降水井施工及封井措施.docx

1降水井施工及封井措施1.1 5.5.1.降水井施工要求(1)工艺流程准备工作一钻机进场一定位安装一开孔一钻进一终孔后冲孔换浆一下井管 一稀释泥浆一填砂一止水封孔一洗井一下泵试抽一合理安排排水管路及电缆电 路f试抽水一正式抽水。(2)设备选型本工程钻井设备选用KQ-1250型水文地质钻机，降水井孔径最大为750ninb 成孔采用正循环自然泥浆造浆，泥浆护壁回转钻进成孔，钻头选用带保径圈的 三翼钻头，钻头直径按设计及规范要求。根据施工经验，使用这些钻头施工稳 定性好，能确保成孔质量，能有效控制成孔中的缩径现象，为确保工程质量奠 定基础。(3)施工技术要求准备工作具备开工条件后，即开始施工部署，落实材料和人员，合理安排人财物。材料到位专人负责进料，工程师核定，确保井管、过滤管、填料、粘土等材料的质量。材料不到位不能开钻。钻进中尽量采用地层自然造浆，如果地面自然造浆难以实现可以适当的在 泥浆池中加入优质粘土辅助造浆。钻进过程中泥浆比重应控制在1.05左右，如 果遇到砂层容易产生塌孔，泥浆比重可适当调高至1. n.2o整个钻进过程中 要求大钩吊紧后徐徐给进(始终处于减压钻进)，避免钻具产生一次弯曲，特别 是开孔时不能让机上钻杆和接头产生大幅摆动。每钻进一根钻杆应重复扫孔一 次，并清理孔内泥块后再接新钻杆，终孔后应彻底清孔，直到返回泥浆内不含 泥块后提钻。(5)下井管铁井管：按设计井深预先将井管排列、组合，下管时所有深井的底部按标 高严格控制，并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔，每节井管的两端口要 找平。井管外包一层4060目滤网。下管要准确到位。自然落下，稍转动落到 位，不可强力压下，以免损坏过滤结构。减压井下井管非常重要的一个环节就 是焊接质量，一定要保证承压水水头以下所有接头焊接严密，不得存在漏焊或 是沙眼存在。无砂管：无砂管下井管前，准备一根钢丝绳(约5nm1),将钢丝绳的一端 固定，将一节无砂管井管和一个木质井底捆扎在一起，并将钢丝绳穿过井底中 央的凹槽，然后缓缓放入孔中，井管与井管间采用竹片及铁丝固定，慢慢释放 钢丝绳，直至下井管完成。(6)填料在本工程中疏干井和坑外观测井宜采用粒径0. 2-0. 3mm的干净石硝，减压 井由于对应土层含有粉细砂颗粒较细，常规直径的石硝不能起到滤水挡砂的作 用，因此减压井滤料选用中粗砂。井管下入井内后，将填砾徐徐填入，填料的 过程不能过快过猛，避免滤料冲击井管致使井管倾斜，影响滤水效果，此外填 料的过程应沿降水井四周均匀填放避免始终固定在同一位置导致填料不均匀。 并随填随通过测绳量测填砾顶面的高度，不得超出预定设计高度,所填滤料对应 降水井的滤水管位置，高出滤水管2m。(7)止水为了防止上部土层中的水沿砾料进入抽水井内，同时防止回填不密实下部 承压水沿井管壁向上冒水，严重情况会导致基坑沿井管壁发生涌水。在降压井 填砾顶部填5.00m厚的优质粘土止水，优质粘土在沉底后会发散膨胀，从而保 证充填密实，从而保证了止水效果。其上再用粘土填实，一直填到地面。用粘 土回填止水时，粘土的块度不大于100mm,以防止孔内架空回填不到位。不管 是优质粘土还是普通粘土一定要保证回填密实。(8)洗井首先利用空压机洗井，最后再用水泵洗井并清除井底存砂。洗井工作应在 填料完成后及时进行，避免由于洗井不及时导致泥浆沉淀，井壁形成较厚泥皮 并硬化，严重影响滤水效果和出水量。因此洗井应确保试抽水期间不断流。