深基坑井点降水及沉井支护施工工法

高地下水位下的深基坑施工工法沉井支护井点（砂砂管井）降水水完成单位：中交交第四公路工工程局有限公公司曾珍明1前言1.0.1为满满足深基坑开开挖施工要求求、降低造价价、提高功效效而编制本深深基坑砂管井井井点降水及及沉井支护施施工工法。1.0.2在高地下水水水位及深基基坑开挖施工工中形成本工工法。2工法特点2.1本工法法在工艺上具具有以下优点点：排水量大、降水水深、降水效效果好；降水范围大、井井距大、对施施工平面布置置的干扰小；；降水井及沉井制制作较易解决决、机械灵活活、操作简单单；井点制作，降水水设备及操作作工艺、维护护管理均较简简便；沉井结构截面尺尺寸和刚度大大，承载力高高，支护稳定定性好，减少少了承台模板板投入及模板板安装工序，可可用于很大深深度地下工程程的施工；施工不需复杂的的机具设备。2.2砂管井井井点降水及及沉井制作周周期相对一般般钢板桩等常常规支护方案案虽制作周期期较长，但可可以在不增加加投入的情况况下大面积的的展开作业面面，大大缩短短了整个工程程深基坑的进进度。2.3在深基基坑开挖中有有效消除了在在开挖过程中中可能发生的的塌方等安全全事故，且保保护了临边建建筑，从而保保证开挖安全全和施工质量量。2.4由于采采用本法在深深基坑开挖中中减小了挖、运运及回填土方方量，故大大大减小了深基基坑开挖工程程造价，同时时缩短工期。3适用范围本法适用于地下下水水位高、临临江临水、开开挖深度大且且具有流沙等等地质条件的的深基坑开挖挖，流沙现象象越强，本工工法的优越性性越明显。4工艺原理砂管井井点就是是沿基坑每隔隔一定距离设设置一个砂管管井，每个砂砂管井单独用用一台水泵不不断抽水来降降低水位。根根据承台的设设计尺寸制作作合适的沉井井，利用沉井井进行深基坑坑支护。首先根据工程需需要将地下水水水位降低至至合适位置，并并在承台设计计坐标位置上上制作足够刚刚度的沉井备备于支护，之之后再进行基基坑开挖。砂管井井点降水水根据水在土土中渗流规律律及达西定律律，及土体本本身如果存在在并保持水头头差，水就会会不断地产生生流动，形成成稳定流。其其渗流速度：：v=k·ii(适用于砂砂及其他较细细颗粒的土中中)。水在土土中渗流的速速度v取决于两方方面的因素：：①土的透水性性(反映为渗透透系数k的大小)；②水力条件(反映为水力力梯度i的大小)。砂管井降水的降降水曲线如图图4-1降水曲线5施工工艺流流程及操作要要点5.1工艺流流程工艺流程图见见5.1。管井井位及沉井放样管井井位及沉井放样沉井预制钻孔法成井沉井预制钻孔法成井安装滤水井管安装滤水井管回填管壁与孔壁间过滤层回填管壁与孔壁间过滤层安装水泵及控制电路、试抽安装水泵及控制电路、试抽基坑开挖、沉井下沉至设定标高降水基坑开挖、沉井下沉至设定标高降水沉井封底沉井封底降水完毕封井降水完毕封井5.1施工工艺艺流程5.2施工方方法以昌黄连接线项项目承台深基基坑为例：5.2.1施工工程序制作程序：场地地整平→放线→夯实基底，抄抄平放线验线线→铺砂垫层→绑沉井身钢钢筋→支井身模板→浇筑混凝土→养护、拆模→下沉；下沉程序：下沉沉准备工作→打降水井、降降水→设置垂直运运输机械→挖土下沉→观测→纠偏→沉至设计标标高、核对标标高→浇筑封底混混凝土→承台施工。5.2.2沉井井制作沉井采用钢筋混混凝土，如在在软弱地基上上制作沉井，应应采用砂、砂砂砾或碎石垫垫层，用打夯机夯实使之之密实，厚度度根据计算确确定；沉井一次制作下下沉，以减少少沉井自由高高度，增加稳稳定，防止倾倾斜；沉井制作采取在在刃脚下设置置木垫架或砖砖垫座的方法法，其大、小小和间距应根根据荷重计算确定；浇筑的沉井身混混凝土应密实实，外表面平平整、光滑。突突出井壁面部部分应在拆模模后铲平，以利防水和下沉沉。5.2.3降水水本工程由于地下下水位较高，且且基坑全部位位于粉砂层，采采用D300砂管井降水水，井深15米，井间距6米，沿沉井井周边布置，工工艺流程如下下：钻孔：使用一台台冲击钻钻孔孔，孔径为60cm；安装管井：井管管采用无砂混混凝土滤水管管，连接要采采取有效措施施，使其紧密密牢固，防止井管错位，造造成漏泥。