【摘 要】論述了超大超深基坑降承壓水施工中降水井布置，并分析了底板穩(wěn)定性，后從抽水試驗(yàn)及降水井施工和運(yùn)行論述了施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】承壓水；降壓井；降水
引言
超大、超深基坑施工中承壓地下水是導(dǎo)致基坑失穩(wěn)破壞的關(guān)鍵因素，也是導(dǎo)致基坑事故的直接原因，當(dāng)前發(fā)生的基坑事故中45-70%部分均與地下水相關(guān)，因此對(duì)地下水尤其是承壓地下水進(jìn)行有效處理是深大基坑施工中確保施工質(zhì)量、降低事故發(fā)生率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)基坑承壓水處理技術(shù)深入研究具有深遠(yuǎn)意義。
1.降承壓水施工技術(shù)
1.1 降水井布置
確�；觾�(nèi)承壓水水頭降低的關(guān)鍵因素是在施工中隊(duì)降壓井的合理布置以及科學(xué)合理的確定抽水量及承壓水頭標(biāo)高。一般在布置時(shí)將全部降壓井布置在基坑內(nèi)部，同時(shí)在基坑外布置水位觀測(cè)井以便于實(shí)現(xiàn)在開挖深度內(nèi)承壓水能夠“按需減壓”來(lái)降水，并能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)降低下部承壓含水層的水頭高度，最終將水頭降低到安全高度來(lái)保證施工過程中基坑底板的穩(wěn)定性[1]。
1.2 底板穩(wěn)定性分析
在井孔開挖過程中必須有效對(duì)承壓水頭埋深進(jìn)行控制以防止在開挖過程中發(fā)生突涌事故，因而應(yīng)先對(duì)其進(jìn)行突涌穩(wěn)定性分析，由于只有當(dāng)基坑底板至承壓水含水層頂板間土體的自重壓力超過承壓含水層頂板部位承壓水的頂托力時(shí)方可表明其符合穩(wěn)定條件。
1.3 抽水試驗(yàn)
進(jìn)行抽水試驗(yàn)時(shí)為了保證在正式施工前能夠充分觀測(cè)和掌握地下承壓水在抽水后對(duì)含水層內(nèi)地下水位因其的變化特征，并可為基坑降水提供依據(jù)，抽水試驗(yàn)井應(yīng)分散在整個(gè)基坑內(nèi)，具體數(shù)量可結(jié)合基坑面積和地質(zhì)情況確定，抽水試驗(yàn)時(shí)間一般為2-3d。
1.3 布井檢驗(yàn)
當(dāng)所有降壓井點(diǎn)均施工完畢則應(yīng)進(jìn)行一次抽水試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)降壓井布置的合理性，在檢驗(yàn)過程中應(yīng)結(jié)合開挖深度按需抽水以減少降水對(duì)周圍環(huán)境帶來(lái)的影響，同時(shí)應(yīng)以不同標(biāo)高對(duì)不同工況進(jìn)行模擬以便更為科學(xué)合理的確定降壓井施工和開啟的合理布局，同時(shí)應(yīng)結(jié)合模擬結(jié)果及不同開挖深度來(lái)開啟不同的降壓井以保證承壓水頭的降低程度可滿足基坑開挖，并實(shí)現(xiàn)水利梯度平緩，在減水過程中減少因內(nèi)部水力梯度過大導(dǎo)致的不均勻沉降對(duì)周圍環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響。
1.4 降壓井施工
