復(fù)雜地質(zhì)條件下的降水井施工優(yōu)化及質(zhì)量提升研究

李青偉 劉國毅

（中國建筑第五工程局有限公司，河南 鄭州 450009）

1 工程概況

鄭州嘉里中心及雅頌居項目位于鄭州市金水區(qū)花園路與緯二路交叉口東南角。場地自然地面標(biāo)高94.800m ～98.600m， 西區(qū)地庫墊層底標(biāo)高81.850～83.200m，主樓墊層底標(biāo)高83.200m，東區(qū)車庫基底標(biāo)高80.400m，主樓基底標(biāo)高79.100～79.400m，基坑開挖深度12.0m～15.2m?；?xùn)|西寬度約為100 米， 南北長度約為200 米。此項目是金水區(qū)重點工程項目，也是推動老城區(qū)建設(shè)改造的一個標(biāo)桿項目。根據(jù)勘察報告，擬建場地勘察期間測得鉆孔穩(wěn)定水位在現(xiàn)地面下5.5～12.6m 之間，標(biāo)高在84.30m 左右，勘察場區(qū)水文地質(zhì)條件簡單，地下水類型屬孔隙潛水，主要補給條件為大氣降水和地下水徑流，主要排泄條件為蒸發(fā)和向下滲透，徑排條件簡單。潛水水位主要受季節(jié)性降水和淺層人工取水影響。 據(jù)調(diào)查地下水水位年變幅1.0～2.0m，近3～5 年來地下水最高水位標(biāo)高約為87.30m，歷史最高水位埋深為2.0m。

2 工程項目施工特點

本工程東區(qū)基坑降水設(shè)計采用管徑降水，共布設(shè)42 口降水井，地下水應(yīng)降低至地下室底板板底以下500mm，約80米左右。管徑施工成孔直徑不小于650mm，井管內(nèi)徑不小于300mm，井管外濾料要求采用2-4mm 石英砂，含砂層井管外壁包裹80-100 目濾網(wǎng)；降水井出水量不小于每小時2 噸，且含砂率不高于0.05%。本項目地理位置特殊，具有基坑較深、地質(zhì)條件變化復(fù)雜、工期要求緊且出土比較困難等特點，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

1） 技術(shù)難度大：本項目地質(zhì)條件復(fù)雜，土質(zhì)多變且不均勻，基坑下降水區(qū)域大部分為飽和度高的粉質(zhì)黏土，保水性好，很難達(dá)到出水效率每小時兩噸且含砂率不高于0.05%的設(shè)計要求。2） 存在安全隱患：基坑深，井水外排時若帶走大量沙，就會對原始土層造成影響，易造成基坑失穩(wěn)；含沙量過大也會堵塞周圍市政管道為居民生活帶來嚴(yán)重影響。3） 地理位置特殊：鄭州嘉里中心項目位于鄭州市金水區(qū)，屬于市中心地帶，政府關(guān)注度高，環(huán)保管控嚴(yán)，出土困難。為保證正常出土，這就對基坑降水有了更高的要求。

3 施工質(zhì)量問題要因分析及對策研究

3.1 施工質(zhì)量問題的要因分析

東區(qū)基坑已經(jīng)施工完成10 口降水井，分別為1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#，并且這10 口降水井都已經(jīng)投入了使用，對這10 口降水井進行詳細(xì)調(diào)查并統(tǒng)計現(xiàn)場出現(xiàn)的問題后，發(fā)現(xiàn)60%的降水井存在含沙量大的問題，70%的降水井存在出水效率低的問題，含沙量大、出水效率低是該降水工程面臨的主要問題，因此解決出水量不足與含沙量大這兩個問題就能最大程度地解決降水井正常出水受阻的難題。

根據(jù)現(xiàn)場存在的降水井質(zhì)量問題，從項目施工過程中所涉及的人員、材料、機械、方法和環(huán)境等諸要素入手開展全面的分析，經(jīng)檢查核實發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場不存在技術(shù)交底不到位、管理人員質(zhì)量意識不高、工人經(jīng)驗不足、機械不合格未保養(yǎng)、地下水位影響、鉆機鉆進速度不合適、石英粒徑經(jīng)不符合設(shè)計要求等問題，排除以上七項非主要因素后，最終找出影響降水井施工質(zhì)量的五個要因，一是鉆頭直徑不符合設(shè)計要求；二是管井井管質(zhì)量不合格；三是濾網(wǎng)加設(shè)不滿足設(shè)計要求；四是泥漿比重不合格；五是石英砂充填不合理。

3.2 相應(yīng)的對策研究

針對以上列舉的五個影響降水井施工質(zhì)量的主要因素，分別提出以下幾個方面的對策和方案：

1） 針對鉆頭直徑不符合設(shè)計要求的問題，以“鉆頭的成孔直徑滿足650mm 的設(shè)計要求”為目標(biāo)，主要采取“更換鉆頭，使得鉆進成孔直徑測量達(dá)到設(shè)計要求”的措施。2）針對管井井管質(zhì)量不合格的問題，以“井管外觀質(zhì)量、透水性達(dá)到設(shè)計要求”為目標(biāo)，主要采取“更換管井，考察生產(chǎn)廠家，對井管進行透水性試驗，選購符合要求的井管”的措施。3） 針對泥漿添加劑效果差的問題，以“泥漿比重滿足設(shè)計要求”為目標(biāo)，主要采取“施工時現(xiàn)場控制泥漿比重，全過程監(jiān)督并進行測量控制”的措施。4） 針對濾網(wǎng)加設(shè)不滿足設(shè)計要求的問題，以“使用的濾網(wǎng)為80-100 目，濾網(wǎng)必須包裹在含砂層降水井管壁四周”為目標(biāo)，主要采取“濾網(wǎng)必須包裹在含砂層降水井管壁四周，現(xiàn)場施工過程中全程監(jiān)督”的措施。5） 針對石英砂充填不合理的問題，以“均勻充填、人工充填至設(shè)計標(biāo)高”為目標(biāo)，主要采取“均勻充填，采用鐵鍬人工充填，現(xiàn)場施工過程中全程監(jiān)督”的措施。

4 結(jié)語

本文主要針對深基坑基礎(chǔ)工程中降水井施工中存在的問題展開討論，發(fā)現(xiàn)鉆頭直徑不符合設(shè)計要求、管井井管質(zhì)量不合格、濾網(wǎng)加設(shè)不滿足設(shè)計要求、泥漿比重不合格、石英砂充填不合理等因素是影響降水井質(zhì)量的要因，然后圍繞技術(shù)創(chuàng)新、強化標(biāo)準(zhǔn)、提高質(zhì)量、風(fēng)險防范為核心對以上存在的問題提出了相應(yīng)的解決對策，此施工優(yōu)化和質(zhì)量提升方法可以提高管理人員在降水井施工方面的管理水平和解決問題的能力，有助于推廣深基坑控制降水工程效率的經(jīng)驗，有利于促進企業(yè)長期穩(wěn)定的發(fā)展。