深井井点降水施工工艺标准

A/0

ZQN/JS-01-2012

安徽中启能电力工程有限公司企业标准

JZ-12

深井井点降水施工工艺标准

2012-3-10发布2012-3-10实施安徽中启能电力工程有限公司发布

目次

1 范围错误!未定义书签。

2 术语和定义错误!未定义书签。

3 施工准备错误!未定义书签。

4 施工工艺错误!未定义书签。

5 质量标准错误!未定义书签。

6 成品保护措施错误!未定义书签。

7 职业健康安全、环境保护技术措施错误!未定义书签。

8 质量记录错误!未定义书签。

附录A （规范性附录）深井井点降水设计计算错误!未定义书签。深井井点降水施工工艺标准

范围

本标准规定了深井井点降水施工的准备事项、工艺流程、施工工艺标准、质量标准、成品保护措施、职业健康安全和环境措施及质量记录。

本施工工艺标准适用于工业与民用建筑中新建、改建、扩建的建构筑物与市政降水工程。本文是以最常见、最普通不可回收的混凝土管作滤水管介绍其施工工艺的，其它井管（比如可回收的钢管、塑料管）施工工艺可参照执行。

适用于降水深、面积大、时间长，渗透系数较大（10~250m/d），地下水丰富的砂类土和碎石土。地下水位埋藏深度在15m以内，且厚度大于3m的含水层；降水深度可达50m以内，对于有流砂的地区和重复挖填土方地区使用，效果更好。

深井降水的优点：成井过程、操作工艺和降水运行、维护简单，施工速度快，更能适用于工期短、受场地限制、机械化施工困难的基坑降水工程。大面积条状或面状基坑采用深井井点降水比轻型井点降水费用低。

术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

降水工程engineering dewatering

降水工程系指应用水文地质学原理，通过降水设计和降水施工，排除地表水体和降低地层中滞水、潜水、承压水、基岩水、岩溶水等地下水的水位，满足建设工程的降水深度和时间要求，并对工程环境无危害性影响。

降水地质条件dewatering prospecting

是指同降水工程有关的水文地质、工程地质、环境地质等条件的总称。

降水深度ground water level after lowering

自地面算起至基坑底面以下设计要求的动水位间的深度。

降水出水量yield water during lowering

指降水井从含水层中抽出的总水量。

降水试验dewatering experiment

降水施工前进行抽水试验、引渗试验或注水试验，测定水文地质参数或其它参数；检查降水效果，确定工程参数，供分析调整降水方案的试验。

主要符号

L—为过滤器长度(m)

d—过滤器外径(mm)

α—与含水层厚度及渗透系数有关的经验数据

Q—基坑总涌水量（m3/d）

q—单井干扰抽水量（m3/d）

n—降水井数量（口）

H W—降水井深度(m)

H W1—基坑深度(m)

H W2—降水水位距离基坑底要求的深度(m)

H W3—ir0；i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10~1/15；r0为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2(m)

H W4—降水期间的地下水水位变幅(m)

H W5—降水井过滤器工作长度(m)

H W6—沉淀管长度(m)

施工准备

人员准备

电工、钻机班长、专业作业人员、普工。各工种具体人数由工程量大小、工期长短、施工环境确定。

技术准备

熟悉施工图纸、厂区平面布置图、工程勘察资料、地质条件等，确定建构筑物基坑形式、开挖支护设计、降水深度、降水范围、降水时间、工程环境影响等，并进行降水井的设计，深井井点降水设计见附页。

根据地基基础平面形状、技术要求和降水地质条件，通过对深井井点的设计，预测计算降水水位和水量，并提出降水工程的辅助措施和补救措施。

对工程环境问题应专门设计，对附近建构筑物是否沉降进行分析，必要时做好沉降观测记录；编制降水施工组织程序、施工安排和安全生产的要求。

开工前，编制好降水工程量表、工期进度计划表，组织好人力资源和设备材料等。并综合考虑安全文明施工和环境条件，合理布置泥浆池或泥浆坑，做好排污、防污措施。

降水运行时，做好降水监测与维护的有关要求；通过观测井监测，详细记录日降水水位情况。

绘制深井井点平面布置图（见附图安庆电厂主厂房深井井点降水图）、降水设施结构图、降水水位预测曲线平面与剖面图，以备与降水日观测水位比较，并布置排水设施的数量、位置。

