一种明挖基坑深淤泥层真空降水系统和施工方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种明挖基坑深淤泥层真空降水系统和施工方法。

背景技术：

在地下水位较高且存在承压水的地下深基坑开挖施工中，为确保基坑开挖的安全，特别是填海区这类含水量大，且承压大的地区，需对深基坑进行降水设计和施工。本文根据深圳国际会展中心配套市政项目重庆路站和重庆路站—会展南站区间明挖段填海区地质多为淤泥层条件下进行的深基坑降水施工设计和施工，总结出其相关经验以便于指导以后类似情况下的降水施工，提高公司降水施工技术水平。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种排水量大、降水深度大、降水范围大的明挖基坑深淤泥层真空降水系统和施工方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开的一种明挖基坑深淤泥层真空降水系统，包括：

降水井；

所述降水井的数量根据下式计算：

式中：q为总涌水量(m3/d)，q为单井出水能力(m3/d)，20％的备用兼观测井；

所述降水井深度为26～34m，成井过程中遇块状强风化或者中风化无法进尺时，可提前终孔成井，泥孔径为550mm，采用直径273mm、壁厚3mm钢管，滤管为桥式滤水管，外包80目锦纶滤网，下设1m沉淀管，滤料至回填滤管以上，其上采用钻渣或原地层土回填固井。

进一步的，所述降水井的单井出水量按下式进行计算：

式中：q—单井出水能力(m3/d)；r—滤管半径(0.1365m)；l—有效滤管长度，6m；k—含水层渗透系数(0.2m/d)。

本发明公开的一种明挖基坑深淤泥层真空降水系统的施工方法，包括如下步骤：

s1、准备工作；

s2、钻机进场；

s3、定位安装；

s4、开孔；

s5、下护口管；

s6、钻进成孔；

s7、冲孔换浆；

s8、下井管；

s9、稀释泥浆；

s10、填砂；

s11、止水封孔；

s12、洗井；

s13、下泵试抽。

进一步的，所述步骤s1中：

(1)准备材料、落实人员，总包提供“三通一平”，钻机进场；

(2)测放井位：总包方根据降水井平面布置图及现场情况测放井位，做好标记。如果布设的井点存在地面障碍物，应当设法清除障碍物，以利于钻井的进行。若地面障碍物不易清除或受其他施工条件的影响，无法在原布设井位进行施工时，应与技术员及时沟通并采取其他措施，必要的时候可对井位作适当调整；

(3)挖井眼、埋设护口管：埋设护口管时，护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部宜高出地面0.10m～0.30m；

(4)安装钻机：安装钻机时，为了保证孔的垂直度，机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻铤，并且弯曲的钻杆不得下入孔内；

(5)挖泥浆池：泥浆池的大小按泥浆池计划共用的打井数量和排渣量综合确定。一般每2～3口井共用一个泥浆池，必要时可采用泥浆箱。

进一步的，施工机械设备选用gf200型工程钻机及其配套设备，成孔时采用反循环回转钻进成孔工艺；

(1)钻进成孔：钻进过程中，泥浆比重宜控制在1.10～1.15，尽量采用地层自然造浆；

(2)清孔换浆：钻孔到设计深度后，要清孔换浆，把泥浆调整到1.05左右；

(3)下井管：对于钢管井，宜采用悬吊下管法，井管底部焊接钢板封堵牢靠，井管与井管之间焊接牢固，确保焊缝均匀、无砂眼，成孔完成后立即下管；

(4)投滤料、固井：井管下好后，立即按设计要求回填滤料，滤料沿井壁四周均匀填入，并随填随测滤料层的顶面高度；

(5)洗井试抽：滤料回填后，应该在8h内用潜水泵洗井，直至井水洗清达到规范要求为止。洗井时若出现井水中含有滤料，应停止洗井，检查原因，进行处理，必要时要报废掉，并按封井要求进行封井。

在上述技术方案中，本发明一种明挖基坑深淤泥层真空降水系统和施工方法，在填海滩涂淤泥层较厚地质情况下，采用真空降水有效的提高了降水效果保证了基坑开挖的安全和效率。相比常规降水采用真空降水缩短了降水周期，也可防止过渡降水对周边地表和建筑物产生影响，降低基坑开挖降水带来的风险同时也节约了施工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种明挖基坑深淤泥层真空降水系统和施工方法的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种明挖基坑深淤泥层真空降水系统和施工方法的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种明挖基坑深淤泥层真空降水系统和施工方法的结构示意图三；

