沿海地区深基坑降水施工技术

摘要：我国地域广阔,海岸线漫长，随着沿海经济的飞速发展以及国家对区域经济的关注，越来越多的企业向沿海地区涌来，寻觅新的发展机遇。经济发展离不开基础设施的建设，而“沿海”这个特殊的地域名词给商家带来机遇的同时，也给我们建筑行业带来新的挑战——深基坑降水。本文分析了沿海地区地下水的特点，并通过深井管井降水技术来解决深基坑施工的难题。

关键词：深基坑、深井管井、降水

中图分类号：TV551文献标识码： A

1、技术背景

该论文以日照钢铁公司14#高炉矿焦槽深基坑降水施工为基础，以现场降水实际出现的问题为切入点，从而展开论述。

工程位于日照市岚山区日照钢铁公司厂区西部，土0.000相当于黄海绝对标高4.300米。降水面积约1250平方米，料坑地标高-10.445米，降水深度约12米（相对土0.000），基坑四周设置有护壁桩。通过地质勘察报告确定地下土质大部分为第四纪覆盖层，其地面浅层主要为松软的粘土、淤泥或互夹层，这类土的主要特性是凝聚力小，含水量高，颗粒与颗粒之间联接强度小、透水性大，在地下水渗透力的作用下容易引起土的渗透变形--液化流动。根据地质勘探资料，该地区地质条件较差，地下水位较高，由于钢厂紧邻黄海，受海水潮汐影响严重，初见水位埋深入-2~-3.8m，主要靠大气降水，海水侧向流入补给地下水，其水位变化受多重因素影响，较复杂。因此，给基坑施工带来很大困难。

基坑降水的方法很多，降水方法有轻型井点、电渗井点、喷射井点、深井管井等等，根据该地图地下水的独特性质，本工程选用深井管井降水施工工艺。

深井降水的施工设计与基坑大小、含水土层的渗透系数以及基坑的安全和降水深度有关。影响渗水量的关键是土的渗透系数。有条件时可通过现场抽水试验确定渗透系数，无条件可查阅资料取经验值。

2、深井管井构造简介

2.1 井管

井管为两端部浇筑长10cm混凝土的无砂混凝土管，以提高强度；端部不带凹凸接头以方便捆绑。由于预制精度的原因，内径正常为40cm，壁厚5cm，以确保外径为232mm的水浸式工程潜水泵检修运行不卡泵。

2.2滤布

采用尼龙网做滤布，规格为100目，滤布包裹双层，保证外层滤布损坏时，内层能继续起过滤作用。

2.3滤料

滤料选用根据被保护土层的颗粒组成选定，洁净级配良好的3-15mm的砾砂可直接作滤料使用。也可用粒径较小的石屑，填料厚度约100mm。

图1 深井管井构造简图

3 施工工艺流程及操作要点

3.1、工艺流程

3.2深井管井降水原理图

图2 深井管井降水原理图

3.3操作要点

3.3.1测放井位

按井位设计降水施工平面图，让开工程桩和坡道等位置，若由于障碍物等因素造成井位不能到位时，可适当移位，但最大移位控制在2m以内。经查阅资料及参考当地降水施工经验，深管井系统布置20口井，井深15米，井距8-10米。井管采用内径为400mm的无砂井管。如因地层原因井深未能达到设计深度或降水效果未能满足施工要求，补充两组轻型井点系统辅助降水。具体井位如下图：

图3矿焦槽深基坑降水布置图

3.3.2钻机就位及成井

本工程采用泥浆护壁回转钻机钻孔，成孔要求孔位准，成孔垂直度满足要求，并要防止孔壁坍塌，控制好护壁泥浆的比重，成孔后加强清孔，清孔后泥浆比重小于1.15g/cm3。

3.3.3井管安装及滤料回填

清孔完成后必须测孔深，深度达到要求后才能拆除钻杆、下管并及时进行井管安装；管底用井托封住，管身设找中器，要求井管逐节垂直绑扎牢固，并保证井管竖直居中，管顶外露自然地面200mm左右。井管下完后用塑料布封住管口并及时填滤料，滤料均匀分布在井管四周。填滤料时用软管接通自来水放入管井内，动水投砂，填砂过程中井内溢出的泥浆用泵抽送至泥浆池。滤料填管高程应同地层相对应，一般高出含水层进入不透水层0.5—1.0m。

3.3.4洗井

填料结束，立即洗井，用压力水反冲，要求破坏孔壁泥皮，洗通井周渗透层。洗井的目的是破碎泥皮，洗出反滤料中的粘土颗粒及粉细砂碎屑，使出水清澈流畅。洗井应选择适应地层及井的结构的洗井方式。

3.3.5安泵抽水

洗井结束，移机立即安泵和自动控制系统，泵放到井底，然后将泵上抬1m左右。设置和安装抽水水位自动控制系统。深井井管中为达到好的降水效果，应设置专人值班看守水泵，检查水泵运转情况。

3.3.6铺设排水管网、试抽

安装完水泵后即进行抽水，刚抽出水混浊含砂，逐渐成清水。

3.37 深井的运行管理

施工期间，必须保证深井连续抽水，施工用电应有足够的保证，配备足够数量备用水泵。每口井应设置专人值班看守并检查水泵并观测水位，保证每口井水位上升到控制深度时能够进行抽水。

4 实际材料用量及效果分析

4.1材料用量表

主要用料表

名称 单位 规格 数量

钢管（焊接） DN237 米 156

钢管（焊接） DN80 米 12

电缆 3×10+1×6 米 800

水泵 扬程75m 台 20

橡胶水管 直径65mm 米 500

4.2效果分析

从经济上比较，深井管井施工成本较高，运行日费用较大，运行周期长，但对于渗水量大、基坑挖深范围大、施工周期长的建筑物工程，深井管井降水又是其它施工降水所无法替代的。在现场的实际施工过程中，由于整片区域原属于耕地，地表没有直接影响钻井的建筑物，其中3口井在施工过程中遇到岩石，经移位1米后问题得到解决。通过实际应用分析，本降水方法达到了预期的效果，基坑降水设计成功。

5 结束语

基坑降水工作直接影响工程的安全及工期，本工程通过选用深井管井降水，有利的避开了因降水效果不好带来的负面影响，保证了工程的安全性和可靠性，为后序工作的开展打下了良好的开局，对整个高炉矿槽工程提前竣工起到了较大的推动作用,并且为沿海地区深基坑施工提供了可靠实例依据。

参考文献

[1] 余永祯 《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社2003

[2] 安松柏 《建筑力学》 中国环境科学出版社1997

[3] 祖青山 《建筑施工技术》 中国环境科学出版社1997

[4] 赵纪伟 《日钢14#高炉施工图》北京明诚工程技术有限公司

[5] 吴林高 《工程降水设计施工与基坑渗流理论》人民交通出版社2003