材料准备

成井所需材料（数量仅供参考，安庆电厂基坑工程量举例）见表1：

表 1

主要机具

基坑深井降水成井施工投入设备状况表（数量仅供参考，根据工程量确定）见表2：

表 2

基坑降水运行管理投入设备及材料表（数量仅供参考，根据工程量确定）见表3

表 3

作业条件

施工电源到位：在基坑周围布置若干个二级配电柜，每口井配备一个三级配电盘。为确保基坑降水安全，降水系统用电要单独配置，不与其他用电系统合用，另外配置备用发电机两台，在系统电源停电时启动备用发电机。发电机发电电源的接口可与系统电直接转换，并保证在30分钟切换到位。

选择泥浆处理场：打井过程中产生的废浆，要排放到合适的场地，把砂和泥块沉淀下来，把清水排掉。沉淀下来的泥砂今后随土方开挖而运走。泥浆处理场要根据土方开挖时间和气候条件而定，因为泥浆会对土方开挖有影响，包括车辆运输通道等。泥浆处理场的周边要修筑围堰，不让泥浆漫流，围堰高度应达到1m。泥浆处理场大小依据工程量大小确定。

布置泥浆池和清水池：最好选用圆形钢制成品，便于移动和现场管理，对土方开挖也有利。也可就近现场开挖泥浆池，一个为沉淀池，一个为清水池，深度1米即可，面积一般2.5米×3米即可。泥浆池可布置在开挖边线内侧，距离基坑开挖边线1m以上，以避免土方开挖时边坡塌方。为加快施工速度，泥浆池要提前挖好，挖出的土要堆放有序，其中部分土要回填泥浆池，余土连同泥浆池在土方开挖时一并挖走。

基坑降水设计：深井井点降水工程中，井点系统设备由深井井管（滤水管、吸水管和沉砂管三部分组成）和潜水泵等组成。可用钢管、塑料管或混凝土管制成，管径一般为300-600mm（可依据地下水位、渗透系数、地质条件等确定），特殊条件时不受限制。本文所列举的混凝土管外径是500mm，壁厚50mm，泥浆孔直径是800mm，井深、井距由设计确定，井管为混凝土管，其中花管为混凝土无砂管；滤料为直径—2.5mm 的砂砾混合滤料，详见“降水井结构图1”。

图1

施工工艺

主要施工工艺流程，见图2 图2

施工工艺

井点布置：条状基坑宜采用单排或双排降水井，布置在基坑的一侧或两侧，在基坑端部，降水井外延长度应

配电调试 滤料筛选 水泵检查

为基坑宽度的1-2倍；选用单排或双排应依据预测计算确定；面状基坑降水井宜在基坑外缘呈封闭状布置，距离边坡1-2m；对于长宽度很大、降水深度不同的面状基坑，为确保基坑中心水位降深值满足设计要求或加快降水速度，可在基坑内增设降水井，并随基坑开挖而逐渐失效。另外，在基坑四周设置一周排水明沟，使降水井排水畅通。

井点测量定位：施工现场场地平整后，测量人员根据《××基坑井点降水平面布置示意图》，将基坑周边和基坑内（必要时）布置的井点，依据井点的坐标，利用经纬仪、钢卷尺定位并作好井点顺序标识。包括观察井定位、标识。

钻机就位：根据井点位置，使卧钻机就位并用水平尺校正钻机底座水平，并用铁丝把钻机固定在枕木上。钻探成孔：因地层含水层颗粒较细，选用正循环钻机钻凿，钻孔到设计深度后，要清孔换浆，把泥浆调整到左右，并做好钻孔过程记录。

吊放井管：采用托盘钢丝绳下管法下井管，井管与井管之间接口用300mm宽的土工布封口并用12#铁丝捆扎，以保证井管接口封闭，滤料不会从接口进入井内。井管外用4～5cm宽的毛竹片和铁丝捆扎连接。并要求做好沉管记录资料。

回填滤料、封口：井管下好后，立即回填滤料至距地面2m处，2m以上部分采用粘土进行回填封。

放泵洗井：滤料回填后，立即放置潜水泵并抽水反复洗井，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，然后再必要时补井。

单井抽水试验：深井洗井合格后，进行单井抽水试验，检查单井抽水出水能力q是否达到设计要求，及单井抽水影响范围如何。达不到时，可以采取更换大功率水泵抽水或加密井点措施完善。

群井降水运行：

排水管线布置：

在基坑开挖边线的外侧距离基坑边线1-2m布置一圈排水沟，当地质条件较差，开挖基坑深度大，边坡宜塌方时，应适当调整排水沟距离基坑边坡上口线的距离。排水沟规格、泛水大小依据群井抽水量、排水方案、排水路径情况确定。安庆电厂主厂房（汽机房、除痒煤仓间和锅炉房、电气楼区域）深井降水排水沟净宽0.6m，深～1.2m,泛水坡度%，采用砖砌并用水泥砂浆抹面。每个单井抽水直接排入外围主排水沟中，排水管用硬质塑料管。详见附图所示。

