深基坑工程施工过程中降水技术的探析

陈松

【摘要】建筑工程的基坑降水工程施工，应充分考虑工程项目的实际情况，掌握工程所在地的水文地质情况，在施工过程中选择最合理、最有效、最经济的施工方案，这样才能更好的保证施工质量，保障建设工程的顺利进行。

【关键词】基坑；降水；施工；管井成井；轻型井点

1 工程概况

该工程位于江苏省江都市宁通高速公路以北、建都路西、舜天路以南、芒稻河东。本工程建65层五星級酒店， 由主楼、裙楼（影城、会议中心及综合商业中心） 组成，整体地下四层的车库。基坑面积约24000m?，地下停车库底板的面标高为-17.1m，北侧、西南侧基础板厚1.2m， 垫层厚0.10m， 基坑底标高-18.4m， 板底实际开挖深度为16.4m；其他侧基础板厚0.8m， 垫层厚0.10m， 基坑底标高-18.0m， 板底实际开挖深度为16.0m；承台高1.5～2.0m， 承台开挖深度16.7～17.2m。5星级酒店部位底板厚3.5m， 坑底标高-20.7m，开挖深度为18.7m，核心筒体部分加深3.6m， 即开挖深度为22.9m。

主基坑围护墙采用钻孔灌注桩D900@1100挡土，外侧采用三轴D1000@1500搅拌桩隔水；采用放坡结合两道内支撑的支护形式。主楼电梯坑周围采用钻孔灌注桩D600@800挡土，外围采用三轴D1000@1500搅拌桩隔水；局部设第三道型钢对撑。

2 场区工程地质及水文地质条件

本场地位于江都市城西南，宁通高速北側，芒稻河东侧，地貌上属长江三角洲冲、海积平原区。陆域场地较为平坦，场地孔口高程在4.78～6.04m之间。场地中部有3个明塘分布，塘水水位主要受降水和蒸发影响，北侧1#塘长约74m，宽约8～22m，塘底标高约2.5～3.5m，水面标高约3.08m（受管道渗水影响）；中部2#塘勘察期间为干塘，长约20m，宽约12m，塘底标高约1.8～2.5m；南部3#塘长约70m，宽约20～24m，塘底标高约1.8～3.0m，水面标高约2.12m。场地西侧为灰粪港河道，自北东、北向南西曲折而过，流入芒稻河。本区段河宽为22～30m，河底标高约2.0～3.5m，目前堤岸稳定。勘察期间为枯水期，因邻近道路施工在河道上、下游临时筑坝，本段暂时为封闭河道，且向河道排水，现水面标高在3.21m。灰粪港河道水位受降水和上游来水及江都排涝站影响明显。

3降水井施工方法

本基坑工程中常用的管井成井、和轻型井点降水施工方法。这些降水方法对于含水土层的适宜性。疏干降水预抽时间一般规定为 2-3周。对承压含水层需要进行减压管井降水时，降水运行

的预抽时间应依据基坑开挖工况所需的承压水位降幅和单井出水量等酌情确定。

3.1 管井成井施工方法

鉴于管井降水法可达到较大的成井深度，故管井降水亦称为深井降水。由于管井降水具有降深大、井点间距大（方便基坑开挖和坑内结构施工）、降低承压水头能力强和措施费用较低等优点，在深基坑降水工程中得到普遍应用。管井降水的成井施工主要包括成孔、井管安装、滤料围填和洗井等几个主要工艺环节。

3.1.1施工工艺流程

具体成井施工流程见图1。

图1 成井施工流程图

3.1.2前期准备工作

（1）测放井位

根据降水管井平面布置图测放井位，井位测放完毕后应做好井位标记，方便后面施工。如果布设的井点存在地面障碍物，应当设法清除障碍物，以利于打井的进行。若地面障碍物不易清除或受其他施工条件的影响，无法在原布设井位进行打井时，必要的时候可对井位作适当调整。

（2）埋设护口管

埋设护口管时，护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.10m～0.30m。

（3）安装钻机

安装钻机时，为了保证孔的垂直度，机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻铤，并且，弯曲的钻杆不得下入孔内。

3.1.3成井施工

施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备。成孔时采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。

（1）钻进成孔

成孔时均一径到底；钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻进的垂直度。

成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.10～1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。

（2）清孔换浆

钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.08，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。

（3）下井管

井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。首先必须测量孔深，并对井管滤水管逐根丈量、记录。封堵沉淀管底部，为保证沉淀管底部封堵牢靠，下部封堵铁板不小于6mm。

其次要检查井管焊接，井管焊接接头处应采用套接型，套接接箍长20mm，套入上下井管各10mm；套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀，无砂眼，焊缝堆高不小于6mm。

检查完毕后开始下井管，下管时为保证滤水管居中，在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环应1/2错开，不在同一直线上。

（4）埋填滤料

填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m～0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05，然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入滤料，并随填随测填滤料的高度。直至滤料下入预定位置为止。

（5）洗井

在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井。活塞直径与井管内径之差约为5mm左右，活塞杆底部必须加活门。洗井时，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后，可换用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含砂为止。

