浅谈砂质基坑降水

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摘要：地下水位高于建筑基础时，应采取的降水措施，本文以某煤炭工程为例主要介绍的是砂质基坑采用井点降水技术的施工方法，通过对基坑总涌水量、单根井点管涌水量的计算，确定现场井点如何布置、数量、间距以及抽水设备，并介绍了井点施工工艺以及注意事项。

关键词：坑井点降水

中图分类号： P426.6 文献标识码： A 文章编号：

一、工程及地质概况

某煤炭工程项目地位于内蒙古自治区锡林郭勒盟，地形开阔平坦，在地貌上场地属于冲洪积、湖积平原区。经勘察单位对场地勘测，自地坪向下60米深度范围内地层由第四系全新统风积粉土、冲洪积中砂、砾砂和第三系泥岩、砂砾岩组成。本地区2米以下及为砂砾层，且水位较高，开挖3米即出水，特殊的地质给基坑开挖带来很大难度。基础开挖时，开挖放坡1：1，必须考虑地下水控制问题。

二、井点确定及施工工艺

1、井点布置

本工程原燃料卸煤斗基础埋深10.4m，基础深度范围内主要为砂土，地下水位高于基底约7.5m，坑内采用井点降水。降水后水位低于基底0.5m。

1）井点的数量计算

根据地质勘察报告，井管深度不得穿透粉质粘土层，故选用15m井点，井管外径为330mm水泥滤管。

2）定抽水设备

本工程采用流量为50m³/h、扬程不小于25m的水泵，每三口井备用1台水泵，共需27台水泵。

3）井点的位置及验算

井点离基坑1m，以便给井点施工有充足的工作面。井点间距为8.4m，转角转角处不大于8.4m，否则降水范围有漏洞空间。

2、井点施工

1）井点施工工艺

施工准备做井口、钻机就位、钻孔回填井底砂垫层吊放井管回填管壁与井壁间砂滤层安装抽水设备试抽正常降水运行拆除

井点埋设采用泥浆护壁钻孔方法成孔，钻孔底部应比降水井设计深度深400mm,以防止下管过程中或抽水过程中引起的落砂无形中增高降水井井底标高。降水井管应置于孔中心，井管与孔壁之间用10～15mm豆石填充作过滤层，豆石必须在井管下完之后立即填充，不得延迟。施工过程中2#井因填豆石延迟造成糊管，抽水时间不长井内水即排完，而其它井则持续出水，最后不得不在2#井旁边补井。井点下端还需用砂砾填200mm，防止底部细砂顺吸水泵排除。上部井口部位0.5m内用粘土填充夯实。

2）施工要点

a）测放井位

井位间距按照计算要求合理布置，井位平面布置图布设井位测量地面标高，井位与要求位置偏差≤300mm，井位遇有地下障碍物需进行破碎，当因障碍物影响而偏差过大时，应考虑调整。定井位由专业测量人员进行，井位应设置显著标志，必要时采用钢钎打入地面下300mm，并灌入石灰粉。

b）挖泥浆池

根据场地条件在红线内距降水井3m处适当位置挖水泥浆池，每2-3口井共用一个泥浆池。

c）钻孔

管井采用CZ-22型冲击钻机和反循环钻机工艺成孔，地层自然造浆护壁。根据第一口井成孔情况，确定局部钻进到砂卵石地层时，采用膨润土护壁成孔。孔径不小于600mm，钻孔应保持圆正垂直，孔深不小于设计深度，正偏差≤200mm。

d）终孔清孔

井管下入前应注意清水置换泥浆，并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。

e）下管

井管采用无砂砼管，在混凝土预制井托上放置井管，在底部中间设导中器，四周栓8号铁丝，缓缓下放，当管口与井口相差200mm时，接上节井管，接头处用玻璃丝布粘贴，以免挤入泥砂淤塞井管，竖向用2-3条30mm宽竹条绑扎井管管身，固定井管。底端井管作为沉砂管。为防止上下管节错位，在下管前将井管要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨、泥砂或异物进入井中，井管要高出地面300mm，井口加盖。