水位控制：

在相邻单井中间和基坑内、局部加深处布置若干口直径为75mm的PVC管观测井。初期每天观测5～6次，以后每天早7：00点、午12：00点、晚7：00点各观测一次，做好详细的观测记录，并绘制各观测井水位变化曲线图，以作为土方开挖参考的技术资料；在抽水调试期间，若水位降深不能满足开挖要求，要增加井中水泵数量，必要时要增补降水井。

设备维护及检查：

每天每个班组要对降水系统进行检查，主要检查抽水含砂量、水泵运行状况、管线状况等，尤其水井出水含砂量应控制在1/万之下。若水井含砂量过大，应立即停止抽水处理，必要时从新成井。每天要填写看管、检查日志。

修筑井台：

为保护水井不被汽车等碰坏，对每口井都要修筑井台，用C15混凝土修筑，井台长宽高分别为1.5m×1.5m ×0.3m。

5.2.10降水完毕设备拆除、封井：基坑零米以下项目施工基本完成后，正常地下水位（不降水时的地下水位）不影响基坑上部工程项目施工时，就表明该基坑降水完成。应立即拆除降水系统，并对所有降水井、观测井进行封填，封井要尽可能恢复到地层的原始状态。封井必须严格按照规范执行，避免地下水位上升时地表出现管涌险情，特别是在大江、大河、湖泊附近尤其重要。具体操作如下：

井中投砂：

先投中粗砂，后细砂，至含水层顶部，即细砂投到离地面2m左右。

粘土夯实：

在离地面2m左右，滤料连同井管一并拆除，再用粘土分层回填、分层夯实，每30cm夯实一次，层层夯实到地面。

工艺要求

钻凿成井孔时井孔用泥浆护壁，洞口设置护筒以防止孔口坍方，护筒需露出地面500mm，并设置泥浆池，供应泥浆；设置泥浆处理场，以供沉淀泥砂。

深井井管下放前应反复用吊筒捞取泥渣洗井，井管下放时应力求垂直并位于井孔中间；井管采用带有阴阳口的、多孔混凝土无砂管,其滤管孔隙率在15％左右，井管内径400mm，外径500mm，无砂砼管逐节沉管时，井管外壁绑长竹片导向，使节头对正。

井管下入后及时在井管与土壁间填砂砾滤料，滤料采用精制的石英砂，砾径φ1-4mm，合格率应大于90%，杂质含量不大于3%；填料时应用铁锹下料，不得用反铲直接下料，以防分层不均和冲出井管，下料应一次连续完成，从底部填至离井口2m处，上部采用粘土封口。

潜水泵安装前应对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查；设置深井泵的电动机座应安设平稳，转向严禁逆转，防止转动轴解体。

井点使用时基坑周围井点对称抽水，使水位差控制在要求限度内；井点供电系统采用双线路，防止中途停电或发生故障，影响排水，同时设置两台备用发电机，以防止突然停电，造成不淹基坑；潜水泵在运行时应经常观测水位变化情况，检查电缆线是否和井壁相碰，以防磨损后水沿电缆芯渗入电动机，同时定期检查密封的可靠性，以保证正常运转。

质量标准

主控项目

全部降水运行时，抽排水的含砂量应符合下列规定：

粗砂含量应小于1/5万；

中砂含量应小于1/2万；

细砂含量应小于1/1万。

一般控制项目

一般控制项目及控制措施：

验收时应提供施工记录（包括钻孔、沉管记录）、降水观测统计表。

在基坑中心、最远边侧、井间分水岭处和基坑底任意部位，实际降水深度应等于或深于设计预测的降水深度，并应稳定24h。

成品保护措施

降水井洗井合格后，立即砌筑井台、盖上木板加以保护。防止杂物掉入井内。

在土方开挖过程中防止土方机械对降水井及排水管的破坏，设专人看护。

职业健康安全、环境保护技术措施

职业健康安全危害清单和控制措施

主要危险源及控制措施见表4：

表 4

重要环境因素清单和控制措施

重要环境因素清单及控制措施见表5：

表 5

质量记录

质量记录包括以下各项：

施工原始记录及降水系统图；

地下水水位观测记录；

附近建筑物或构筑物沉降观测记录；

单井验收表、降水系统整体验收表；

降水工程施工报告。

附录A

（规范性附录）

深井井点降水设计计算

深井井点设计

深井井点设计步骤（以安庆电厂主厂房基坑降水设计为例）：

a）模型的建立

据地质资料，将46m以上松散地层概化为潜水含水层，其下伏白垩系紫红色泥质砂岩为不透水层，含水层厚度为44m；渗透系数为各层渗透系数加权平均值，K=12.0 m/d，地下水水位在接近地表，基坑开挖范围160m*100m，深度―9.3m，平均开挖深度按7m计算，地下水位须降到基础开挖底面下1m，因此，地下水水位降深为8m。为简化计算，把地层概化为均质、各向同性、无限隔水边界含水层，概念模型见“井点结构图”。

