專利名稱：超深基坑承壓水的減壓降水施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超深基坑承壓水的減壓降水施工方法，尤指一種可針對滲透性
強(qiáng)、水量豐富的圓礫層的承壓水，進(jìn)行減壓降水并減少總排水量及提升降水效果的減壓降
水施工方法。
背景技術(shù)：
以杭州市第一條穿越錢塘江的隧道盾構(gòu)井施工中，其基坑開挖深度近30公尺，屬 于超深基坑，除了需要降低的承壓水水位降幅超過10公尺，并面臨錢塘江地區(qū)中滲透性強(qiáng) 且水量豐富的圓礫層的減壓降水問題，為了解決減壓降水問題，于現(xiàn)場進(jìn)行承壓水治理的 抽水試驗(yàn)，于適當(dāng)位置鉆設(shè)降水井，利用小鉆頭將圓礫、卵石破碎，再以大鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔，添 加少量石灰控制泥漿密度與黏度，以立排出沉渣，并準(zhǔn)備足量的黏土、膨潤土與木屑作為防 止鉆井過程中漏漿之用，其采用的過濾手段是以普通鋼管纏繞鐵絲進(jìn)行過濾，然此超伸基 坑承壓水的減壓降水施工方法使得降水井的出水量大，且水位降深不明顯，因此需要藉助 超大功率的抽水設(shè)備進(jìn)行抽水作業(yè)，才可達(dá)到減壓降水的成效。 最后是采用懸掛式止水帷幕搭配降水井之承壓水減壓施工方法，降水井之施工是 利用破碎圓礫和添加膨潤土、木屑的正循環(huán)方法排出孔底沉渣，易造成孔壁透水性遭到破 壞，導(dǎo)致濾水管出水量減小， 一般的纏絲過濾手段，孔隙率較小并導(dǎo)致井管附近水頭損失較 大，進(jìn)而影響降水效果，同時(shí)在降水井上設(shè)置較長的過濾器，造成降水井影響深度深、范圍 大，基坑總涌水量大，又懸掛式止水帷幕需要插入含水層較深處，才能產(chǎn)生明顯的繞流效 應(yīng)，但于圓礫層中施工較深的止水帷幕有一定的難度且成本高，又，深基坑施工中所需降低 的承壓水頭較大，采用長濾管，排水量大，需要依靠大功率的抽水設(shè)備，于電能供給及排水 量方面的要求高，現(xiàn)場實(shí)際操作甚為困難，而一般的短濾管具有過水?dāng)嗝娣e小、流速快的問 題，會造成降水井內(nèi)的水頭損失大，達(dá)不到減壓降水的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種超深基坑承壓水的減壓降水施工方法，改 善目前懸掛式止水惟幕的減壓降水施工方法的耗能高、排水量大的問題。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是提供一種超深基坑承壓水的減壓降水施工方法，其特 征在于，該減壓降水施工方法包含以下步驟 現(xiàn)場調(diào)查試驗(yàn)，查明現(xiàn)場的地質(zhì)條件及水文參數(shù)，并掌握現(xiàn)場的降水井參數(shù)與井 點(diǎn)； 打設(shè)止水帷幕，止水帷幕打入含水層并形成懸掛式止水的基坑邊界條件；
降水井成孔，于井點(diǎn)埋設(shè)護(hù)筒并采用稀釋泥漿，確保鉆機(jī)成孔過程中不坍方，以鉆 機(jī)在井點(diǎn)進(jìn)行鉆孔，至預(yù)定深度時(shí)提出鉆機(jī)的鉆桿，下氣舉反循環(huán)導(dǎo)管，并以空壓機(jī)清除孔 中沉渣； 降水井成井，采用短過濾器與厚壁井管形成的降水井構(gòu)造并打入孔中，且短過濾器的底部高于止水帷幕的底部，并進(jìn)行圍填濾料及封孔黏土 ； 降水井洗井，以馬達(dá)對降水井反復(fù)進(jìn)行注水、抽水的洗井作業(yè)，直至符合設(shè)計(jì)要 求；以及 安裝水泵進(jìn)行抽水，將水泵設(shè)置于降水井的厚壁井管內(nèi)，水泵的吸水口高于短過 濾器的底部，利用降水井的井深提高降水效果，并于調(diào)試后正式運(yùn)行。 如上所述的超深基坑承壓水的減壓降水施工方法，短過濾器進(jìn)行打眼開孔，使孔 隙率大于40% ，并于短過濾器外徑向設(shè)置墊筋，在于墊筋外設(shè)置梯形纏絲并緊密纏制，梯形 纏絲的短側(cè)邊鄰近井管。 如上所述的超深基坑承壓水的減壓降水施工方法，于降水孔成井的步驟中，井管 依序打入，且相鄰井管相焊接并確保氣密。 如上所述的超深基坑承壓水的減壓降水施工方法，于降水孔成井的步驟中，于井 管與孔壁之間圍填特供砂濾料，并以黏土進(jìn)行封孔。