井井管安装完成成后，向孔内内填500mm厚粗砂滤料料；洗井：管井安装装后，立即抽抽水洗井，防防止时间闲置置，使滤管堵堵塞。使用1.5寸～2.5寸的高压潜水泵泵，一个井点点一个水泵；；抽水：洗井后留留出清水，此此时即可连续续抽水；井管封闭：井管管封闭在不需需要继续降水水后进行，封封闭采用级砂砂填实，为了了加强施工缝处的防水效效果，底板侧侧壁处用双道道上水处理。5.2.4沉井井下沉下沉前应进行井井壁外观检查查，检查混凝凝土强度，并并根据勘测报报告计算极限限承载力，计算沉井下沉的的分段摩阻力力及分段的下下沉系数（≥1．15～1．25），作为判判断每个阶段段可否下沉，是是否会出现突突沉以及确定定下沉方法及及采取措施的的依据；下沉前应分区、分分组、依次、对对称、同步的的破除（拆除除）刃脚下的的垫层；小型沉井挖土多多采用人工或或风动工具；；大型沉井，在在井内用小型型反铲挖土机机挖掘。挖土须分层、对对称、均匀地地进行，一般般在沉井中间间开始逐渐挖挖向四周，每每层高0．4～0．5m，沿刃脚周周围保留0．5～1.5m宽的土堤，然然后沿沉井壁壁，逐层全面面、对称、均均匀的削薄土土层，每次削削5～10cm，当土层经经不住刃脚的的挤压而破裂裂，沉井便在在自重作用下下均匀垂直挤挤土下沉，使使其不产生过过大倾斜；在挖土下沉过程程中，现场技技术人员、测测量人员、挖挖土工人应密密切配合，加加强观测，及时纠偏；由于下有流砂，要要求降水面高高程始终低于于沉井底高程程；沉井下沉观测方方法为在沉井井外壁周围弹弹水平线，井井筒内按4等分或8等分标出垂垂直轴线，各吊线线坠一个，对对准下部标板板来控制。观观测时间，每每班三次，接接近设计标高高时两小时一一次。随时掌掌握分析观测测数值，当线线坠偏离垂线线达50mm或标高差在100mm，应立即纠纠正。挖土过过程中可通过过调整挖土标标高或外力进进行纠偏；筒壁下沉时，外外测土可能会会出现下陷，并并与筒壁间形形成空隙，一一般干筒壁外外侧填砂，以减小下沉的摩摩阻力，并减减少了以后的的清淤工作。雨雨季应在填砂砂外侧作挡水水堤，以阻止止雨水进入空空隙，防止出出现筒壁外的的摩阻力接近近于零，而导导致沉井突沉沉或倾斜的现现象；沉井下沉接近设设计标高时，应应加强观测，防防止超沉；沉井下沉出现倾倾斜，如调整整挖土仍不能能纠正时，可可加荷调整；；沉井挖出之土方方用吊斗吊出出，运往弃土土场，不得堆堆在沉井附近近。5.2.5沉井井封底沉井下沉至设计计标高，即可可进行封底；；封底采用浇筑一一层30cm厚C25混凝土垫层层，在刃脚下下切实填严，振振捣密实，以以保证沉井的最后稳稳定，达到50％强度后，可可以绑扎承台台钢筋；混凝土养护期间间应继续抽水水，待封底混混凝土强度达达到70％后，对集集水井逐个停停止抽水，逐个封堵堵。封堵方法法是采用级砂砂填实。砂管井的成井和和沉井的制作作可同时进行行，根据所需需降水水量及及基坑设计底底标高选择砂砂管井管径、井井距及井深。根根据基坑土侧侧压力计算沉沉井结构尺寸寸和配筋。5.3操作要要点5.3.1砂管管井不能应在在不透水层上上，严禁穿透透不透水层；；5.3.2砂管管井的回填必必须使用中粗粗砂，否者堵堵塞砂管井孔孔壁过滤孔；；5.3.3降水水应连续进行行直到沉井封封底并待混凝凝土强度达到到一定；5.3.4沉井井底部韧角方方向及刚度应应满足要求。6材料与设备备所进材料与设备备都应例行进进场检验，合合格方能使用用。