降水井施工方法講義

降水井施工工藝第一章 主要設計原則及技術要求主要設計原則由于地鐵建設工程降水其復雜程度遠遠大于一般基坑降水工程，因此，除滿足一般降水規范要求外，還必須遵循以下原則：、根據地鐵降水工程的特點，以“安全至上、質量第一”為準則確保施工安全；、降水井布置重點考慮對交通、周邊環境的影響。減少降水施工、抽水所占用的地面空間；、降水井布置要避開地下管線、地下構筑物及車站主體(專家論證將侵占主體的井移出)，同時控制距建筑物基礎的距離；、必須有效控制降水引起建筑物沉降以及地下水環境的影響；、必須要考慮降水工程實施的可行性，施工工藝成熟，完成設計的可靠性，對地下水資源的保護，降低降水工程成本；、降水結束，對降水設施的處理必須符合市政管理的有關規定。1.2、主要設計標準、降深控制要求：開挖基底在潛水含水層底板以下，要求將基底范圍內的潛水疏干。、附加沉降要求：對在降水影響范圍內高層建筑、高聳建筑、古建筑、危險建筑、重要工程設施等進行降水引起附加應力而產生的沉降計算、傾斜計算。由降水引起的附加沉降不能對周邊建筑產生危害性影響及影響其正常使用。第二章 降水方案設計底層中存在三層地下水，第一層為表層孔隙性潛水，第二層為淺層微承壓水，均屬于第四系松散巖類孔隙水。第三層為巖石裂隙水，屬于碎屑巖類裂隙水。2.1地下水影響分析各土層在地下水的作用下容易坍塌，直接影響地下工程的施工，因此，必須重視地下水的影響，施工前應做好降水設計，施工過程做好降、排水工作，通過采取排、降水措施，施工中地下水位應保持在作業面1.0米以下，做到干開挖、干施工。2.2隧道排水量計算根據上述分析及區間結構施工順序，對和春區間主體的隧道排水

量進行計算：[原始條件]：依據標準:《建筑與市政降水工程技術規范》（JGJ/T111-98)計算理論依據：式中：R----降水影響半徑，S----隧道水位降深，L----條形隧道長度，B----條形隧道寬度，

k---- 透系數（m/d）

，

Q----隧道涌水量（m3/d），M----承壓水含水層厚度，

H----潛水含水層厚度

q----單井出水量布井公式按照井距計算按公式：b—降水井井距m2(L+B)—降水范圍n—布井數降水井的深度計算為降水井分式中：HW——降水井的深度（m）；HW1——隧道的深度（m）；HW2——降水水位距隧道底部的要求深度（m）；HW3——HW3＝ir0，i為水力坡度，取1/10～1/15；r0布范圍半徑（m）；HW4——降水期間水位變化幅度（m）；

HW5——降水井濾管的工作長度（m）；

HW6——降水井沉砂管長度（m）。第三章施工準備技術準備根據現場實際情況及時制定切合實際的、可實施的施工方案，特別是降、截水方式的選擇上本著“安全第一，經濟合理”的原則，在規范允許的情況下盡可能地做到實施方案的最優化，并且得到業主、監理的審核、批準。現場準備、根據現場情況合理部署，做好統籌安排。、進行現場臨時設施及臨水、臨電的搭設和布置工作。、機械準備：根據審批的方案和施工進度的安排，及時分批分期按計劃組織施工降水井、運輸等所用機械的進場，按照現場平面及進度的安排進行動態布置。第四章降水井施工4.1降水井結構降水井孔徑600mm，井深37米，井間距6米，安裝400mm無砂濾管，井孔與濾管間充填3-7mm豆石，填至地平線下2米，2米以上用粘土封口。降水井井口處做操作井，240磚墻M5.0砌筑，封口為成品井蓋。操作井內徑1m,深度為：起點井深860mm，從起點井開始，操作井深度依次為860+i*L（i為匯流管坡度5‰，L為從起點操作井開始至該操作井的匯流管道長度）降水井結構圖降水井井點在地面時采用暗埋井，井口結構見圖暗埋井口結構圖4.2降水井施工、工藝流程管井降水施工工藝流程見圖4-3。、工藝要點①成孔：采用水沖反循環鉆機鉆孔，確保孔徑不小于600mm，深度大于

