钻井技术咨询

深井降水施工工艺施工组织方案

地质条件

1、地形地貌
拟建场地现为空地，主要为泥土地，地形较为平坦，地下水位较高为现有自然地坪以下1.8米.
2、地下水
本地区的地下水，主要有浅部土层的潜水、部分地区浅部土层中的微承压水和深部粉性土、砂性土层中的承压水。对本次基坑围护设计及施工有直接影响的为浅部土层的潜水。
3、潜水：潜水补给来源主要为大气降水与地表径流,其水位动态变化主要受大气降水和地表径流影响。
4、不良地质现象
拟建场地地势较为平坦，基本无原土层,均为原化工厂建设时的回填土。土质松软。

三、方案编制依据

国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011）
国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）
国家及地区相关降水的法律法规及规范文件
岩土勘察报告

四、降水目的及要求

（一）降水目的

根据本场地地质条件、设计、工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求，本工程降水目的主要为以下方面:
a、通过及时降低基坑内地下水位至基坑底板以下1～2m，为基坑开挖施工提供良好的干施工环境。
b、通过及时疏干基坑内地下水，提高土体的有效应力,减缓基坑围护变形创造条件，满足施工要求。
c、通过及时疏干基坑内地下水，防止开挖过程中局部流砂及管涌等不良情况出现,保证施工的顺利进行。

（二）降水要求

根据开挖施工进度，降低基坑开挖范围内地下水（潜水）水位至基坑底（开挖面）以下1～2m。

五、降水方案设计思路

a、根据本基坑周边围护体，因此不考虑周围地下水的补给，只需将基坑内地下水位降低至设计要求.
b、根据本场地的水文地质条件、工程设计要求及基坑开挖与支护的特点，本方案采用深井降水较为方便施工.可分段降水，根据开挖流程先将需开挖段深井预先布置进行降水,再布置后续开挖段深井降水，可边开挖边降水,缩短工期.施工时基坑中深井可持续降水至整个结构筑成,但并不影响开挖及施工；深井施工无需开挖坑槽，只需定位放点即可；坑内支撑不影响施工布井。
C、根据现场周边建筑物，基坑开挖距离烟囱、引风机房及烟囱南北方向独立柱太近，尤其烟囱荷载较大，为防止原有建筑物沉降建议使用护壁桩进行支护.并先施工护壁桩后施工降水井,防止降水井破坏。

六、深井布置及其构造

（一）深井布置

布置原则
根据本公司以往的布井经验,结合基坑的形状，按边线根据现场实际情况每12米布一口井来计算；共计需布井 120口（见后附图）。采用多级滤水管，以确保每口井的出水量.因考虑到按设计开挖深度无法开挖至持力层，为不影响施工进度井深钻至沙岩层上，根据地勘报告为7米。
上述井位布置在具体施工时应避开支撑、工程桩和坑底的抽条加固区，同时尽量靠近支撑以便井口固定.此外，具体的井的深度应根据相应的区域的基坑开挖深度来定。降水工作还必须与土方开挖施工密切配合,根据开挖的顺序、开挖的进度等情况及时调整疏干井的运行数量。

（二）深井构造

井口:井口应高于地面以上0.50m，以防止地表污水及泥土渗入井内.
井壁管：井壁管均采用波纹管，直径为φ300mm。
过滤器：过滤器即滤水管,本次采用桥式滤水管,滤水管的直径、与井壁管相同。
沉淀管:沉淀管主要起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而影响进水的作用，沉淀管焊接在滤水管底部,直径与滤水管相同,长度为1.00m，沉淀管底口封死。
填砾料：地面以下1.00m～孔底部位围填细石做为人工过滤层，其上粘土封闭。
封孔：为防止地面污水的渗入及确保真空效果,在砾料的围填面以上必须采用优质粘土围填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作。
七、降水井成井施工

根据本工程的施工工况及工期要求，结合我公司多年的成井施工经验，疏干井成孔施工机械设备选用SGL—10型工程钻机及配套设备。成孔采用正循环回转钻进,清水钻进自然造浆的成孔工艺，及下井壁管、滤水管、填砾、粘性土封孔等成井工艺.

