降水施工工藝標準(22頁).pdf
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編號:609716
2022-10-19
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1、降水施工工藝標準6.1 降水作用與適用條件在地下水位較高的透水土層中進行基坑開挖施工時,由于基坑內外的水位差較大,較易產生流砂、管涌等滲透破壞現象,有時還會影響到邊坡或坑壁的穩定。因此,除了配合圍護結構設置止水帷幕外,往往還需要在開挖之前,采用人工降水方法,將基坑內或基坑內外的水位降低至開挖面以下。1降水作用(1)防止地下水因滲流而產生流砂、管涌等滲透破壞作用。(2)消除或減少作用在邊坡或坑壁圍護結構上的靜水壓力與滲透力,提高邊坡或坑壁圍護結構的穩定性。(3)避免水下作業,使基坑施工能在水位以上進行,為施工提供方便,也有利于提高施工質量。2適用條件(1)地下水位較高的砂石類或粉土類土層。對于弱2、透水性的黏性土層,可采取電滲井點、深井井點或降排結合的措施降低地下水位。(2)周圍環境容許地面有一定的沉降。(3)止水帷幕密閉,坑內降水時坑外水位下降不大。(4)采取有效措施,足以使鄰近地面沉降控制在容許值以內。(5)具有地區性的成熟經驗,證明降水對周圍環境不產生大的影響。6.2 編制參考標準及規范.1中華人民共和國國家標準建筑工程施工質量驗收統一標準(GB 50300 2001);2中華人民共和國國家標準建筑地基基礎工程施工質量驗收規范(GB 50202 2002);3中華人民共和國行業標準建筑基坑支護技術規程(JGJ 12099);4中華人民共和國國家標準建筑邊坡工程技術規范(GB 5033、30 2002)。6.3 術語1降水:又稱人工降水,即采用人工降低地下水位的方法將基坑內或基坑內外的水位降低至開挖面以下。2.止水帷幕:用于阻止或減少基坑側壁及基坑底地下水流人基坑而采用的連續止水體。3輕型井點降水:系在基坑外圍或一側、兩側埋設井點管深入含水層內,井點管的上端通過連接彎管與集水總管再與真空泵和離心泵相連,啟動抽水設備,地下水便在真空泵吸力的作用下,經濾水管進入井點管和集水總管,排出空氣后,由離心水泵的排水管排出,使地下水位降低到基坑底以下。4噴射井點降水:噴射井點降水是在井點管內部裝設特制的噴射器,用高壓水泵或空氣壓縮機通過井點管中的內管向噴射器輸入高壓水(噴水井點)或壓縮空氣4、(噴氣井點),形成水氣射流,將地下水經井點外管與內管之間的間隙抽出排走。5管井井點降水:管井井點降水系沿基坑每隔一定距離設置一個管井;每個管井單獨用一臺水泵不斷抽水降低地下水位。6深井井點降水:深井井點降水是在深基坑的周圍埋置深于基底的井管,使地下水通過設置在井管內潛水電泵將地下水抽出,使地下水位低于基坑底。7電滲井點降水:是在滲透系數很小的飽和黏性土或淤泥、淤泥質土層中,利用黏性土中的電滲現象和電泳特性,結合輕型井點或噴射井點作為陰極,用鋼管或鋼筋作陽極,埋設在井點管環圈內側,當通電后使黏性土空隙中的水流動加快,起到一定的疏干作用,從而使軟土地基排水效率提高的一種降水方法。6.4 基本規定65、.4.1 降水施工前應有降水設計,當在基坑外降水時,應有降水范圍估算,對重要建筑物或公共設施在降水過程中應監測。