設計深度，以考慮抽水期間沉淀物可能達到的沉積高度所產生的影響，并保證鉆孔圓正垂直。鉆孔過程中采集土樣，核對含水層所在部位和土的顆粒組成。②清孔：井管下入前進行清孔作業，清孔采取注入清水置換，利用砂石泵抽出沉碴，并測定井深。③下井管：井管采用無砂濾管，每節長1.0m，利用汽車吊分節吊放。井管接頭處用尼龍網包裹嚴密，下到設計深度，頂部高出地面20cm，并采取措施加以臨時保護。④填濾料：井管到達設計深度后，適當稀釋井內泥漿，然后立即在井管周圍灌填濾料。濾料采用人工沿井孔四周均勻連續填入，濾料填至井口下1m處，其上用粘土回填。濾料采用φ3～7mm干凈豆石。⑤洗井：完成濾料灌填后，按規定進行洗井。在成井后8h內，將污水泵放入井底反復抽洗，保證滲水效果，洗井過程中觀測水位及出水量變化情況。⑥安裝潛水泵及管路系統安裝前檢查電機和泵體，確認完好無誤后方可安裝；潛水電機、電纜和接頭的絕緣安全可靠，并配有保護開關控制，以確保安全運轉；安裝過程中保證各連接部位密封可靠不漏氣；將真空泵進出水、進出氣調節好，保證正常運轉；管路在基坑邊緣匯入總管，將水排入市政污水系統；管路上裝有真空表、水表、閘閥、單向閥，以便于控制、管理，氣管連接處保證密封、不漏氣。⑦試抽：洗井后，對井管進行單井試抽，如有異常情況，重新洗井，并再次進行抽水試驗。測量定井位安裝水泵連接管路立鉆架安裝水泵成

孔清

孔下

井

管填

濾

料洗

井設備、材料進場試

抽降水管理降水任務完成管井降水施工工藝流程圖第五章 降水常見問題與處理對策地下水位降不下去井泵的排水能力有余,但井的實際出水量很少,地下水位降不下去。、產生原因①洗井質量不良，砂濾層含泥量過高，孔壁泥皮在洗井過程中尚未破壞掉，孔壁附近土層在鉆孔時遺留下的泥漿沒有除凈，結果使地下水向井內滲透的道路不暢，嚴重影響單井集水能力；②水文地質資料與實際情況不符，井點濾管實際埋設位置不在透水性好的含水層中；③井深、井徑和垂直度不符合要求，井內沉淀物過多，井孔堵塞。、預防措施及處理方法①在井點管四周灌砂濾層后應立即洗井，一般在抽筒清理孔內泥漿后，用活塞洗井，或用泥漿泵沖清水與拉活塞相結合洗井，借以破壞深井孔壁泥皮，并把附近土層內遺留下來的泥漿吸出，然后立即單井試抽，使附近土層內未吸