（一）成井施工工艺流程

(二）成井施工工艺

测放井位：根据井位平面布置示意图由总包测放井位，如果现场施工过程中遇到障碍（如桩位等）或受到施工条件的影响现场可做适当调整。
埋设护口管：护口管底口应插入原状土层中,管外应用粘性土填实封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0。30m～0。50m。
安装钻机：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垂线。
钻进成孔：降水井开孔孔径为φ600mm,一径到底，钻孔施工达到设计深度时，宜多钻0。3~0.5m。做好钻探施工描述记录，在钻进过程中,如发现实际地质情况与勘察时提供的资料不一致时需及时通知设计人员，并对井的结构进行及时调整，确保滤水管的安放位置能够有效的进水。钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，钻进过程中要确保钻机的水平，以保证钻孔的垂直度（小于1％)，成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆比重控制在1。15～1.20，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。
清孔换浆：下井管前的清孔换浆工作是保证成井质量的关键工序,为了保证成孔中在含水层部位不形成过厚的泥皮，当钻孔钻至含水层顶板位置时即开始加清水调浆。钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0。50m，进行冲孔，清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至接近1.05，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止.第一次清孔换浆是成井质量得以保证的关键，它将直接影响成井质量,因此施工时清孔换浆工作没有达到规定的要求绝不允许进入下一道工序的施工。
下井管：井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。下管前必须测量孔深，孔深符合设计要求后,开始下井管，下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器(找中器），以保证滤水管能居中,井管焊接要牢固、垂直、不透水，下到设计深度后，井口固定居中.下井管过程应连续进行，不得中途停止，如因机械故障等原因造成孔内坍塌或沉淀过厚，应将井管重新拔出,扫孔、清孔后重新下入,严禁将井管强行插入坍塌孔底.
填砾：填砾前应用测绳测量井管内外的深度，两者的深度值均不能浅于沉淀管的深度以上50cm。填砾过程中应随填随测砾料的高度。填砾工序也应连续进行,不得中途终止，直至砾料下入预定位置为止.最终投入滤料量不应少于计算量的95％.
井口封闭：在采用粘性土封孔时，为防止围填时产生“架桥"现象，围填前需将粘土捣碎（粒径小于3cm为宜)后填入。围填时应控制下入速度及数量,沿着井管周围按“少放慢下"的原则围填。然后在井口管外做好封闭工作。
洗井：洗井的目的：清除井壁上的泥皮，并把深入到含水层中的泥浆清洗干净，恢复含水层的孔隙；

洗井应在下完井管、填好滤料后立即进行，一气呵成，以免时间过长,护壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果.绝不允许搁置时间过长或完成钻探后集中洗井。

安泵试抽：成井施工结束后，应及时下入潜水泵，铺设排水管道、电缆等，抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水.电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中损坏，因此，现场要在这些设备上进行标识.
排水: 洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明沟（渠）内，通过排水沟（渠)将水排入场外预设的排水沟渠中,场地四周的排水管道应定时清理，确保排水系统的畅通.

施工注意事项：当疏干井成井施工遇到加固时，必须在加固区施工完毕24小时后才能施工，绝不容许先施工降水井然后再加固,以防造成死井。

八、降水井抽水运行

（一）试抽水

每成井施工完一口井即投入试运行一口，以便及时抽通水井,确保井的出水量。
试运行之前，需测定各井口和地面标高、静止水位,然后开始试运行,以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。
安装前应对泵体和控制系统作一次全面细致的检查。检验电动机的旋转方向、各部位连接螺栓是否拧紧、润滑油是否足、电缆接头的封口有无松动、电缆线有无破损等情况，然后在地面上转1min左右，如无问题，方可投入使用。潜水电动机、电缆及接头应有可靠绝缘，每台泵应配置一个控制开关。
试运行抽水时间控制在3天，即每口井成井结束后连续抽水3天，以检查出水质量和出水量。

（二）正式降水运行

1、抽水方法

我公司本次采用先进的新工艺时控潜水泵抽水进行坑内降水，以提高降水效果。每口井单用1台深井潜水泵，要求深井泵的抽水能力大于单井的最大出水量，抽水安装示意图如下：

2、正式抽水运行

坑内疏干井需在基坑开挖前1周进行降水运行，以满足预抽水时间,保证降水效果。
刚开始抽水的时候,地下水很丰富,开启潜水泵的次数要频繁,两次抽水间最大间时间隔不超过30分钟;持续抽水2个礼拜后，根据单井出水量的大小适当调整抽水时间间隔，两次抽水间最大间时间隔不超过60分钟。
降水工作应与土方开挖施工密切配合.在开挖过程中,逐步割除井管，可根据水位下降情况逐步停止真空运行，利用深井泵控制地下水位。土方单位应注意对降水井的保护，严禁挖土机破坏。