6.4.2 施工完后,應試運轉,如發現井管失效,應采取措施使其恢復正常,如無可能恢復則應報廢,另行設置新的井管。6.4.3 降水系統運轉過程中應隨時檢查觀測孔中的水位。6.5 施工準備6.5.1 技術準備1降水方案編制在降水工程施工前,應根據基坑開挖深度、基坑周圍環境、地下管線分布、工程地質勘察報告和基坑壁、邊坡支護設計等進行降水方案設計,并經審核和批準。2技術交底降水施工作業前,應進行技術、質量和安全交底,交底要有記錄,并有交底人和接受交底人簽字。6.5.2 材料準備主要包括井點管6、砂濾層(黃砂和小礫石)、濾網、黏土(用于井點管上口密封)和絕緣瀝青(用于電滲井點)等。6.5.3 主要機具1輕型井點降水系統主要設備:由井點管、連接管、集水總管及抽水設備等組成。2 噴射井點降水系統主要設備:由噴射井點、高壓水(氣)泵和管路系統等組成。3管井井點降水系統主要設備:由濾水井管、吸水管和水泵等組成。4電滲井點降水系統主要設備:由作陰極用的井點管、作陽極用的鋼筋或鋼管和直流發電機或直流電焊機等組成。5深井井點降水系統主要設備:由井管、水泵等組成。6井點成孔設備:主要包括起重設備、沖管和沖擊或鉆機等。6.5.4 作業條件1建筑物的控制軸線、灰線尺寸和標高控制點已經復測。2井點位置的地7、下障礙物已清除。3基坑周圍受影響的建筑物和構筑物的位移監測已準備就緒。4防止基坑周圍受影響的建筑物和構筑物的措施已準備就緒。5水源電源已準備。6排出的地下水應經沉淀處理后方可排放到市政地下管道或河道。7所采用的設備已維修和保養,確保能正常使用。6.6 材料和質量要求6.6.1 砂濾層用于井點降水的黃砂和小礫石砂濾層,應潔凈,其黃砂含泥量應小于2,小礫石含泥量應小于1,其填砂粒徑應符合 5d50D50l0d50要求,同時應盡量采用同一種類的砂粒,其不均勻系數應符合Cu=D60/D105 要求。式中d50為天然土體顆粒50的直徑;D50為填砂顆粒50的直徑;D60為顆粒小于土體總重60的直徑;D18、0為顆粒小于土體總重10的直徑。對于用于管井井點的砂濾層,其填砂粒徑以含水層土顆粒 d50d60(系篩分后留置在篩上的重量為50一 60時篩孔直徑)的 810 倍為最佳。6.6.2 濾網1常用濾網類型有方織網、斜織網和平織網,其類型選擇按下表 6-1 所示。常用濾網類型表 6-1 濾網類型最適合的網眼孔徑(mm)說明在均一砂中在非均一砂中方織網2.53.0dcp3.04.0d50dcp平均粒徑d50相當于斜織網1.251.5dcp1.52.0d50平織網1.502.0dcp2.02.5d50過篩量 50%的粒徑2.在細砂中適宜于采用平織網,中砂中宜用斜織網,粗砂、礫石中則用方格網。3各種濾網均9、應采用耐水銹材料制成如銅網、青銅網和尼龍絲布網等。6.6.3 黏土用于井點管上口密封的黏土應呈可塑狀,且黏性要好。6.6.4 絕緣瀝青用于電滲井點陽極上的絕緣瀝青應呈液體狀,也可用固體瀝青將其熬成液體。6.6.5 各種原材料進場應有產品合格證,對于砂濾層還應進行原材料復試,合格后方可采用。6.7 施工工藝6.7.1 工藝流程1輕型井點、噴射井點施工準備井點管布置井點管埋設井點管系統運行井點管拆除2管井井點施工準備井點管布置井點管埋設水泵設置井點管系統運行井點管拆除3深井井點施工準備做井口、安護筒鉆機就位、鉆孔回填井底砂墊層吊放井回填管壁與井壁間砂濾層安裝抽水控制電器試抽正常降水運行拆除4電滲井10、點施工準備陰極井點埋設施工準備陽極埋設施工準備接通電路陽極通電正常降水運行拆除6.7.2 施工操作要點1輕型井點降水(1)井點布置輕型井點降水系統的布置,應根據基坑的平面形狀與大小、土質、地下水位高低與流向、降水深度要求而定。