凈的泥漿依靠地下水不斷向井內流動而清洗出來；②需要疏干的含水層均應設置濾管；濾網和砂濾料規格應根據含水層土的顆粒分析選定；③在井孔內安裝或調換水泵前，應測量井孔的實際深度和井底沉淀物的厚度。如果井深不足或沉淀物過厚，須對井孔進行沖洗，排除沉碴。地下水位降深不足地下水位降深不足，觀測孔水位未降低到設計要求。、產生的原因①基坑局部地段的井點跟數不足；②井泵型號選用不對，井點排水能力太低；③單井排水能力未能充分發揮；④水文地質資料不確切，基坑實際涌水量超過計算涌水量。、預防措施與處理方法①按照實際水文地質資料計算降水范圍總涌水量，管井單位降水能力、抽水時所需過濾部分總長度、井點根數、間距及單井出水量。復核井點過濾部分長度、井點進出水量及特定點降深要求；②選擇井泵時應考慮到滿足不同降水階段的涌水量和降深要求；③改善和提高單井排水能力，根據含水層條件設置必要長度的濾水管，增大濾層厚度；④在降水深度不夠的部分增設井點根數；⑤在單井最大集水能力的許可范圍內，更換排水能力較大的井泵；⑥洗井不合格時應重新洗井，以提高單井濾管的集水能力第六章施工保證措施6.1質量保證措施為保證降水管井質量，滿足2～3年期內的有效降水，應加強以下內容：施工技術員要對降水井孔位、孔徑、垂直度進行檢查、日復核，確保每眼降水井位置都符合設計要求，重點對成孔的孔徑大小、垂直度；成孔后替漿效果（稀釋泥漿，減少沉渣，降低孔璧泥皮厚度），進行檢查；在成孔安裝砂管之前，通知監理部門對孔底標高、尺寸、土質、巖性進行檢驗，合格后應迅速封底。如發現地質情況與設計不符時，要會同設計、監理共同研究處理。此外，除檢查孔深之外，保證下井管的垂直度，要對污砂管得質量進行檢測，合格使用，有瑕疵的，質量有隱患的一律不得使用，管與管連接要對正，竹板夾固結牢固，綁扎結實，下放平穩，記錄真實、及時、準確；采用濾料為3～7mm的碎石，濾料含泥量（含石粉）≤3%，現場應用清水清洗，沖去石粉。但嚴禁使用片狀、針狀的石屑。粒料采用人工填送，填料應均勻、速度不得過快，避免造成濾管偏移及濾料在孔內架橋現象。洗井后濾料下沉應及時補充濾料，實際填料量不小于理論計算量的95%。在砂管安裝完后，立即進行洗井作業，達到設計及降水施工規范要求方可結束洗井作業。下管、填料完成后應立即進行洗井，特殊情況如上路施工，成井－洗井間隔時間不應超過8小時。洗井的時間應根據洗井效果確定，一般洗井時間不得小于6小時，直到抽上來的水全部是清水，沒有渾濁現象。和春區間降水井抽出的水從泵管、支管匯入集水總管后排入市政雨水管道。降水井均位于景陽大路輔道、11高校內、華天停車場，所以降水井均設為暗井。管道埋深1.7m，可保證冬季正常使用工作，無需進行冬季保溫措施。6.1安全施工管理措施根據施組和工程實際情況，編制詳細的安全操作規程、細則，并制定切實可行的安全技術措施，分發至工班，組織逐條學習、落實，所有工人在進場作業前必須嚴格進行“三級”教育，特殊工種須持證上崗。每一工序開工前，做出詳細的施工方案和實施措施，報監理審批后，及時做好施工技術及安全工作的交底，并在施工過程中督促檢查。為施工人員配備齊全的安全生產用品（安全帽、絕緣鞋、絕緣手套、防護口罩、防護衣等），所有施工人員必須戴安全帽，特殊工種按規定帶好防護用品。降水井施工在結構施工圍擋范圍內的，做好統籌安排，避免相互干擾。按照場地內文明施工要求組織施工。6.2文明施工管理措施降水井施工在結構施工圍擋范圍內的，做好統籌安排，避免相互干擾。按照場地內文明施工要求組織施工。降水井施工在結構施工圍擋范圍發的，現場道路平整、堅實、暢通，危險地點應懸掛按照有關規范規定的標牌，夜間有人經過的坑、洞應設紅燈示警，現場道路符合規范要求。用于降水井施工的線路架設，不得使用裸導線。臨時敷設的電線路，必須安設絕緣支撐物。降水井作業場所和臨時安全疏散通道保持24小時安全照明和警示標志。6.3環境保護管理措施降水井施工前先人工挖探溝復查地下構造物，如地下電纜、光纜、給排水管道等的埋設深度及走向，并采取相應的措施進行保護。降水井施工中如發現危及到地下構筑物、地面建筑物或有危險品、文物時，立即停止施工，待處理完畢后施工。地下水資源保護本站主要抽取的是潛水和泥巖裂隙水，為了節約水資源，避免造成水資源浪費，可采取以下方法：根據隧道施工順序，合理安排分區段，分段抽水;根據降水期間地下水動態水位變化情況，隨時調整泵量，避免造成水位太大降深(超過設計要求)浪費水資源；3.地下水污染防治本站施工降水主要涉及到的地下水為表層孔隙性潛水和泥巖裂隙水，由于本次降水是以“抽-排”方式為主，即將潛水和層間水～承壓水通過降水井從地下抽出，然后排入市政雨管道，因此不會造成地下水的污染。6.4降水設施的后期處理施工降水為結構工程施工的輔助工程，屬于臨時工程范疇，因此降水工程結束(竣工)后，應予以拆除或采取適當處理措施。本工程施工圍擋、臨時供電線路、臨時建筑設施等，應在工程竣工或完成其使用目的后立即拆除，降水井和其它地下臨時工程應按有關規定進行處理，恢復地面原貌。管井的后期處理：降水管井在完成其使用目的后，首先切斷供抽水用電源，拆除井下水泵、電纜、泵管。為防止潛水對下層層間潛水的污染，采用粘性土回填至井口2.0m處,然后回填石屑，間隔3天后再用C15素混凝土回填，并人工搗實。近地表部分按原地貌恢復。占用現場路面的部位的后期處理：當降水工程結束后，應按市政管理的有關規定，將暗埋的排水管、電纜等挖出之后，分層回填級配砂石，并分層夯實到規定的高度后，填300mm厚的無機料，然后鋪筑路面瀝青混凝土（同原設計結構）。第六章降水管理降水工作持續時間較長，降水管理工作的要點是：降水開始后，隨時了解水位動態變化，根據水位觀測情況，控制降水井排水時間和時間間隔，控制真空泵抽吸力度，保證系統有足夠的真空度。降水期間安排三班人員日夜值班，進行排水降水控制操作、水位觀測和數據記錄。降水期間安排專人負責對抽水設備和運行狀況進行定時維護、檢查和保養，觀測記錄水泵的電源、出水等情況，保證抽水設備始終處在正常運行狀態。降水期間嚴禁隨意停抽。更換水泵時，測量井深，掌握水泵安全深度，防止埋泵。發現出水、涌砂，立即查明原因，采取措施處理。備好備用電源，保證抽水正常、連續進行。基坑開挖過程中，密切注意真空效果，做好密封工作。若因地下圍護結構滲漏而引起坑外水位下降超過規定值時，控制抽水力度或停抽。采取措施處理后再復抽。第七章 降水監測由于降水期較長，降水使場區地下水均衡關系發生較大變化，必然對周邊環境產生影響。為了較準確的掌握場區地下水動態變化，及時采取必要的處理措施，在降水工程施工的同時，應建立地下水動態監測網。（1）、地下水對周邊影響的監測由于降水會引起土壤結構的變化，本工程必須采用信息化施工，通過監測，及時分析反饋監測結果，掌握因降水引起的周邊環境以及地下水位的變化，做

