降水与排水施工工艺标准.doc

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降水与排水施工工艺标准

1. 适用范围
本工艺标准适用于在基坑土方开挖之前，用真空（轻型）井点、喷射井点、管井深入含水层内，用不断抽水方式使地下水位下降至坑底以下，同时使土体产生固结以方便土方开挖的管井降水施工。

2. 施工准备
2.1 材料准备
2.1.1 井点管
用直径38～55钢管（或镀锌钢管），带管箍。下端为长2m的同直径钻有φ10梅花形孔(6排)的滤管，外缠8号铁丝、间距20，外包尼龙窗纱二层，棕皮三层，缠20号铁丝、间距40。漏管下端放一个锥形的铸铁头，井点管的上端用弯管与总管相连。
2.1.2 连接管
用塑料透明管、胶皮管或钢管制成，直径38～55。每个连接管均宜装设阀门，以便检修井点。
2.1.3 集水总管
一般用直径75～l00的钢管分节连接，每节长4m,一般每隔0.8～1.6m设一个连接井点管的接头。
2.1.4 滤料
粒径0.5～3.0cm石子，含泥量小于1%。
2.2 机具准备
2.2.1 轻型井点降水根据抽水机组类型不同，主要有真空泵轻型井点、射流泵轻型井点两种。前者设备组成规格及技术性能见表2.2.1，国内有定型产品供应；后者设备组成、规格及技术性能见表2.2.2。