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是于降水過程中穩(wěn)定的將基坑內(nèi)的承壓水水頭大幅度降低，將基 坑外的水頭下降深度控制在一個較小的范圍內(nèi)，降水過程中無需依靠大功率的抽水設(shè)備抽 水，可降低能耗且便于施工，并采用氣舉反循環(huán)導(dǎo)管以確保成孔質(zhì)量，優(yōu)化井管構(gòu)造的強(qiáng) 度，以及采用短過濾器來適應(yīng)現(xiàn)場地質(zhì)條件，于保證水頭降低深度的同時(shí)減少了總排水量， 使降水效果表現(xiàn)優(yōu)良，也可減低對周邊環(huán)境的影響幅度。


圖1為本發(fā)明超深基坑承壓水的減壓降水施工方法的一具體實(shí)施例的流程示意 圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，揭示本發(fā)明所提供的超深基坑承壓水的減壓降水施工方法的流程示
意圖，該減壓降水施工方法的實(shí)施步驟包含先進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查試驗(yàn)，接著打設(shè)止水帷幕，并
執(zhí)行降水井的成孔、成井及洗井作業(yè)，再行安裝水泵進(jìn)行抽水而正式運(yùn)行。 于現(xiàn)場調(diào)查試驗(yàn)的步驟中，會先在預(yù)定施工的現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查，查明地質(zhì)的形成年
代、形成特征、組成成分與顆粒等相關(guān)物理學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，以及其中圓礫層承壓含水層的動態(tài)
變化特征，并了解現(xiàn)場的水文地質(zhì)和邊界條件等，進(jìn)而分析承壓水的可降性，以及確定承壓
水可降的影響因素，待確定承壓水可降的影響因素后，在現(xiàn)場進(jìn)行針對性的試驗(yàn)，掌握現(xiàn)場
承壓水設(shè)計(jì)的必要參數(shù)，以設(shè)計(jì)適合現(xiàn)場地層的降水井各種特征，如降水井口數(shù)、井點(diǎn)、單
位涌水量、一定范圍內(nèi)的水位降深等。 于打設(shè)止水帷幕的步驟中，是利用打樁機(jī)將止水帷幕打入含水層，以形成懸掛式 止水的基坑邊界條件，為降水井深度縮進(jìn)至止水帷幕以上提供條件。 于降水井成孔的步驟中，于井點(diǎn)埋設(shè)護(hù)筒并采用稀釋泥漿，確保鉆機(jī)成孔過程中 不坍方，并以鉆機(jī)于預(yù)設(shè)井點(diǎn)處進(jìn)行鉆孔，在鉆孔過程中，于細(xì)粒土層時(shí)的鉆孔速度可以適 當(dāng)加快，當(dāng)鉆至圓礫層時(shí)，應(yīng)加壓慢鉆以確?？组]的垂直度，鉆至設(shè)計(jì)深度時(shí)，可提出鉆機(jī) 的鉆桿，下氣舉反循環(huán)導(dǎo)管，再以空壓機(jī)清除孔中沉渣，其中，氣舉反循環(huán)導(dǎo)管底部外側(cè)連 接氣管至地面，接入大功率的空壓機(jī)進(jìn)行氣舉反循環(huán)沖孔，清除孔中沉渣。
于降水井成井的步驟中，采用短過濾器與厚壁井管形成的降水井構(gòu)造并打入孔 中，且短過濾器的底部高于止水帷幕的底部，并進(jìn)行圍填濾料及封孔黏土，其中短過濾器可 適應(yīng)現(xiàn)場工程及地質(zhì)條件。 于降水井洗井的步驟中，以馬達(dá)對降水井反復(fù)進(jìn)行注水、抽水的洗井作業(yè)，直至符 合設(shè)計(jì)要求。 接著安裝水泵進(jìn)行抽水的步驟，將水泵設(shè)置于降水井的厚壁井管內(nèi)，水泵的吸水 口高于短過濾器的底部，利用降水井的井深提高降水效果，并于水泵安裝調(diào)試后正式運(yùn)行， 此外，水泵的吸水口可以位于過濾器底部靠上1 2公尺的位置，充分利用降水井的井深， 于基坑內(nèi)形成較大的降落漏斗，提高單井降水效果。 上述中，于降水孔成井的步驟，短過濾器進(jìn)行打眼開孔，使孔隙率大于40% ，于整 段短過濾器均勻部設(shè)孔，并于短過濾器外徑向設(shè)置墊筋，在于墊筋外設(shè)置梯形纏絲并緊密 纏制，梯形纏絲的短側(cè)邊鄰近井管，其中，井管及短過濾器采用螺紋鋼管，另外，于降水孔成 井的步驟中，井管依序打入，且相鄰井管相焊接并確保氣密。 