井点降水学习资料
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井点降水的原理及作用
1.井点降水原理
井点降水就是在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井)。
在基坑开挖前和开挖过程中,利用真空原理,不断抽出地下水,使地下水位降低到坑底以下。
轻型井点法降低地下水位全貌图
1-自然地面;2 -水泵;3 -总管;4 -井点管;5 -滤管;6 -降水后水位;7 -原地下水水位;
8 -基坑地面.
2.井点降水的作用
井点降水的作用
a)防止涌水;b)稳定边坡;c)防止管涌;d)减少横向荷载;e)防止流砂
2.井点降水的作用
1)防止地下水涌入坑内;
2)防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方;
3)使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力,因此防止了管涌;4)降水后,降低了深基坑围护结构的水平荷载;
5)消除了地下水的的渗流,也防止了流砂现象;
6)降低地下水位后,还使土体固结,增加地基土的承载力。
施工方案:
井点的平面布置:当基坑或沟槽宽度小于6m,且降水深度不超过6m时,可用单排线状井点,布置在地下水流的上游一侧,两端延伸长度以不小于槽宽为宜。
如宽度大于6m或土质不良,则用双排线状井点。
面积较大的基坑宜用环状井点,有时也可布置成U形,以利于挖土机和运土车辆出入基坑。
井点管距离基坑壁不应小于1.0—1.5m,以防局部漏气。
井点管间距一般为0.8m—1.6m,由计算或试验确定。
井点管在总管四角部位应适当加密。
井点高程布置:井点的埋设深度H(不包括滤管)。
H≥H1+h+IL(m)。
H1——井管埋设面至基坑底的距离。
h——基坑中心处底面至降低后地下水位的距离,一般为0.5—1.0m。
I——地下水降落坡度,双排或环状井点1/10,单排井点为1/4~1/5。
L——井点管至基坑中心的水平距离。
同时还应考虑井点管一般要露出面0.2m左右,无论在任何情况下,滤管必须埋在透水层内,为了充分利用抽吸能力,总管的布置接近地下水位线,应事先挖槽,水泵轴心标高宜与总管平行或略低于总管,总管应具有0.25—0.5%坡度,各段总管与滤管最好分别设在同一水平面。
扩展资料:
安全事宜:
1、抽水设备的电器部分必须做好防止漏电的保护措施,严格执行接地接零和使用漏电开关三项要求,施工现场电线应架空布设,用三相五线制。
2、严禁非机械工操作现场机械。
3、夜间施工应保持足够的亮度。
4、应健全质量保证体系,及时做好相关施工记录。
一、工程概述
根据现场实际开挖地下水位埋藏较浅,-0.9m米处见地下水,基础埋设较深,自然地面向下4.0m为基础标高,且即将进入雨季,地下水位不断上升,土内含水接近饱和状态,这种施工条件给基础施工带来很大的困难。
基础开挖后随时有塌方的危险,其中多处距原有建筑物、管架、污水管线及污水井等特别近,基础开挖后如果塌方,扰动原有基础及管线等,将对原建筑物等构成极大的危害,可能会造成重大安全事故,后果不堪设想,存在极大的安全隐患。
因此根据实际情况采用井点降水,挖出的土是干的,可以直接用于回填,反之,土中含水是
饱和的,不能直接用于回填。
为了满足文明施工的要求,确保安全生产和工程质量,我公司采取轻型井点降水的措施,井点降水所排出的水必须按要求排放到指定的排水井,并做好排水的过滤工作,这些降水、排水工作都要持续到基础工程完毕回填后才能停止,以保证基础等在干燥条件下施工。
二、编制依据
1、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002
2、建筑施工手册(第四版)
