富水地层管井密排布降水施工方法与流程

1.本发明属于降水施工领域，具体涉及一种富水地层管井密排布降水施工方法。


背景技术：

2.对于临近江、河、湖、海等地区的建筑场地，其地下水位较高、地基土多为冲积土，表层多为淤泥、淤泥质软黏土及粉土等低渗透系数的土层，这类土层通常较厚，土层中经常含有透水率大的砂石夹层。目前，针对这类地基，其基坑施工阶段常见的降水方式主要是管井降水方式，该降水方式虽被广泛应用，但是因其固有的局限性，无法迅速、彻底地对基坑进行降水，操作复杂、施工效率低、费用高。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种富水地层管井密排布降水施工方法，本方法占用场地少，设备少，操作简单，节约成本，降水效率高，易于管理。
4.本发明所采用的技术方案是：
5.一种富水地层管井密排布降水施工方法，包括步骤：
6.s1.针对现场实际情况进行突涌稳定性验算，当需要降水时，查阅所在地水位的涨跌以及最高水位的历史数据，结合现场地下深厚砂层的数据，根据施工周期，在满足降水要求的前提下，对管井排布进行优化，避免管井过密对主体结构防水留有隐患，得到各管井井位；
7.s2.先现场测量放线，放出管井的中心点位并标记，然后以管井中心点位为中心作护筒的定位圆，下放护筒作为井口，然后钻机就位，采用泥浆护壁套管法进行钻孔；
8.s3.先通过带有导向功能的升降设备逐节下放降水管，降水管向下伸入向上接长直至到位，然后根据现场主含水层砂粒直径和填砾要求选择砾料，投砾时，先将冲孔器下入降水管底端附近，注入冲洗液冲洗降水管，冲洗液通过降水管内外侧返回地面，同时，向降水管与管井的环空中投入砾料，随着砾料的投入同步上提冲孔器，砾料填至井口附近时结束投砾，先用粘土分层填实，再用原土封严至地表；
9.s4.按照一井一泵的原则，设置降水管井支管并与环基坑边的排水主管连接，排管主管集中排水位置连通城市管网接入口下水道，然后下放潜水泵于降水管内水位以下并随着抽水的进程逐步下降，反复抽水，直至抽出的水质洁净、不含泥砂为止，然后安装潜水泵，进行试抽水，检修漏水的管路和故障的潜水泵，完毕后对成井的深度、水位线位置、出水浑浊度进行检查验收；
10.s5.降水作业期间日常监测井中水位变化并记录，降水完毕后，关停潜水泵并回收，封堵井口。
11.优选地，在步骤s1中，进行突涌稳定性验算时，先得到突涌稳定安全系数计算值k，k＝dγ/hwγw，其中，d为承压水含水层顶面至坑底的土层厚度，γ为承压水含水层顶面至坑底的土层天然重度，hw为承压水含水层顶面的压力水头高度，γw为水的重度，然后比较k和
突涌稳定安全系数kh，当k《kh时，则需要降水。
12.优选地，在步骤s2中，钻机钻孔前对场地进行清理，做好相应物资供应准备工作，成孔后检查孔深度，进行井孔清理后并检查验收。
13.优选地，在步骤s3中，升降设备包括三角撑以及设在三角撑上的轮组和电机及传动机构，降水管穿过上下两组轮组从而导向竖直，轮组中的驱动轮在电机及传动机构的带动下通过摩擦力驱动降水管升降。
14.优选地，在步骤s3中，投砾时，缓慢多次填入砾料，防止冲歪降水管。
15.优选地，在步骤s5中，监测井中水位变化时，先在井口上设置导向架，然后将刻度杆竖向穿过导向架，刻度杆底端带有感应器，然后将刻度杆缓慢伸入管内，刻度杆向下伸入向上接长直至感应器报警时停止，根据投入的刻度杆的个数和当前刻度杆的读数即可得到水位值。
16.优选地，在步骤s5中，封堵井口时，先在井口上安装套盖，套盖焊接固定在井口上且通过内置的止水环与井口密封，套盖上螺纹配合的穿过有螺杆，螺杆伸入井内的一端设有堵片，然后操作螺杆，使堵片下压堵住降水管。
17.本发明的有益效果是：
18.本方法通过优化基坑内密排布管井，保证基坑地质环境安全，形成良好的密闭空间，提高了降水效率，解决了砼底板开裂和只能抽取浅层水的问题；本方法中降水管采用拼接接长，避免了降水管需重复熔切，提高了重复使用率；本方法占用场地少，设备少，操作简单，节约成本，效率高，易于管理。
附图说明
19.图1是突涌稳定性验算的原理图。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
21.一种富水地层管井密排布降水施工方法，包括步骤：