1)平面布置當基坑或溝槽寬度小于6m,降水深度小于5m 時,可用單排井點,井點管布置在地下水流上游一側;當基坑或基槽的寬度大于6m,或土質不良、滲透系數較大時,則宜采用雙排線狀井點,布置在基坑或基槽的兩側;當基坑或基槽的面積較大時,宜采用環狀井點布置。2)高程布置當地下降水深度小于6m 時,應采用一級輕型井點布置;當降水深度大于6m、一級輕型井點不能滿足降水深度時,可采用11、明溝排水和井點降水相結合的方法,將總管安裝在原有地下水位線以下,以增加降水深度,當采用明溝排水和一級井點相結合的方法不能滿足要求時,則應采用二級輕型井點降水方法,即先挖去一級井點排干的土方,然后再在坑內布置第二排井點。(2)井點管埋設1)井點管埋設程序總管排放一井點管埋設一彎連管連接一抽水設備安裝2)井點管埋設井點管埋設一般采用水沖法,包括沖孔和埋管兩個過程。沖孔時,先用起重設備將直徑5070mm 的沖管吊起,并插在井點位置上,然后開動高壓水泵,將土沖松,沖孔時,沖管應垂直插入土中,并做上下左右擺動,以加劇土體松動,邊沖邊沉,沖孔直徑應不小于300mm,以保證井管四周有一定數量的砂濾層,沖孔深12、度應比濾管底深500mm 左右,以防沖管拔出時,部分土顆粒沉于坑底而觸及濾管底部。各層土沖孔所需水流壓力詳見表6-2。井孔沖成后,立即拔出沖管,插入井點管,并在井點管和孔壁間迅速填灌砂濾層,以防孔壁坍塌,砂濾層的填灌質量是保證輕型井點順利工作的關鍵,一般應采用潔凈的粗砂,填灌要均勻,當填灌到濾管頂上11.5m,以保證水流暢通,井點填砂后,井點管上口須用黏土封口,以防漏氣。各 層 土 沖 孔 所 需 水 流 壓 力表 6-2 土層名稱沖水壓力(MP)土層名稱沖水壓力(MP)松散砂土0.250.45 可塑的黏土0.600.75 軟塑狀態的黏土、粉質黏土0.250.50 礫石夾黏性土0.850.9013、 密實的腐植土0.5 硬塑狀態的黏土、粉質黏土0.751.25 密實的細砂0.5 粗砂0.801.15 松散的中砂0.450.55 中等顆粒的礫石1.01.25 黃土0.600.65 硬黏土1.251.50 密實的中砂0.600.70 密實的粗礫1.351.50 注:1埋設井點沖孔水流壓力,最可靠的數字是通過試沖,以上表列值供施工預估配備高壓泵及必要時的空氣壓縮機性能之用。2根據國產輕型井點的最小間距800mm,要求沖孔距離不宜過近,以防兩孔沖通,輕型井點間距宜采用8001600mm。(3)井點管系統運行井點管系統運行,應保證連續抽水,并準備雙電源,正常出水規律為“先大后小,先渾后清”。如不上14、水,或水一直較渾,或出現清后又渾等情況,應立即檢查糾正,真空度是判斷井點系統良好與否的尺度,應經常觀察,一般真空度應不低于553667kPa,如真空度不夠,通常是因為管路漏氣,應及時修好,井點管淤塞,可通過聽管內水流聲,手扶管壁感到振動,手扶管子較熱等簡便方法進行檢查,如井點管淤塞太多,嚴重影響降水效果時,應逐個用高壓水反沖洗井點管或拔除重新埋設。