主要材料料设备如下：：序号机具名称规格单位数量备注1井管φ200～6000mm、长为800至1000mmm不等口水泥砾石漏水管管、数量根据据实际需要确确定2水泵QY-25型、1.1kww台潜水电泵3钻机CF-205型型台14挖机PC-200型型台15装载机ZL-50台16起重机8~16T台1根据需要确定7自卸车5~10T台1根据需要确定7质量控制7.1质量控控制标准7.1.1降水水井施工的质质量检验标准准7.1.2沉井井的质量检验验标准项目序号检查项目允许偏差或允许许值检查方法单位数值主控项目1混凝土强度满足设计要求((下沉前必须须达到70%设计强度)查试件记录或抽抽样送桕2封底前，沉井((箱)的下沉稳定定mm/8h<10水准仪3封底结束后的位位置刃脚平均标高(与设计标高比比)mm<100水准仪刃脚平面中心线线位移<1%H经纬仪，H为下下沉总深度，H<10m时，控控制100mmm之内四角中任何两角角的底面高差差<1%1水准仪，1为两两角的距离但但不超过3000mm，1<10m时，控制在在100mmm之内一般项目1钢材、对接钢筋筋、水泥、骨骨料等原材料料检查符合设计要求查出厂质保书或或抽送检2结构体外观无裂缝，无蜂窝窝、空洞，不不露筋直观3平面尺寸长与宽%±0.5用钢尺量，最大大控制在1000mm之内曲线部分半径%±0.5用钢尺量，最大大控制在500mm之内两对角线差%1.0用钢尺量预埋件mm20用钢尺量4下沉过程中的偏偏差高差%1.5～2.00水准仪，但最大大不超过1mm平面轴线<1.5%H经纬仪，H为下下沉深度最大大应控制在3300mm之之内，此数值值不包括高差差引走的中线线位移5封底混凝土坍落落度cm18～22坍落度测定器注：主控项目33的三项偏差差可同时存在在，下沉总深深度，系指下下沉前后刃脚脚之高差。7.2质量控控制措施7.2.1降水水质量控制措措施降水施工方案经经监理审批后后实施，由专专人负责抽水水、观测，做做好观测记录录，及时反馈信息；地面钻孔前，探探明孔位处确确无地下管道道、管线后钻钻孔，否则调调整井位；井管施工过程中中，控制井径径、井深、砾砾石砼配比、砂砂石料填筑、洗洗井、试抽五五道工序的质量；按降水监测要求求做好监测记记录，根据水水位、水量变变化情况及时时采取调整措措施；井点供电系统采采用双线路，防防止中途停电电或发生故障障，影响排水水；井点管理设位置置间距深度应应符合设计要要求重直度应应小于井深的的1%；井点埋设井底沉沉渣厚度应小小于80mmm使用应无严严重淤塞没有有出水水畅或或死井等情况。最低降水深度应应符合设计要要求；降水系统施工完完后应试运转转如发现井管管失效应采取取措施使其恢恢复正常如无无可能恢复则应报废另行行设置新的井井管。7.2.2沉井井支护质量标标准沉井是下沉结构构，必须掌握握确凿的地质质资料，钻孔孔可按下述要要求进行：面积在200mm2以下(包括200m2)的沉井，应应有一个钻孔孔(可布置在中中心位置)；面积在200mm2以上的沉井井，在四角(圆形为相互互垂直的两直直径端点)应各布置一一个钻孔；特大沉井可根据据具体情况增增加钻孔；钻孔底标高应深深于沉井的终终沉标高；每座沉井应有一一个钻孔提供供土的各项物物理力学指标标、地下水位位和地下水含含量资料。沉井的施工应由由具有专业施施工经验的单单位承担；沉井制作时，承承垫木或砂垫垫层的采用，与与沉井的结构构情况、地质质条件、制作作高度等有关。无论采采用何种型式式，均应有沉沉井制作时的的稳定计算及及措施；多次制作和下沉沉的沉井，在在每次制作接接高时，应对对下卧层作稳稳定复核计算算，并确定确保沉井接高高的稳定措施施。沉井施工除应符符合建筑地基基基础工程施施工质量验收收规范GB502202-20002规定外，尚应符合现行国国家标准《混混凝土结构工工程施工质量量验收规范》GB502204及《地下防防水工程施工工质量验收规规范》GB502208的规定；沉井在施工前应应对钢筋、电电焊条及焊接接成形的钢筋筋半成品进行行检验。如不不用商品混凝土，则应对对现场的水泥泥、骨料做检检验；混凝土浇注前，应应对模板尺寸寸、预埋件位位置、模板的的密封性进行行检验。拆模模后应检查浇注质量((外观及强度)，符合要求求后方可下沉沉；沉井竣工后的验验收应包括沉沉井的平面位位置、终端标标高、结构完完整性、渗水水等进行综合检查。8安全措施8.0.1降水水时加强对周周围地表及建建筑物的沉降降观测，及时时取得数据，保保证安全施工工。8.0.2一旦发生水水位观测孔中中的水位、水水量变化异常常、局部区域域出现超降现现象，立即采采取措施。