2、施工图纸S4060.00-JG03
3、现场实际勘察
三、施工准备
根据工程的结构、特点、进度要求及现场实际情况,投入足够
的施工人员,机械设备按种类和数量组织进场。
合理规划摆放位置,暂时未用的设备应维修完好待命。
现场测量人员用白灰划出井点降水下管的位置,清理障碍,避免与原有管线等相撞。
四、施工技术措施
①降水形式
基础两侧采用双排井点降水,井点管间距1.0m,降水深度为6m;或采用基础环型井点降水,井点管间距0.8米,降水深度6米。
②抽水泵采用YB180M-ZW型水泵,吸口直径为Φ108mm,集水管根据现场实际确定长度。
集水管两端用肓板封死后接Φ48管,用软胶管将总管和井点管连接成总管系统,集水总管系统与集水箱吸入口连接。
③井点管用Φ48钢管制成,每根6m,一端制成锥型封闭,下部1.5m长为滤管,设间距3 0mm一个Φ12圆孔,用18#铁线绑扎后,外用70目尼龙网包两层,用22#铁线绑牢,井点管每50根用一套设备。
④打井管用Φ57钢管制成长8m,一端制成锥型锯齿形状,用水带与高压水泵连接。
⑤采用冲沉法布管,由于现在冻土未融化,打井管无法插入地下,所以必须先将自然地面向下1.5m深的冻土挖除,由打井管向地下注入高压水,将打井管对准点位垂直插入井点孔,边冲边拔边旋转并保持打井管垂直,调整水压和沉入速度,保证冲孔直径达到要求,冲水压力可逐渐加压,待冲沉至设计底标高下0.5m时,打井管停止冲沉,再冲洗片刻将底部泥浆随水冲出,切断水源后,迅速垂直拨出打井管,随即将井点管对准井孔中心垂直插入,当井点管达到设计高程后,将井点管固定并将井点管管顶临时封堵。
在井点管四周均匀分层填灌粗砂,填至地下水位以上0.5m处,改填普通土捣实。
⑥当井点管封堵完成后,将管顶临时封堵打开,向井点管内灌水,当清水灌入后,迅速下沉,证明井点成孔合格。
⑦检试完成后,将井点管和集水干管连接,组装水泵机组,进行井点试运行。
⑧降水周期为以基础安装完毕,土方夯填完成后为井点结束。
施工完毕终止抽水后,拨出井点管,所留孔洞应立即用砂填实。
五、安全技术措施
A、吸水泵严禁无水空转,系统运行前必须先注满清水;
B、经常检查井点系统的管路连接是否严密,有无渗水,漏气现象,在施工排水过程中不得间断排水,并对排水系统经常维护;
C、对集水管内泥砂应及时清理;
D、系统运行时要设专人看护;
E、系统水泵、水箱固定牢固,不得移位;
F、现场用的电闸箱应一机一闸一保护,用规定的保险丝接保险,严禁用铝线、铜线代替,一旦发现严肃处理。
G、临时用电必须符合规范要求。
采用三相五线制,电源线架空敷设。
所有用电设备均实行一机一箱一闸一保护。
对电器在设备,重复接地和漏电保护器应定时检测。
发现问题及时处理,严禁带病运行。
六、文明施工的技术措施
1、施工现场必须有工程公告。
施工现场平面布置图,施工组织机构各种安全、防火警示牌,应挂在明显位置,便于观看和警示。
2、施工现场文明管理工作,施工队要有专人负责,施工班组也必须有专人负责,贯彻落实到责任人。
3、加强劳动纪律,严格遵守厂区规章制度,遵纪守法,做文明人,办文明事。
4、技术交底必须对文明施工提出具体要求和具体措施,并进行书面交底,做到工完料净场地清。
5、现场应经常有专人清理,确保现场无“三头”。
做到人人看到,人人动手清理,使现场达到清洁美观。
6、现场四周设置砖围护,行走应从指定的门出入,做到安全、文明规划合理的现场。
8、施工现场的临时水、电应统一布置,管道埋地,线路架空路空一条线,这样确保用水用电安全。
9、现场施工机具用后要摆放整齐,小推车摆放要达到一条线,机动车辆按指定位置停放。
10、现场排水要通畅,达到雨后不存水,来水能及时排掉,确保现场干净。
11、现场的脚手搭设要按要求去搭设,做到左看是线,右看也成线的标准,没上架子的脚手杆摆放成线。
