某工程井点降水及基坑土方开挖施工技术

赵智龙

(山西一建集团有限公司，山西太原 030000)

1 工程概况

本工程位于太原市小店区，结构类型为框架结构，长67.5 m，宽51 m，建筑面积23 456.47 m2。建筑场地平均标高为－3.0 m，基坑开挖底标高为－7.47 m，地下水位在－4.9 m左右。基坑开挖尺寸长为76 m，宽为59 m，深为4.47 m。拟建建筑物南面有一栋单层建筑(已拆除)，西南角有一鱼塘，见图1。

图1 某建筑物平面图

根据建设单位提供的岩土工程勘察报告，地基土分层情况见表1，基坑影响范围场地地基土从上至下分为三层:第一层:耕土平均厚度0.54 m;第二层:粉土平均厚度4.25 m;第三层:中砂平均厚度7.47 m。

根据现场工程地质报告、现场探井情况及地下水含水层为第三层中砂，水位标高为771.9 m左右，离地面埋深1.6～1.9之间。

表1 地基土分层及主要物理力学指标

2 施工方案选择

由于本工程地下水位高，西南部位又有一鱼塘存在，所以在基坑开挖前必须进行降水处理，同时对鱼塘也要进行排水、填埋处理，以便于降水施工及后续施工，为提高工作效率，降水方案采用井管降水措施，基坑开挖采用1∶1大放坡开挖措施。

3 施工部署

1)根据井点降水计算书，在基坑开挖线外1.5 m周圈布设23个降水井，井距 12.4 m ～13 m，井深 8.6 m，在基坑内布设12个降水井，井距15 m左右，井深7 m，另在基坑内布设2个观测井;2)根据施工进度计划安排，做好渣土外运申报和天气预报资料收集工作，保障土方开挖的顺利进行;3)排水所使用的电气元件，设备须符合JGJ 46-2005施工现场临时用电安全技术规范的相关要求，经验收合格后方可投入排水施工;4)落实专人负责设备的管理工作，保证基坑内降水深度符合设计要求，视水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完毕、回填土为止;5)土方开挖及基础结构施工阶段，组织人员对基坑的变形进行检测，若遇紧急状况，立即启动应急预案。

4 施工方法及工艺要求

1)施工工艺流程见图2。

图2 施工工艺流程

2)桩机施工要点。

a.吊移设备时，必须由持有专业执照起重人员来进行作业，严禁无证操作，吊移钻机时应由专人指挥。

b.桩机安装时应做到三点一线，即钻杆、转盘、桩孔中心应在同一铅垂线上，以保证钻孔的垂直度，转盘的中心同桩孔中心位置的偏差不大于10 mm。钻机安装应平稳、牢固，钻进中不得有位移，底座应垫实，在钻进中应经常检查。

c.设备安装就位后，应精心来调平，作业之前应先试运转，防止成孔或灌注中途发生机械故障。

d.所有的机电设备接线应安全可靠，位于运输道路上电缆应埋设管道保护。

e.各项设备的安装、使用、搬迁、拆卸和维护保养应按其使用说明书正确操作使用。

3)泥浆制备要点。

泥浆制备选用高塑性膨润土，泥浆护壁应符合下列规定:施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位。

4)钻进成孔要点。

a.循环系统设置:根据场地的实际情况，对循环系统的设置进行合理布局，并要求冲洗液循环畅通，易于清除钻渣。循环池容量不宜小于12 m3，沉淀池容量不宜小于8 m3，以确保冲洗液正常循环，循环槽的坡度以1∶100为宜。开孔钻进时应先轻压、慢钻并控制泵量，进入正常工作状态后，逐渐加大转速和钻压。在正式施工前，先进行试成孔。

b.钻孔作业要连续进行，因故停钻时，必须将钻头提离孔底5 m以上以防止坍孔埋钻。

c.在钻进过程中，要注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进方法。在硬粘土中钻进时，用一挡转速，放松起吊钢丝绳，自由进尺;在普通粘土、砂粘土中钻进时，可用二挡、三挡转速，自由进尺;遇地下水丰富容易坍孔的粉砂土，宜用低挡慢速钻进，减少钻头对粉砂土的搅动，同时要加大泥浆比重和提高水头，以加强护壁防止塌孔。

d.钻孔时，必须采取减压钻进，即使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重块重力之和扣除浮力后的80%，这样可使钻杆维持竖直状态，使钻头竖直平稳旋转，避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。

e.达到设计孔深后及时清孔提钻，清孔时先将钻头提离孔底15 cm～20 cm，输入泥浆循环清孔，并应控制泥浆比重，调节泥浆性能。以所换新鲜泥浆达到孔内泥浆含砂量逐渐减少至稳定不沉淀为度。

f.下管:下管采用悬吊式托盘下管法，管筒在砂层段必须用纱网包封严密，以防涌砂。在下滤水管先下长1.0 m沉淀管(混凝土实壁管)，然后再下混凝土滤水管，上下管之间用竹皮(细竹子)铁丝绑扎连接。下管时，必须把管中心对准钻孔中心，严禁管壁与孔壁靠在一起。下泵宜用麻(或棕)绳吊装在井内，下到设计深度，并在井口绑牢。

g.填滤料:下管结束后，应立即在管壁与孔壁之间进行填滤料，围填时应慢慢用铁铣从四周填入，并用钢筋捣实，防止中间出现漏空现象。

h.洗井:采用排污泵或清水泵洗井，洗井标准以井内抽出的水清澈为准，并洗井时间不得小于4 h。

i.基坑周边铺设主干集水管(φ=200 mm)，将各井抽出的水汇入排水指定地点。主干集水管的坡度(坡向指定地点)为3‰左右，管道连结牢固、严密，防止漏水，以免影响边坡稳定性。

5)基坑土方开挖施工要点。

土方采用机械开挖，自卸汽车运土，人工配合机械开挖，如遇地基特殊情况，由勘察设计部门、监理等共同勘验后，做出进一步处理方案，共同确认实施。

a.土方施工准备:待水位降至挖土面以下0.5 m～1.0 m后方可开挖。

b.施工工艺:测量放线→开挖→修坡→整平→留足预留土层。

土方开挖按1∶1进行放坡开挖，边挖边检查坑底宽度及坡度，不够时及时修整，至设计标高再统一进行一次修坡清底，检查坑底宽和标高，要求坑底凹凸不超过1.5 cm;

挖土深度:按设计标高控制，为避免破坏地基土，应在基底标高以上预留20 cm左右清土层，人工清除;雨季施工，基坑四周以土堤或挖排水沟，以防地面雨水流入基坑，同时应经常检查边坡情况，以防坑壁塌方;基坑开挖后，应及时进行验槽，作好记录。

c.土方开挖机械及进度安排。土方开挖采用两台PC360反铲挖掘机，运土自卸车3辆，按现场实际开挖深度初步估算各部分土方工程量约21 000 m3。

d.施工注意事项。机械开挖一次挖至标高，基坑边角部位，机械开挖不到之处，应用少量人工配合清坡，将浮土清至机械作业半径范围内，再用机械掏取运走。

［1］ 张玉新.深基坑井点降水探讨［J］.山西建筑，2012，38(8):65-66.