天津地區(qū)專業(yè)鉆井降水施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1區(qū)域地質(zhì)水文特征本工程位于天津市濱海平原區(qū)，場地土層分布呈現(xiàn)典型的海陸交互相沉積特征，自上而下依次為：①素填土（厚0.5-1.2m）、②淤泥質(zhì)粘土（厚2.5-4.0m，天然含水量42-55%）、③粉砂層（厚3.0-6.0m，滲透系數(shù)15-25m/d）、④粉質(zhì)粘土（厚2.0-3.5m）、⑤細(xì)砂層（厚4.0-8.0m，滲透系數(shù)20-35m/d）。地下水位埋深1.2-2.5m，主要補(bǔ)給來源為大氣降水及側(cè)向徑流，地下水類型為松散巖類孔隙水，對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，場地存在兩層主要含水層：淺層含水層（③粉砂層）和深層含水層（⑤細(xì)砂層），兩層之間的④粉質(zhì)粘土層構(gòu)成相對隔水層。深層地下水歷史超采導(dǎo)致的地面沉降問題顯著，本項(xiàng)目需嚴(yán)格控制深層地下水開采，降水井設(shè)計(jì)深度原則上不超過30m，禁止穿透第④隔水層。1.2降水設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)指標(biāo)備注基坑開挖深度5.8-8.2m局部電梯井區(qū)域達(dá)9.5m目標(biāo)降水深度基坑底以下1.5m即絕對標(biāo)高-6.3m至-9.7m單井設(shè)計(jì)出水量15-25m3/h依據(jù)抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)降水井有效影響半徑15-20m粉砂地層經(jīng)驗(yàn)值水位降深監(jiān)測頻率初期1次/2h，穩(wěn)定后1次/8h關(guān)鍵施工階段加密至1次/1h地面沉降控制指標(biāo)≤3mm/天，累計(jì)≤30mm參照天津市地質(zhì)災(zāi)害防治標(biāo)準(zhǔn)1.3周邊環(huán)境條件場地周邊50m范圍內(nèi)分布有：東側(cè)20m處為三層磚混結(jié)構(gòu)民房（基礎(chǔ)形式為條形基礎(chǔ)，埋深1.5m）；南側(cè)15m處有Φ300mm給水管線；西側(cè)35m處存在10kV高壓線路；北側(cè)緊鄰市政道路，地下埋設(shè)有雨污水管道。施工前已對周邊建（構(gòu)）筑物設(shè)置12個(gè)沉降觀測點(diǎn)，對地下管線采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行精確定位，確保降水施工對周邊環(huán)境影響控制在允許范圍內(nèi)。二、施工總體部署2.1降水系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用"管井井點(diǎn)+明溝排水"聯(lián)合降水方案，沿基坑周邊布置環(huán)形降水井，井間距8-12m，有效井?dāng)?shù)32口，備用井4口。降水井直徑Φ600mm，井管采用Φ273mm焊接鋼管，濾管段長2.5-3.0m，濾料選用2-5mm石英砂，濾管外包雙層濾網(wǎng)（內(nèi)層尼龍網(wǎng)100目，外層鐵絲網(wǎng)20目）。井口高于地面0.3m，設(shè)置防盜保護(hù)裝置及警示標(biāo)識。在基坑內(nèi)部設(shè)置4口觀測井，深度與降水井一致，實(shí)時(shí)監(jiān)測降水效果。沿基坑坡頂周邊設(shè)置300mm×400mm截水溝，坑底設(shè)置200mm×300mm排水溝及集水井（尺寸800mm×800mm×1000mm），配備Φ150mm污水泵應(yīng)急排水。2.2施工平面布置施工場區(qū)劃分三個(gè)功能區(qū)：①鉆井作業(yè)區(qū)（配備3臺鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)）、②設(shè)備堆放區(qū)（管材、濾料分區(qū)存放）、③排水處理區(qū)（設(shè)置三級沉淀池及清水回用系統(tǒng)）。沉淀池總?cè)莘e不小于50m3，采用C15混凝土澆筑，內(nèi)側(cè)抹20mm厚防水砂漿，確保排水達(dá)標(biāo)。供電系統(tǒng)采用雙回路設(shè)計(jì)，主電源為380V/200kW，備用發(fā)電機(jī)功率150kW，確保降水連續(xù)運(yùn)行。配電箱設(shè)置在距降水井3m以外，實(shí)行"一機(jī)一閘一漏保"配置，電纜埋地敷設(shè)深度≥0.5m。