井点降水现场施工方法

一、工程概况

兰州市第二十一中学学生宿舍楼建设场地位于西固区陈官营，拟建一栋5层框架结构楼，占地面积约为405m2（45.0×9.0米），基础以卵石层为持力层，采用井点管井降水人工挖孔井桩基础型式；井桩基础埋深大于6米且进入持力层不小于

1.0米。

二、工程地质及水文地质条件：

拟建场地从地貌单元划分属黄河南岸Ⅱ级阶地；参考该场地工程地质勘察资料其地层概况如下：

1、杂填土及粉土：以粉土为主含建筑垃圾人工回填，厚度0.7－4.5米。

2、卵石:埋深3.0－4.6米，厚度4.5－5.2米。青灰色，母岩主要为石英岩、石英砂岩、花岗岩等硬质岩石，粒径8-20cm的约占75%。

3、砂质泥岩：砖红色，泥质结构，埋深7.5－8.1米

场地内地下水埋深-3.4~4.0米，主要含水层为卵石层，泥岩为隔水底板。地下水属阶地潜水类型，主要由大气降水补给，流向从西南－东北，本地区含水层平均渗透系数50米／d。

三、管井降水井点设计及施工

本方案编制依据的国家有关规范、标准及建设单位提供的资料有：

《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98

《建筑基坑工程技术规程》（甘肃省地方标准）DＢ62／25－30－2000

《兰州市第21中学学生宿舍楼建设场地岩土工程勘察报告》

该工程以卵石层为持力层采用人工井桩基础，地下水埋深为3.4~4.0米，水位降至基础底面0.5米以下，因此地下水位降深须大于3.50米。

1、基坑总涌水量（Q）

Q=1.366K(2H－S)÷lgR0/r0

H－含水层厚度，取值为4.0m。S－水位降深，取值为3.50m。

R0――假想半径，R0＝R＋r0K----渗透系数50

a----场地长,取值为45mb------场地宽,取值为9m

影响半径RR=2S√KH=98.96m

等效影响半径r0r0=0.29（a+b）=15.66m

2、单井涌水量（q）q=120πdL√K

式中：L－－有效过滤器长度，取值为2.5m。

d---滤水井管半径，取值为0.16m。

3、降水井数量计算N=1.1Q/q=4.6（口）

根据在该区域降水施工经验，为节约降水施工成本，降水井深度可根据含水层厚度适当加深，抽排水时间延长，井数可适当减少，确定该建设场地基础降水井数为4口，4口降水井同时抽排降水可确保基础施工干作业。

4、井深设计：根据场地地层情况以穿透含水层为至

公式Hw=H+Δh+iL h+L+Hw6计算，井深为10.0米。

式中：H――基础深度，6.50～7.0m；

Δh――降水水位到坑底的距离，0.5m

iL h――水力坡度与井点管到基坑中心的水平距离，0.5m

L――过滤器有效工作部分长度，1.5m

5、井位平面布置

根据在该区域降水施工经验场地水文地质条件及基础开挖深度要求，为缩短降水施工工期,降水井可沿地下水流方向上游稍密下游稍疏原则沿基础井桩空隙布设，井间距采用10.0-15.0m；降水井具体布置见附图。

6、完井工艺

（1）工序流程：确定井位----钻机安装就位--冲击成孔--安装井管—充填滤料---机械洗井--下入水泵抽排降水。

（2）井深及井身结构

根据地层概况及施工要求，考虑到涌水量、地层及抽排水时间等因素，尽可能达到较理想的排水效果，根据井径与涌水量的关系，井径设计为500-550mm，下入12寸井壁管及滤水管成井，滤水管必须下至地下静水位以下。

（3）滤砾石料选择

以筛分颗粒累计重量点总重量数50%筛孔直径为标准直径记为d50，砾料直径D50，分别记为岩样直径、砾粒直径，砾料直径以D50为(4-8)d50确定，填砾厚度应不小于75mm；填砾方法：根据钻井过程中所遇地层的实际情况确定填砾深度；填砾过程中确保：

滤水管周围填砾厚度要均匀；

砾料要清洁；

从不同方向均匀连续地进行。

（4）机械洗井

根据有关规范要求，先对孔壁泥皮冲洗，洗井至砂净水清，至符合排水水质要求为止,达到清除孔壁泥皮，疏通滤水管，恢复其原来孔隙率.

7、抽排水方案

采用QY10-25 m3/h潜水泵抽排水，铺设排水管道,为保证基坑正常施工，采用连续不间断抽水方式，经二级沉淀后排入指定的下水管网。

8、降水对周围已有建筑及设施的影响分析

（1）、降水引起的卵石地基土变形机理

由于降水使水对土的浮力消失，引起自重压力的增加。地基土的有效应力增大，在动水压力的作用下，卵石中充填的砂大量流失，骨架颗粒掏空位移，地基土在自重应力和基础附加应力的作用下，产生不均匀压缩，当沉降量或差异沉降量超过规定要求时，将对建筑物产生影响。

（2）、降水漏斗范围内因降水引起的沉降量计算

根据相关规范提供的公式：

S m=∑（ΔóiΔh i）/E siΔói=1/2×r w（h i－hˊi）

经计算，在降水漏斗范围内因降水引起的沉降量S m为0.0008m。

由以上计算可以看出因降水引起的沉降量是很小的，只有0.80mm，不至于对已有建筑物及设施造成影响；因原有建筑物为深基础，且降水施工时间又较短，不会对其基础产生沉降影响，但在抽排水过程中，还须定期进行含砂量测定及沉降观测。

四、人工挖孔井桩施工

井桩直径均为0.9m、1.2m、1.6m的圆桩，桩长为6m到7.5m不等，桩端进入持力卵石层大于1000mm，井桩砼强度等级为C40S8。

1、井桩工程

（1）工艺流程：定位放线→砌井圈→人工成孔→扩孔→人工清底→验收→浇底层砼→下钢筋笼→浇砼至高出设计标高→凿除浮浆→养护。

（2）施工准备：

A、井桩砼采用机械搅拌。

B、钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，钢筋表面必须清洁，无油污、无锈蚀。