基坑排水方案

主桥部位7#桥台桩降水措施
1、此部位桥台桩基施工简要：
桥台桩基位于河道内，涉及范围：长44m、宽28m、桩基数量50根、桩深75m、桩顶高程EL68.841m。

常年地下水位高程EL75.50-77.13，自桩顶以下21m左右均为粉质砂层，其渗透系数为6.6m/d，其渗水量较大。

在灌注桩施工时段，计划基坑开挖至高程EL71.00m后，形成施工作业面，进行灌注桩施工。

1.1采用降水措施原由
据前期工程地质勘探报告，7#桥台桩基施工时段即使安排在枯水季节，河床水位及地下水水位仍会达到高程EL75.50左右，即使采取开挖明排措施，基坑内水位仍过高，预计达到高程EL71.00左右，由于该部位地质条件为粉细砂为主，钻孔需采用泥浆护壁施工工艺，而较高的地下水水位对泥浆护壁的效果会造成极大的影响，甚至无法形成泥浆护壁，所以，为了达到泥浆护壁效果，使钻孔施工顺利进行，需采取降水措施，将地下水位降低到比孔内水位以下3~4米。

2、降水方案的选择
本部位地质条件主要为自桩顶以下21米左右为粉质砂层，其渗透系数为6.6m/d，渗透系数较大，拟采用管井井点降水方案降低地下水位，即在围堰以内、紧邻桥台周边5m范围内设置一定数量的管井，由管井统一将地下水抽出，达到降低桥台桩外围地下水在桩基顶3m以下，从而满足施工要求。

3、管井降水的计算和方案确定
设置管井降水剖面图：
3.1降水方案涉及计算公式
3.1.1管井深度计算公式
H w= H w1+H w2+H w3+ H w4+H w5
其中：
H w——管井深度()；
H w1——降水水位距离基坑底水位下要求的深度（取5.0m）；
H w2——水力坡度作用桥台中心所需增加的深度（取3.0m）；
H w3——降水期间地下水位幅度变化（取0.0m）；
H w4——降水井过滤器工作长度（取3.0m）；
H w5——沉砂管长度（取1.0m）。

注：H w2取值的确定，由于控制桥台桩范围降水等效半径r=19m，按照降水井分布在围堰内，据以往经验周围的水力坡度i为1/5---1/7，如降水井需影响到桥台中心，所需的降水管井深度H w2=r*i=3.8~2.7，取H w2=3.0m。

3.1.2降水影响半径计算公式
R=2S(Hk)1/2
其中：
H——含水层厚(取23.0m)
R——降水影响半径；
S——降水深度，此处与H w1相同（取5.0m）；
k——渗透系数（取6.6m/d）。

3.1.3总涌水量计算公式
Q=1.366k（H2-h m2）/［lg（1+R/ r）+（h m -L）lg(1+0.2 h m/r)/L］其中：
h m=（H+h）/2
h——管井底至不透水层距离（取11.0m）；
L——与H w4相同（取3.0m）；
3.1.4单井出水量计算公式
q=65*3.14*d*L’*k1/3
其中：
q—单井出水量（m3/d）；
d—拟采用水泵抽水管管径（取0.04m）;
L’—淹没部分的滤水管长度（取12.0m）；
3.1.5由以上公式及所取各个参数值求得：
1）管井深度：H w= H w1+H w2+H w3+ H w4+H w5=12.0m
2）降水影响半径：R=2S(HK)1/2=123.0m
3）总涌水量：Q=1.366k（H2-h m2）/［lg（1+R0/ r0）+（h m -L）lg(1+0.2
h m/r0)/ L］=1792.7m3/d
4）单井出水量：q=65*3.14*d*L’*k1/3=184.0m3/d
5）管井数量为：n=Q/q=1792/184=10口
考虑常规水泵的损坏时维修问题，取1.2的富余系数，管井数量为1.2*10=12口。

6）管井间距：（管井降水桥台的周长184m）184/12=15.3m
该数值在管井间距9m—16m的区间的经验范围内，符合要求。

综上所述，本部位降水管井拟采用钻孔径600mm，直径400mm 的无砂混凝土管，管井深度为12m。

设置12口井间距为15.3m，分布在桥台范围外5米。

抽水水泵采用功率1.8kw，扬程为26m，抽水管径为40mm，排水主管径采用200mm钢管
见平面布置图：
5、管井施工工艺流程图
5.1成孔施工机械设备选用工程钻机及其配套设备。

采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管，围填填砾、粘性土等成井工艺。

其工艺流程如下：
转盘与孔的中心三点成一线；
5.2钻进成孔：降水井开孔孔径为φ800mm，均一径到底。

钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻进的垂直度，成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.10～1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。

5.3清孔换浆：钻孔钻进至设计标高后，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1.10，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。

5.4下井管：管子进场后，应检查管子的完整性，不能有掉块，漏洞等，下管时，先将井托下部穿上钢丝绳，并在钢丝绳中部位置（绳长为井深两倍并多10-15米），然后采用三根宽度5.0cm竹片夹住井管，并用10#铁丝绑扎牢固，分节在井口对接下放，每节井管连接处采用土工布包裹两层以上并绑扎牢固。

在自井底向上4米范围内采用800目滤网全部包裹两层（4米以上不在设置滤网），滤网采用12#铁丝绑扎牢固，滤网接头应重合压好，重合应达到0.3-0.5米。

下管时，每4~5米在井管四周设至垫块，保证井管居中、垂直，下到设计深度后，井口固定居中。

5.5填砾料（粗砂）：填砾料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m～0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步稀释泥浆，使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步稀释到1.05，然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入砾料，并随填随测填砾料的高度，
直至砾料下入预定位置为止。

5.6井口封闭：在粗砂的围填面上采用优质粘性土围填至地表，围填时应控制下入速度及数量，沿着井管周围少放慢下的围填。

然后在井口管外做好封闭工作。

5.7洗井：在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水洗井，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。

当活塞拉出的水基本不含泥砂后，再用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含砂为止。