深基坑支护降水在某工程中的应用

2020-11-26朱纪凯

建材发展导向 2020年7期

朱纪凯

（东营市东凯投资促进有限公司，山东东营 257091）

1 工程概况及地质条件分析

某工程雨水泵站的DN2200 双排雨水管线分项工程开挖深度5～6m，开槽前按照施工组织设计要求把水位降至槽底50cm 以下，保证干槽作业。该地区位于黄河入海口，本地区地下水属潜水类型，含水层主要为粉土及粉砂层，地下水位平稳。地下水位高，地下水会渗流入开挖后的沟槽中，引起基底积水、边坡失稳、塌方等现象，进而影响工程成本、进度和质量。

2 工程施工方案分析

工程中以往常采用轻型井点降水，该方案降水深度小，并且需要有较大空间安装配套抽水设备及提供固定排水地点。但工程位于红星美凯龙商业区、蓝色港湾等均处于在建状态，往来工人多，难以满足上述要求。同时，排水管线施工中的砌体及随后进行的路基路面施工中需要足量的水来满足养护、调节结构层含水量等各种需求。在此情况下，可采用深井降水工艺。

深井降水是基于水井渗流理论，根据这一理论，水井可分无压井和承压井，无压井和承压井又可分为完整井和非完整井。在东营地区，根据地质条件，适宜应用无压非完整井理论。

深井降水在市政排水管线开槽施工中，一般平面布置为单排形，根据水文地质资料、施工环境、经验资料等确定各水文参数，进而进行井深、涌水量、井间距及最短降水天数等的计算及实施。它适用于地下水位降低大的开槽水施工，当含水层在垂向上很不均匀时，应用深井降水的效果更加明显，同二级轻型井点降水相比，深井降水的造价也是较低的。

3 推荐方案对周围建筑物的影响

深井降水将地下水抽提后，会使周边建筑物，尤其是楼房的地基承载力降低而产生不均匀沉降，导致建筑倾斜、裂缝等后果，因此施工时必须考虑降水对周围建筑物的影响。

降水时，需调查建筑物基础入土深度、力学性能及距深井的最小水平距离，然后计算在该基础处的地下水位下降值X 以判断降水曲线位置，若降水曲线在楼底处位于基础底面之上，则降水对楼房不会造成太大影响[1]。此外，为了安全，还可对周围建筑进行监控，在建筑物上设置沉降观测点，可每天不间断观察墙体是否有沉降、裂缝、墙皮是否有脱落现象，并用经纬仪和水准仪观测建筑是否倾斜或下沉。

4 深井降水施工及相关质量保证措施

4.1 深井降水构造及工艺要求

深井降水主要由滤孔管、滤层和抽水设备组成。滤管为无砂管，采用30～50mm 的砾石与水泥经挤压胶结成型，孔隙仅有一部分被水泥填充，空隙率可达20%，直径一般为400～600mm，壁厚35～40mm，每节1m。滤层为10～15mm 的粉碎鹅卵石、碎石、粗砂按一定比例拌匀。抽水设备主要是污水泵和清水泵。

深井施工顺序：井位放样→做井口，按护筒→钻机就位，钻孔→吊放沉淀管→吊放井管→回填管壁与孔壁间的过滤层→安装抽水控制电路→试抽→降水井正常工作。深井成孔采用回转钻孔，用泥浆护壁，孔口设置护筒，一侧设排泥沟、泥浆坑，孔径一般比管径大100～200mm。钻孔深度根据抽水期内可能沉积的高度适当加深。钻孔至设计高程后清孔，将滤管用3 层无纺布，结头处用土工布等加竹片用铁丝绑牢后，连续下入孔中，并在孔、管之间填以滤料（中粗砂或小砾石）。井管安放力求垂直，考虑含水层的分布情况及弱透水层的部位，井管直接落入钻孔孔底，在井管底部留1.5m 井管作为沉淀管，其上为滤管部分。然后清井。清井时用清水泵和污水泵同时作业，循环抽水，由清水泵将清水注入孔底，污水泵在液面抽水，直至孔中水质变清后改由污水泵抽水。每井一泵，泵的型号及规格根据涌水量和降水深度而定。

4.2 质量保证措施

1）无砂管工艺适用于层渗透系数较大，且降水深度较深的土层，如用于亚砂土及粉砂土效果最好，尤其在其中夹杂有淤泥或不透水层交互出现时，效果将比其他降水方式明显[2]。2）打井时要注意成孔的垂直度，井孔应垂直，深度应符合要求，孔径宜上下一致。以免造成塌孔和影响安管。井孔深度应考虑抽水期间沉淀物的高度，一般比设计加深2米。井口应加保护措施，防止杂物掉入井内。3）安装水泵和调换水泵前，均应测量井深和井底沉淀物厚度，必要时清洗水井，冲除沉渣。井点安装后要及时清井及抽水，抽水要连续作业，以便使水路畅通，以免造成管外泥浆将滤孔堵塞，形成“死井”。4）深井降水过程中要派专人管理，昼夜值班，及时测量井深及井内水位变化情况，并做好记录。5）工程开工时，要做好施工组织设计，尽量避开雨季进行降水；对地表水进行有效的截流，对抽出的水要及时排走。6）抽出的地下水中含泥量应符合规定，若发现水质混浊，应分析原因及时处理，防止泥砂流失引起地面沉陷。水质浑浊的原因主要有以下几种：棕皮绑扎层数少；棕皮没绑紧；滤层填砂不均匀；滤管破坏；井底水上涌。7）降水完毕后应根据工程特点和土方回填进度陆续关闭。土中所留孔应立即用砂土填实。若地基有抗渗等特殊要求时，孔口应按有关要求填塞。