構(gòu)造要求。設(shè)計(jì)的降壓井井口應(yīng)高出地面0.5m以防止地表水滲入井內(nèi)，井管外圍則多采用優(yōu)質(zhì)粘土和水泥漿進(jìn)行封井，一般封閉高度不應(yīng)少于3m；井壁管一般采用焊接鋼管，濾水管則采用橋式濾水管，應(yīng)在其外側(cè)包裹一層細(xì)目尼龍網(wǎng)，應(yīng)控制濾水管直徑與井壁管相同，沉淀管管徑也應(yīng)等同于濾水管，長(zhǎng)度應(yīng)控制在1m左右，管底采用鐵板封閉[2]；
井位測(cè)放。根據(jù)井位布置示意圖進(jìn)行井位測(cè)放，若井位受地面障礙物則可做適當(dāng)調(diào)整；
戶口管埋設(shè)。應(yīng)保證戶口管插入原狀土層內(nèi)，且管外用粘性土或草辮子進(jìn)行封閉以防返漿現(xiàn)象，最終戶口管應(yīng)高出地面0.1-0.3m；
鉆機(jī)安裝。鉆機(jī)安裝應(yīng)保證機(jī)臺(tái)安裝穩(wěn)固平穩(wěn)，大鉤對(duì)準(zhǔn)孔中心，且大鉤、轉(zhuǎn)盤及井孔中心三點(diǎn)位于同一直線；
鉆進(jìn)成孔。鉆井施工應(yīng)一鉆到底并應(yīng)保證孔徑，在鉆進(jìn)過程中應(yīng)吊緊大鉤鋼絲繩并應(yīng)輕壓慢轉(zhuǎn)以保證鉆井過程中井孔的垂直度，井孔施工應(yīng)采用孔內(nèi)自然造漿，并保證在整個(gè)鉆孔過程中控制泥漿密度在1.10-1.15范圍內(nèi)，施工中如需提升鉆具或需停工則應(yīng)保證孔內(nèi)壓滿泥漿以防止孔壁坍塌；
清孔。當(dāng)井孔鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后可將鉆桿提至離孔底0.5m，之后則應(yīng)將井孔內(nèi)雜物清除，并同時(shí)調(diào)節(jié)井孔內(nèi)泥漿密度在1.10左右，最終的清孔效果應(yīng)控制孔底沉淤不超過30cm，同時(shí)泛出的泥漿不含有泥塊為止；
下井管。在下設(shè)井管前應(yīng)檢查過濾器的縫隙是否符合設(shè)計(jì)要求，在下管前應(yīng)先測(cè)量孔深，只有當(dāng)孔深符合要求時(shí)方可下管，下管前應(yīng)在過濾管兩端各設(shè)置一套直徑小于孔徑5cm的扶正器以保證濾水管居于井孔中間，并應(yīng)確保各個(gè)管節(jié)間焊接牢固、垂直，井管下到設(shè)計(jì)深度后應(yīng)在井口固定居中；
填礫料。在降承壓水井施工中所采用的礫料最好為中粗砂，一般應(yīng)在井管內(nèi)下鉆桿至距離孔底0.3-0.5m，并應(yīng)在井管上口加設(shè)悶頭來(lái)封閉，之后則可在鉆桿內(nèi)通過泥漿泵將泥漿送至井孔，在輸送過程中應(yīng)同時(shí)將泥漿逐步稀釋以保證孔內(nèi)泥漿從濾水管自內(nèi)向外有井管與孔壁的環(huán)狀間隙用以返漿，最終應(yīng)將泥漿稀釋至1.05后則可用小泵量向井內(nèi)填充礫料，在填筑過程中應(yīng)隨時(shí)測(cè)定礫料高度直至設(shè)計(jì)高度[3]；
填粘土。粘土填筑時(shí)應(yīng)控制好下料速度和數(shù)量，粘土內(nèi)若含有較大塊則應(yīng)先將其碾碎，在粘土填筑過程中應(yīng)遵循沿井管周圍少放慢下的原則填筑，填筑完畢后則應(yīng)在井口周圍填粘土或水泥漿及時(shí)封孔以防止地表水流入井內(nèi)；
