城市地下管廊基坑降水施工技术研究

2019-06-18王圣鉴

商品与质量 2019年47期

王圣鉴

中交三航局第三工程有限公司江苏南京 210000

1 工程概况

本标段包含1条干线管廊（横江大道干线管廊GL4+686～GL7+241.154），总长约2555m；1条支线管廊（紫创路支线GL0+000～GL0+214.859），总长约215m。综合管廊于GL6+210、GL6+820处穿越新建地下通道，管廊顶板与地下通道底板共结构；管廊于GL6+400处下穿规划河道，河底标高1.58m，管廊顶板距离河底不小于1m。GL6+690-GL6+740范围下穿园腾路隧道，管廊顶板与隧道底板共结构。

2 防水层降水施工

2.1 地质情况分析

本区地下水水位高，较难疏干。场地孔隙潜水稳定水位埋深0.40m～1.50m(水位3.32m～4.66m)，承压水水头在地面以下1.38m～2.02m，水位2.83m～3.06m，常年有水，水头低于潜水稳定水位。地下水位随季节不同有升降变化，雨水期水位会略有提高[1]。

根据地勘报告，本工程区域地下水分为松散岩类孔隙潜水、松散岩类孔隙承

压水、基岩裂隙水。松散岩类孔隙潜水分布广泛，均匀。主要存在于①层填土和全新世②-1、②-2层。①层填土弱透水，该土层的大孔隙往往成为地下水的赋存空间；全新世沉积黏性土、淤泥质粉质黏土，局部粉砂、粉土饱含地下水，但富水性弱，透水性弱。其渗透性和富水性差，水量贫乏，单井出水量一般小于50m3/d。松散岩类微承压水主要存在于②-3层粉砂夹粉土、②-5层粉细砂、③-1层粉细砂、③-2层粉细砂、④-1层中粗砂、④-2层含卵砾石中粗砂含水层。该层总体厚度大，渗透性和富水性良好，单井涌水量在500～1000m3/d。基岩裂隙水为碎屑岩类裂隙水，含水岩组岩性为白垩系浦口组的碎屑岩类组成，线路沿线分布广泛。由于场地基岩埋藏较深，基岩裂隙水对拟建工程实际影响较小。

孔隙潜水主要补给来源为大气降水、地表水入渗、灌溉水回渗，因区内地势平坦，地下水径流比较滞缓，排泄方式以自然蒸发、向长江等地表水体排泄以及少量的人工开采为主。

微承压水主要补给来源为上部孔隙潜水下渗和长江水的侧向渗流，与长江水有一定水力联系，排泄方式以径流及向长江水体侧向渗流为主。碎屑岩类裂隙水主要接受上部承压水主的入渗补给，排泄方式主要为径流。孔隙潜水主要分布于浅部厚层填土层及②-2 层软土中。稳定水位埋深0.40m～4.00m(水位3.29m～4.46m)。潜水水位受季节及气候影响明显。承压水水头在地面以下 1.38m～2.66m，水位 2.83m～3.06m，常年有水，水头低于潜水稳定水位，地下水位随季节不同有升降变化。

本项目基坑降水采用管井降水，孔径为 700mm，降水井间距16m，管井深

入基坑开挖面以下 6m 处，并避开桩基布设。在基坑外侧暂布一定数量的回灌（观测）井，观测坑外水位变化，兼做回灌井。具体数量、位置及工作属性视情况综合确定。

降水井井点构造如图1所示：

图1 降水井构造示意图

基坑降水严格执行“按需降水”的降水运行原则，避免过量降低地下水位。当基坑开挖至设计深度后，应根据坑内地下水的补给条件或水位恢复特征，采取合适的封井措施对降水井进行有效封闭。暗埋段降水井应在上部覆土完成后，才能停止降水及封井。

2.2 施工安排

安排在基坑开挖前 20 天开始，以保证有效降低基坑开挖深度范围内的地下水位标高以及被开挖土体的含水量，保证能够疏干。基坑开挖前地下水位应控制在坑底以下 1.0m。基坑降水须连续进行，确保任何情况下不中断，并满足排水要求。安排 1 支专业降水队伍进行基坑降水[2]。

