顧進(jìn)

【摘要】文章就井點(diǎn)降水在南通文藝之家工程中的實(shí)際應(yīng)用，敘述輕型井點(diǎn)降水方案設(shè)計(jì)及具體的施工過(guò)程。

【關(guān)鍵詞】輕型井點(diǎn)降水；滲透系數(shù)；基坑涌水量

，

1. 工程概況

（1）本工程深基坑部位西側(cè)為重點(diǎn)保護(hù)建筑文峰塔、個(gè)簃藝術(shù)館及書(shū)法國(guó)畫(huà)研究院，基坑邊距文峰塔最近距離約28m，與個(gè)簃藝術(shù)館最近距離約10m，基坑上沿距工地圍墻最近距離約4.5m；本工程深基坑部位東側(cè)為為已經(jīng)完成的翰林府高檔小區(qū)，基礎(chǔ)上沿距圍墻最近距離約5m，圍墻外為約9m寬小區(qū)道路，基礎(chǔ)上沿距東側(cè)小區(qū)新建建筑物最近距離約19m，本工程深基坑部位北側(cè)為開(kāi)挖深度1.55m普通條形基礎(chǔ)，基坑上沿距北側(cè)圍墻約33m；本工程深基坑部位南側(cè)為開(kāi)挖深度1.55m普通條形基礎(chǔ)和綠化廣場(chǎng)，基坑上沿距南側(cè)圍墻約39m。周邊環(huán)境西側(cè)文峰塔、個(gè)簃藝術(shù)館部位較復(fù)雜，對(duì)基坑工程要求較高，在基坑施工中，保護(hù)周邊古建筑、防止因基坑降水、基坑位移、水體流失造成周邊建筑物沉降，因此本工程支護(hù)及降水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

（2）本工程地下建筑面積491m2，地下一層，地上3層。自然地坪標(biāo)高-0.450m，地下室層高為3.8m，地下室底板厚400mm，基坑底土體標(biāo)高為-4.300m，局部位置-4.550m。

2. 深基坑降水方案設(shè)計(jì)

2.1地質(zhì)勘察情況。

（1）根據(jù)巖土勘察報(bào)告，本工程的場(chǎng)地地基土可分為4個(gè)工程地質(zhì)層，場(chǎng)地穩(wěn)定性良好，宜于建筑（見(jiàn)表1）。

（2）本工程的基礎(chǔ)底板應(yīng)置于“③粉土夾粉砂”層，現(xiàn)場(chǎng)自然地坪約為-0.450m（相對(duì)標(biāo)高，±0.000標(biāo)高相當(dāng)85高程為4.65m），場(chǎng)地淺土層土中地下水屬潛水類型，穩(wěn)定地下水位為-1.65m（高程為3.00m）。根據(jù)地下室深度要求，基坑開(kāi)挖深度約為4.15m。

2.2降水設(shè)計(jì)。

2.2.1土方開(kāi)挖過(guò)程中，當(dāng)開(kāi)挖的基槽底面低于地下水位時(shí)，由于土的含水層被切斷，地下水就會(huì)不斷的滲入基坑內(nèi)，如果不采取降水措施，把流入基坑內(nèi)的水及時(shí)排走，不但會(huì)惡化施工條件，而且地基土被水泡軟后，將會(huì)造成邊坡塌方，和地基承載能力下降。因此，為了保證土方工程施工的質(zhì)量和安全，在基礎(chǔ)開(kāi)挖前，必須采取措施降低地下水位。鑒于本工程的開(kāi)挖深度及對(duì)西側(cè)文峰塔古建筑的保護(hù)，采用輕型井點(diǎn)降水，降水要求至少降至基坑中心底標(biāo)高以下500mm，方能確保施工安全及土體承載力。

2.2.2本工程采用4臺(tái)輕型井射流式真空泵，每臺(tái)真空泵設(shè)置30～35m輕型井點(diǎn)臥管，臥管設(shè)置在地面以下1m深處的基坑邊坡平臺(tái)上，輕型井點(diǎn)立管長(zhǎng)度6m，其中濾管上1m，立管間距1.0～1.2m（基坑井點(diǎn)降水計(jì)算見(jiàn)圖1）。