（三）基坑地下水水位监测

基坑内潜水由观测井来测量。在正式降水开始前测量其初始水位，正式降水后,潜水水位每间隔2—3天观测一次。并将水位、水量记录资料整理后，及时上报.坑外环境监测并由专业监测单位进行监测.

(四)降水对环境影响的分析和控制

根据我项目部积累的许多降水工程的监测资料（包括对上部粘性土层的监测资料），抽水结束后大部分可以回弹，由于降水引起的降落漏斗的坡度不大，水头下降对周边建、构筑物产生的沉降影响较小.
沉降控制措施：
（1)在降水运行过程中随开挖深度逐步降低水头，没有抽水的井可作为观测孔，控制水头与上覆压力足以满足开挖基坑稳定性要求，这将使降水对环境的影响进一步降低。
（2）采用信息化施工，对周围环境进行监测，发现问题及时处理，调整抽水井及抽水流量，指导降水运行和开挖施工。
（3）及时整理基坑开挖和降水时的水位资料,绘制相关的图表、曲线，以调控降水运行.
(五）深井承压水产生回涌防止措施
由于地质的复杂性，上海地区地下土层夹砂层中承压水可能会产生沿着深井管回涌情况的发生。一旦发生有这种情况，该井点必须马上停止抽水,封闭井口,如还不能止住涌水，就必须用重金属矿填充料混合水泥进行填没，并结合轻型井点或明排水解决该部位的表层水位。

(四）施工用电要求

降水井成井施工用电量较大,需配备高峰30千瓦施工用电线路，经甲方提供的总箱，按照安全用电规范接入分电箱。

(五）施工用水要求

本工程成井施工时需要足够水源，由总包方提供自来水,用Φ50铁管接到现场。

十、质量控制及保证措施

1、质量目标

本工程质量目标：确保各施工阶段基坑内地下水位降至开挖面以下1.0—2。0m，最终确保基坑开挖阶段土方干作业施工及结构干封底。

2、质量保证措施

1)编制符合本工程的工程特点，技术要求，现场施工条件等情况的施工组织设计。
2）严格按审定的施工组织设计施工。开工前组织本工程的全体管理人员和施工人员进行技术交底，指出本工程施工的质量关键。
3）加强施工工序质量控制:
a每道工序必须按拟定的施工方案与技术要求操作,保证每道工序的操作质量。
b确定每道工序的责任人及其明确管理职责，各司其职.
c加强与甲方单位的协调管理工作,认真接受监理单位的监督.

十一、工程进度计划和保证措施

1、施工工期安排

1）施工采用2套钻机进行钻孔，每天可完成3—4口深井。
2）施工准备中包括：机具进场、组装，清理场地、挖孔、埋设护筒等。
3)以上工期从施工准备起，或接总包方开工用通知算起。

2、工期保证方法

1)制订目标，编制进度计划,上报批复进度计划。
2）进行施工实际进度和计划进度相比较，出现偏差及时采用措施调整。
3）协调与施工进度有关的部门，单位和施工作业机组之间的关系。
4)工期控制措施：
a落实各层次的进度控制人员，具体任务和工作责任，建立进度控制的组织系统,并对影响进度的因素进行分析预测.
b采取加快施工进度的技术方案.
c保证实现进度计划的资金落实。
d不断搜集施工进度的有关资料进行整理统计，并与计划进度比较，分析。

十二、安全施工组织设计

1、安全管理目标

严格按上海市施工现场安全文明标准化管理和公司的各种规章制度进行施工,做到无任何重大伤亡事故发生。

2、总体思路

坚持“安全第一、预防为主”的指导思想，健全建立各级岗位安全生产责任制，组织好有项目经理、项目工程师、安全员、施工员及各班班组长参加的安全生产网络,制定主要工种的安全技术措施，加强安全技术交底和特种工的安全教育培训工作，根据建设部安全管理标准，严格实施（JGJ59—2011）《建筑施工安全检查评分标准》和（JGJ46-2005）标准进行施工用电，定期召开安全会议和定期组织检查，警钟长鸣，形成安全生产的新风气。