22.s1.针对现场实际情况进行突涌稳定性验算，当需要降水时，查阅所在地水位的涨跌以及最高水位的历史数据，结合现场地下深厚砂层的数据，根据施工周期，在满足降水要求的前提下，对管井排布进行优化，避免管井过密对主体结构防水留有隐患，得到各管井井位。
23.如图1所示，在本实施例中，进行突涌稳定性验算时，先得到突涌稳定安全系数计算值k，k＝dγ/hwγw，其中，d为承压水含水层顶面至坑底的土层厚度(m)，γ为承压水含水层顶面至坑底的土层天然重度(kn/m3)，hw为承压水含水层顶面的压力水头高度(m)，γw为水的重度(kn/m3)，然后比较k和突涌稳定安全系数kh，当k《kh时，则需要降水；在本实施例中，kh取值1.10，k＝5.000*17.950/110.000＝0.815《kh＝1.10，基坑底部土抗承压水头不稳定，需考虑降水。
24.常规管井布置原则为20～25m*20～25m的范围一口井，即400～625
㎡
一口井，密度较大，对主体结构防水留有较大隐患，本项目在满足降水要求的前提下，对管井布置进行优化，每850
㎡
设置一口井，在深厚砂层的情况下，渗透系数达到15～30m/d，对富水地层效果
更佳。
25.s2.先现场测量放线，放出管井的中心点位并标记，然后以管井中心点位为中心作护筒的定位圆，下放护筒作为井口，然后钻机就位，采用泥浆护壁套管法进行钻孔。
26.在本实施例中，钻机钻孔前对场地进行清理，做好相应物资供应准备工作，成孔后检查孔深度，进行井孔清理后并检查验收。
27.在本实施例中，护筒直径600mm，入土深度0.50m。
28.s3.先通过带有导向功能的升降设备逐节下放降水管，降水管向下伸入向上接长直至到位，然后根据现场主含水层砂粒直径和填砾要求选择砾料，投砾时，先将冲孔器下入降水管底端附近(距降水管底端100～200mm)，注入冲洗液冲洗降水管，冲洗液通过降水管内外侧返回地面，同时，向降水管与管井的环空中投入砾料，砾料顶水而下，不易堵塞，随着砾料的投入同步上提冲孔器，砾料填至井口附近时(距离地表2m左右)结束投砾，先用粘土分层填实，(距离地表0.50m左右)再用原土封严至地表，以防地面水、雨水流入。
29.在本实施例中，升降设备包括三角撑以及设在三角撑上的轮组和电机及传动机构，降水管穿过上下两组轮组从而导向竖直，轮组中的驱动轮在电机及传动机构的带动下通过摩擦力驱动降水管升降。
30.在本实施例中，投砾时，缓慢多次填入砾料，防止冲歪降水管。
31.在本实施例中，降水管直径264mm、单节长2～3m，通过外缠锌铁丝包裹12mm孔的滤网。
32.在本实施例中，选择1～8mm的混合砾料。
33.s4.按照一井一泵的原则，设置降水管井支管并与环基坑边的排水主管连接，排管主管集中排水位置连通城市管网接入口下水道，然后下放潜水泵于降水管内水位以下(水位以下3～5m)并随着抽水的进程逐步下降(直至距井底0.5m)，反复抽水，直至抽出的水质洁净、不含泥砂为止，然后安装潜水泵，进行试抽水，检修漏水的管路和故障的潜水泵，完毕后对成井的深度、水位线位置、出水浑浊度进行检查验收；
34.s5.降水作业期间日常监测井中水位变化并记录，降水完毕后，关停潜水泵并回收，封堵井口。
35.在本实施例中，监测井中水位变化时，先在井口上设置导向架，然后将刻度杆竖向穿过导向架，刻度杆底端带有感应器，然后将刻度杆缓慢伸入管内，刻度杆向下伸入向上接长直至感应器报警时停止，根据投入的刻度杆的个数和当前刻度杆的读数即可得到水位值；本实施例的水位观测装置可以直接获取水位数值，提高了观测效率。
36.在本实施例中，封堵井口时，先在井口上安装套盖，套盖焊接固定在井口上且通过内置的止水环与井口密封，套盖上螺纹配合的穿过有螺杆，螺杆伸入井内的一端设有堵片，然后操作螺杆，使堵片下压堵住降水管。本实施例的封堵装置，解决了常规焊接钢板堵管有气孔易渗水的问题。
37.本方法通过优化基坑内密排布管井，保证基坑地质环境安全，形成良好的密闭空间，提高了降水效率，解决了砼底板开裂和只能抽取浅层水的问题；本方法中降水管采用拼接接长，避免了降水管需重复熔切，提高了重复使用率；本方法占用场地少，设备少，操作简单，节约成本，效率高，易于管理。
38.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，
而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。