2.3施工進(jìn)度計(jì)劃本工程降水施工總工期45天，分為四個(gè)階段：準(zhǔn)備階段（5天）：完成場地平整、設(shè)備進(jìn)場、測量放線、技術(shù)交底等工作，同步辦理地下水開采許可手續(xù)。成井施工階段（15天）：采用3臺鉆機(jī)平行作業(yè)，每天完成2-3口井施工，含鉆孔、下管、填礫、洗井等工序。降水運(yùn)行階段（直至基坑回填）：持續(xù)運(yùn)行時(shí)間約60天，根據(jù)開挖進(jìn)度分階段調(diào)整抽水量。收尾階段（5天）：逐步停止降水、井管拔除、井口封閉及場地恢復(fù)。三、關(guān)鍵施工工藝3.1降水井施工工藝3.1.1鉆孔施工采用GPS-15型工程鉆機(jī)，泥漿護(hù)壁正循環(huán)鉆進(jìn)工藝，開孔直徑Φ600mm，終孔直徑Φ500mm。鉆進(jìn)過程中嚴(yán)格控制泥漿比重1.10-1.15，粘度18-22s，含砂率≤4%。每鉆進(jìn)3m進(jìn)行一次孔斜測量，確?？仔倍取?%。當(dāng)鉆至設(shè)計(jì)深度后，保持空鉆5-10min，徹底清理孔底沉渣。3.1.2井管安裝井管采用Φ273mm×4mm焊接鋼管，濾管段加工成梅花形孔眼（孔徑10mm，孔距50mm×50mm），外包雙層濾網(wǎng)。安裝前進(jìn)行外觀檢查，確保無裂縫、砂眼。采用三腳架吊放井管，管身保持垂直，偏差≤0.5°。井管底部設(shè)置0.5m長沉砂管，濾管段對準(zhǔn)含水層位置，安裝完成后進(jìn)行居中固定。3.1.3濾料回填選用2-5mm純凈石英砂作為濾料，含泥量≤3%。采用分層回填法，從井管與孔壁之間的環(huán)狀間隙填入，回填高度至濾管頂部以上2m，上部用粘土球封孔?；靥钸^程中同時(shí)向井內(nèi)注入清水，確保濾料密實(shí)，避免架空現(xiàn)象。3.1.4洗井作業(yè)采用"活塞洗井+空壓機(jī)聯(lián)合洗井"工藝，洗井時(shí)間不少于8小時(shí)/井?；钊淳舷绿岱潘俣瓤刂圃?.5-1.0m/s，空壓機(jī)洗井時(shí)風(fēng)量1.5-2.0m3/min，風(fēng)壓0.4-0.6MPa。洗井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：出水量連續(xù)穩(wěn)定，井水含砂量≤1/20000（體積比），直至水清砂凈。3.2降水運(yùn)行控制3.2.1水泵選型與安裝根據(jù)單井出水量選擇150QJ20-30/5型深井潛水泵，額定流量20m3/h，揚(yáng)程30m，功率4kW。水泵安裝深度為動(dòng)水位以下1.5-2.0m，電纜采用YJV22-3×4型防水電纜，每臺水泵配置專用控制箱，具備過載、缺相、欠壓保護(hù)功能。3.2.2排水系統(tǒng)設(shè)置采用分級排水方式：一級排水為單井出水管（Φ100mmPVC管），匯集至二級主排水管（Φ200mmPE管），最終排入三級沉淀池。排水管道坡度≥2‰，轉(zhuǎn)彎處設(shè)置鎮(zhèn)墩固定。沉淀池分三格設(shè)計(jì)（尺寸5m×3m×2m），依次為沉淀池、過濾池、清水池，清水可回用至施工用水。3.2.3運(yùn)行調(diào)節(jié)策略降水初期（1-7天）：全部水泵開啟，快速降低地下水位，水位下降速率控制在0.5-0.8m/d；穩(wěn)定運(yùn)行期：根據(jù)觀測數(shù)據(jù)調(diào)整運(yùn)行水泵數(shù)量，保持水位穩(wěn)定在設(shè)計(jì)深度；基坑開挖階段：加密水位監(jiān)測頻次，當(dāng)開挖至坑底以上2m時(shí)，確保水位穩(wěn)定時(shí)間不少于72小時(shí)；雨季施工期：提前5天預(yù)測降水量，適當(dāng)增加抽水泵開啟數(shù)量，儲備應(yīng)急排水設(shè)備。3.3特殊地層處理措施針對場地②層淤泥質(zhì)粘土層易縮徑、③層粉砂層易塌孔的特點(diǎn)，采取以下專項(xiàng)措施：淤泥質(zhì)粘土層：采用優(yōu)質(zhì)膨潤土泥漿護(hù)壁，泥漿比重提高至1.20-1.25，必要時(shí)下入Φ127mm套管護(hù)壁；粉砂層鉆進(jìn)：控制鉆進(jìn)速度≤1m/min，減少鉆頭上下提動(dòng)次數(shù)，保持孔內(nèi)水頭高于地下水位2m以上；成孔后至下管前間隔時(shí)間≤2小時(shí)，防止孔壁失穩(wěn)。