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1、水平辐射井降水工法编制单位： 批准袂门；工法编号：主要执笔人：目录1 工法原理 22 工法特点 23 适用范围 34 水平辐射井的设计 35 水平辐射井的施工 36 质量要求 47 安全要求 58 机具材料 59 劳动组织 610 效益分析 611 工程实例 67水平辐射井降低地下水位技术是地基施工降水新工艺，该技术于 200年开发成功，获科技进步一等奖，200年通过总公司鉴定，获 总公司科技进步二等奖。经过两年的应用证明，该工艺具有降水速 度快，适应性强，经济效益好等优点，有推广价值。与该技术配套 的工艺方法、机具设备、设计施工等已逐步成熟，形成本工法。1 工法原理1.1 水平辐射井是由大口
2、径竖井和以其为中心， 分层设置并向四 周辐射水平滤水管组成的降水系统。水平滤水管埋置于地下含水层内 以截断基坑的外来水和坑底涌水。地下水以重力形式分层渗入水平滤水管集于竖井，用泵将水抽出达到降水目的（见图图1幅射弁降水示*图1登井 &水干看水管3.对应干水平甚水首降落魏4.水平雄水管之河降落曲筑5.原船水ft1、2)图2等势线图L瓶线 Z-水牛旗水管3-尊式贱2 工法特点2.1 降水速度快以竖井为中心向含水层辐射水平滤水管， 形成众多向竖井汇集的 集水管。水平滤水管的辐射缩短了地下水渗流途径， 十分有利于截取 和疏导地下水。抽水开始后，三至五天形成稳定的降落漏斗。2.2 适应性强辐射井
3、能够满足深基坑大面积降水的要求。辐射井降水系统降水 深度最大可达5060m,能够适应砾石、砂层、轻亚粘土、亚粘土及 粘土层降水。2.3 经济效益好因为单井辐射半径大，最大降水面积可达7000m2。而且使用设备少，因此同传统降水方法相比，综合效益显著。2.4 工艺简单辐射井竖井成孔可用机械（钻机）或人工完成，水平管孔用专用 钻机施工，工艺简单，成井速度快。2.5 现场文明水平滤管都埋在地下，同时每组竖井间距可达 100m以上，并 且可以布置在基坑以外。所以在施工场地无纵横交错的管网和障碍 物，便于基坑开挖和其它施工作业。2.6 维护工作量少、耗能低每口竖井内一个潜水泵，由自动水位控制器控制。竖井
4、少，相应 的水泵数量也少，大大地减少了维护工作量。3适用范围3.1 本工法适用于各种基础平面和深度的降水。对大面积、深 基坑尤为通用。3.2 适用于各种地质条件下的地下降水。4水平辐射井的设计4.1 水平辐射井的降水效果直接取决于竖井的布置。 水平滤水管 的长度、布置密度、层数，埋设标高等。4.2 竖井的布置。根据基础平面形状、大小、地下水流向、水 平钻机成孔能力综合考虑布置竖井位置，以便充分发挥水平滤水管的 封边作用。竖井间距应小于水平钻机进尺能力的两倍。4.3 竖井深度及直径。为便于水平滤水管施工，井直径应满足 水平钻机对施工作业面的要求，一般取 3m。竖井深度由基坑开挖深 度和地质条件综
5、合考虑决定。4.4 水平滤水管长度及设置层数。应根据基坑大小、含水层厚 度进行设计。含水层厚度较大时要相应增加水平滤水管的长度。4.5 基坑底下至少要有一层水平滤水管，基坑底下地层结构复 杂时还要增加12层，以截住越层补给的地下水。当基坑底下只有 一层水平滤水管时管至坑底的距离取 1.5m。4.6 水平滤水管密度应满足：基坑底部地下水最高水位低于基 坑底面50cm。5水平辐射井的施工5.1工艺流程（以机械施工井管为例）竖井施工（分机械成孔和人工成孔两种方法）5.2.1 埋设护筒护筒的作用是防止井口泥浆渗漏，保持井内水头高度及井口土体稳定，以防井口坍塌。埋设护筒时，四周用粘土分层夯填密实并将护筒
6、挤紧。5.2.2 挖沉淀池、泥浆池，制备泥浆泥浆池的容积为竖井容积的1 2 倍，沉淀池容积为竖井容积的1.5 倍。粘土层竖井钻孔可用原土造浆，即一边钻井一边造浆。松散易坍塌土层施工时要用较好的粘土先造浆，泥浆各项性能指标符合要求后再进尺。泥浆粘度1728sec,比重1.25l.45, PH810。1.1.3 竖井钻孔采用SPJ 300 型钻机反循环钻孔。施工工艺同钻孔灌注桩泥浆护壁反循环钻孔工艺。1.1.4 下沉混凝土井管竖井成孔后采用漂浮法下井管。施工时先放一节带底井管，然后依次放井管，平稳下沉直至井底。井管接口处用水泥砂浆填塞密实，外侧做二布三油防水带。1.3 水平滤水管施工。1.3.1
7、钻水平孔采用SPJ 1 钻机施工。钻机边钻边冲水进行井壁开孔。钻头切削泥土，高压水将泥沙冲到孔外，同时操纵液压工作系统推进钻杆。每钻进一节再安装一节，直到设计深度。1.3.2 安装 PVC 塑料滤水管水平孔达到设计深度后，将钻机与钻杆脱开，从钻杆中间插入PVC塑料滤水管，滤水管的长度应比钻杆进尺长500mm。滤水管到达钻头位置时从滤水管中间再插入较细的铝杆推动钻头和钻杆分离，抽出钻杆和铝杆，将滤水管留在水平孔内。1.4 抽水运行1.4.1 选择水泵。1.4.2 敷设排水管，安装潜水泵及水位自动控制器，正式开始降水。6 质量要求6.1 竖井质量要求6.1.1 竖井垂直度偏差不得大于1，且不大于1
