姜國柱

（吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局，吉林 長(zhǎng)春 130021）

0 引 言

卵礫石地層基坑降水一直是巖土工程界遇到的難題，特別是在傍河地段，近年來，建筑基坑降水工程越來越多，基坑及降水的深度也越來越大。卵礫石地層由于滲透系數(shù)大，涌水量大，一般都是采用管井降水的方法。但如何設(shè)計(jì)成井工藝、正確確定井深，既要考慮盡可能增加井深，形成管井降水漏斗，又要避免揭穿下覆強(qiáng)含水層，防止水位降不下去的情況發(fā)生。降水工程的成敗關(guān)系整個(gè)工程項(xiàng)目的成敗。

該項(xiàng)目位于吉林市江南，緊鄰松花江，為一地下停車場(chǎng)工程，其基坑開挖深度9.5 m，地層主要為砂卵石，透水性好，涌水量大，施工降水困難。工期短，要求嚴(yán)。因此針對(duì)該工程正確選擇合理參數(shù)、確定合理井深、成功地解決了降水難題，總結(jié)了一套可以推廣的經(jīng)驗(yàn)方法，確保了基坑降水工程能夠經(jīng)濟(jì)、安全、快速、綠色環(huán)保地順利進(jìn)行。

1 工程概況

工程項(xiàng)目建筑面積26 723.85 m2，兩層?；幽蟼?cè)寬101 m，東側(cè)長(zhǎng)222 m，北側(cè)寬145 m，西側(cè)長(zhǎng)190 m,總面積約為23 176.9 m2，開挖深度為 6～9.5 m。

該場(chǎng)地在勘察控制深度內(nèi)所見巖土層分別為新近堆填的雜填土，第四紀(jì)全新統(tǒng)河流沖積作用形成的粘性土、砂類土和卵石(圓礫)土。

場(chǎng)區(qū)所見地下水類型屬潛水，潛水賦存于砂、卵石層中，勘探孔中實(shí)測(cè)潛水初見水位深度0.8～6.0 m，地下水主要補(bǔ)給來源為大氣降水及徑流補(bǔ)給，向松花江徑流排泄?？辈靾?bào)告參數(shù)為：細(xì)砂k=l～5 m/d，中砂k=20～30 m/d，卵石（圓礫）k=60～100 m/d。

設(shè)計(jì)抽降水位：基坑抽降地下水位降至自然地面以下10.5 m左右。

2 管井降水工程布置與施工

根據(jù)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件可以看出，地下水位淺，基坑總涌水量較大，含水層主要是滲透系數(shù)較大的卵石，所以采用管井降水法，井徑采用 φ0.5 m，管徑φ0.25 m。材料為φ250δ6 mm的給排水PVC管，既經(jīng)濟(jì)實(shí)用又能就地購買。成井工藝簡(jiǎn)單，降水過程便于控制?；佑克鶕?jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)一般井間距為10～15 m，井深為基坑開挖深度的1.5～2倍。結(jié)合理論計(jì)算，選用井距10 m,共布置降水井66口，井深定為16 m，成第一口井后，立即進(jìn)行抽水試驗(yàn)，然后根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。

為了短期達(dá)到降水效果，在基坑內(nèi)按30 m×30 m間距布置28眼疏干井。

3 降水井施工組織方案

3.1 工藝流程

采用CZ-22型沖擊鉆機(jī)成井，泥漿護(hù)壁工藝成孔，其工藝流程為：測(cè)放井位——鉆機(jī)就位——埋護(hù)壁管——沖擊成孔——撈渣換漿——下井管——填礫——洗井（活塞與空壓機(jī)聯(lián)合洗井）——交驗(yàn)——放置水泵——所有降水井施工完畢后降水。

3.2 施工過程控制措施

1）成孔直徑控制：檢查成孔直徑是否達(dá)到500 mm，確保下井管無阻礙。

2）成孔深度控制：成孔后施工人員應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量成孔深度，成孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，宜多鉆進(jìn)0.3～0.5 m，用大泵量沖洗泥漿，減少沉淀，并應(yīng)立即下管，嚴(yán)禁井管強(qiáng)行插入坍塌孔底，濾料填至含水層頂板以上3 m左右，改用粘土回填，封孔不少于1 m。

3）井管質(zhì)量控制：檢查給排水PVC管質(zhì)量，濾水孔是否達(dá)到鉆孔設(shè)計(jì)數(shù)量，濾水孔直徑大小為12 mm。濾水管外側(cè)纏繞40目尼龍井紗，濾水管在下，光壁管在上，管與管之間用管箍連接牢靠，保證垂直度。