四、設(shè)備與材料管理4.1主要施工設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要技術(shù)參數(shù)工程鉆機(jī)GPS-153臺最大鉆進(jìn)深度50m，功率37kW深井潛水泵150QJ20-30/536臺流量20m3/h，揚(yáng)程30m，功率4kW空壓機(jī)VY-12/72臺排氣量12m3/min，工作壓力0.7MPa泥漿泵BW-2503臺流量250L/min，揚(yáng)程50m柴油發(fā)電機(jī)GF-1501臺額定功率150kW，輸出電壓380V水準(zhǔn)儀DSZ22臺測量精度±0.5mm/km水位計(jì)SWJ-804臺測量范圍0-50m，精度±1cm4.2材料質(zhì)量控制井管材料：采用Q235B級焊接鋼管，進(jìn)場時(shí)提供材質(zhì)證明書，逐根進(jìn)行壓力試驗(yàn)（試驗(yàn)壓力0.6MPa，保壓30min無滲漏）。濾料要求：石英砂經(jīng)水洗篩選，確保粒徑均勻，含泥量≤3%，有機(jī)質(zhì)含量≤1%，進(jìn)場前進(jìn)行抽樣檢測。濾網(wǎng)材料：內(nèi)層采用100目尼龍網(wǎng)（斷裂強(qiáng)度≥150N/cm），外層采用20目鍍鋅鐵絲網(wǎng)，接縫處搭接寬度≥50mm，用不銹鋼絲綁扎牢固。防水材料：井口封閉采用3:7灰土（壓實(shí)系數(shù)≥0.93）及C20混凝土（抗?jié)B等級P6），確保地表水下滲。4.3設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)建立設(shè)備管理臺賬，實(shí)行"定人、定機(jī)、定崗"責(zé)任制：鉆機(jī)：每工作8小時(shí)檢查液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)部分，每周更換潤滑油；水泵：運(yùn)行100小時(shí)清理葉輪雜物，每月絕緣電阻檢測（≥0.5MΩ）；電纜：每周檢查絕緣層完整性，破損處采用防水膠帶修補(bǔ)；測量儀器：每月進(jìn)行校準(zhǔn)，確保精度符合要求。五、質(zhì)量控制體系5.1質(zhì)量管理目標(biāo)成井合格率100%，優(yōu)良率≥90%；水位降深達(dá)標(biāo)率100%，基坑干燥無積水；周邊建筑物沉降≤30mm，地下管線位移≤10mm；施工記錄完整率100%，資料歸檔及時(shí)率100%。5.2關(guān)鍵工序質(zhì)量控制點(diǎn)工序名稱控制指標(biāo)檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)頻率鉆孔垂直度≤1%測斜儀測量每3m一次井管安裝偏差中心偏差≤50mm，垂直度≤0.5°吊線法+水準(zhǔn)儀每井一次濾料回填含泥量≤3%，均勻度≥90%篩分試驗(yàn)+現(xiàn)場觀測每5井一組洗井質(zhì)量含砂量≤1/20000取樣稱重法每井一次水位降深達(dá)到設(shè)計(jì)要求水位計(jì)測量按監(jiān)測頻率進(jìn)行5.3質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)成井驗(yàn)收：井深偏差≤±500mm，井徑偏差≤-50mm，洗井后出水量不小于設(shè)計(jì)值的90%。降水效果驗(yàn)收：基坑內(nèi)任意點(diǎn)水位均低于設(shè)計(jì)降水深度，連續(xù)觀測72小時(shí)水位波動(dòng)≤0.3m。資料驗(yàn)收：包含鉆孔柱狀圖、井管結(jié)構(gòu)圖、洗井記錄、抽水試驗(yàn)報(bào)告、水位監(jiān)測記錄等12項(xiàng)內(nèi)容。六、安全與環(huán)保措施6.1安全生產(chǎn)管理6.1.1專項(xiàng)安全措施高處作業(yè)：鉆機(jī)操作平臺設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，配備防墜器，作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶；用電安全：臨時(shí)用電嚴(yán)格執(zhí)行"TN-S"系統(tǒng)，配電箱安裝剩余電流保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s）；有限空間作業(yè)：下井檢查前進(jìn)行通風(fēng)（風(fēng)量≥3次/h），檢測氧氣含量≥19.5%，配備四合一氣體檢測儀；防汛應(yīng)急：現(xiàn)場儲備2臺應(yīng)急水泵（流量50m3/h），雨季來臨前檢查排水溝坡度及沉淀池容量。