f）填滤料

井管下入后立即填入滤料。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。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%。

g)洗井

成井后需用污水泵反复进行恢复性抽洗，抽洗次数不得少于6次。抽水至井内完全出清水止。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。

h）水泵安装

潜水泵用钢丝绳吊放，泵的端部至井底距离不小于1.5m。安装并接通电源，每井附近设置电闸箱，预埋电缆，做到单井单控电源，并安装漏电保护系统。考虑降水时间的长短，配备不同规格型号的抽水设备，另外要配备备用潜水泵，以便出现故障后及时更换。每井配备一逆水阀门进行出水控制，以免发生倒流现象。

j）排水系统

排水系统需根据基础施工现场的出口位置和排水位置确定，合理安排排水管线，确定排水方案（管道铺设采用一定的坡度，一般为1.5‰）。

l)供电系统

供电系统是保证降水工作安全、可靠运行的关键环节。根据现场降水工作的总用电容量，配设供电线路，并配置应急自备电站，与市电组成准双回路系统。备用发电机组必须在基坑开挖之前就位，并做好现场调试工作，确保市电停电时及时投入使用。

m)抽降

联网抽降后应连续抽水，不应中途间断，水泵、井管维修应逐一进行。开始抽水时，因出水量大，为防止排水管网排水能力不足，可有间隔的逐一起动水泵，根据现场情况适当作出调整。抽水开始后，应做抽水试验，检验单井出水量、出砂量及含水层渗透系数。当出砂量过大，可将水泵上提，如出砂量仍然较大，应重新洗井或停泵补井。

n)水位观测

为了控制和了解在抽水过程中地下水位的变化情况，同时为土方开挖提供可靠的依据，达到指导施工的目的。拟定在抽水前进行静止水位的观测，抽水初期每天早晚观测2次，水位稳定后每天观测1次，水位观测精度±2cm。

o)补救措施

当降水不能降至预期水位时可采取如下补救措施：加强降水井的抽水力度及效果；降水井经长时间抽水可能造成淤井、死井现象，可采用洗井设备重新洗井至抽水正常；加大抽水泵的功率，采用大功率泵抽水；在原有降水井之间补打降水井。

p)辅助降水措施

场区内如局部在隔水层潜水不能完全通过降水井排出，土方开挖见水时可采用明排法排水，即在沟槽内沿槽边挖排水沟，并间隔一定距离挖集水坑，坑内下入过滤管，管外填充级配砂石，在管内下泵抽水。在坡壁渗水处应插入导水管，将坡壁水排入下面的排水沟。

3）质量标准

a)井点管间距、埋设深度应符合设计要求，一组井点管和接头中心，应保持在一条直线上。

b)井点埋设应无严重淤塞、出水不畅或死井等情况。

c）降水施工的质量检验标准见下表：

3、施工注意事项

a）成孔时，如遇地下障碍物，可在间距1m内补一井眼。土方挖掘运输车道不设置井点，这不影响整体降水效果。

b）在正式开工前，由电工及时办理用电手续，保证在抽水期间不停电。抽水应连续进行，特别是开始抽水阶段，时停时抽，会导致虑管阻塞。同时由于中途长时间停止抽水，造成地下水位上升，会引起土方边坡塌方等事故。

c）井点降水应经常进行检查，其出水规律应“先大后小，先浑后清”。若出现异常情况，应及时进行检查。

d）在抽水过程中，特别是开始抽水时，应检查有无井点管淤塞的死井，可通过管内水流声、测量水位等方法进行检查。

e）设置PVC主干管，每台抽水泵应与主干管连接。主干管直接通到草原进行排水。

f）基坑周围上部应挖好水沟，防止雨水流入基坑。

g）井点位置应距坑边1m，以防止井点设置影响坑边土坡的稳定性。水泵抽出的水向场区外排放，离基坑越远越好，以防止下渗回流，影响降水效果。由于场地处于草原地区，场地平坦，不必考虑水势方向，如处于周边地势较高情况，则排水向地势交洼地方排水，以防水渗入大地倒流基。