴(yán)格按設(shè)計要求執(zhí)行。

8.洗井：

采用壓風(fēng)機洗井，若井內(nèi)沉沒比不夠時應(yīng)注入清水，洗井必須洗到水清砂凈為止。

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