6.1.2安全教育培訓(xùn)特種作業(yè)人員持證上崗率100%，崗前培訓(xùn)不少于8學(xué)時(shí)；每日開工前進(jìn)行"三交三查"（交任務(wù)、交安全、交技術(shù)；查衣著、查三寶、查精神狀態(tài)）；每周組織一次安全技術(shù)交底，針對降水運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)制定防控措施。6.2環(huán)境保護(hù)措施6.2.1水污染防治施工廢水經(jīng)三級沉淀處理后回用，回用率≥80%，確需外排的需滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級標(biāo)準(zhǔn)；油料庫房設(shè)置防滲池（滲透系數(shù)≤1×10??cm/s），防止油料泄漏污染土壤；禁止在降水井周邊堆放化學(xué)危險(xiǎn)品，井口設(shè)置防雨罩，防止雨水沖刷帶入污染物。6.2.2噪聲與揚(yáng)塵控制選用低噪聲設(shè)備，鉆機(jī)設(shè)置隔音罩，晝間噪聲≤70dB（A），夜間≤55dB（A）；施工區(qū)域周邊設(shè)置2.5m高圍擋，圍擋頂部安裝噴霧降塵系統(tǒng)，霧滴直徑5-10μm；場地內(nèi)裸土覆蓋率100%，車輛出場前沖洗輪胎，沖洗廢水經(jīng)三級沉淀后回用。6.2.3地下水保護(hù)嚴(yán)格控制開采量，日開采量不超過許可指標(biāo)的110%，建立地下水開采臺賬；在降水井與周邊建筑物之間設(shè)置3口回灌井，必要時(shí)進(jìn)行人工回灌，控制地面沉降；降水結(jié)束后，井孔采用"砂石+水泥漿"全孔封閉，封孔材料抗壓強(qiáng)度≥10MPa。6.3監(jiān)測與應(yīng)急響應(yīng)建立三級監(jiān)測體系：一級監(jiān)測（施工單位）：水位、水量、沉降日監(jiān)測；二級監(jiān)測（第三方）：周邊建筑物沉降周監(jiān)測；三級監(jiān)測（監(jiān)理單位）：數(shù)據(jù)真實(shí)性核查。制定專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，儲備應(yīng)急物資：地面沉降超標(biāo)時(shí)：立即啟動(dòng)回灌系統(tǒng)，降低抽水量，必要時(shí)暫停部分降水井；周邊建筑物裂縫發(fā)展時(shí)：增設(shè)錨桿靜壓樁加固，注漿加固地基；突降暴雨時(shí)：開啟全部應(yīng)急排水設(shè)備，加密水位觀測頻次。七、施工組織管理7.1組織機(jī)構(gòu)設(shè)置成立項(xiàng)目經(jīng)理部，設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、安全員2人、質(zhì)量員2人、施工員3人、專職監(jiān)測員2人、作業(yè)班組4個(gè)（鉆進(jìn)班、安裝班、運(yùn)行班、維修班），總計(jì)施工人員35人。7.2崗位職責(zé)分工項(xiàng)目經(jīng)理：全面負(fù)責(zé)施工組織、資源調(diào)配、進(jìn)度控制；技術(shù)負(fù)責(zé)人：負(fù)責(zé)施工方案編制、技術(shù)交底、難題攻關(guān)；安全員：監(jiān)督安全措施落實(shí)，開展安全巡查，處理安全隱患；監(jiān)測員：負(fù)責(zé)水位、沉降、位移等數(shù)據(jù)采集與分析；班組長：組織班組施工，執(zhí)行質(zhì)量安全技術(shù)要求。7.3協(xié)調(diào)管理機(jī)制每周召開施工協(xié)調(diào)會，通報(bào)進(jìn)度、質(zhì)量、安全情況；建立與水務(wù)部門的周報(bào)制度，報(bào)送地下水開采量及水位監(jiān)測數(shù)據(jù)；與周邊社區(qū)建立聯(lián)系機(jī)制，設(shè)置24小時(shí)投訴電話，及時(shí)處理環(huán)境投訴。八、驗(yàn)收與資料歸檔8.1驗(yàn)收流程分項(xiàng)驗(yàn)收：成井施工完成后進(jìn)行單井驗(yàn)收，降水運(yùn)行穩(wěn)定后進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)收；階段驗(yàn)收：基坑開挖前進(jìn)行降水效果驗(yàn)收，驗(yàn)收由建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工四方共同參與；竣工驗(yàn)收：降水工程結(jié)束后，提交完整竣工資料，辦理驗(yàn)收手續(xù)。8.2竣