天門深井施工方案設計一、工程概況1.1項目背景本項目位于湖北省天門市境內(nèi)，地處江漢平原北部，屬亞熱帶季風氣候區(qū)，年平均降雨量1100-1300mm，雨季集中在6-8月。根據(jù)地質(zhì)勘察資料，場地土層分布自上而下依次為：①素填土層（厚0.5-1.2m）、②粉砂層（厚5.8-8.2m，褐黃色，稍密-中密，飽和，含云母碎片）、③淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層（厚2.5-4.0m）、④粘土層（厚3.0-5.5m）。地下水位埋深1.5-2.0m，對施工影響較大。1.2設計參數(shù)井深：35m（含濾水管段3m）井徑：Φ600mm（成孔直徑Φ800mm）單井出水量：≥50m3/h降水深度：基坑底面以下1.5m井數(shù)：12口（按基坑面積1500㎡，等效半徑49m布置）濾料規(guī)格：2-5mm石英砂（含泥量＜3%）1.3工程難點②粉砂層滲透系數(shù)高（1.5×10?3-3.0×10?3m/s），易發(fā)生管涌、流砂地下水位高且補給充足，需確保降水效果穩(wěn)定雨季施工需應對高水位、大流量排水需求周邊50m范圍內(nèi)存在居民區(qū)，需控制施工噪音及振動二、施工準備2.1技術準備圖紙會審：組織技術人員熟悉地質(zhì)勘察報告、設計圖紙，編制專項施工方案并通過專家論證測量放線：采用全站儀按"梅花形"布井，井位偏差控制在±50mm內(nèi)，設置永久性控制點3處降水計算：基坑涌水量Q=1200m3/d（按潛水完整井公式計算）單井設計流量50m3/h，總抽水量14400m3/d＞Q，滿足設計要求過濾器長度L=3m（根據(jù)粉砂層厚度確定）2.2設備材料準備設備名稱型號規(guī)格數(shù)量備注鉆機KE1000型干鉆孔2臺帶泥漿循環(huán)系統(tǒng)深井泵200QJ50-50/515臺含備用3臺，揚程50m真空泵SK-3水環(huán)式6臺每2井共用1臺鉸吸一體機定制水下型1臺用于粉砂層取土井管Φ300mm鋼筋混凝土管450m含濾水管40m扶正器門形鋼管架60個每井5個，間距2m2.3現(xiàn)場準備場地平整：清除地表障礙物，碾壓場地至承載力≥150kPa排水系統(tǒng)：設置30m3集水池2個，Φ200mm排水主管網(wǎng)，坡度≥2‰臨時用電：布設380V/220V混合線路，安裝150kW配電箱2臺，配備200kW柴油發(fā)電機1臺備用泥漿處理：設置3級沉淀池（總?cè)莘e50m3），泥漿經(jīng)處理后外運至指定棄土場三、主要施工工藝3.1成孔施工鉆進工藝：采用"干鉆法"鉆進至①素填土層底，換"泥漿護壁鉆進"穿越②粉砂層泥漿比重控制：粉砂層1.2-1.3，粘土層1.1-1.2鉆進速度：粉砂層0.5-0.8m/min，粘土層1.0-1.5m/min質(zhì)量控制：孔徑：Φ800mm±50mm，孔斜≤1%終孔深度40m（超深5m確保進入不透水層）每5m測斜一次，發(fā)現(xiàn)偏差及時糾偏3.2井管安裝井管組合：采用"濾水管+實管"組合結構，濾水管置于②粉砂層段濾水管采用圓孔型（孔徑10mm，孔距20mm，梅花形排列），外包雙層濾網(wǎng)（內(nèi)層80目尼龍網(wǎng)，外層20目鐵絲網(wǎng)）下管工藝：采用25t汽車吊吊裝，管身設置5個扶正器確保居中井管連接采用承插式接口，縫隙用橡膠圈密封下管過程中保持連續(xù)，避免中途停頓造成井壁坍塌填礫洗井：填入2-5mm石英砂至濾水管頂部以上2m，填礫速度≤0.5m/min采用"空壓機聯(lián)合洗井法"，洗井至出清水（含砂量＜1/20萬）洗井后測量井深，確保有效深度≥35m3.3抽水系統(tǒng)安裝泵體安裝：深井泵置于濾水管段中部，泵體距井底≥500mm電纜采用YJV22-0.6/1kV-3×4型防水電纜，井口做密封處理真空系統(tǒng)：每2口井串聯(lián)1臺真空泵，真空管采用Φ50mm鍍鋅鋼管安裝真空表（量程-0.1-0MPa），確保真空度≥-0.06MPa控制系統(tǒng)：每口井安裝流量計（精度1.0級）、壓力表（量程0-1.0MPa）設置自動啟停裝置，水位降至設計標高以下0.5m時自動停機3.4粉砂層特殊處理采用"水下鉸吸一體式施工工法"穿越②粉砂層：設備配置：定制Φ600mm水下鉸吸機（功率15kW，鉸刀轉(zhuǎn)速30r/min）施工參數(shù)：鉸刀切入深度50mm/次，吸泥管流速2.5-3.0m/s高壓沖水管壓力0.