安全网挂设做到横平竖直与脚手绑扎牢固可靠,起到它本身应有作用。
井点降水设计计算书
一、井点系统的布置:
消防支队二大队消防站隐患治理工程井点管按双排线状井点布置,井点管位于基础外侧,根据现场实际勘探地下水位为-0.9m,要求降水深度为5m,采用一级轻型井点降水系统可满足要求,降水总管及井点管布置在同一水平面上,每按100m计算。
二、管沟涌水量计算:
含水层厚度:H0=1.85(S+L)=1.85*(4+1.0)=9.25m
降水深度:S=5m
土渗透系数:粉砂土K=20m/d
滤管作用长度:L=1.0m
管沟假想半径:由于是单排线状井点布置,所以可化简为一个假想半径为x0的圆进行计算:x0= A/л= (0.8*100)/3.14=25.47
抽水影响半径:R=1.95S H0K=106.09m
沟总涌水量:Q=1.366K*[(2 H0-S)S]/(lgk-lg x0)* (h0+0.5r)/h0* (h0+0.5r/h0) =1345. 23m3
三、计算井点管数量和间距:
单井出水量:q=65лdl3 K =11.83m3/d
井点管数量:n=1.1*Q/q=1.1*1345.23/11.830=125根
井点管间距为:D=100/125=0.8m 取0.8m
四、降水设备选用:
轻型井点降水每50根管选用设备一组。
每组集水管Φ108*6计55m,井点管50根,每根6m,软胶管计120m,集水集1个。
井点降水法是在基坑开挖前,在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备抽水使所挖的土始终保持干燥状态的方法。
中文名
井点降水法
适合类型
轻型井点、喷射井点
领域
地理
性质
地质勘查
目录
.1概念
.2细则
概念
编辑
井点降水法所采用的井点类型有:轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。
细则
编辑
(1)轻型井点:轻型井点是沿基坑四周每隔一定距离埋入井点管(直径38-- 51MM,长5--7M的钢管)至蓄水层内,利用抽水设备将地下水从井点管内不停抽出,使原有地下水降至坑底以下。
在施工过程中要不断的抽水,直至施工完毕。
(2)喷射井点:如果仍采用轻型井点要采用多级井点,就会增加基坑挖土量、延长工期并增加设备数量,显然不经济。
因此,当降水深度超过8m时,宜采用喷射井点,降水深度可达8--20m。
喷射井点的设备,主要由喷射井管、高压水泵和管路系统组成。
(3)电渗井点:对于渗透系数很小的土(K小于0.1m/d),因土粒间微小空隙的毛细管作用,可以采用的方法。
电渗井点是井点管作阴极,在其内侧相应地插入钢筋或钢管做阳极,通入直流电后,在电场的作用下,使土中的水流加速向阴极渗透,流向井点管。
这种方法耗电多,只在特殊情况下使用。
(4)管井井点:管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井,每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低水位。
这在地下水量大的情况下比较适用。
[1]
(5)深井井点:当降水超过15m时,在管井井点采用一般的潜水泵和离心泵满足不了降水的要求,可加大管井深度,改采用深井泵即深井井点来解决。
深井井点一般可降低水位30--40m,有的甚至可以达到100m以上。
常见的深井泵有两种类型:电动机在地面上的深井泵及深井潜水泵(沉没式深井泵)。
井点降水,是人工降低地下水位的一种方法。
故又称“井点降水法”。
在基坑开挖前,在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备抽水使所挖的土始终保持干燥状态的方法。
