文亞平

中國能源建設(shè)集團(tuán)浙江火電建設(shè)有限公司（310000）

在地下水豐富的城市進(jìn)行深基坑施工時(shí)，地下水的防治是需要解決的首要問題，采用科學(xué)的降水方法來控制地下水位，是為了滿足施工作業(yè)面要求、地基承載力要求及基坑安全性等要求。管井降水具有設(shè)備簡單、排水量大、降水較深、降水面積大、多井點(diǎn)相互獨(dú)立、可使作業(yè)面達(dá)到“無水”環(huán)境、利于施工等特點(diǎn)，在富水深基坑施工中廣泛應(yīng)用。

1 地下水對深基坑的影響

1.1 基坑底突涌破壞

對深基坑承壓水降水不當(dāng)且覆土壓重不足，導(dǎo)致在隔水層中開挖深基坑時(shí)承壓含水層的水頭壓力沖破深基坑底部土層，從而產(chǎn)生深基坑底突涌破壞。

1.2 深基坑底管涌破壞

深基坑底部為砂層、粉砂層、黏性土層時(shí)，若降水不當(dāng)會導(dǎo)致地基土體中細(xì)顆粒被滲流推動帶走從而形成管涌。

1.3 深基坑壁流土破壞

在飽和含水地層，水力本身的梯度比較大，速度非?？欤瑖o(hù)墻封閉效果差，導(dǎo)致大量的水帶砂?；蛏皾{涌入基坑，嚴(yán)重時(shí)會引發(fā)地面塌陷、基坑失穩(wěn)。

2 深基坑管井降水的目的及原理

2.1 管井降水的目的

減少動水壓力，避免深基坑底涌水量過大、水位差過大而產(chǎn)生流砂、基底隆起、深基坑坍塌等事故，應(yīng)增強(qiáng)土體抗剪強(qiáng)度，提高土體承載力，確保在開挖深基坑時(shí)， 地下水位低于開挖底面0.5 m 以下，保證深基坑能在干燥條件下順利施工。

2.2 管井降水的原理

管井降水一般適用于滲透系數(shù)大的砂礫層、地下水豐富的地層以及輕型井點(diǎn)不易解決的場合。 根據(jù)地質(zhì)勘探資料提供的基坑水文體質(zhì)特征以及設(shè)計(jì)資料提供的開挖深度影響范圍確定管井降水深度、單井出水能力及管井設(shè)置數(shù)量。 布置好管井后，深基坑開挖前，潛水泵必須在保持抽水的同時(shí)使周圍的水位與井內(nèi)的水位形成落差，井外的水流通過引力的方式匯聚在井口周圍，形成漏斗狀，使深基坑內(nèi)水位低于開挖面，同時(shí)使土體產(chǎn)生固結(jié)，從而滿足土方開挖要求及深基坑安全性要求。

3 管井結(jié)構(gòu)的構(gòu)成

管井主要是由井口、濾水管和沉淀管等部件構(gòu)成。

為防止外部污水及垃圾進(jìn)入降水井內(nèi)，井口要與地面形成一定的距離差，其外圍部分必須用質(zhì)量比較好的泥土或者是水泥封閉起來，防止污染物的進(jìn)入。

井壁管是為了能夠加固井壁設(shè)置的。 有些井口設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致井口的防水性比較差，有許多雜質(zhì)進(jìn)入。 井壁管能夠防止污染物的進(jìn)入。 井壁管可用鋼管、鑄鐵管、鋼筋混凝土管或塑料管等。

濾水管采用PVC 加筋管，直徑300 mm，外包1層7 目鍍鋅鐵絲網(wǎng)，再包3 層60 目尼龍網(wǎng)。

礫料是指填充在井內(nèi)的粗砂。

沉淀管直徑與濾水管相同，材質(zhì)選取鋼管。 沉淀管長度0.5 m。沉淀管一般設(shè)置在過濾器底部，目的是為了沉淀出井內(nèi)的雜質(zhì)。

4 管井施工工藝

根據(jù)地質(zhì)情況選擇管井成井方法，一般可采用泥漿循環(huán)鉆機(jī)、旋挖鉆機(jī)施工等成井施工工藝。 施工流程為: 定位→埋護(hù)筒→成孔→清孔→下井管→回填濾料→洗井→安裝水泵→抽水。