空 压机洗井有一套完整的洗井设备，其作业原理就是利用物理学上的伯努诺原理, 通过特制的洗井枪头向井底充气，通过充气将井内泥浆和井底沉渣搅动，充气 的同时在井口形成负压，通过大气压力将混合的泥浆和沉渣吹出。持续一定时 间，由于外界水源不断的向井内补给，泥浆沉渣不断的被带走，最后至水清砂 净。1.2 、降水施工管理、降水运行要求在所有降水井施工完成后，应针对每口井进行试抽水，安装泵体要稳，泵 轴垂直。泵体安装在过滤管的中部或中部偏下深度处。排水管及电源线路连接 完好后，进行试抽水，测定抽水井的流量、水位变化及观测井的水位变化，最 终确定水泵型号。此外在所有降水井施工完成后，正式抽水运行之前，应根据现场实际情况， 进行生产性抽水试验，生产性抽水试验目的在于定性的检验围护结构的渗漏情 况（通过分析各井的涌水量以及对应位置的坑外观测井水位变化进行判断）、检 验基坑排水系统是否满足要求、检验基坑降水用电量是否满足要求、检验上下 含层水之间的水力联系，初步判断疏干降水对于第二承压含水层水位的影响。 正式运行方案需待完成抽水试运行之后再进行完善。正式抽水运行需要做好以下几方面的工作：（1）抽水井个数和抽水量大小应根据基坑开挖深度进行控制，以减少对周 围环境的影响。（2）抽水需要24小时派人值班，并做好抽水记录，记录内容包括降水井 涌水量Q和水头降s,以掌握抽水动态，指导降水运行达到最优。（3）降水施工过程中应针对每口井做好流量计量,采用安装流量计的方法, 需要观测记录人员准确详细的记录。由于降水井中抽出的水或多或少的含有一 定的泥沙，这对于流量计的损坏非常严重，导致计量偏差较大，因此降水过程 中还可以采取简易的方法测定井的涌水量，即通过一固定容积的容器（水桶、 水箱等）盛水，同时计量容器装满水所需要的时间，进而换算出单井的抽水流 量，可以重复多次取平均值来作为单井的抽水流量值。（4）疏干降水应在基坑正式开挖前20天内进行，确保疏干质量。122 5.522、降水排水措施由于天津地区土质比较特殊，基坑开挖范围内土体经常存在砂粘混杂的图 层情况特别是普遍存在4粉质粘土，呈软塑状态含水量高透水性差，常规的 管井降水对于此层土的疏干效果并不明显。在这种土质条件下单纯的管井降水 效果不是很明显，因此在基坑开挖过程中经常会出现，少量的明水。此外围护 结构渗漏也会导致基坑内出现积水，因此在常规的管井降水同时需要在基坑开 挖面上布置一定的集水明排措施（集水沟集合集水坑），其作用包括以下几个方 面：收集外排坑底、坑壁渗出的地下水；收集外排降雨形成的基坑内外地 表水；收集外排降水井抽出的地下水。因此，在基坑开挖过程中，在基坑开挖面上人工或使用机械施做明排沟， 既保证基坑范围内干燥，又能将明水聚集在一起，集中排出。一般结合集水井 一同使用，集水井采用钢筋笼外填碎石滤料，井径一般在700mm左右，深度不 小于1.2m。针对天津地区4层土质的特点，选用基坑管井降水附带一定的名 排措施，可以有效的解决这一问题。L2.3 5.523、降水备用设备在运行过程中，如果发现某一个或几个降水井不能保持运行，现场管理人 员立即组织人员进行用电线路和水泵检查，如果是泵出现问题立即换泵，确保 降水的顺利进行，降水过程中要准备有10台以上备用泵，占正常使用泵的10% 以上，泵的启动系统要切实可靠。L2.4 5.524、降水电源保证降水成功与否直接关系到整个工程的安全，所以在施工过程中不能忽视一些影响降水安全的因素。必须双电源保证，在工业用电的同时需配备一台柴油发电机，需电量约为 75KW,为了保证柴油发电机处于完好状态，需定期对发电机进行试运行保证应 急时能够发动供电。同时在线路设计时必须自动切换电源，让降水井的电源得 到持续供电，保证在基坑开挖过程中降水不得中断，否则造成的后果无法估量。