(4)井點管拆除地下建、構筑物竣工并進行回填土后,方可拆除井點系統,井點管拆除一般多借助于倒鏈、起重機等,所留孔洞用土或砂填塞,對地基有防滲要求時,地面以下2m 應用黏土填實。(5)質量控制要點1)集水總管、濾管和泵的位置及標高應正確。2)井點系統各15、部件均應安裝嚴密,防止漏氣。3)隔膜泵底應平整穩固,出水的接管應平接,不得上彎,皮碗應安裝準確,對稱,使工作時受力平衡。4)降水過程中,應定時觀測水流量、真空度、和水位觀測井內的水位。2噴射井點降水(1)噴射井點布置與埋設1)噴射井點布置與埋設方法與輕型井點基本相同。2)井管間距一般為23m,沖孔直徑為400600mm,深度應比濾管底深lm 以上,為防止噴射器損壞,成孔宜采用套管法,加氣及壓縮空氣排泥,當套管內含泥量經測定小于 5時,方可下井管,井點孔口地面以下5001000mm 深度范圍內應采用黏土封口。3)下井管時水泵應先運轉,每下好一根井管,立即與總管接通(不接回水管),并及時進行單根試16、抽排泥,并測定其真空度(地面測定不應小于933kPa),待管出水變清后停止。4)全部井管下沉完畢,再接通回水總管,經試抽使工作水循環進行后再正式工作。5)揚水裝置(噴嘴、混合室、擴散室等)的尺寸、軸線等,應加工精確。各套進水總管應用閥門隔開,各套回水管也應分開,為防止產生工作水反灌,在濾管下端應設逆止球閥。(2)噴射井點系統的運行1)開泵時,壓力要小些(小于 0.3MPa),以后再逐漸正常。2)抽水時,如發現井管周圍有泛砂冒水現象,應立即關閉井點管進行檢修。3)工作水應保持清潔,試抽兩天后應更換清水,以防止工作水磨損噴嘴和水泵葉輪。(3)質量控制要點1)井點管組裝前,應檢驗噴嘴混合室、支座環和17、濾網等,井口管應在地面做泵水試驗和真空度測定,其測定真空度不宜小于933kPa。2)準確控制進水總管和濾管位置和標高。3)高壓水泵的出水管應裝有壓力表和調壓回水管路,以控制水壓力。4)為防止噴射器磨損,應用套管沖槍成孔,加水及壓縮空氣排泥,套管內含泥量應小于5。5)沖孔直徑不應小于400mm,深度應比濾管底深lm 以上。6)工作水應保持清潔,全面試抽兩天后,應用清水更換,防止水質渾濁。7)在降水過程中,應定時觀測工作水壓力、地下水流量、井點的真空度和水位觀測井的水位。8)觀測孔孔口標高應在抽水前測量一次,以后則定期觀測,以計算實際降深。3管井井點降水(1)管井布置1)基坑總涌水量確定后,再驗算18、單根井點極限涌水量,然后確定井的數量,采取沿基坑邊每隔一定距離均勻設置管井,管井之間用集水總管連接。2)井管中心距地下構筑物邊緣距離,應依據所用鉆機的鉆孔方法而定,當采用泥漿護壁套管法時,應不小于3m,當用泥漿護壁沖擊式鉆機成孔時,為0515m。3)井管埋設深度和距離,應根據降水面積和深度及含水層的滲透系數而定,最大埋深可達10m,間距 1050m。(2)管井埋設管井埋設可用泥漿護壁套管的鉆孔方法成孔,也可用泥漿護壁沖擊鉆成孔,鉆孔直徑一般為500600mm,當孔深到達預定深度后,應將孔內泥漿掏凈,然后下人 300400mm由實管和花管組成的鑄鐵管或水泥礫石管,濾水井管置于孔中心,用圓木堵塞管19、口,為保證井的出水量,且防止粉細砂涌人井內,在井管周圍應回填粒料作過濾層,其厚度不得小于lOOmm,井管上口地面下500mm 內,應用黏土填充密實。管井回填料后,如使用鑄鐵井管時,應在管內用活塞拉孔進行洗井或采用空壓機洗井,如用其他材料的井管時,應用空壓機洗井至水清為止。