表2.2.1 真空泵轻型井点系统设备规格与技术性能
名 称
数量
规格与技术性能
往复式真空泵
1台
V5型（W6型）或V6型；生产率4.4m3/min；真空度100kPa，电动机功率5.5kW，转速1450r/min
离心式水泵
2台
B型或BA型；生产率20m3/h；扬程25m，抽吸真空高度7 m，吸口直径50 mm，电动机功率2.8kW，转速2900r/min
水泵机组配件
1套
井点管100根，集水总管直径75～100mm，每节长1.6～4.0m，每套29节，总管上节管间距0.8m，接头弯管100根；冲射管用冲管1根；机组外形尺寸2600mm×1300mm×1600mm，机组重1500kg
注：1、地下水位降低深度为5.5～6.5m；
2、离心式水泵数量为一台备用。
表2.2.2 φ50型射流泵轻型井点系统设备规格与技术性能
名称
数量
型号及技术性能
备注
离心泵
1台
3BL-9，流量45m3/h，扬程32.5m
供给工作水
电动机
1台
JO2-42-2，功率2.8kW
水泵的配套动力
射流泵
1个
喷嘴φ50 mm，空载真空度100kPa，工作水压0.15～0.3Mpa，工作水流量45m3/h，生产率10～35m3/h
形成真空
水箱
1个
1100mm×600mm×1000mm
循环用水
`注：每套设备带9m长井点25～30根，间距1.6m，总长180m，降水深5～9m。
2.2.2 基坑排水广泛采用动力水泵，一般有机动、电动、真空及虹吸泵等。选用水泵类型时，一般取水泵的排水量为基坑涌水量的1.5～2倍。当基坑涌水量Q<20m3/h，可用隔膜式泵或潜水电泵；当Q=20～60m3/h，可用隔膜式或离心式水泵，或潜水电泵；当Q>60m3/h，多用离心式水泵。
2.3 作业条件及人员准备
2.3.1 地质勘探资料具备，根据地下水位深度、土的渗透系数和土质分布而确定降水方案。基础施工图纸齐全，以便根据基层标高确定降水深度。
2.3.2 降水与排水是配合基坑开挖的安全措施，施工前应有降水与排水设计。当在基坑外降水时，应有降水范围的估算，对重要建筑物或公共设施在降水过程中应监测。
2.3.3 已编制施工组织设计，确定基坑放坡系数、井点布置、数量、观测井点位置、泵房位置等，并已测量放线定位。
2.3.4 现场三通一平工作已完，并设置了排水沟。
2.3.5 各专业施工人员经培训，合格后方可上岗。
3. 工艺流程
3.1 轻型井点降水的工艺流程
3.1.1 井点管施工工艺程序是：
放线定位→铺设总管→冲孔→安装井点管、填砂砾滤料、上部填粘土密封→用弯联管将井点管与总管接通→安装集水箱和排水管→开动真空泵排气，再开动离心水泵抽水→测量观测井中地下水位变化。
3.1.2 井点布置根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。当基坑（槽）宽度小于6m，且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，设在地下水上游一侧；当基坑（槽）宽度大于6m或土质不良、渗透系数较大时，宜采用双排井点，设在基坑（槽）的两侧；当基坑面积较大的，宜采用环形井点，挖土设备进出通道处，可不封闭，间距可达4m。井点管距坑壁不应小于1.0～1.5m，距离太小，易漏气，大大增加了井点数量。间距一般为0.8～1.6m。埋深根据降水深度及含水层位置决定，但必须埋入含水层内，并且比挖基坑（沟、槽）底深0.9～1.2m，或者通过计算确定。
3.1.3 井点管埋设，成孔用冲击式或回转式钻机成孔，孔径为300，井深比井点管设计深50cm；洗井用0.6m3空压机或水泵将井内泥浆抽出；井点管用机架吊起徐徐插入井孔中央，使露出地面20，然后倒入粒径5～30 石子，使管底有500高，再沿井点管四周均匀投放2～4 粒径粗砂，上部1.0m深度内，用粘土填实以防漏气。
3.1.4 井点管埋设完毕应接通总管。总管设在井点管外侧50cm处，铺前先挖沟槽，并将槽底整平，将配好的管子逐根放入沟内，在端头法兰穿上螺栓，垫上橡胶密封圈，然后拧紧法兰螺栓，总管端部，用法兰封牢。一旦井点干管铺好后，用吸水胶管将井点管与干管连接，并用8号铁丝绑牢。一组井点管部件连接完毕后，与抽水设备连通，接通电源，即可进行试抽水，检查有无漏气、淤塞情况，出水是否正常，如有异常情况，应检修后方可使用，如压力表读数在0.15～0.20MPa，真空度在60kPa以上，表明各连接系统无问题，即可投入正常使用。
3.1.5 井点使用时，应保持连续不断抽水，并配用双电源以防断电。一般抽水3～5d后水位降落基本趋于稳定。
3.1.6 基础和地下构筑物完成并回填土后，方可拆除井点系统。拨出可借助于倒链或杠杆式起重机，所留孔洞用砂或土堵塞。
3.1.7 井点降水时，应对水位降低区域内的建筑物进行沉降观测，发现沉陷或水平位移过大时，应及时采取防护技术措施。
3.1.8 降水系统施工完后，应试运转，如发现井管失效，应采取措施使其恢复正常，如无可能恢复则应报废，另行设置新的井管。降水系统运转过程中应随时检查观测孔中的水位。
3.2 排水的工艺流程
3.2.1 场地排水
场地开挖常会遇到地下水和地表滞水大量渗入，造成场地浸水，破坏边坡稳定，影响施工进行，因此必须做好现场场地的排水、截水、疏水、排洪等工作，并尽可能减少雨季施工工作量，一般方法是：
(1) 在现场周围地段应修设临时或永久性排水沟、防洪沟或挡水堤，山坡地段应在坡顶或坡脚设环形防洪沟或排水沟，以拦截附近坡面的雨水、潜水排入施工区域内。
(2) 现场内外原有自然排水系统尽可能保留或适当加以整修、疏导、改造或根据需要增设少量排水沟，以利排泄现场积水、雨水和地表滞水。
(3) 在有条件时，尽可能利用正式工程排水系统为施工服务，先修建正式工程主干排水设施和管网，以方便排除地面滞水和基坑井点抽出的地下水。
(4) 现场道路应在两侧设排水沟，支道应在两侧设小排水沟．沟底坡度一般为2%～8%，保持场地排水和道路畅通。
(5) 基坑开挖应在地表流水的上游一侧设排水沟、散水沟或截水挡土堤．将地表滞水截住；在低洼地段挖基坑时，可利用挖出之土沿四周或迎水一侧、二侧筑0.5～0.8m高的土堤截水。
(6) 大面积地表水，可采取在施工范围区段内挖深排水沟，工程范围内再设纵横排水支沟，将水流疏干，再在低洼地段设集水、排水设施，将水排走。
(7) 在可能滑坡的地段，应在该地段外设置多道环形截水沟，以拦截附近的地表水，修设和疏通坡脚的原排水沟，疏导地表水．处理好该区域内的生活和工程用水，阻止渗入该地段。
(8) 湿陷性黄土地区，现场应设有临时或永久性的排洪防水设施，以防基坑受水浸泡，造成地基下陷。施工用水、废水应设有临时排水管道；贮水构筑物、灰池、防洪沟、排水沟等应有防止漏水措施，并与建筑物保持一定的安全距离。安全距离：一般在非自重湿陷性黄土地区应不小于12m，在自重湿陷性黄土地区不小于20m；搅拌站设置离建筑物应不小于10m。距建筑物的四周，对非自重湿陷性黄土地区在15m以内，对自重湿陷性黄土地区在25m以内不应设有集水井。材料设备的堆放．不得阻碍雨水排泄。需要浇水的建筑材料，宜堆放在距基坑外5m以外，并严防水流入基坑内。
3.2.2 基坑槽（沟）排水
在地下水位较高的地段或有地面滞水的地段开挖基坑、槽（或沟），常会遇到地下水问题。由于地下水的存在，非但土方开挖困难，费工费时，边坡易于塌方，而且会导致地基被水浸泡，扰动地基土，造成工程竣工后建筑物的不均匀沉降．使建筑物开裂或破坏。因此，基坑、槽开挖施工中，应根据工程地质和地下水文情况，采取有效地降低地下水位措施，使基坑开挖和施工达到无水状态，以保证工程质量和工程的顺利进行。
开挖基坑、槽时降低地下水位的方法很多，一般有设各种排水沟排水和用各种井点系统降低地下水位两类方法，其中以设明（暗）沟、集水井排水为施工中应用最为广泛、简单、经济的方法．各种井点主要应用于大面积深基坑降水。
(1) 明沟与集水井排水
系在开挖基坑的一侧、两侧或四侧，或在基坑中部设置排水明（边）沟，在四角或每隔20～30m设一集水井，使地下水流汇集于集水井内，再用水泵将地下水排出基坑外（见下图）。排水沟深度应始终保持比挖土面低0.4～0.5m；集水井应比排水沟低0.5～1.0m，或深于抽水泵进水阀的高度以上，并随基坑的挖深而加深，保持水流畅通．使地下水位低于开挖基坑底0.5m。一侧排水沟应设在地下水的上游。一般小面积基坑排水沟深0.3～0.6m，底宽应不小于0.2～0.3m，水沟的边坡为1∶1～1.5，沟底设有0.2%～0.5%的纵坡．使水流不致阻塞。较大面积基坑排水，常用水沟截面尺寸可参考表3.2.2采用。集水井截面为0.6m×0.6m～0.8m×0.8m，井壁用木方、木板支撑加固。至基底以下井底应填以20cm厚碎石或卵石．水泵抽水龙头应包以滤网，防止泥砂进入水泵。抽水应连续进行，直至基础施工完毕，回填土后才停止。本法施工方便，设备简单，降水费用低．管理维护较易，应用最多。适用于土质情况较好．地下水不很旺．一般基础及中等面积基础群和建（构）筑物基坑（槽、沟）的排水。