2 5.6、基坑封井方案2.1 5.6.1.封井要求封井分为大底板前封井、大底板达到设计强度后封井、设计确认抗浮及后 浇带满足要求后封井三个主要阶段。第一阶段：大底板施工前部分不参加运行井（备用兼观测井）出水量较小 的疏干井可以先进行封井。封井前利用基坑内的其他工作的疏干井继续运行， 控制潜水水位始终位于基底以下0. 5L Onio第二阶段：大底板完全达到设计强度后，留部分井做应急井、结构抗浮井 及后浇带用井，其余的疏干井实施封井。第三阶段：设计确认抗浮及后浇带满足要求后，坑内减压井可以实施封井。以上各个阶段可以进行封井处理的井的具体数量，可根据现场实际降水井 运行情况、水位控制情况而定。22 562、封井方法以上第二阶段和第三阶段的降水井，由于需要穿过底板，在底板混凝土浇 筑完成后进行封井，因此在底板施工前需要对疏干井井管进行处理。由于疏干 井井管为桥式过滤器井管，井管穿过底板为了保证底板与降水井管之间不会发 生渗漏，需要将原先的滤水管自基底以上更换成平管，并在平管对应底板中部 的位置焊接一道刚性止水钢环，确保地下水不会沿基坑与降水井管交界面发生 渗漏。第一阶段及基坑外侧井，作一般井封闭，在井内回填粘土至井管口下2m 处，再回填素混凝土，井管口用钢板焊接封牢，如下图所示。图5-6第一阶段及坑外井封井示意图第二、三阶段是在大底板完成后封井，所以在大底板上留洞准备。大底板 施工时为封井做好准备工作，在井管外焊接1层止水片。特别强调封井是在静 止水位状态下进行，对于降水井停止运行后，疏干井可以实施第一阶段的封井 方法。第二、三阶段降水井进行封井具体封井如下图。降足井井管降压井井恰77777777<（依内N皆耻何吆Q:”）01（“不山”司 3U0*，.lH ）用水不漏时培< WWIsoW基础底板防水< H，陷*也配向也丁 Joo，防水瓶强层井管穿底板垫层细部处理做法井管割除后底板封闭示意图图5-7第二、三阶段封井示意图HIW*B1WB2XMX«c1、oisaMao-m.槌 磷浮副mt髀的女乳可以琦邮aw米2,瞄鳏育殿耿螭以上2m为宜.MX«c1、oisaMao-m.槌 磷浮副mt髀的女乳可以琦邮aw米2,瞄鳏育殿耿螭以上2m为宜.1、ssittwtsw-磁#生2s以轴触TAJ®坞um融6 10 m pi iR|祗3、井口解做4、卦魁山图5-8 压密注浆封井示意图第三阶段对于出水量较大，水头较高的疏干井封井采用压密注浆工艺，封 井时所有降压井均停止了抽水，水位恢复至静止水位。压密注浆结束后，立即 在预留洞内接好钢筋，并用高一级标号的碎填实。井内压密注浆基本操作顺序及有关技术要求如下：预搅拌LOOn?左右的水泥浆，水灰比0.40.5。井管内下入注浆管，注浆管的底端下入深度离井底0.50m左右，井内注 浆范围从井底延续至底板底。井管内填入瓜子片，瓜子片的回填高度2nl左右。正式注浆前井管用钢筋作支撑，将注浆管固定，然后开始注浆，注浆 时要求将水泥浆通过瓜子片的空隙渗入底部滤水管的周围将滤水管的缝隙堵死。注浆压力0. 40. 6MPa,根据实际调整。注浆管上把2m,瓜子片的回填高度2m,再次注浆，重复操作，直到注浆 高度在大底板底面为宜。注浆完毕，水泥浆达到初凝的时间后，抽出井管内的残留水，并及时观 测井管内的水位深度或标高的变化情况。一般观测24小时后，井管内的水位 无明显的升高，说明注浆的效果较好。当判定已达到注浆的效果后，管口周边混凝土面可凿除30cm深，可割去 所有外露的井管。井管口处焊接4mm厚钢板。管焊封后，用水泥砂浆填入孔洞抹平，封井工作完毕。