圖1基坑井點(diǎn)降水計(jì)算簡(jiǎn)圖

2.2.3輕型井點(diǎn)降水保持連續(xù)運(yùn)行至基礎(chǔ)施工完畢上部結(jié)構(gòu)配重滿足抗浮設(shè)計(jì)要求時(shí)，在地下室外墻防水及保護(hù)層施工完畢后方可拆除。

2.3基坑止水帷幕、回灌井點(diǎn)、觀測(cè)井設(shè)計(jì)。

2.3.1為了保證本工程基坑降水不影響西側(cè)現(xiàn)有文峰塔、個(gè)簃藝術(shù)館的古建筑，在基坑西側(cè)邊坡上沿外500mm處設(shè)雙排雙軸深層攪拌樁止水帷幕，寬1200，深12m，止水帷幕水平向總長(zhǎng)度65m。

2.3.2沿東西側(cè)圍墻設(shè)置井輕井點(diǎn)管回灌，回灌井立管間距1～1.2m，立管長(zhǎng)4.5m，頂標(biāo)高至地下以下1m。西回灌井點(diǎn)臥管總長(zhǎng)約90m，每18m左右設(shè)一回灌水箱，水箱架空高1.5m；東側(cè)回灌井點(diǎn)臥管總長(zhǎng)約56m，每18m左右設(shè)一回灌水箱，水箱架空高1.5m。

2.3.3在工程圍墻西側(cè)文峰塔、個(gè)簃藝術(shù)館及東側(cè)圍墻外側(cè)靠近新建建筑物處設(shè)7口觀測(cè)井。

2.4井點(diǎn)降水計(jì)算。

2.4.1降水計(jì)算。

本工程設(shè)計(jì)采用輕型井點(diǎn)降水施工，管井埋置深度設(shè)計(jì)按照以下公示：

H≥H1+h+iL+l

式中 H——井點(diǎn)管的埋設(shè)深度（m）

H1——井點(diǎn)埋設(shè)面至基坑底面距離（m） 取3.1m

h——基坑中央最深挖掘面至降水曲線點(diǎn)的安全距離（m） 取0.5m

L——井點(diǎn)管中心至基坑中心的短邊距離（m） 取10.55m

i——降水曲線坡度 取1/10

l——濾管長(zhǎng)度（m） 取1.0m

坑內(nèi)降水最大影響半徑計(jì)算，

滲透系數(shù)取降水范圍內(nèi)各土體滲透系數(shù)的加權(quán)平均值：

2.4.2涌水量計(jì)算。

本工程為為無(wú)壓非完整群井井點(diǎn)降水，故采用以下公式：

x0=A/π=17.84

Q根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，輕型井點(diǎn)降水管間距為1～1.2m，工程排水平臺(tái)總長(zhǎng)為：

L=136.6mm，即布管數(shù)量n=136.6/1.0 ≈136根，滿足設(shè)計(jì)要求，故按照經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)施工。

每35根立管設(shè)一臺(tái)輕型井點(diǎn)真空泵，共設(shè)4臺(tái)可滿足要求。

3. 降水、回灌施工

3.1操作工藝。

3.1.1井點(diǎn)安裝。

3.1.1.1安裝程序。

井點(diǎn)放線定位——安裝高位水泵——鑿孔安裝埋設(shè)井點(diǎn)管——布置安裝總管——井點(diǎn)管與總管連接——安裝抽水設(shè)備——試抽與檢查——正式投入降水程序。

3.1.1.2井點(diǎn)管埋設(shè)。

（1）根據(jù)測(cè)量控制點(diǎn)，測(cè)量放線確定井點(diǎn)位置，然后在井位先挖一個(gè)小土坑，深大約500mm，以便于沖擊孔時(shí)集水，埋管時(shí)灌砂，并用水溝將小坑與集水坑連接，以便于排泄多余水。

（2）鑿孔沖擊管上下移動(dòng)時(shí)應(yīng)保持垂直，這樣才能使井點(diǎn)降水井壁保持垂直，若在鑿孔時(shí)遇到較大的石塊和磚塊，會(huì)出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，此時(shí)成孔的直徑也應(yīng)盡量保持上下一致。