到心中有數，確保基坑及周邊環境的安全。基坑工程施工及地下結構施工期間，周邊建筑物、重要道路及地下管線等保護對象進行系統的監測，可在基坑外布

置觀測點。通過監測，可以及時掌握周邊環境的變化情況，做到及時預報，為

基坑邊坡和周邊環境的安全與穩定提供監控數據，防患于未然；通過監測數據

與設計參數的對比，可以分析設計的正確性與合理性，科學合理地安排下一步

工序，必要時及時修改設計，使設計更加合理，施工更加安全。1）地表沉降監測A測點埋設 在平行于車站主體圍護結構的方向,并分別距圍護結構邊緣、5米、10米、15米、20米處,用Φ108的鉆機將地面硬化層鉆透，隨即打入作為監測點的鋼筋，使鋼筋與土體結為整體，可隨土體的變化而變。為了避免車輛對測點的破壞，打入的鋼筋要低于路面5-10cm，并于測點外側設置保護管，且上面覆蓋蓋板保護測點。B監測方法①在沉降監測前1個月埋設不少于2個水準點，水準點設在現場附近，組成水準控制網，對水準點定期進行校核，防止其本身發生變化，以保證沉降監測結果的正確性。水準點的埋設要求外界影響小、不易擾動或震動影響、通視好、測點距離不超過100m，以保證監測精度。②根據監測對象性質、允許沉降值、沉降速率、儀器設備等因素綜合分析，確定量測精度，區間沉降監測采用精密水準儀按二等水準精度要求進行監測。③沉降監測的技術措施：a、觀測前對所用的水準儀和銦鋼尺進行校驗，做好記錄，在使用過程中不隨意更換；b、首次進行觀測，適當增加測回數，一般取2--3次的數據作為初始值。c、定期對水準點進行校核、測點檢查和儀器校驗，確保測量數據的準確性和連續性。d、記錄每天測量的氣象情況、施工進度和現場工況，以供監測數據分析時參考。e、確定沉降監測控制標準值，作為監測數據分析時的對照數據，測量數據超出允許值時及時反饋信息。2）周邊建筑物監測A建筑物沉降監測①建筑物沉降監測點埋設:根據地質和車站深度等確定的施工影響范圍是車站結構1.5倍埋深范圍以及暗挖段埋深1.5倍范圍內的所有地面建筑物。在這些建筑物的四個角上采用植筋的方式，將鋼筋植入建筑物的構造柱或地圈梁中。監測點必須埋設牢固，并等其穩固后方可使用。沉降觀測點的埋設特別注意保證在點上垂直置尺和良好的通視條件。地表沉降測點剖面b觀測在水準尺成像清晰時進行，避免視線穿過玻璃、煙霧和熱源上空。c前后視觀測最好使用同一根水準尺，前后視距盡可能相等，視距一般不超過50m，前視各點觀測完后，回視后視點，最后閉合于水準點。B建筑物裂縫監測①測點埋設用兩塊白鐵皮，一片取150mm×150mm的正方形，固定在裂縫的一側，并使其一邊和裂縫的邊緣對齊。另一片為50mm×200mm，固定在裂縫的另一側，并使其中一部分緊貼相鄰的正方形白鐵皮。當兩塊白鐵皮固定好以后，在其表面均涂上紅色油漆。②監測方法a首先了解建筑物的設計、施工、使用情況及沉降觀測資料，以及工程施工對建筑物可能造成的影響；記錄建筑物已有裂縫的分布位置和數量，測定其走向、長度、寬度及深度；分析裂縫的形成原因，判別建筑物的發展趨勢，選擇主要裂縫作為觀測對象。b當裂縫繼續發展，兩白鐵片將逐漸拉開，露出正方形白鐵片上原被覆蓋沒有涂油漆的部分，其寬度即為裂縫加大的寬度，可用尺子量出。c定時進行觀測，觀測頻率按兩次觀測間裂縫發展不宜大于0.1—0.5mm及裂縫所處位置而定。C建筑物傾斜監測當在建筑物出現不均勻沉降時，才有必要進行建筑物的傾斜測量。建筑物傾斜監測，因全線隧道影響范圍內建筑物均為整體剛度較大的建筑，經綜合比選認為，用差異沉降法推算建筑物傾斜的方法既能達到反映建筑物的傾斜變化情況又切實可行。α=