b）大井法计算基坑涌水量

根据《建筑与市政基坑降水规范》，采用潜水完整场稳定流公式计算。

基坑引用半径: r0=√F/π=√160*100/π=71.38m

抽水影响半径：根据经验，抽水影响半径R=120m

R0=R+r0=120+71.38m=191.38m

计算基坑涌水量

Q =(2H-S)S/(R0/r0)=25713.16m3/d

c）布井方案

单井出水能力q：q1=Ld/α*24 =8*500/70*24=1300m3/d

q2= Ld/α*24 =12*500/70*24=2057m3/d

干扰出水量：群井抽水单井干扰抽水量要远小于单井抽水能力，经验上小于单井出水能的二分之一，即单井干扰抽水量小于650~1000m3/d。

降水井的数量及井距：n=q=*650= (口)

即约需要布置44口井，若施工质量比较好，可取消的安全系数，降水井数量为：n=Q/q=≈40(口)

为增大、增快降水效果，在基坑内布置4口，基坑外围布置36口。基坑外降水井布置在沿距基坑开挖边线外2m处，水井布置周长L=（164+104）*2=536m，故降水井间距a:a=536/36=14.89m≈15m。井位布置见附图，实际施工中可根据情况进行调整。

d）降水井的深度

井深依据下式决定：H W=H W1+H W2+H W3+H W4+H W5+H W6

H W——降水井深度(m)；H W1——基坑深度(m) 基坑深5.5m—9.3m，取7m。

H W2——降水水位距离基坑底要求的深度(m)，本次取1m

H W3——ir0；i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10~1/15；r0为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2(m)，r0为50m，故H W3=~3.3m，取5.0m。

H W4——降水期间的地下水水位变幅(m)，取2米。

H W5——降水井过滤器工作长度(m)，根据水井出水能力设计水井过滤器工作长度，取8m。H W6——沉淀管长度(m)，设计1m。

故H W=7+1+5+2+8+1=24m。

从地层资料分析，上部含水层岩性颗粒细，下部粗，从上到下依次为粉沙、细砂、中粗砂，为加快降水速度，井管过滤器应尽可能深入到下部中粗砂含水层中，中粗砂含水层顶板埋深31米左右，故部分降水井深度加深至36m，具体25口36m，15口25m。

e）降水井结构选择

降水井内径400mm，外径500mm，泥孔径800mm，井深25-36m；井管为混凝土管，其中花管为混凝土无砂管；滤料为直径—2.5mm的沙砾混合滤料，见“降水井结构图”。

f）基坑水位预测

基坑水位预测可用完整井稳定流公式进行计算：

S=H-√H2-Q/*( R-1/n* (r1*r2*r3*r n))

式中：S——基坑水位降深（m）；H——潜水含水层厚度（m）；Q——基坑总涌水量（m3/d）；K——含水层渗透系数（m/d）；R——影响半径（m）；r1、r2、r3---r n——降水井至任意计算点的距离（m）；n——

计算井点个数

在基坑内选取2个特征点，即基坑中心点、及基坑的短轴线上距基坑北边线15m处，现按两种布井方式对基坑地下水位进行预测(K=12m/d)：

周边布置36口井，基坑内在长轴线均匀布置4口井，其特征点水位见下表：

周边布置36口井，基坑内在距离北开挖边线15m平行于北开挖边线上均匀布置4口井，其特征点水位见表A1:

表A1 基坑地下水水位特征点降深预测表

由此可见，场地地下水异常丰富，基坑降水要达到设计降深排水量要达到40000～45000m/d，单井出水量要达到1000m3/d，事实上，初期水量很大，后期要小些，所以初期要加大排水力度。基坑大水量的主要原因是，主厂房及烟窗等整个厂区位于巨厚的古河道上，其中中粗砂含水层厚度达15m以上，细砂含水层在16m以上，特别是下部中粗砂含水层补给充分，故大部分井应进入下部中粗砂含水层中，即成井深度在36m 的井25口，25m的井15口，根据现场实际降水情况，可增设2口。

图A1