定位:利用相關(guān)的設(shè)備將井點(diǎn)的平面布置完成，在測量進(jìn)口的同時(shí)， 需要保證誤差在要求范圍之內(nèi)。

埋護(hù)筒:需要利用測斜儀放置于井口的外部，保證準(zhǔn)確的垂直度。

成孔:旋挖成孔，一徑到底。 成孔過程中應(yīng)及時(shí)調(diào)整成孔垂直度。

清孔:樁孔成型后必須清除孔底沉渣，清孔后沉渣厚度不得大于500 mm。

下井管:利用提吊法將管子放下去，要保證濾水管的質(zhì)量， 及時(shí)更換不符合質(zhì)量的濾水管和井管。保證井管放下之后是居中的情況，而且應(yīng)該將井管焊牢，避免雜質(zhì)進(jìn)入到井管內(nèi)部。

封孔回填:濾料投送需要檢測濾料的高度，確保能夠安全的到達(dá)所指定的位置。 在地表以下回填2.00 m 厚黏性土，回填時(shí)，要根據(jù)阻力的大小來調(diào)節(jié)套管的提拔速度。

洗井:采用排污泵或清水泵，必須洗到水清砂凈為止，洗井后進(jìn)行試抽水，確定單井出水量及水位滿足設(shè)計(jì)要求。

安裝水泵: 潛水泵經(jīng)檢查正常后采用鋼絲繩掉放下井，然后鋪設(shè)電纜和電閘箱，安裝并接通電源，而且單井單控電源。

抽水:洗井會造成大量的廢水，降水也會流入井內(nèi)，所以需要相關(guān)的設(shè)備將這些水及時(shí)排出。

5 降水施工管理

5.1 降水試運(yùn)行要求

在水試運(yùn)行之前必須要明確各個(gè)井口的高度和地下水位的高度。

抽水設(shè)備啟動的同時(shí)需要檢查排水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

檢查無誤之后，各個(gè)系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行工作。

5.2 降水運(yùn)行

圍護(hù)樁施工完成后，方可進(jìn)行成井施工，在止水帷幕全封閉后才能進(jìn)行抽水。 抽水必須是具有工作經(jīng)驗(yàn)的人操作，要保證觀測和記錄信息的準(zhǔn)確。配備用的抽水系統(tǒng)設(shè)備，應(yīng)有備用工作電源。

預(yù)抽水應(yīng)在正常工作開始之前進(jìn)行，開挖深度如果逐漸加深，就要割除上半部的井管。 需要有專人負(fù)責(zé)水泵的打開和關(guān)閉，根據(jù)挖掘的深度來控制井內(nèi)的水位。

要一直確保水位在開挖面以下，保證水流的疏干效果。

在抽水工作進(jìn)行過程中必須時(shí)時(shí)檢查設(shè)備的運(yùn)行，避免故障的發(fā)生。 水泵在沒有工作的時(shí)候必須關(guān)停，避免燒壞水泵設(shè)備。

當(dāng)豎井建設(shè)完成之后，要在井蓋周圍設(shè)置提醒標(biāo)志， 現(xiàn)場的施工人員也要做好保護(hù)井口的工作，避免行人和施工人員出現(xiàn)意外。 要不間斷給井口注漿，做好井蓋的密閉工作。

6 封井施工

降水運(yùn)行結(jié)束，向井管內(nèi)灌入混凝土。 混凝土的灌入高度低于混凝土路面約10 cm， 保證井管的密閉性能。 然后除去管外多余的井管，保證管口比混凝土路面要低，再用水泥砂漿填充管口，完成封井工作。

7 結(jié)語

在城市地下水位較高的深基坑施工中，地下水位的合理控制是深基坑的施工安全和施工進(jìn)度重要保障。 管井降水施工時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求施工，能夠減小深基坑的施工風(fēng)險(xiǎn)，加快工程進(jìn)度，提高工程的綜合效益。