井孔沖擊成型后，應(yīng)拔出沖擊管，通過(guò)單滑輪，用繩索拉起井點(diǎn)管插入，井點(diǎn)管的上端應(yīng)用木塞塞住，以防砂石或其他雜物進(jìn)入，并在井點(diǎn)管與孔壁之間填灌砂石濾層，該砂石濾層的填充質(zhì)量直接影響輕型井點(diǎn)降水的效果，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

A.砂石必須采用粗砂，以防止堵塞濾管的網(wǎng)眼。

B.濾管應(yīng)放置在井孔的中間，砂石濾層的厚度應(yīng)在60～100mm之間，以提高透水性，并防止土粒滲入濾管堵塞濾管的網(wǎng)眼。填砂厚度要均勻，速度要快，填砂中途不得中斷，以防孔壁塌土。

C.濾砂層的填充高度，至少要超過(guò)濾管頂以上1000～1800m，一般應(yīng)填至原地下水位線以上，以保證土層水流上下暢通。

D.井點(diǎn)填砂后，井口以下1.0～1.5m用粘土封口壓實(shí)，防止漏氣而降低降水效果。

3.1.1.3沖洗井管。

將15～30mm的膠管插入井點(diǎn)管底部進(jìn)行注水清洗，直到流出清水為止。應(yīng)逐根進(jìn)行清洗，避免出現(xiàn)“死井”。

3.1.1.4管路安裝。

首先沿井點(diǎn)管線外側(cè)，鋪設(shè)集水毛管，并用膠墊螺栓把干管連接起來(lái)，主干管連接水箱水泵，然后拔掉井點(diǎn)管上端的木塞，用膠管與主管連接好，再用10#鉛絲綁好，防止管路不嚴(yán)漏氣而降低整個(gè)管路的真空度。

3.1.1.5檢查管路。

檢查集水干管與井點(diǎn)管連接的膠管的各個(gè)接頭在試抽水時(shí)是否有漏氣現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這種情況應(yīng)重新連接或用油膩?zhàn)佣氯?，重新擰緊法蘭盤(pán)螺栓和膠管的鉛絲，直至不漏氣為止。在正式運(yùn)轉(zhuǎn)抽水之前必須進(jìn)行試抽，以檢查抽水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，管路是否存在漏氣現(xiàn)象。在水泵進(jìn)水管上安裝一個(gè)真空表，在水泵的出水管上安裝一個(gè)壓力表。為了觀測(cè)降水深度，是否達(dá)到施工組織設(shè)計(jì)所要求的降水深度，在基坑中心設(shè)置一個(gè)觀測(cè)井點(diǎn)，以便于通過(guò)觀測(cè)井點(diǎn)測(cè)量水位，并描繪出降水曲線。

在試抽時(shí)，應(yīng)檢查整個(gè)管網(wǎng)的真空度，方可進(jìn)行正式投入抽水。

3.1.2抽水。

輕型井點(diǎn)管網(wǎng)全部安裝完畢后進(jìn)行試抽。當(dāng)抽水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)一切正常后，整個(gè)抽水管路無(wú)漏氣現(xiàn)象，可以投入正常抽水作業(yè)。開(kāi)機(jī)后一個(gè)星期后將形成地下降水漏斗，并趨向穩(wěn)定，土方工程可在降水達(dá)到設(shè)計(jì)要求后開(kāi)挖。

3.2質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.1井點(diǎn)管間距、埋設(shè)深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，一組井點(diǎn)管和接頭中心，應(yīng)盡量保持在一條直線上。

3.2.2井點(diǎn)埋設(shè)應(yīng)無(wú)嚴(yán)重漏氣、淤塞、出水不暢或死井等情況。

3.2..3埋入地下的井點(diǎn)管及井點(diǎn)聯(lián)接總管，均應(yīng)除銹并刷防銹漆一道；各焊接口處焊渣應(yīng)鑿掉，并刷防銹漆一道。

3.2.4各組井點(diǎn)系統(tǒng)的真空度應(yīng)保持在55.3～66.7KPa，壓力應(yīng)保持在0.16MPa。

3.3成品保護(hù)。

3.3.1井點(diǎn)成孔后，應(yīng)立即下井點(diǎn)管并填入豆石濾料，以防塌孔。不能及時(shí)下井點(diǎn)管時(shí)，孔口應(yīng)蓋蓋板，防止物件掉入井孔內(nèi)堵孔。