所采用的井点类型有:轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。
处增设对应的垂直阳电极。
阳极可用钢筋或其他金属材料插入,通电后土层中的水分子即能迅速渗至井管周围,便于抽出排水。
这种方法耗电多,只在特殊情况下使用。
井中提至地面排掉,其中电气设备应安装控制装置,根据水量大小,使之抽水和停抽时问相配合达到施工需要。
不许出现死井,洗井一定要及时,抽水及时,从而保证降水效果良好。
井管全面抽水到土方开挖一般应提前10~15d。
井点降水法,就是预先将带有滤管的降水管布设在基坑周围,在基坑开挖前和开过程中用抽水设备从中抽水,使地下水位降低到基坑底面以下,防止流砂或管涌的发生,实现土方开挖的干作业。
井点降水法有:轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。
井点降水方法和设备选择,可根据土层的渗透系数、要求降水深度及工程特点,作技术经济比较后确定。
各类井点降水法的适用范围可参考表4-2 。
上述各类井点降水法中,以轻型井点降水法应用最为广泛,下面着重叙述。
(1)轻型井点降水法工作概况。
见图4 -1 。
(2)轻型井点设备。
主要包括:井管(下段为滤管)、集水总管、水泵和动力设备等。
①井管。
井管长6m ,滤管长1.0 ~1.2m ,井管与滤管用螺丝套头连接。
滤管构造见图4 -2 。
滤管的骨架钢管为外径38m m 或51m m 的无缝钢管,管面上钻有φ12m m 的星棋状排列的滤孔,滤孔面积为滤管面积的20 %~25 %。
骨架管外面包有两层孔径不同的滤网。
在骨架管与滤网之间用梯形铅丝隔开,梯形铅丝沿骨架管绕成螺旋形。
滤网外面再绕一层粗铁丝保护网,滤管下端为一铸铁塞头。
②集水总管。
集水总管为内径127m m 的无缝钢管,每段长4m ,总管上装有与井管连接的短接头,间距0.8m 或1.2m ,总管与井管以90°弯头相连接。
③轻型井点系统的主机。
由真空泵、离心水泵和集水箱等组成。
主机系统示意图见图4 -3 。
主机工作概况为:开动真空泵19 ,使集水箱10 抽成一定的真空度,在真空吸力作用下,地下水经滤管1 、井管2 吸上经弯管和阀门进入集水总管5 ,由此再经过滤室8 再过滤后进入集水箱10 ,集水箱内有一浮筒11 ,可沿中间导杆升降,进入集水箱的水多时,浮筒上升,开动离心泵24 将集水箱内的水排出。
为保证真空泵干式工作,在真空泵19 与进水管14 之间装有分水室16 。
为了对真空泵进行冷却,专设一冷却循环水泵23 。
一个真空泵的负荷长度(即集水总管长度)约为100 ~120m 。
表4-3 为一套轻型井点降水系统设备的技术性能。
(3)轻型井点系统的布置方式:
①井点系统的平面布置。
取决于基坑的平面形状和要求降低水位的深度,应尽可能将施工的建筑物基坑的主要部分包围在井点系统以内。
开挖长而窄的沟槽可按线状布置井点,如宽度小于6m 、降水深度不大于5m ,可采用单排线状井点,布置在地下水流的上游侧,两端各延伸一个槽宽,见图4 -4 。
面积较大的基坑宜用环状井点布置,或一端开口(留出进出基坑道路)的U 形井点布置,环状井点的四角部分应适当加密。
见图4 -5 。
井管距离基坑壁应大于0.8m ,防止局部漏气,破坏真空。
井管间距一般为0.8 ~1.6m 。
②井点系统的高程布置。
井管(不包括滤管)的埋设深度H 按下式计算(图4-5b):
式中
H 1 ———井管埋设面至基坑底的距离,m ;
h ———降低后的地下水位至基坑底的距离,m ,一般为0.5 ~1.0m ;
i———地下水降落坡度,环状井点取1/10 ,单排线状井点取1/5 ;
L ———井管至基坑中心的水平距离,m 。
确定井管埋设深度时,还要考虑井管一般宜露出地面0.2m 。
为充分利用抽吸能力,总管标高宜接近原地下水位。