4、主要安全技术措施

1）现场钻机必须持证操作，挂牌负责,定机定人。
2）保持机械设备整齐完好，无老油污,绳索无锈浊，磨损控制在标准范围内，齿轮及齿轮啮合处润滑良好.
3)钻机转动部分一定要有安全防护装置，开钻前要检查齿轮箱和其他机械传动部分是否灵敏、安全、可靠，启动时要看清机械周围环境，要先招呼后推闸。
4）施工人员禁止不戴安全帽、穿拖鞋、赤膊进入施工现场，二米以上高空作业必须佩戴安全带。
5）施工现场的沟、坑等处必须有防护装置或明显标志,护孔管埋好后必须加盖或设置警戒线，泥浆池要设置防护栏杆。
6）施工前必须先摸清有关地下构筑物及地下电源、水、煤气管道的情况，及时按国家有关规定采取防护措施。
7）在架空输电线附近施工，必须严格按安全操作规程的有关规定进行施工，高压线的正下方不得堆放吊车等设备，钻架与高压线之间应有可靠的安全距离。
8)夜间施工要有足够的照明设备,钻机操作台、传动及转盘等危险部位，主要通道不能留有黑影。
9）钻机机长、班长兼安全员，钻机移动必须亲临机台指挥，每天上下班时对劳动用品、机械设备及机具、吊具、索具等进行检查,确保用具在完好的情况下进行施工,清除隐患，确保安全施工。

5、安全用电技术措施

1）本次施工,成井阶段最大用电功率为30KW；降水运行阶段最大用电功率为1000KW。
2）所用的机械设备均采用三级漏电保护,做到一机一闸。
3）施工现场不得架设裸导线,严禁乱拉乱接,不准直接绑扎在金属支架上。
4）所有电气设备的金属外壳必须有良好的接地或接零保护。
5）所有的临时和移动电器必须设置有效的漏电保护开关.
6）电力线路和设备的选型必须按国家标准限定安全载流量.
7)在十分潮湿的场所或金属构架等导电性能良好的作业场所,宜使用安全电压。
8）现场应有醒目的电气安全标志，无有效安全技术措施的电气设备不得使用.
9）配电箱内开关、熔断器、插座等设备齐全完好，配线及设备排列整齐,压接牢固,操作面无带电体外露,电箱外壳设接地保护，每个回路设漏电开关,动力和照明分开控制,并单独设置单相三眼不等距安全插座，上设漏电开关。
10）施工现场的分电箱必须架空设置，其底部距地高度不少于0.5m。
11）电焊机的外壳应完好，其一、二次侧的接线柱应有防护罩保护，其一次侧电源应有橡套电缆线，长度不得超过5m。
12）现场照明一律采用软质橡皮护套线并有漏电开关保护，移动式碘钨灯的金属支架应有可靠的接地(接零）和漏电开关保护，灯具距地不低于2。5m.
13）工地防火
①施工现场建立安全防火班子，安全动火制度；
②对进场的职工进行消防知识教育；
③现场划分用火作业区、易燃易爆区、生活区，接规定保持防火距离;
④现场设消防灭火器具，按规定对重点部位，主要部位备齐灭火器具的数量，并经常维修保养，对消防器具有专人管理；
⑤发现火警及时向有关部门报告，并立即救护措施；所设置的电机、电箱装置应按有关操作规定执行。

十三、文明施工与达标要求

1、开展文明教育,施工人员均须遵守当地文明施工的各项规定。
2、加强班组建设，有三上岗一讲评的记录，有良好的班容班貌。
3、施工现场设置连续、通畅的排水设施，防止泥浆、废水、污水乱溢.
4、加强工地治安管理，做到目标管理制度落实，责任到人.
5、生活卫生文明管理：
a生活卫生纳入总体规划，落实卫生专（兼）职管理人员，落实卫生责任制。
b生活寝室保持整洁，室内垃圾天天清扫,门前周围卫生实行三包.
c寝室内不乱拉电线,不烧电炉。