3.3.2井點(diǎn)管埋設(shè)后，管口要用木塞堵住，以防異物掉入管內(nèi)堵塞。

3.3.3井點(diǎn)使用應(yīng)保持連續(xù)抽水，并設(shè)備用電源，以避免泥渣沉淀淤管。

3.4應(yīng)注意的質(zhì)量問(wèn)題。

3.4.1土方挖掘運(yùn)輸車(chē)道不設(shè)置井點(diǎn)，這并不影響整體降水效果。

3.4.2在正式開(kāi)工前，由電工及時(shí)辦理用電手續(xù)，保證在抽水期間不停電。因?yàn)槌樗畱?yīng)連續(xù)進(jìn)行，特別是開(kāi)始抽水階段，時(shí)停時(shí)抽，井點(diǎn)管的濾網(wǎng)易于阻塞，出水混濁。同時(shí)由于中途長(zhǎng)時(shí)間停止抽水，造成地下水位上升，會(huì)引起土方邊坡塌方等事故。

3.4.3輕型井點(diǎn)降水應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查，其出水規(guī)律應(yīng)“先大后小，先混后清”。若出現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查。

3.4.4在抽水過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常檢查和調(diào)節(jié)離心泵的出水閥門(mén)以控制流水量，當(dāng)?shù)叵滤唤档剿蟮乃缓?，減少出水閥門(mén)的出水量，盡量使抽吸與排水保持均勻，達(dá)到細(xì)水長(zhǎng)流。

3.4.5真空度是輕型井點(diǎn)降水能否順利進(jìn)行降水的主要技術(shù)指數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人經(jīng)常觀測(cè)，若抽水過(guò)程中發(fā)現(xiàn)真空度不足，應(yīng)立即檢查整個(gè)抽水系統(tǒng)有無(wú)漏氣環(huán)節(jié)，并應(yīng)及時(shí)排除。

3.4.6在抽水過(guò)程中，特別是開(kāi)始抽水時(shí)，應(yīng)檢查有無(wú)井點(diǎn)管淤塞的死井，可通過(guò)管內(nèi)水流聲、管子表面是否潮濕等方法進(jìn)行檢查。如“死井”數(shù)量超過(guò)10%，則嚴(yán)重影響降水效果，應(yīng)及時(shí)采取措施，采用高壓水反復(fù)沖洗處理。

3.4.7在打井點(diǎn)之前應(yīng)勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，采用洛陽(yáng)鏟鑿孔，若發(fā)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)表層有舊基礎(chǔ)、隱性墓地應(yīng)及早處理。

3.4.8如粘土層較厚，沉管速度會(huì)較慢，如超過(guò)常規(guī)沉管時(shí)間時(shí)，可采取增大水泵壓力，大約在1.0～1.4MPa，但不要超過(guò)1.5MPa。

3.4.9基坑周?chē)喜繎?yīng)挖好水溝，防止雨水流入基坑。

3.4.10井點(diǎn)位置應(yīng)距坑邊2～2.5m，以防止井點(diǎn)設(shè)置影響邊坑土坡的穩(wěn)定性。水泵抽出的水應(yīng)按施工方案設(shè)置的明溝排出，離基坑越遠(yuǎn)越好，以防止地表水滲下回流，影響降水效果。

3.5回灌施工。

3.5.1本工程周邊多為古建筑，對(duì)建筑保護(hù)要求較高，但是基坑開(kāi)挖較淺，固采用回灌施工技術(shù)，在基坑外側(cè)的圍墻邊設(shè)置足夠數(shù)量的回灌井，在基坑降水過(guò)程中，同時(shí)進(jìn)行回灌作業(yè)，保證圍墻外側(cè)古建筑的地下水的平衡，達(dá)到保護(hù)古建筑的目的，也同樣完成了基坑降水的要求。

在基坑外側(cè)的圍墻邊設(shè)置回灌井，回灌井的間距設(shè)計(jì)為1.0m，現(xiàn)場(chǎng)共設(shè)置了146根回灌井。

回灌施工采用的機(jī)械設(shè)備及材料基本與輕型降水施工要求一樣，只是回灌是輕型井點(diǎn)降水的逆向作業(yè)。

3.5.2施工工藝要點(diǎn)：

（1）回灌的回灌井點(diǎn)的濾管部分宜從設(shè)計(jì)回灌水丘頂部開(kāi)始一直到井管底部。濾管上鉆孔8@200，呈梅花型布置，濾管外纏密目網(wǎng)三層，用扎絲綁牢固。