停止降降水，必要时时进行地下回回灌。8.0.3加强强对附近管线线的沉降观测测，及时取得得数据，保证证安全。8.0.4发现周围地地表、建筑物物和管线监测测记录有异常常，立即进行行分析，必要要时停止降水水，进行加固。8..0.5沉井施工前前，应查清沉沉井部位的地地质水文及地地下障碍物情情况，摸清对对邻近建筑物物、地下管道等设施施的影响情况况，并采取有有效措施，防防止施工中出出现问题，影影响正常、安安全施工。8.0.6严格格遵循沉井垫垫架拆除和土土方开挖程序序，控制均匀匀挖土速度，防防止发生突然然性下沉。严严重倾斜现象象，导致人身身事故。8.0.7提前前作好沉井下下沉中的降排排水工作、作作好降水记录录，并设备用用电源，以保保证沉井挖土土过程中不出出现大量涌水水、涌泥或流流砂现象，以以避免造成淹淹井事故。8.0.8沉井井上部应设安安全平台，周周围设栏杆，井井内上下层立立体交叉作业业，设安全网网、安全挡板板；避开出土土的垂直下方方作业；井下下作业应戴安安全帽、穿胶胶皮鞋。8.0.9沉井井内土方吊运运，应由专人人操作和专人人指挥，统一一信号，预防防发生碰撞或或脱钩；起重重机吊运土方方和材料靠近近沉井边坡行行驶时，应加加强对地基稳稳定性的检查查，防止发生生塌陷、倾翻翻事故。8.0.10沉沉井挖土应分分层、分段、对对称、均匀地地进行，达到到破土下沉时时，操作人员员要离开刃脚脚一定距离，防防止突然性下下沉而造成事事故。8.0.11加加强机械设备备维护、检查查、保养；机机电设备由专专人操作，认认真遵守用电电安全操作规规程，防止超超负荷作业，并并设漏电保护护器；夜间作作业，沉井内内外应有足够够的照明，沉沉井内应采用用36V安全电压。8.0.12本本法应尽量避避开雨季施工工。9环保措施及文文明施工9.0.1降水水井施工过程程中所产生的的泥浆待沉淀淀以后再外运运至指定地方方，并于工程程结束后对排排放地的泥浆浆掩埋或进行行绿化。9.0.2废水水排放控制：：在搅拌机前前台及运输车车清洗处设置置沉淀池。排排放的废水要要排入沉淀池池内，经二次次沉淀后，方方可排入市政政污水管线或或回收用于洒洒水降尘。未未经处理的泥泥浆水，严禁禁直接排入城城市排水设施施和河流。9.0.3合理理安排施工项项目，有效控控制施工噪声声，施工人员员不得大声喧喧哗和撞击其其它物件，减减少人为的噪噪声扰民现象象。9.0.4基坑坑土及时清运运，垃圾及工工程渣土车辆辆，不得超载载，并保证行行驶途中不抛抛洒滴漏不污污染道路和环环境。运输车车辆要有防漏漏设施。9.0.5工地地出入口有专专人负责指挥挥交通安全，并并检查登记外外来人员。运运输出入现场场必须清扫整整洁方可离场场上路行驶。9.0.6禁止止将有毒有害害的废弃物用用作土方回填填，以免污染染地下水和环环境。9.0.7施工工车辆和人员员一律走施工工入口，车辆辆在场区内要要慢速行驶，禁禁止鸣高音喇喇叭，按规定定线路进入施施工现场。9.0.8提前前贴出安民告告示，以得相相邻单位及附附近居民的谅谅解和支持。9.0.9现场场内外应设置置质量安全文文明施工等方方面的宣传标标语和宣传标标牌。各类标标识牌应规格格统一、清晰晰、美观、安安全整齐。9.0.10施施工便道其厚厚度和强度应应满足施工和和行车的需要要，要平坦、畅畅通，并设置置相应的安全全防护措施和和安全警示标标志。施工材材料的堆放应应位置明确、堆堆放整齐、场场地硬化及挂挂材料名称标标识牌。9.0.11施施工现场由专专人负责环境境卫生和保洁洁工作。施工工现场应设置置卫生间，污污物通过管道道排入市政污污水管线，并并有水源冲洗洗和专人负责责卫生工作。食食堂饮事员必必须申领健康康证，食堂应应符合卫生标标准。临时建建筑物（包括括办公用房、宿宿舍、食堂、仓仓库、厕所等等）要求稳固固、安全整洁洁，并满足消消防要求，禁禁止使用工棚棚、石棉瓦、油油毛毡搭建。民民工集体宿舍舍，应具备良良好的防潮、通通风、采光等等性能，与作作业区隔离。并并配置消暑和和防蚊虫叮咬咬设施。9.