图2 空压机洗井原理示意图

（6）下泵抽水

洗井完毕后，可以下泵试抽。试抽成功，代表该井成孔完毕，可以投入使用。

3.2轻型井点施工方法

轻型井点的布设方案确定后，沿总管走向和既定井点间距，标示各井点位置，然后顺序进行井点的成孔、井点管埋置、滤砂围填和黏土封填。

3.2.1 成孔方法

轻型井点的成孔常用冲孔法。冲孔垂直度偏差应小于 1%。冲孔直径宜为 300mm，不应小于 250mm。冲孔终止深度宜超出设计深度 0.5m，为沉淤留有余地。

3.2.2 井点管埋置

冲孔结束立即验证孔深，随即进行井点管埋置。若孔底几无沉淀，则应先填入少量滤砂至井点管底端深度，然后将井点管居中安置到孔内，随即填入滤砂。滤砂柱顶面至孔口留有不小于 1.0m 的黏土封填高度，黏土封填应逐层捣实，确保密封效果。同一系统各井点过滤器的埋设，应确保控制在相同的深度高程上（偏差不宜大于 10cm），以免影响水位降低效果。

3.2.3 轻型井点布设间距

轻型井点可根据基坑的面积大小和平面形态，设计成如单排形、双排形、L 形、U 形、弓字形、口字形、回字形或多边形等多种轴线排布方式。当基坑深度较大，超出单级井点降水深度时，可采取二级或三级降水。在既定降水设备能力前提下，轻型井点的轴向布设间距主要与降水目的层渗透系数的大小有关。出水管路系统宜先安装集水总管，并予适当固定。集水总管出水口与真空抽水设备的进口管连通，各井点管上端弯管与集水总管的接管头以软管连接，所有连接处须确保密封。集水总管常用的钢管直径为 100～127mm，总管上三通分接管的设置间距应考虑通用性和方便在不停止运行状态下的单井检修。集水总管的高程宜接近地下水位，以充分发挥井点有效降深。

4降水运行管理措施

（1） 基坑内的降水井应在基坑开挖前 20 天进行，做到能及时降低基坑中的地下水位。在降水过程中也要随时检查，措施及时。

（2） 坑内降水井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自短至长，每次抽水井内水抽干后，应立即停泵，对于出水量较大的井每天开泵的抽水的次数相应要增多。

（3） 降水运行期间，现场实行 24 h 值班制，值班人员应认真做好各项安全质量记录，每班做好观测记录，记录内容包括有真空表及压力表数值。地下水位下降的数值和设备运行状态，做到准确齐全。降水运行过程中对降水运行的记录，应及时分析整理，绘制各种必要图表，以合理指导降水工作，提高降水运行的效果。降水运行记录每天提交一份，对停抽的井应及时测量水位，每天1 次 ～ 2 次。当发现真空度下降则应检查工作水是否水量不够，

射流器内是否有异物，喷嘴是否磨损等，并及时检修和更换。

（4） 降水过程中当发现个别井点管不能正常工作，经检查后发现井点管下部的滤管没有绑扎好，重新绑扎后该井点管恢复正常工作； 降水过程中当发现个别机组抽水量过小，经检查后发现是管路的密封性不好，有漏气现象，重新安装后该机组恢复正常工作。

5 降水过程中的注意事项

（1） 首先探测需要降水的施工项目的基坑位置地下是否存在地下管线、电缆光缆等障碍物，及时进行调整。

（2） 夏季施工时，做好基坑内的明排水准备工作，用塑料薄膜在下雨前将边坡覆盖保护好，并配备足够的抽水设备及人员，遇降雨及时将基坑内的积水排出坑外。冬季施工时，在井点连接总管上覆盖保温材料防止管道冻裂。

（3） 过程中由于施工场地泥泞，所用的供电电缆不得有接头，三级配电箱及泵要可靠接地。在夜间进行降水施工工作，照明应满足夜间的施工需要，照明设施应用绝缘的支架架设在基坑边，线路不得敷设在基坑内，以免发生触电伤亡事故。

（4） 降水运行阶段应保证电源供给，需要时可配备发电设备，如遇电网停电，有关单位须提前两个小时通知降水施工人员，以便及时采取措施，保证降水效果。

（5） 加强降水施工中的各项维修和管理工作，当发现地下水位降低过缓、水量减少时，应检查井管是否堵塞。发现堵塞的井管可将连接在连通管端的胶管拆下，并用木塞将连通管的管口临时堵住（ 目的是不影响降水工作） 。采用空压机进行吹洗，将井管内的泥沙吹出后再恢复其工作。

6结束语

在地质条件恶劣，周边环境复杂的建筑工程中，基坑降水及支护是最为复杂的施工难点，影响其施工的不确定因素很多且难以预料，这就要求设计施工人员要在方案的确定和执行上严格缜密，把握好每一个技术環节，并做好应急预案；同时，在确定方案时要灵活运用各种施工工艺，相互配合，不要拘泥于单一模式，拓展思路，这样在一些特殊条件的工程中，往往可以起到意想不到的效果。

参考文献

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[2] 王志宏. 基坑降水井施工方法及工艺研究[J]. 甘肃科技纵横，2014.

[3]幸浩雁. 建筑工程井点降水施工技术及现场管理[J]. 山西建筑，2014.