h/

Lα—推算的傾斜度h—相對沉降差L—兩監測點水平距離AB為變形前兩監測點的相對位置，當建筑物發生傾斜時，B點將變化到B′點位置，由此即可按上式推算建筑物傾斜度α和判斷傾斜方向。相對沉降差h與沉降監測結果相結合。建筑物測點剖面監測點間的水平距離L用經鑒定的鋼卷尺丈量兩次。量距相對中誤差不大于1/2000。（2）、地下水位監測①地下水位觀測目的通過地下水位的觀測，了解抽水期間水位的變化情況，從而對水位進行預測，保證基坑的安全。②觀測井的布置為了準確掌握基坑內的水位變化，在基坑外布設6個觀察孔，基坑內布設3個觀察孔，在監測降水井水位時同時監測觀察孔水位，掌握準確基坑內水位。觀察孔深度為15m，孔壁材料為Φ75mm的PVC塑料管，管壁每隔30mm梅花狀鉆6mm小孔，用紗網包裹3層以利于透水，填料為中粗砂。③降水監測內容監測內容：靜水位、動水位、水位降深、靜動水位之差。其它：如孔深、水泵型號、出水量、水泵泵體位置標高等。④水位測量儀器方法采用電測水位計。由萬能表或微安表、電極、雙導線組成，當電極接觸水面時，電源回路導通，即可測出水面高度。⑤測頻率：觀測時間為每天三次，每班一次。降水開始前，統一測量靜水位，降水初期，降水井水位觀測的時間間隔不得超過8小時，基坑水位穩定后水位觀測時間可延長至12小時，并及時做好記錄。特殊情況下的觀測頻率：雨季期間、雨后等特殊情況下可適當加強觀測，至特殊情況結束。第八章 降排水維護管理及特殊情況的應急處理措施降水工程施工結束后，是較長時間的維持降排水階段，延續降排水要到二襯施工結束，降排水維護與動態觀測是該階段的工作重點。在降排水過程中也可能會出現諸如外來水涌出、潛水和層間水不能完全疏干等問題，需采取必要的處理措施。、定時巡視降排水系統的運行情況，及時發現和處理系統運行的故障和隱患，如水泵抽水出水情況，是否需要檢修換泵；供電線路是否正常；排放水的含砂情況及排水聯絡管道是否暢通。、在更換水泵時應先量測井深，掌握水泵安全合理的下入深度，以防埋泵。、注意對井口的防護、檢查，防止雜物、行人掉入井內。、當發生停電時，應及時更換電源，盡量縮短因斷電而停止抽水的時間間隔，備用發電機保持良好，要隨時處于準備發動狀態。第九章 降排水相關設施維護與檢修為了使降水工作正常進行，降水運行工程中要經常巡查降水設施是否正常，例如每天在測量降水井水位時觀察水泵出水管是否有漏水現象。對有漏水滲水

的設施要及時更換。每天派專人巡查排水渠道，檢查渠道四周是否有