图4为本发明实施例提供的一种明挖基坑深淤泥层真空降水系统和施工方法的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

实施例一：

参见图1至图3所示，本发明的实施例一提供的一种明挖基坑深淤泥层真空降水系统，包括：

降水井；

降水井的数量根据下式计算：

式中：q为总涌水量(m3/d)，q为单井出水能力(m3/d)，20％的备用兼观测井；

降水井深度为26～34m，成井过程中遇块状强风化或者中风化无法进尺时，可提前终孔成井，泥孔径为550mm，采用直径273mm、壁厚3mm钢管，滤管为桥式滤水管，外包80目锦纶滤网，下设1m沉淀管，滤料至回填滤管以上，其上采用钻渣或原地层土回填固井。

优选的，上述的降水井的单井出水量按下式进行计算：

式中：q—单井出水能力(m3/d)；r—滤管半径(0.1365m)；l—有效滤管长度，6m；k—含水层渗透系数(0.2m/d)。

实施例二：

本发明公开的一种明挖基坑深淤泥层真空降水系统的施工方法，包括如下步骤：

s1、准备工作；

s2、钻机进场；

s3、定位安装；

s4、开孔；

s5、下护口管；

s6、钻进成孔；

s7、冲孔换浆；

s8、下井管；

s9、稀释泥浆；

s10、填砂；

s11、止水封孔；

s12、洗井；

s13、下泵试抽。

优选的，上述的步骤s1中：

(1)准备材料、落实人员，总包提供“三通一平”，钻机进场；

(2)测放井位：总包方根据降水井平面布置图及现场情况测放井位，做好标记。如果布设的井点存在地面障碍物，应当设法清除障碍物，以利于钻井的进行。若地面障碍物不易清除或受其他施工条件的影响，无法在原布设井位进行施工时，应与技术员及时沟通并采取其他措施，必要的时候可对井位作适当调整；

(3)挖井眼、埋设护口管：埋设护口管时，护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部宜高出地面0.10m～0.30m；

(4)安装钻机：安装钻机时，为了保证孔的垂直度，机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻铤，并且弯曲的钻杆不得下入孔内；

(5)挖泥浆池：泥浆池的大小按泥浆池计划共用的打井数量和排渣量综合确定。一般每2～3口井共用一个泥浆池，必要时可采用泥浆箱。

优选的，上述的施工机械设备选用gf200型工程钻机及其配套设备，成孔时采用反循环回转钻进成孔工艺；

(1)钻进成孔：钻进过程中，泥浆比重宜控制在1.10～1.15，尽量采用地层自然造浆；

(2)清孔换浆：钻孔到设计深度后，要清孔换浆，把泥浆调整到1.05左右；

(3)下井管：对于钢管井，宜采用悬吊下管法，井管底部焊接钢板封堵牢靠，井管与井管之间焊接牢固，确保焊缝均匀、无砂眼，成孔完成后立即下管；

(4)投滤料、固井：井管下好后，立即按设计要求回填滤料，滤料沿井壁四周均匀填入，并随填随测滤料层的顶面高度；

(5)洗井试抽：滤料回填后，应该在8h内用潜水泵洗井，直至井水洗清达到规范要求为止。洗井时若出现井水中含有滤料，应停止洗井，检查原因，进行处理，必要时要报废掉，并按封井要求进行封井。

在上述技术方案中，通过对填海区明挖基坑深淤泥层真空降水技术总结，填补了公司在这方面施工技术的空白，也为以后公司相类似的项目提供了技术指导方向，从而减少了相应的人力和物力。

降水施工方案设计的全面有利于降低潜在风险，提高施工效率，向其它业内人士和单位展现本公司技术人员的技术水平，也能减少后续可能产生问题的补救费用，从而降低生产成本。

由于在降水井施工工程中采用精细化的管理模式，这将有利于我们加强对资源的利用，减少资源的浪费，也将近一步提高我们管理人员的管理水平和责任意识，建立一直属于我们自己的专业化队伍，从而进一步提高我们的企业竞争力。

填海区含水量丰富，天然含水量一般大于液限，地质多为软弱地基，一旦地层水位变化较大，极易引起地面沉降，从而影响建筑的使用性能，所以对填海区进行真空降水技术研究是很有必要的。通过对填海区明挖基坑深淤泥层真空降水技术研究可以减少土方施工对周边环境的影响，尤其指周边地区的地面沉降，从而减少对周边建筑物的赔偿费用，使得项目利益最大化。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。