水泵轴心标高宜与总管齐平。
各段总管和滤管宜在同一水平面上。
(4)涌水量计算。
井点系统涌水量(需抽排的地下水量)计算是以水井理论为依据的。
水井位于两不透水层之间的承压含水层内的,称为承压井;水井位于无压潜水层的,称为无压井。
根据井底是否到达不透水层,又可分为完整井或不完整井。
四种不同类型并(见图4 -6)各有不同的涌水量计算公式。
①无压完整井井点系统涌水量计算:
A.单井涌水量:
式中
Q ———单井涌水量,m3 /d ;
K ———渗透系数,m/d ;
H ———含水层厚度,m ;
R ———抽水影响半径,m ;
S ———水位降低值,m ;
r———井点的半径,m 。
抽水影响半径R ,可在现场抽水试验确定,也可按下式估算:B.环形井点系统涌水量:
式中X 0 ———基坑的假想半径,m 。
对于矩形基坑,当长宽比小于5 时,可将其化成一个假想半径为X 0 的圆形井:
式中 A ———基坑井点管所包围的面积,m2。
其它符号同上。
②无压非完整井井点系统涌水量计算。
为简化起见,一般仍用无压完整井的计算公式,但式中的H 换成有效带深度H0 (图4-6b),环形井点系统无压非完整井涌水量计算公式为:
H0值按表4 -4 查出。
考虑地下潜水从侧面和底面同时渗入,则式(4 -8)可修正为:
③承压完整井井点系统的涌水量:
式中符号见图3 -15 (c)。
④承压非完整井井点系统的涌水量:
式中符号见图3 -15 (d)
(5)确定井点管理的数量与间距。
井点管需要根数n :
式中
n ———井点管根数;
Q ———井点系统水量,m3/d ;
1.1 ———考虑井点管堵塞因素的备用系数;
q ———单根井点管的出水量,m3/d 。
按下式计算式中
d ———滤管的直径,m ;
l———滤管的长度,m ;
K ———渗透系数,m/d
井点管的间距D :
式中
D ———井点管的平均间距,m ;
L 、B ———矩形井点系统的长度、宽度、m 。
求出的D 值应>15d ,并应符合总管接头的间距(如:0.8 、1.2 、1.6m 等)。
(6)轻型井点系统的埋设、安装和使用。
轻型井点系统的安装和程序为:按布置方案先排放总管,再埋设井点管,用变联管将井点管与总管联接,最后安装抽水设备、试抽。
井点管的埋设,一般使用冲水管冲孔,先将高压水泵的射水高压胶管连接在冲孔管,冲孔管可由滑车组悬挂在人字架上,利用0.6 ~0.8MPa 高压水经由冲孔管头部的三个喷水小孔以急速的射水冲刷土壤,同时将冲孔管作上下、左右转动,冲孔管边冲边下沉,在土中形成一个孔洞。
孔洞必须体质垂直,孔径一般不小于300mm ,孔径要上下一致,并及时在井点管与孔壁之间填灌砂滤层,至此人字架可搬至下一个冲孔位置。
井点管的埋设和砂滤层的填灌,是保证轻型井点系统顺利抽水,达到降水目的关键。
砂滤层宜选用级配良好、洁净粗砂,以免堵塞滤管的网眼。
砂滤层灌好后,距地面0.5 ~1.0m深度内,再粘土捣实封堵,防止漏气。
井点管埋设完毕,可接通总管和抽水系统试行抽水,检查有无漏水、漏气现象,出水是否正常。
使用轻型井点系统,应保证连续抽水。
时抽时停,滤网易于堵塞;中途停抽,地下水位回升,可能引起边坡坍方等事故。
正常出水规律是“先大后小、先浑后清”。
真空泵的真空度是判断井点系统运行是否良好的尺度,必须经常观测,造成真空度不足的原因,通常是由于管路系统连接存在漏气,应及时检查并采取措施。
井点管淤塞,一般可从听管内水流声响,手扶管壁感到振动,夏、冬季手摸管子有夏冷、冬暖的感觉等简便方法检查。
如发现淤塞井点管较多,严重影响降水效果时,应逐根用高压水冲洗,或拔出重新埋设。
并点系统降水时,尚应对邻近现有建筑物进行沉降观测,如发现过大沉陷,应及时采取防护措施。