4）井管結(jié)構(gòu)及填礫：上段6 m采用光壁PVC管，下端8～9 m采用PVC濾水管，井管均為φ250δ6 mm給排水PVC管，每根長(zhǎng)4 m。濾料均采用豆石，分段填充密實(shí)，頂部1～2.0 m填塞粘土。

5）洗井：用活塞結(jié)合空壓機(jī)洗井，時(shí)間不小于6 h，洗至井管通暢、水清，含砂量小于1/20 000，以保證降水質(zhì)量。

6）降水過程控制：結(jié)合井位地質(zhì)情況，井位附近無細(xì)砂層的井先降水，井位處有細(xì)砂時(shí)，待井內(nèi)水位下降至砂層下面后，再開始降水。控制出砂量，以保證降水不改變基礎(chǔ)的持力層原狀土結(jié)構(gòu)。確?；A(chǔ)施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

4 施工中的技術(shù)難題和措施

卵礫石成井一直是成孔中最難鉆進(jìn)的地層，易塌孔，常見的問題是：塌孔和卡鉆。

1）塌孔一般由以下幾種原因造成：護(hù)筒埋放過淺，周圍封填不密實(shí)，產(chǎn)生漏水；操作不當(dāng)，主要是提升鉆頭或放鋼筋籠時(shí)碰撞孔壁；泥漿稠度小，起不到護(hù)壁作用；泥漿水位高度不夠，局部對(duì)孔壁無壓力；向孔內(nèi)加水時(shí)流速過大，直接沖刷孔壁；在松軟砂層中鉆進(jìn)，進(jìn)尺太快。

預(yù)防和處理措施：塌孔部位不深時(shí)，可改用深埋護(hù)筒，將護(hù)筒周圍回填土，夯實(shí)，重新開鉆；輕度塌孔，可加大泥漿相對(duì)密度和提高水位；嚴(yán)重塌孔，用粘土泥膏投入，待孔壁穩(wěn)定后采用慢進(jìn)尺鉆進(jìn)；提升鉆頭下放鋼筋籠時(shí)應(yīng)保持豎直，不要碰撞孔壁；在松散砂層鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)尺速度，并用較好泥漿護(hù)壁。

2）卡鉆一般有以下幾種原因：孔內(nèi)出現(xiàn)梅花孔、探頭石、縮孔等未及時(shí)處理；鉆頭被塌孔落下的石塊或誤入孔內(nèi)的大工具卡住；鉆頭尺寸不統(tǒng)一，焊補(bǔ)的鉆頭過大；下鉆頭過猛，或鋼絲繩過長(zhǎng)使鉆頭傾斜卡在孔壁上。

預(yù)防和處理措施：對(duì)于向下能活動(dòng)的上卡，可用上下提升法，即上下提動(dòng)鉆頭，并將鋼絲繩左右拔移、旋轉(zhuǎn)；卡鉆后不宜強(qiáng)提，只宜輕提，提不動(dòng)時(shí)，可用小沖擊鉆沖、吸的方法將鉆頭周圍的鉆渣松動(dòng)后再提出；鉆頭尺寸要統(tǒng)一，下鉆應(yīng)控制鉆進(jìn)速度，不要過猛過快。

5 降水效果

由于降水井設(shè)計(jì)間距和深度合理，中間布置了疏干井，該工程降水效果非常好，基坑土方開挖時(shí)工作面沒有出現(xiàn)出水現(xiàn)象，得到了業(yè)主和土方施工單位好評(píng)，達(dá)到了降水要求。

6 結(jié)語

1）管井降水是目前吉林市采用較多的降水方法,對(duì)類似水電站附廠房這樣的以潛水為主、卵礫石地層滲透性比較好的基坑,管井降水效果比較好。

2）卵礫石地層深基坑降水，準(zhǔn)確確定卵礫石滲透系數(shù)是關(guān)鍵，除了理論計(jì)算之外，緊密結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，才能設(shè)計(jì)合理，符合實(shí)際需要。

3）卵礫石降水井施工難度大，問題多，一定要把好質(zhì)量關(guān)，采取相應(yīng)措施，選擇合理的施工方法和工藝。

4）卵礫石地層管井基坑降水，在按照設(shè)計(jì)要求正常抽水時(shí)，如出現(xiàn)在加大抽水水量仍達(dá)不到開挖要求時(shí)，可以采取增加明排降水措施，滿足開挖要求。