（2）為使注水形成一個(gè)有效的補(bǔ)給水幕，避免注水直接回到降水井點(diǎn)管，造成“兩井”相通，兩者間應(yīng)保持不小于6.0m的距離。

4. 回灌施工要點(diǎn)

4.1抽水回灌。

4.1.1降水、回灌期間應(yīng)對(duì)抽水設(shè)備和運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查，每天檢查不應(yīng)少于3次，使抽水設(shè)備始終處在正常運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)應(yīng)有一定量的備用設(shè)備。

4.1.2回灌注水壓力應(yīng)大于0.5個(gè)大氣壓以上，為滿足注水壓力的要求，現(xiàn)場(chǎng)一般應(yīng)設(shè)置高位水箱，利用水位差重力自流灌入土中。

4.1.3回灌水盡量采用抽出的原水，但必須經(jīng)常檢查灌入水的污濁度及水質(zhì)情況，防止機(jī)油、有毒有害物質(zhì)、化學(xué)藥劑、垃圾等進(jìn)入回灌水中。

4.1.4回灌井點(diǎn)必須與降水井點(diǎn)同時(shí)使用，當(dāng)其中有一方因故停止工作時(shí)，另一方應(yīng)停止工作，恢復(fù)工作亦應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。

4.2定期監(jiān)測(cè)水位、流量。

4.2.1在降水、回灌過(guò)程中，在圍墻外側(cè)的古建筑群內(nèi)設(shè)置4口水井觀測(cè)，觀測(cè)井采用200管井的水管，將水管深入自然土下3m左右，即可進(jìn)行降水、回灌對(duì)周邊環(huán)境的影響觀測(cè)。

4.2.2在整個(gè)降水、回灌過(guò)程中，要對(duì)降水井、回灌井、觀測(cè)井水位及流量進(jìn)行觀測(cè)，每晝夜不少于6次。在每口井邊設(shè)置穩(wěn)固的標(biāo)高，并用水準(zhǔn)儀在各標(biāo)桿上測(cè)一等高的水平線，每次從該水平線向下量測(cè)，并記下數(shù)據(jù)。

4.2.3監(jiān)測(cè)內(nèi)容：（1）降水前降水井內(nèi)的水位；（2）降水穩(wěn)定時(shí)井內(nèi)最低水位；（3）各觀測(cè)井降、灌前后的水位變化；（4）回灌前回灌井內(nèi)的水位；（5）回灌井內(nèi)水丘最高水位。

4.3基坑及周?chē)ㄖ锉O(jiān)測(cè)。

4.3.1委托具有相應(yīng)巖土工程監(jiān)測(cè)資質(zhì)的單位，進(jìn)行基坑及周?chē)ㄖ锓€(wěn)定性監(jiān)測(cè)，并且在基坑工程開(kāi)工之前根據(jù)設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范，編寫(xiě)出基坑監(jiān)測(cè)專項(xiàng)方案。

4.3.2監(jiān)測(cè)主要內(nèi)容為：原有建構(gòu)筑物沉降；坑頂水平位移和垂直沉降；支護(hù)結(jié)構(gòu)變形。監(jiān)測(cè)時(shí)間從基坑土方開(kāi)挖開(kāi)始至地下室回填完成。

4.3.3監(jiān)測(cè)頻率：（1）基坑開(kāi)挖過(guò)程中：一般1～3d測(cè)一次；（2）降、灌水前后水位差過(guò)大、或雨后測(cè)試數(shù)據(jù)變化大及開(kāi)挖后期，應(yīng)加密監(jiān)測(cè)；（3）地下室封底及底板完成后，可延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)時(shí)間間距。

5. 結(jié)束語(yǔ)

輕型井點(diǎn)降水在南通文藝之家工程中的運(yùn)用，順利實(shí)現(xiàn)了基坑降水，保證了基礎(chǔ)施工，縮短了工期，對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生較低的影響，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》，JGJ120-99.

[2]《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》，JGJT111-98.

[3]江正榮《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》.

[4]《基礎(chǔ)工程施工手冊(cè)》第二版.