6-0.8MPa，輔助破碎密實粉砂操作要點：采用"分層取土"工藝，每層厚度0.5m，確保井身垂直度吸泥量控制：30-40m3/h，避免超挖引發(fā)流砂實時監(jiān)測井內(nèi)水位，當水位下降速度＞0.5m/h時暫停作業(yè)四、質(zhì)量控制措施4.1成孔質(zhì)量控制孔斜控制：開孔時采用短鉆具（3m），確保開孔垂直度每鉆進10m用測斜儀檢測，發(fā)現(xiàn)偏差＞0.5°立即糾偏泥漿管理：制備優(yōu)質(zhì)膨潤土泥漿（粘度22-25s，含砂量＜4%）循環(huán)泥漿經(jīng)三級沉淀后回用，廢棄泥漿含水率≤85%4.2井管安裝質(zhì)量控制材料驗收：井管進場需提供合格證，外觀檢查無裂縫、破損濾水管孔隙率檢測≥20%，滿足設計要求安裝精度：井管垂直度偏差≤0.5%，平面位置偏差≤100mm填礫厚度均勻（≥150mm），采用"邊填邊測"法控制4.3降水效果控制水位監(jiān)測：設置觀測井5口（基坑周邊及中心各1口）每2h測讀水位，繪制水位降深曲線確?；觾?nèi)水位降至設計標高以下1.5m水質(zhì)監(jiān)測：每周檢測出水含砂量，初期≤1/5萬，穩(wěn)定期≤1/20萬發(fā)現(xiàn)含砂量超標立即停泵洗井五、安全文明施工5.1安全防護措施孔口防護：成孔后立即安裝Φ1000mm防護欄（高度1.2m），設置警示燈井口覆蓋Φ800mm鋼板（厚度≥8mm），防止人員墜落用電安全：實行"三級配電兩級保護"，漏電保護器動作電流≤30mA水下設備采用雙重絕緣，接地電阻≤4Ω機械安全：鉆機操作半徑內(nèi)嚴禁站人，設置機械操作安全距離警示線定期檢查鋼絲繩（斷絲數(shù)≤10%）、吊鉤（無裂紋、變形）5.2環(huán)境保護措施噪音控制：選用低噪音設備（晝間≤70dB，夜間≤55dB）夜間施工（22:00-6:00）辦理夜間施工許可證，設置隔音屏障揚塵控制：場區(qū)主要道路硬化（C20混凝土，厚度150mm）出入口設置洗車平臺（含三級沉淀池），車輛沖洗率100%廢水處理：降水經(jīng)沉淀（SS≤100mg/L）后排入市政管網(wǎng)泥漿水采用"絮凝沉淀+壓濾脫水"處理，干泥含水率≤60%六、施工進度計劃6.1進度安排（總工期45d）施工階段工期（d）主要工作內(nèi)容施工準備5場地平整、設備進場、測量放線成孔施工1512口井鉆進，平均1.25d/口井管安裝8井管下放、填礫、洗井抽水系統(tǒng)安裝5泵體、管路、控制系統(tǒng)安裝試運行3系統(tǒng)調(diào)試、水位觀測正式降水10持續(xù)降水至基坑開挖面以下1.5m6.2進度保證措施采用2臺鉆機平行作業(yè)，劃分A、B兩個施工段儲備備用設備（鉆機1臺、深井泵3臺），確保故障時2h內(nèi)恢復施工雨季施工預案：提前儲備300m塑料布，設置排水溝（深500mm，寬800mm）七、應急預案7.1管涌流沙處理征兆識別：井口返砂量突然增大（含砂量＞1/5萬），井周地面下沉應急措施：立即停止抽水，向井內(nèi)回填級配砂石（1:1）至管涌點以上2m采用"雙液注漿"（水泥-水玻璃=1:0.8）加固井周3m范圍土體待注漿體強度達到1.5MPa后（約24h），重新洗井恢復抽水7.2暴雨應急響應預警機制：接收暴雨預警后12h內(nèi)完成以下準備：檢查排水系統(tǒng)，清理排水溝雜物備用發(fā)電機滿負荷試運行30min儲備沙袋200袋，鐵鍬20把應急排水：啟用備用泵（3臺），總排水能力提升至180m3/h井周設置擋水墻（高500mm，采用編織袋裝土堆砌）7.3設備故障應急泵體堵塞：癥狀：電流突增（＞15A），出水量驟減處置：采用"反向沖洗法"（反向通水30min），無效則起吊檢修電纜故障：檢測：使用兆歐表測量絕緣電阻（≥0.5MΩ）修復：冷縮式中間接頭處理，做好防水密封八、質(zhì)量驗收標準8.1成孔質(zhì)量孔徑：Φ800mm±50mm孔深：40m±500mm孔斜：≤1%（全孔）8.2井管安裝井管垂直度：≤0.5%填礫厚度：≥150mm（均勻性偏差≤20mm）洗井后含砂量：＜1/20萬8.3降水效果水位降深：≥設計值（基坑底面以下1.5m）單井出水量：≥50m3/h連續(xù)運行穩(wěn)定性：30d內(nèi)無故障停機九、結論與建議本方案針對天門地區(qū)粉砂層地質(zhì)特點，采用"干鉆+泥漿護壁"復合成孔工藝，結合水下鉸吸技術穿越深厚粉砂層，可有效控制管涌、流砂風險建議施工期間加強對周邊建筑物沉降監(jiān)測（預警值3