8、00mm。6.1.2 井管接缝不得有漏水现象。6.1.3 竖井深度不得小于设计深度。6.2 水平滤水管质量6.2.1 水平滤水管标高倾角应符合设计要求，水平滤水管不得下6.2.2 水平滤水管不得小于设计长度。6.2.3 水平滤水管应符合设计要求，根数、层数不得小于设计数 目。7 安全要求水平辐射井施工除按一般安全规定施工外还要注意下列安全事项。7.1 现场防护7.1.1 泥浆池、沉淀池按北京市施工现场防护基本标准有关 规定防护。7.1.2 水平辐射井井下作业结束后要在井口加固定盖。7.1.3 辐射井属带水作业，要特别做好电气设备接地接零及漏电 保护。7.2 施工操作安全要求7.2.1 竖井施工
9、7.2.1.1 井口要搭设护栏防护。7.2.1.2 采用漂浮法下井管时，钢丝绳应均匀协调松开。7.2.2 水平滤水管施工7.2.2.1 钻机平台必须吊扣牢靠。7.2.2.2 要做好吊篮的吊钩、焊点及其他部位的日常检查。7.2.2.3 装卸钻杆时操作人员要精神集中，防止管钳、三环钳甩 脱伤人。7.2.2.4 三脚架支腿应互相拉结稳定防止滑移。8机具材料8.1主要机具需用表（见表1）表1机具名称型号用途起重吊车8t吊放井管钻机泵组SPJ 300竖井成孔水平钻机SPZ 1水平孔施工卷扬机1.5t井下垂直运输压力泵0.5 1.5Mpa提供高压水污水泵2 3in井下排泥浆、清井潜水泵计算选定竖井抽水8.
10、2其他常用工具材料吊篮、三角架、护筒、水箱、比重计、粘度计、钻杆、铝杆、三环钳、拉管器、爬梯。混凝土井管、玻璃丝布、沥青油膏、PVC塑料滤水管及堵头、钻头。9劳动组织水平辐射井一旦开工，应 24h连续作业。9.1 竖井施工钻孔每班78人。其中，操作者56人，电工2 人。9.2 下混凝土井管每班作业人数吊车司机1人，沉井施工8人，起重工34人，指挥1人，共 计1314人。9.3 水平滤水管施工每班作业人数井下操作人员3人，电工2人，井上辅助人员2人，共计8人。9.4 水平辐射井降水工作期间维修、维护人员，每班需要l210效益分析10.1 水平辐射井降水具有降水速度快，降水面积大，降水深度 深，施
11、工现场文明，工艺简单，适应各种条件下降水。因此水平辐射 并具有较好的发展前景和良好的社会效益。10.2 水平辐射井降水同传统的降水方法相比可节约用工2/ 5,降低降水费用1/3。因此它具有良好的经济效益。11工程实例11.1 1990 年 1 月 25 日至1990年4月7日进 行的北京轻型汽车有限 公司工程的降水施工，降 水面积140x 170m2,降水 深度8.59.0m。本项目 是大面积深基坑降水实 例。该项目布置6眼水平 辐射井，井深14m,均布 置4层水平滤水管，标高 分别为：-4.5m、-6.5m、 -9.0m、-11.0m、水平滤水 管总长6070m （见图4）。11.2 199
12、2 年 2 月 16z国4日至1992年3月1日施工的一项降水工程，是大面积浅基坑降水实例。建筑物、构筑物分散，降水区域 105 X70m2,降水深度较浅，要求 4.1m,地下水是上层滞水和南侧鱼塘 补给水。根据建筑物、构筑物分布，降水深度要求、地下水来向以及 地质条件等，综合考虑采用单井单层水平滤水管降水方案（见图 5） 竖井布置在北侧构筑物与南侧建筑物中间部位， 以保证水平辐射井辐 射能力。101、103、104三个濒临鱼塘的建筑物基础加密水平滤水管以迅速接取鱼塘来水达到截流目的。3月6日基础开挖表明，降水效 果十分良好。11.3 1991年初施工的轻汽锅炉房降水工程，降水面积 51 X
13、15m2,降水深度7.8m。本工程面积小，平面窄长，降水深度大。计 算表明：在建筑物一侧或一角只布置一口竖井，水平辐射井抽水稳定后形成的降落漏斗潜水面在建筑物对面或对角将高出基坑底面。水平辐射井设计成3层水平滤水管，标高为-4.5m、-7.0m、-9.3m,建筑物 西北角、东南角各布置一眼（见图 6）。基坑开挖表明，降水效果良 好。贴or。，7”口丫一点油，M*11.4水平辐射井降水项目一览表（见表2）水平辐射井降水项目一览表表2项目名称降水深度（m）降水回积（m ）竖井数（口）轻汽冲联厂房8.5 9.0 248206轻汽锅炉房7.87652南小营供热厂锅炉房3.510081外父部宿舍楼11.514001北京成人教育局教学楼3.521001北京太阳宫拆迁辅助楼6.012501石家庄黄壁庄火力发电厂7.020001秦城警备库4.173501南小营20#22#23#24微4.783032轻汽总装联合厂房4.0384008南小营19龈7.8 9.067161北京传动轴厂2.594102北京科学电影制片厂4.818001