(3)水泵設置水泵的設置標高應根據降水深度和估計水泵最大真空吸水高度而定,一般為 57m,高度不夠時,可設在基坑內。(4)管井井點系統的運行管井井點系統在運行過程中,應經常對電動機、傳動機械、電流、電壓等進行檢查,并對管井內水位和流量進行觀測和記錄。(5)井管拔除井管使用完畢合,濾水井管可拔除,拔除的方法是在井口周圍挖深30020、mm,用鋼絲繩將管口套緊,然后用人工拔桿借助倒鏈或絞磨將井管徐徐拔除,孔洞用砂粒填實,上部500mm 用黏土填實。(6)質量控制要點1)管井井點成孔直徑應比井管直徑大200mm。2)井管與孔壁間應用515mm 的礫石填充作過濾層,地面下 500mm 內應用黏土填充密實。3)井管管井直徑應大于200mm,吸水管底部應裝逆止閥。4)應定時觀測水位和流量。4.深井井點降水(1)深井管布置深井井點總涌水量計算后,一般沿基坑周圍每隔1530m設置一個深井井點。(2)深井管埋設深井成孔方法可根據土質條件和孔深要求,采用沖擊鉆孔、回轉鉆孔、潛水電鉆鉆孔或水沖法成孔,用泥漿或自成泥漿護壁,孔口設置護筒,一側設21、排泥漿和泥漿坑,孔徑應比井管直徑大300mm 以上,鉆孔深度根據抽水期內可能沉積的高度適當加深。深井井管沉放前,應進行清孔,一般用壓縮空氣或用吊桶反復上下取出洗孔,井管安放力求垂直,井管過濾部分應放置在含水層適當范圍內,井管與孔壁間填充砂濾料,粒徑應大于濾孔的孔徑,砂濾層填灌后,在水泵安放前,應按規定先清洗濾井,沖除沉渣。深井內安放潛水電源,可用繩吊人濾水層部位,潛水電機、電纜及接頭應有可靠絕緣,并配備保護開關控制,設置深井泵時,應安放平穩牢固,轉向嚴禁逆轉,防止轉動軸解體,安放完畢后應進行試抽,滿足要求后再進入正常工作。(3)深井井點系統的運行與管井井點的運行要求相同。(4)深井井點拔除與管22、井井點的拔除方法相同。(5)質量控制要點1)深井井管直徑一般為300mm,其內徑一般宜大于水泵外徑 50mm。2)深井井點成孔直徑應比深井管直徑大300mm 以上。3)深井孔口應設置護套。4)孔位附近不得大量抽水。5)設置泥漿坑,防止泥漿水漫流。6)孔位應取土,核定含水層的范圍和土的顆粒組成設置。?)各管段及抽水設備的連接,必須緊密、牢固,嚴禁漏水。8)排水管的連接、埋深、坡度、排水口均應符合施工組織設計的規定。9)排水過程中,應定時觀測水位下降情況和排水流量。5電滲井點降水(1)電滲井點布置電滲井點降水是利用井點管(輕型或噴射井點)本身作陰極,沿基坑外圍布置,以鋼管(50 一70)或鋼筋(223、5 以上)作陽極,垂直埋設在井內側,陰陽極分別用電線等連接成通路,并對陽極施加強直流電流。電滲井點管埋設采用套管沖槍成孔埋設,陽極埋設應垂直,嚴禁與相鄰陰極相碰,陽極人土深度應比井點管深500mm,外露地面以上約200400mm。陰陽極間距一般為8001500mm,當采用輕型井點時為8001000mm,當采用噴射井點時為12001500mm,并成平行交錯排列,陰陽極數量應相等,必要時陽極數量可多于陰極。為防止電流從土表面通過,通電前應將陰陽極間地面上的金屬和其他導電物體處理干凈,有條件時涂一層瀝青絕緣,另外,在不需要通電流的范圍內(如滲透系數較大的土層)的陽極表面涂兩層瀝青絕緣,以減少電耗。(24、2)電滲井點系統運行在電滲降水時,應采用間隙通電,即通電 24h 后停電 23h,再通電,以節約電能和防止土體電阻加大。