大口井降水施工方法
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大口井降水施工方法
降水井施工及排水流程:现场踏勘→井位布置→人工挖探井→钻机就位→成孔→替浆(洗孔)→下井管→填滤料→洗井→井口防护→埋设排水联络管线及配电电缆→下泵抽水→有组织向市政管网排水→井口防护→土方开挖前降水任务完成→挖土过程中保留降水井并根据情况启用→顶板覆土完成→停止降水、封井。
本工程降水井分为普通潜水降水井及承压水减压井两部分,成井及降水方法分述如下:
1 普通潜水降水井
降水井采用泵吸反循环泥浆护壁成孔,其成井工艺流程图见图3.4.5-1。
图3.4.5-1 降水井施工流程
(1) 井位布设
按设计要求布设井位,布置井位时需错开墙、柱、地下管线的位置,井位采用显著标志。
(2) 挖探井
每口降水井上钻前人工挖探井1~2m(具体根据现场情况确定),见原状土,确认无地下管线,并下入护筒,护筒外侧填粘土封隔好表层杂填土层,以防止钻井施工用水大量漏失及塌孔,必要时随挖随做混凝土护壁。如遇地下管线,需适当调整井位,重挖探井。
(3) 围(挖)泥浆池
根据场地条件围泥浆池,车站位置每2~3口井共用一个泥浆池,区间降水井泥浆池根据现场具体情况进行设置。
(4) 凿井
采用泵吸反循环钻机成井,井径705mm,井孔保持圆正垂直,孔深不小于设计值。
(5) 替浆
井管下入前注入比重1.10轻质泥浆置换,砂石泵抽出沉渣并测定井深。最终使井内泥浆比重保持在1.1~1.2范围内,防止泥浆比重过大,造成孔壁泥皮太厚,影响出水效果。
(6) 吊放井管
浅层地下水降水,井管采用无砂混凝土管,在预制混凝土井鞋上放置井管同时水位以下包缠2层300g/m2针刺无纺布,缓缓下放,当管口与井口相差200mm时,接上节井管,接头处用尼龙网裹严,以免挤入泥砂淤塞井管,竖向用2-4条30mm宽、长2~3m 的竹条固定井管。为防止上下节错位,在下管前将井管依井方向立直。吊放井管要垂直,并保持在井孔中心,为防止雨水泥砂或异物流入井中,井管要高出地面不小于200mm,并加盖临时保护。
(7) 填滤料
井管下入后立即填入滤料。滤料沿井孔四周均匀填入,保持连续,将泥浆挤出井孔。填滤料时,随填随测滤料填入高度,当填入量与理论计算量不一致时,及时查找原因。不得用装载机直接填料,用铁锹下料,以防不均匀或冲击井壁。洗井后,如滤料下沉量过大,补填至井口下1米处,其上用粘土封填。滤料为3-7mm干净豆石,杂质含量不大于3%。
(8) 洗井
由于是反循环钻机施工的降水井,采用下泵试抽洗井,用潜污泵反复进行抽洗,直至水清砂净。洗井在成井8小时内进行,以免时间过长,护壁泥皮逐渐老化,难以破坏,影响渗水效果。洗井过程中观测水位及出水量变化情况。
(9) 下泵抽水
潜水泵在安装前,应首先有专业电气工程师检查,保证水泵处于正常运转状态。经检查无误后,方可下井使用。潜水泵使用麻绳吊入井内滤水层部位。潜水电动机、电缆及接头必须有可靠的绝缘,每台泵配置一个开关箱。安装完毕、试抽水合格后,开始正常抽水。井内停止降水后,应将井盖复原,以防异物掉入井中。
(10) 水位观察
每次抽水之前,应测量静水水位,开始阶段每天应至少测量3次,水位稳定后,应每天测量一次,水位深度采用浮球测绳法测出,并及时填表记录,根据记录做出稳定水位变化曲线图,以帮助分析降水效果及决定是否停止降水。
(11) 降水结束封井
浇筑基础底板之前,在保证抽水效果的前提下,按照隔一封一的原则,提前封闭部分降水井,其余井点接高超出底板0.3米高,接高段采用与井管同直径的带止水翼环钢管,在浇筑底板砼前埋设完成。
保留的降水井应定期观测水位变化情况,根据具体情况实施降水。至地下结构、顶板覆土施工完成后,封闭全部降水井。
2 承压水减压井
(1) 减压井构造要求
1) 要求井口高于地面以上0.7m,以防止地表污水渗入井内,一般采用优质粘土或水泥浆封闭。
2) 井壁管:井壁管均采用焊接钢管,内径为250mm
3) 滤水管:采用桥式滤水管,滤水管外包两层300g/m2无纺布,其直径与井壁管相同。
4) 沉淀管:沉淀管焊接在滤水管底部,直径同滤水管,长度1米,沉淀管底部用钢板封死。
5) 填滤料:滤水管部位围填中粗砂。
6) 填粘性土封孔:为防止抽潜水引起的地面沉降,在滤料的围填面以上必须采用优质粘土围填至地表并夯实,做好井口管外的封闭工作。
(2) 施工工艺方法
降压井选用泵吸反循环泥浆护壁工艺成孔,其施工工艺流程如图3.4.5-2所示:
(1) 井位布设
井位原则上按照设计要求位置布置,当实际情况发生变化时,根据现场情况,小范围内适当调整。
(2) 埋护筒
护筒底口应插入原状土层中,管外应用粘性土填实封严,为防止施工时管外返浆,护筒上口应高处地面200mm左右。
(3) 钻机就位、成孔、清孔
钻机就位时机台应稳固水平,做好成孔垂直度控制。
钻孔直径为705mm,钻进过程中,应吊打进尺,保证成孔垂直度,泥浆比重控制在1.10~1.15之间。
井管下入前注入比重1.10轻质泥浆洗孔,砂石泵抽出沉渣并测定井深。最终使井内泥浆比重保持在1.10左右,防止泥浆比重过大,造成孔壁泥皮太厚,影响出水效果。
(4) 下井管
井管进场后,应检查过滤器的缝隙是否符合要求,测定泥浆比重及孔深合格后,开始下井管。下井管过程中,在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的导正器,以保证滤水管居中,井管焊接要牢固严密。井管下至设计深度后,居中固定井口。
(5) 填滤料
由于下井管过程中,存在沉渣沉积问题,需要二次清孔,泥浆比重控制在1.05左右。清孔后立即填入滤料。滤料沿井孔四周均匀填入,保持连续,直至滤料下至预定深度为止。填滤料时,随填随测滤料填入高度,当填入量与理论计算量不一致时,及时查找原因。
(6) 井口封闭
在滤料的围填面上,采用粘性土围填至地表,以防止围填时产生“架桥”现象,要求围填时遵循少量满下的原则,最后在井口处做好封闭工作。
(7) 减压井启用
根据本工程水文情况,应在基坑开挖至负二层底板时,启动降压井降压。减压后的承压水头,应小于承压水层顶板至基坑开挖面范围的土体压力,保证基坑安全。
(8) 排水
井内抽出水,应通过管道,排至换乘区基坑周围的集水坑内,再由集水坑沉淀后排至市政管网,并应确保排水系统畅通。