深井井点降水工法
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深井井点降水施工工法
编制人:***
编制单位:中国化学工程第十三建设有限公司第一分公司
编制日期:2012年10月
目录
1.前言 (1)
2.工法特点 (1)
3.适用范围 (1)
4.工艺原理 (1)
5.施工工艺流程及操作要点 (1)
6.材料设备 (7)
7.质量控制................................................................................................. 错误!未定义书签。
8.安全环保措施 (8)
9.效益分析 (8)
10.应用实例 (9)
11.工程附图 (9)
1.前言
随着社会的不断进步,科技发展的日新月异,土地使用面积的日益减少,未来建筑的趋势是往高层和地下空间利用的发展,这样就增加了大量的深基础施工。在深基础施工中,经常需要降低地下水位,根据降水深度的不同,我们选择的降水方法也不同。国内常用的轻型井点降水,存在一些难以克服的缺点,其效果也是不理想的。轻型井点降水深度浅、占用场地大、设备多、投资大,特别是对于狭窄建筑场地的深基坑工程,其占地和费用一般使建设单位和施工单位难以接受,在较长的降水过程中,对供电、抽水设备的要求高,维护管理复杂等。随着降水深度的加深,我们对降水新技术的不断探索,深井井点的技术已被推广使用。
2.工法特点
深井井点降水是在深基坑的周围埋置深于基底的井管,使地下水通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出,使地下水位低于坑底。本法具有排水量大,降水深(50m左右),不受吸程限制,排水效果好;井距大,对平面布置的干扰小;不受土层限制,可用于各种情况;成孔(打井)用人工或机械均可,较易于操作;井点制作、降水设备及操作工艺、维修均较简单,施工速度快;由于各井点相对独立,管路开放,便于安装维修,再加上利用液位传感浮球控制潜水泵的启动和运行,因而便于管理。另外,需进行较长时间降水时,定期进行洗井可有效防止潜水泵的淤堵。
3.适用范围
深井井点具有排水量大、降水深(15~50m)、加强土体、改善施工条件、不受土质限制等特点,适用于地下水丰富,基坑深(>lOm),基坑面积大的工程地下降水;流砂地区和重复挖方地区使用这种方法,效果更佳。深井井点工法适用范围较广,既可适用于渗透性较强的砂性土,又可适用于渗透性较差的粘性土,目前已被广泛地应用于各类地下工程降水施工中。
4.工艺原理
根据水文地质条件的有关技术数据以及降水深度及面积的要求,计算抽水的影响半径、井点系统总涌水量、深井进水过滤器所需要的总长度,再根据实际经验确定降水井的井深和井距及抽水设备的选择。井点管埋设到计算的深度(含水层内),利用井管内外水位差,使土层里的地下水通过过滤器流入井管,再被井管内的潜水泵排出地面。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
降水方案设计——井点测量定位——钻孔——洗井——吊放滤管——回填井管与孔壁间的砾石过滤层——井管内下设潜水泵——安装抽水控制电路——降水——封井。
5.2操作要点
5.2.1基坑降水设计方案
5.2.1.1降水工程分析
本工程降水面积约Am2,降水设计时基坑深度按h考虑。
5.2.2.2降水方案选择
根据本场区水文地质、工程地质情况,综合上述分析,考虑到基础比较深,故以抽水管井为主要工作井点,即抽渗结合,以起到良好的引渗作用。降水采用管井围降的方法。在基坑外围布置围降抽水管井,用以疏干和降低地下水水位。
5.2.2.3降水工程设计
(1)降水的目的及设计依据
a确保基坑土方的顺利开挖;
b确保基坑边坡的稳定与安全;
c确保基础施工时干槽作业;
d预防管涌、突水等影响地基稳定性的地质灾害;
e维持降水,预防地下水水位上升,引起基础上浮;
f控制地下水,减少因降水对周围环境带来的危害。
(2)计算过程
a井点系统的布置
根据工程地质情况和平面形状,井点选用环形布置。井管距基坑边缘1.5m,总管长度L,水位降低值 S。
采用井点降水,井点管的埋设深度(总管平台面至井点管下口,不包括滤管)
H>H1+h+iL+l
其中 H―井点管埋置深度(m)
h―基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离(m),一般为
0.5-1.0m,人工开挖取下限,机械开挖取上限。
i―降水曲线坡度,与土的渗透系数和地下水流量等因素有关,对环状或双排井点可取1/10-1/15。
L―井点管中心至基坑中心短边距离(m)
H1―井点管埋设面至降低后水位线的距离(m)
l―滤水管长度(m)
综合现场实际情况,采用h
1长的井点管,直径为d,井点管外露地面h
2
,埋入土中
h 1—-h
2
(包括滤管)。b基坑涌水量Q
Q=1.366K(2H
0-S)S/(lgR-lgX
)
其中式中:Q―单井涌水量计算(m3/d)
K―渗透系数(m/d),
H
―有效带深度(m)
R―抽水影响半径(m)
S―水位降低值(m)
X
―基坑的假想半径(m)
c深井进水过滤+器需总长度计算
深井单位长度进水量q
q =2πrl√K /15
深井过滤器需要的总长度:
L=Q/q
式中:
Q—基坑总涌水量(m3/s)
q—设计单井单位长度出水量(m3/s)
d―滤管的直径mm
r―深井半径
d 假定深井个数为n,符合nh
≥Q/q的条件,确定井距=周长/根数f抽水设备选用
根据以上计算选用抽水设备。
5.2.2井点测量定位:根据已设计好的降水及土方开挖方案中的井点布置及现场实际情况,准确测量出各井点位置,并做好标记。
5.2.3钻孔:采用冲击钻成孔,孔径一般为600~800mm,用泥浆护壁,孔口设置护筒,以防孔口塌方,并在一侧设排泥沟、泥浆坑。(见图5.2.3)
5.2.3洗井:钻孔完毕后,应立即向井内放置潜水泵洗井,抽出井内泥浆,以防井内淤泥沉积井底,影响井深。洗井的过程中,随着井内水位下降,不断的向井内注入清水,直至抽出的水不含泥沙,为清水时表明井已清洗干净,停止抽水,测量井深是否达到设计深度,如果未达到深度,重新钻孔。
5.2.4安装井管:洗井完毕,井深达到设计深度后,立即开始下放井管。首先安装第一节井管(第一节井管下方用木盖堵住,以防泥沙进入井管),待第一节滤管上口与井口平齐时,安放第二节井管于第一节滤管之上,接着在滤管外侧包两层滤网,上下用三根宽约4-5cm的竹片均匀布置在滤网外周,用12号铁丝将竹片与滤网捆牢。第二节井管安装方法同上,待第二节井管上口与井口平齐时,安放第三节滤管,以此类推,直至下放完全部井管为止。下放过程中必须保证井管绑扎牢固,不得错位,同时最后一节滤管要高出自然地坪50cm,以防施工过程中,泥土等杂物进入井中。(井管安装见图5.2.4)