據(jù)上所述，本發(fā)明超深基坑承壓水的減壓降水施工方法，采用氣舉反循環(huán)導(dǎo)管確 保成孔質(zhì)量，并加強(qiáng)與優(yōu)化井管的結(jié)構(gòu)，且利用短過濾器來適應(yīng)現(xiàn)場施工與地質(zhì)條件，同時(shí) 提高孔隙率，減少地下水在過濾器附近的水頭損失，本發(fā)明超深基坑承壓水的減壓降水施 工方法，可以在降水過程中穩(wěn)定的將基坑內(nèi)的承壓水水頭大幅度降低，同時(shí)將基坑外的水 頭降深控制在一個較小的范圍內(nèi)，降水過程中無需藉由大功率的抽水設(shè)備，降低能耗并便 于施工，故本發(fā)明超深基坑承壓水的減壓降水施工方法尤其適用于圓礫層較厚、滲透性強(qiáng)、 水量豐富的地區(qū)。
權(quán)利要求
一種超深基坑承壓水的減壓降水施工方法，其特征在于，該減壓降水施工方法包含以下步驟現(xiàn)場調(diào)查試驗(yàn)，查明現(xiàn)場的地質(zhì)條件及水文參數(shù)，并掌握現(xiàn)場的降水井參數(shù)與井點(diǎn)；打設(shè)止水帷幕，止水帷幕打入含水層并形成懸掛式止水的基坑邊界條件；降水井成孔，于井點(diǎn)埋設(shè)護(hù)筒并采用稀釋泥漿，確保鉆機(jī)成孔過程中不坍方，以鉆機(jī)在井點(diǎn)進(jìn)行鉆孔，至預(yù)定深度時(shí)提出鉆機(jī)的鉆桿，下氣舉反循環(huán)導(dǎo)管，并以空壓機(jī)清除孔中沉渣；降水井成井，采用短過濾器與厚壁井管形成的降水井構(gòu)造并打入孔中，且短過濾器的底部高于止水帷幕的底部，并進(jìn)行圍填濾料及封孔黏土；降水井洗井，以馬達(dá)對降水井反復(fù)進(jìn)行注水、抽水的洗井作業(yè)，直至符合設(shè)計(jì)要求；以及安裝水泵進(jìn)行抽水，將水泵設(shè)置于降水井的厚壁井管內(nèi)，水泵的吸水口高于短過濾器的底部，利用降水井的井深提高降水效果，并于調(diào)試后正式運(yùn)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超深基坑承壓水的減壓降水施工方法，其特征在于短過濾 器進(jìn)行打眼開孔，使孔隙率大于40%，并于短過濾器外徑向設(shè)置墊筋，在于墊筋外設(shè)置梯形 纏絲并緊密纏制，梯形纏絲的短側(cè)邊鄰近井管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超深基坑承壓水的減壓降水施工方法，其特征在于于降水 孔成井的步驟中，井管依序打入，且相鄰井管相焊接并確保氣密。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超深基坑承壓水的減壓降水施工方法，其特征在于于降水 孔成井的步驟中，于井管與孔壁之間圍填特供砂濾料，并以黏土進(jìn)行封孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超深基坑承壓水的減壓降水施工方法，尤指一種于現(xiàn)場調(diào)查試驗(yàn)并取得含水層的滲透系數(shù)，并于采用氣舉反循環(huán)導(dǎo)管確保成孔質(zhì)量，在井管構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化，并以短過濾器適應(yīng)現(xiàn)場地質(zhì)條件，保證水頭降深的同時(shí)能減少總排水量，降水效果佳，對周邊環(huán)境的影響也可降低，于降水過程中無需大功率的抽水設(shè)備，降低能耗且便于施工，尤其適用于圓礫層較厚、滲透性強(qiáng)、水量豐富的現(xiàn)場。
文檔編號E02D3/00GK101736732SQ20091020130
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者周振, 張金榮, 沈敏, 鄭誠 申請人:上海隧道工程股份有限公司;上海廣聯(lián)建設(shè)發(fā)展有限公司;杭州市地鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司