洗井。在提出鉆桿前應(yīng)利用管內(nèi)鉆桿連接空壓機(jī)，之后用空壓機(jī)抽水，當(dāng)能夠抽出水后方可將鉆桿用活塞洗井，同時(shí)應(yīng)保證活塞從濾水管下部向上拉來(lái)將水拉出井口，開始拉活塞時(shí)應(yīng)將活塞在過濾器部位上下竄動(dòng)以將孔壁泥皮沖破，同時(shí)應(yīng)一邊注水一邊拉活塞，只有當(dāng)拉出的水基本不含有泥沙后方可用空壓機(jī)進(jìn)行抽水洗井來(lái)將管底淤泥吹出井孔，吹洗結(jié)果應(yīng)以水內(nèi)不含有泥沙為止；
降水運(yùn)行。在正式降水前應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)行，試運(yùn)行前應(yīng)測(cè)定各個(gè)井口和地面標(biāo)高、靜止水位，試運(yùn)行是為檢查抽水設(shè)備和排水系統(tǒng)是否滿足降水需求；試抽應(yīng)在成井后立即進(jìn)行以免濾水管外濾層淤塞；當(dāng)基坑開挖至需降水深度時(shí)則進(jìn)行正式抽水運(yùn)行，在運(yùn)行開始階段應(yīng)結(jié)合基坑開挖深度并對(duì)照不同深度對(duì)降低水頭程度要求來(lái)增加開啟井口數(shù)量，并應(yīng)在整個(gè)抽水過程中堅(jiān)持每天觀測(cè)井內(nèi)動(dòng)水位，保證其深度符合開挖深度所需降低的水頭值，情況異常則應(yīng)分析形成原因并調(diào)整開啟水井的數(shù)量；并應(yīng)結(jié)合每天量測(cè)的水位深度結(jié)果對(duì)水位深度和降水時(shí)間繪制關(guān)系曲線圖[4]；
封井。當(dāng)前一般采用注漿封井，首先應(yīng)在管外焊接鋼板止水片，待注漿封閉完成后應(yīng)保證管底低于大底板頂面一定距離，同時(shí)在管口焊接雙層鋼板，待管口至底板頂面孔洞段應(yīng)用混凝土澆筑并抹平；一般在底板鋼筋綁扎時(shí)則應(yīng)進(jìn)行封井的準(zhǔn)備工作，一般應(yīng)事先在井管外壁焊接好3道止水鋼板，但應(yīng)將第二次混凝土澆筑孔洞預(yù)留；在井內(nèi)注漿前應(yīng)先用粘土將濾管部分填實(shí)，之后下注漿管到底部，再添2-3m高度的爪子片后方可開始注漿，過程中應(yīng)一邊提升注漿管一邊填爪子片，并應(yīng)保證管子頂端到注漿管底部距離不少于1m，待重復(fù)注漿至井管割除面以上2m左右后方可終止注漿，待注漿效果符合設(shè)計(jì)要求后方可將井管割除，并將井管內(nèi)混凝土鑿除100-200mm后方可在井內(nèi)焊接首道鋼板，后用混凝土將空隙填滿后方可焊接第二道鋼板，最后方可用同底板混凝土標(biāo)號(hào)相同的混凝土將預(yù)留孔洞填滿抹平；注漿完畢且水泥漿達(dá)到初凝后可抽出井管內(nèi)壓板以上殘留水，并應(yīng)及時(shí)觀察井管內(nèi)水位深度或標(biāo)高的變化，當(dāng)內(nèi)部水位無(wú)明顯升高時(shí)方可表明注漿效果良好。
2.結(jié)語(yǔ)
在超大超深基坑施工中承壓水的控制與降水技術(shù)對(duì)整個(gè)基坑甚至后期建筑質(zhì)量均有很大影響，只有在充分認(rèn)識(shí)到承壓水的特點(diǎn)，并對(duì)其對(duì)建筑施工的影響充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上方可制定有效的治理措施，方可針對(duì)承壓水的特征建立完善的承壓水控制策略，確保施工質(zhì)量及安全。
參考文獻(xiàn)
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