2.3 工艺流程

基坑降水施工工艺见图2。

图2 基坑降水施工工艺流程图

2.4 钻井

按施工图布设的井位坐标测放井位，采用钢筋做显著标志，对井位处的地面标高进行测量，根据设计井底标高，确定井深。按设计井位，根据南京地区地下地层情况，施工时设置护筒，避免泥浆浸泡、冲刷导致孔口坍塌。采用反循环潜水钻机成井，井径不小于700mm，井孔保持圆正垂直。

2.5 换浆

井管下入前注入清水置换，砂石泵抽出沉渣并测定井深。用水泵或捞砂管抽出沉渣，使井内泥浆密度保持在1.15～1.25g/cm3。

2.6 吊放井管

井管采用Φ400mm 钢管滤水管，分节下放，滤水管外包多层土工布及中粗砂。井管要高出地面不小于200mm，并加盖临时保护。

2.7 填滤料

井管下入后立即填入中粗砂滤料。滤料沿井孔四周均匀填入，宜保持连续，将泥浆挤出井孔。填滤料时，应随填随测滤料填入高度，当填入量与理论计算量不一致时，及时查找原因。不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防不均匀或冲击井壁。洗井后，如滤料下沉量过大，应补填至井口下2m处，其上用粘土封填滤料必须符合级配要求，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%。

2.8 洗井

成井后，借助空压机清除孔内泥浆，至井内完全出清水止，再用污水泵反复进行恢复性抽洗，抽洗次数不得少于3次。洗井应在成井4小时内进行，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化难以破坏，影响渗水效果。洗井后可进行试验性抽水，确定单井出水量及水位降低能否满足设计要求。

2.9 下泵抽水

潜水泵在安装前，对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。检验电动机的旋转方向，各部位螺栓是否拧紧，润滑油是否加足，电缆接头的封口有无松动，电缆线有无破坏折断等情况，然后在地面上转1min，如无问题，方可放入井中使用。深井内安设潜水电泵，可用绳吊入滤水层部位。潜水电动机、电缆及接头必须有可靠的绝缘，每台泵配置一个控制开关。主电源线路沿深井排水管路设置。安装完毕应进行试抽水，满足要求后始转入正常工作。降水井在非使用期间内，井口地面以下2m范围内用粘性土回填压实，井管要高出地面0.2m，并在周围立显著标志和加井盖予以保护。

2.10 降水封闭

根据实际施工情况和设计要求并且在保证抽水效果的前提下对降水井进行封井处理。封井有2种工况：1种是回灌井点，另一种是隧道底板下的井点。回灌井点：随着隧道主体的向前推进，会有回灌回填，在确保横向纵向稳定的情况下，经业主，设计，监理同意后，才能封井，封井采用混凝土。

隧道底板下的井点：开挖至坑底施工底板时，在井点管位置设置底板Φ450钢管泄水孔，然后拆除井点管，待顶板覆土后方可封孔。泄水孔每600m2一个。封井方法如下：封井采用C40P8抗渗混凝土，在混凝土终凝后剔除顶部浮浆。在用加工成与钢管内径相同的6mm厚圆形钢板与钢管侧壁满焊。外侧采用2道6mm厚φ500mm环形止水钢板焊接，厚6mm，两层钢板间距应≤100mm。

图3 降水井封井示意图

3 质量保证措施

（1）确立以“精心施工、产品优良、顾客满意、保护环境、健康安全、诚信守法、以人为本、预防为主、追求卓越”的质量方针，牢固树立“百年大计、质量第一”的思想，视质量为企业的生命，健全质量保证体系，制定质量责任制，明确职责、任务和权限条款，成立工程质量创优领导班子及各方面的QC小组，明确课题和质量管理点。（2）严格按图纸、图集、技术规格书和技术规范施工。严格执行设计图纸要求及技术规范、标准、法规，做好自身的施工监督检查工作，设专职质量检查员，建立严格的自检制度[3]。（3）严格执行设计图纸要求及技术规范、标准、法规，做好自身的施工监督检查工作，设专职质量检查员，建立严格的自检制度。