表3.2.2 基坑（槽）排水沟常用截面表
图示
基坑面积（m2）
截面符号（m）
粉质粘土
粘土
地下水位以下的深度（m）
4
4～8
8～12
4
4～8
8～12

5000以下
a
0.5
0.7
0.9
0.4
0.5
0.6
b
0.5
0.7
0.9
0.4
0.5
0.6
c
0.3
0.3
0.3
0.2
0.3
0.3
5000～10000
a
0.8
1.0
1.2
0.5
0.7
0.9
b
0.8
1.0
1.2
0.5
0.7
0.9
c
0.3
0.4
0.4
0.3
0.3
0. 3
10000以上
a
1.0
1.2
1.5
0.6
0.8
1.0
b
1.0
1.2
1.5
0.6
0.8
1.0
c
0.4
0.4
0.5
0.3
0.3
0.4
(2) 分层明沟排水
当基坑开挖土层由多种土组成，中部夹有透水性强的砂类土，为避免上层地下水冲刷基坑下部边坡，造成塌方，可在基坑边坡上设置2～3层明沟及相应的集水井，分层阻截并排除上部土层中的地下水（见下图）。排水沟与集水井的设置，应注意防止上层排水沟的地下水溢流向下层排水沟，冲坏、掏空下部边坡，造成坍方。本法可保持基坑边坡稳定，减少边坡高度和扬程。适于深度较大、地下水位较高、且上部有透水性强的土层的建筑物基坑排水。

(3) 深层明沟排水
当地下基坑相连，土层渗水量和排水面积大，为减少大量设置排水沟的复杂性，可在基坑外距坑边6～30m或基坑内深基础部位开挖一条纵长深的明排水沟作为主沟，使附近基坑地下水均通过深沟自行流入下水道或流入另设的集水井，用泵排到施工场地以外的沟道中排走（见下图）。在建（构）筑物四周或内部设支沟与主沟连通，将水流引至主沟排走，排水主沟的沟底应比最深基坑底低0.5～1.0m。主沟比支沟低50～70cm，通过基础部位用碎石及砂子作盲沟，以后在基坑回填前分段用粘土回填夯实截断，以免地下水在沟内继续流动破坏地基土。深层明沟亦可设在厂房内或四周的永久性排水沟位置，集水井宜设在深基础部位或附近。本法将多块小面积基坑排水变为集中排水，降低地下水位面积和深度大，节省降水设施和费用，施工方便，降水效果好。适用于深度大的大面积地下室、箱基、设备基础群等施工时降低地下水位。