(3)電滲井點拆除在基坑土方回填不需要降水后,再拆除電滲井點降水,在拆除前,應先關閉電源,拆除直流發電機或直流電焊機,然后再按輕型井點管或噴射井點管的拆除方法,拆除電滲井點。(4)質量控制要點1)用金屬材料制成的陽極應考慮電蝕量。2)陰陽極的數量應相等,陽極數量可多于陰極數量,陽極的深度應較陰極深約500mm,以露出地面200400mm 為宜。3)陽極埋設應垂直,嚴禁與陰極相碰,陽極表面可涂絕緣瀝青或涂料。4)工作電流不宜大于60V,土中通電時的電流密度宜為0.51.0Am225、。5)降水期間隙通電時間,一般為工作通電24h 后,應停電 23h,再通電作業。6)降水過程中:應定時觀測電壓、電流密度、耗電量和地下水位。6基坑降水回灌(1)回灌井點埋設1)回灌井點應埋設在降水區和鄰近受影響的建(構)筑物之間的土層中,其埋設方法與降水井點相同。2)回灌井點濾管部位應從地下水位以上500mm 處開始直到井管底部,也可采用與降水井點管相同的構造,但必須保證成孔與灌砂的質量。3)回灌井點與降水井點之間應保持一定距離,其埋設深度應根據濾水層的深度來決定,以確保基坑施工安全和回灌效果。4)在降灌水區域附近應設置一定數量的沉降觀測點和水位觀測井。(2)回灌井點使用1)回灌水宜采用清水,26、其水量應根據地下水位變化及時調節保持抽降平衡。2)在降灌過程中,應根據所設置的沉降觀測點和水位觀測井進行沉降和水位觀測,并作好記錄。(3)回灌井點拆除當降水井點拆除后,方可進行回灌井點拆除,其拆除方法與其他降水井點相同。6.8 質量標準降水施工的質量檢驗標準應符合表6-3 的規定。6.9 成品保護1井點管口應有保護措施,防止雜物掉人井管內。2為防止濾網損壞,在井管放人前,應認真檢查,以保證濾網完好。6.10 安全環保措施1施工場地內一切電源、電路的安裝和拆除,應由持證電工專管,電器必須嚴格接地接零和設置漏電保護器,現場電線、電纜必須按規定架空,嚴禁拖地和亂拉、亂搭。2所有機器操作人員必須持證上27、崗。3施工場地必須做到場地平整、無積水,挖好排漿溝。4排出的地下水應經沉淀處理后方可排放到市政地下管道或河道。5施工機械、電氣設備、儀器儀表等在確認完好后方準使用,并由專人負責使用。降水施工質量檢驗標準表 6-3序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數值1 排水溝坡度12 目測:坑內不積水,溝內排水暢通6.11 質量記錄在降水過程中,應定人、定時做好表6-4 所示的降水記錄降水記錄表 6-4 2 井管(點)垂直度1 插管時目測3 井管(點)間距(與設計相比)150 用鋼尺量4 井管(點)插入深度(與設計相比)mm 200 水準儀5 過濾砂礫料填灌(與計算值相比)mm 5 檢查回填料用量6 井點真空度:輕型井點噴射井點kPa kPa 60 93 真空度表真空度表7 電滲井點陰陽極距離:輕型井點噴射井點mm mm 80100 120150 用鋼尺量用鋼尺量降排水方法輕型井點降水噴射井點降水管井井點降水深井井點降水電滲井點降水回灌井點記錄內容排水流量真空度地下水位水流量真空度工作水壓力地下水位排水流量地下水位排水流量地下水位電壓、電流密度、耗電量、排水量、地下水位地下水位注:當降水基坑周圍有受影響的建(構)筑物時,應對其進行移位監測和記錄