復雜地質條件下的降水井施工優化及質量提升研究

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花園路與緯二路交叉口東南角。場地自然地面標高94.800m ～98.600m， 西區地庫墊層底標高81.850～83.200m，主樓墊層底標高83.200m，東區車庫基底標高80.400m，主樓基底標高79.100～79.400m，基坑開挖深度12.0m～15.2m。基坑東西寬度約為100 米， 南北長度約為200 米。此項目是金水區重點工程項目，也是推動老城區建設改造的一個標桿項目。根據勘察報告，擬建場地勘察期間測得鉆孔穩定水位在現地面下5.5～12.6m 之間，標高在84.30m 左右，勘察場區水文地質條件簡單，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和向下滲透，徑排條件簡單。潛水水位主要受季節性降水和淺層人工取水影響。 據調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

本工程東區基坑降水設計采用管徑降水，共布設42 口降水井，地下水應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；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、地質條件變化復雜、工期要求緊且出土比較困難等特點，具體表現在以下幾個方面：

1） 技術難度大：本項目地質條件復雜，土質多變且不均勻，基坑下降水區域大部分為飽和度高的粉質黏土，保水性好，很難達到出水效率每小時兩噸且含砂率不高于0.05%的設計要求。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；含沙量過大也會堵塞周圍市政管道為居民生活帶來嚴重影響。3） 地理位置特殊：鄭州嘉里中心項目位于鄭州市金水區，屬于市中心地帶，政府關注度高，環保管控嚴，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 施工質量問題要因分析及對策研究

3.1 施工質量問題的要因分析

東區基坑已經施工完成10 口降水井，分別為1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#，并且這10 口降水井都已經投入了使用，對這10 口降水井進行詳細調查并統計現場出現的問題后，發現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。

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

3.2 相應的對策研究

針對以上列舉的五個影響降水井施工質量的主要因素，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計要求的問題，以“鉆頭的成孔直徑滿足650mm 的設計要求”為目標，主要采取“更換鉆頭，使得鉆進成孔直徑測量達到設計要求”的措施。2）針對管井井管質量不合格的問題，以“井管外觀質量、透水性達到設計要求”為目標，主要采取“更換管井，考察生產廠家，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“泥漿比重滿足設計要求”為目標，主要采取“施工時現場控制泥漿比重，全過程監督并進行測量控制”的措施。4） 針對濾網加設不滿足設計要求的問題，以“使用的濾網為80-100 目，濾網必須包裹在含砂層降水井管壁四周”為目標，主要采取“濾網必須包裹在含砂層降水井管壁四周，現場施工過程中全程監督”的措施。5） 針對石英砂充填不合理的問題，以“均勻充填、人工充填至設計標高”為目標，主要采取“均勻充填，采用鐵鍬人工充填，現場施工過程中全程監督”的措施。

4 結語

本文主要針對深基坑基礎工程中降水井施工中存在的問題展開討論，發現鉆頭直徑不符合設計要求、管井井管質量不合格、濾網加設不滿足設計要求、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量的要因，然后圍繞技術創新、強化標準、提高質量、風險防范為核心對以上存在的問題提出了相應的解決對策，此施工優化和質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驗，有利于促進企業長期穩定的發展。