(4) 暗沟排水
在场地狭窄、地下水很大的情况下，设置明沟比较困难，可结合工程设计，在基础底板附设暗沟（又称盲沟），暗沟的排水沟坡向集水坑（井）（见下图）。在挖土时先挖排水沟，随挖随加深，形成连通基坑内外的暗沟排水系统，以控制地下水位，至基础底板标高后作成暗地，使基础周围地下水流向永久性下水道或集中到设计永久性排水坑，用水泵将地下水排走，使水位降低到基底以下。本法可避免地下水冲刷边坡造成坍方，减少边坡挖方土方量。适于基坑深度较大、场地狭窄、地下水较旺的构筑物施工基坑排水。

(5) 利用工程设施排水
选择基坑附近深基础工程先施工，作为施工排水的集水井或排水设施，使基础内及附近地下水汇流该较低处集中，再用水泵排走（见下图）；或先施工建筑物周围或内部的正式防水、排水设计的渗排水工程或下水道工程，利用其排水作为排水设施．在基坑一侧或两侧设排水明沟或暗沟，将水流引入渗排水系统或下水道排走。本法利用永久性工程设施降排水，省去大量挖沟工程和排水设施．因此最为经济。适于工程附近有较深的大型地下设施（如设备基础群、地下室、油库等）工程的排水。

4. 质量标准
4.1 降水与排水施工的质量检验标准应符合表4.1的规定。

表4.1 降水与排水施工质量检验标准
序号
检查项目
允许值或允许偏差
检查方法
单位
数量
1
排水沟坡度
‰
1～2
目测：坑内不积水，沟内排水通畅
2
井管（点）垂直度
%
1
插管时目测
3
井管（点）间距（与设计相比）
mm
≤150
用钢尺量
4
井管（点）插入深度（与设计相比）
mm
≤200
水准仪
5
过滤砂砾料填灌（与计算值相比）
mm
≤5
检查回填料用量
6
井点真空度
kPa
>60
真空度表
7
电渗井点阴阳极距离
mm
80～100
用钢尺量
4.2 井点管间距、埋设深度应符合设计要求，一组井点管和接头中心，应保持在一条直线上。埋入地下的井点管及井点联接总管，均应除锈并刷防锈漆一道；各焊接口处焊渣应凿掉，并刷防锈漆一道。
4.3 井点埋设应无严重漏气、淤塞、出水不畅或死井等情况。各组井点系统的压力应保持在0.16MPa。

5. 成品保护
5.1 井点成孔后，应立即下井点管并填入豆石滤料，以防塌孔。不能及时下井点管时，孔口应盖盖板，防止物件掉入井孔内堵孔。
5.2 井点管埋设后，管口要用木塞堵住，以防异物掉入管内堵塞。
5.3 井点使用应保持连续抽水，并设备用电源，以避免泥渣沉淀淤管。
5.4 冬期施工，井点联结总管上要覆盖保温材料，或回填30cm厚以上干松上，以防冻坏管道。

6. 安全和环境
6.1 冲、钻孔机操作时应安放平稳，防止机具突然倾倒或钻具下落，造成人员伤亡或设备损坏。
6.2 已成孔尚未下井点管前，井孔应用盖板封严，以免掉土或发生人员安全事故。
6.3 各机电设备应由专人看管，电气必须一机一闸，严格接地、接零和安漏电保护器，水泵和部件检修时必须切断电源，严禁带电作业。

7. 注意事项
7.1 成孔时，如遇地下障碍物，可以空一井点，钻下一井点。井点管滤水管部分必须埋入含水层内。
7.2 井点使用后，中途不得停泵，防止因停止抽水使地下水位上升，造成淹泡基坑的事故，一般应设双路供电，或备用一台发电机。
7.3 井点使用时，正常出水规律是“先大后小，先混后清”，如不上水或水一直较混，或出现清后又混等情况，应立即检查纠正。真空度是判断井点系统是否良好的尺度，一般应不低于55.3～66.7kPa，如真空度不够，表明管道漏气应及时修好。井点管淤塞，可通过听管内水流声，手扶管壁感到振动，夏冬季手摸管子冷热、潮干等简便方法检查。如井点管淤塞太多，严重影响降水效果时应逐个用高压水反复冲洗井点管或拔出重新埋设。
7.4 在土方开挖后，应保持降低地下水位在基底50以下，以防止地下水扰动地基土体。
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