沿基坑四周每隔一定间距布设井点管,井点管底部设置滤水管插入透水层,上部接软管与集水总管进行连接,集水总管为Φ150钢管,周身设置与井点管间距相同的Φ40吸水管口,然后通过真空吸水泵将集水管内水抽出,从而达到降低基坑四周地下水位的效果,保证了基底的干燥无水。
中文名
轻型井点降水
降水设备
井点管、连接管
水井分类
无压井和承压井
减少
基坑开挖边坡坡率
施工特点
易于操作、便于管理
目录
.1施工特点
.2降水原理
.3水井分类
.4降水设备
.5施工工艺
.▪质量标准:
.▪注意事项:
.6安保措施
施工特点
编辑
1、机具设备简单、易于操作、便于管理。
2、可减少基坑开挖边坡坡率,降低基坑开挖土方量。
3、开挖好的基坑施工环境好,各项工序施工方便,大大提高了基坑施工工序。
4、开挖好的基坑内无水,相应的提高了基底的承载力。
5、在软土路基,地下水较为丰富的地段应用,有明显的施工效果。
降水原理
编辑
轻型井点降水示意图
如下图示:
水井分类
编辑
根据地下水有无压力,水井分为无压井和承压井。
当水井布置在具有潜水自由面的含水层中时(即地下水为自由面),称为无压井;当水井布置在承压含水层中时(含水层中的水充满在两层不透水层中间,含水层中的地下水面具有一定水压),称为承压井。
根据水井埋设的状态,水井分为完整井和非完整井。
当水井底部达到不透水层时称为完整井;否则称为非完整井。
因此水井大致分为四大类,无压完整井、无压非完整井、承压完整井、承压非完整井。
降水设备
编辑
井点管、连接管、集水总管、滤料。
施工工艺
编辑
井点布置
对于铁路桥涵的基础在地下水丰富地段,一般采用单排环型布置,利用单排井点降水,降水深度不宜超过5m。
首先进行基坑处原地面标高的测量,根据地面标高及基底设计标高确定基坑开挖深度,计算开挖坡率及开挖尺寸,依据开挖尺寸,在距离基坑边缘约1.0m处,布置井点吸水管位置。
高程布置
井点吸水管的滤水管必须埋设在透水层内,埋设深度可按下式计算:H1≥h2+h1+il1(m)
h2:井点管埋置面至基坑底面的距离
h1:基坑底面至降低后的地下水位线的距离,一般取0.5~1.0m
i:水力坡度,环型井点降水一般取1/10
l1:井点管距基坑中心的水平距离(m)
按照上式计算出来的H1值,一般情况不超过6m,井点管露出地面高度不超过0.3m,如果大于6m,则要降低井点系统顶面标高。
施工顺序
测量放线挖井点沟槽冲孔下设吸水井点管灌填粗砂滤料铺设集水管连接集水管与井点管安装抽水设备试抽正式抽水基础施工撤离井管
利用7.5KW高压水泵,通过软管与一根特制的Φ40钢管相连,钢管端部设有喷水孔,由两名操作工人手持钢管在集水管位置上下抽动,直至成孔,成孔深度一般比滤管深度0.5m,冲孔时注意冲水管垂直插入水中,并做左右上下摆动,成孔后立即拔出Φ40冲水管,插入井点管,,以免坍塌,集水管放入完成后,向孔内灌入少量粗砂,保证流水畅通。
每根井点管埋设完成后应检查其渗水性能,检查方法为,在正常情况下,井点口应有地下水向外冒出;否则从井点管口向管内灌清水,看管内水下渗情况,如果下渗越快,说明该管质量优良。
然后铺设Φ100集水钢管,集水管与井点水管之间的连接采用L=1.2m,Φ40的橡胶软管连接,两头用铁丝拧紧,外涂抹黄泥,以防漏气,最后连接真空水泵进行试抽。
试抽的主要目的是检查接头的质量,井点的出水状况,真空泵的运转情况,如发现漏水、漏气现象,应及时进行加固或采用黄泥封堵处理,因为漏气会影响整套系统的正常工作,影响整体的降水效果。
井点降水在使用时,要求不间断的连续抽水,真空泵旁侧必须配有备用发电机,一但停电,立即要进行恢复,否则可能造成基坑大面积坍塌,井点降水的正常规律是“先大后小,先混后清”原则应立即检查纠正,在降水过程中,要派专人观测水的流量,对井点系统的维护观察。
质量标准:
1、井点管间距、埋设深度应符合设计,一组井点管和接头中心,应保持在一条直线上。