(中国能源建设集团东北电力第二工程有限公司辽宁大连116023)
摘要:随着城市的发展,城市建筑向地下开发也越来越深,以及在沿海、大江和河流等附近地区建设建筑物时,基底高程常常低于地下水位,基坑开挖中流沙和管涌现象十分普遍,因此基坑开挖必须采取降水措施。
关键词:管井井点降水;基坑降水
了解施工项目概况,建筑物基坑挖土深度,基坑底标高。了解工程地质条件,分析总结施工区域岩土工程条件。了解地下水条件,拟建场地勘察期间勘察深度内地下水初见水位值,地下水类型,是否主要受大气降水及地下径流的补给,以垂直蒸发、人工开采和向下游径流的方式排泄等。该地区地下水位随季节变化是否显著,地下水位年变幅值。编制能够指导现场施工的土方开挖、降水施工方案。井点法排水适用于粉、细砂或地下水位较高、挖基较深、坑壁不易稳定和普通排水方法难以解决的基坑
1.降水工程主要施工程序
(1)测量放线→机具定位→钻机成孔→洗井→下井管→回填滤料→成井→排水
(2)有关降水参数计算
1)基坑涌水量计算
基坑涌水量
Q=
式中:Q--基坑涌水量(m3/d),按照最不利条件下的计算最大流量;
K—含水层渗透系数;
H—含水层厚度(m);
S—降深(m);
R—影响半径(m),;
r0—基坑换算半径(m),r0=0.29(a+b);
代入上述公式后计算得出基坑用水量Q.
2)单井出水能力计算
式中:q——单井出水量;
——过滤器进水管高度;
r——进水管半径;
k----渗透系数
3)降水井数量计算n=1.1Q/q。
4)井间距计算
a=
其中:——降水井所围降周长;
n——降水井数量。
根据计算过程,计算出够满足要求的降水井数量及布置间距,并画出布置图。降水井具体布置还要根据现场实际情况适当加井。
2.降水井布置
降水管布置在基坑四周进行围降,降水井布置在基坑外缘1.5m处,降水井间距按8.50-10.00m,井管深埋按下式计算:
H≥H1+h+iL+l
式中:H----井点管的埋置深度(m);
H1---井点管埋设面至基坑底面的距离(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);
L----井点管中心至基坑中心的短边距离(m);
i----降水曲线坡度
L----滤管长度(m)。
代入上式计算得出井点管的埋置深度,井管露出地面高度。
3.降水井施工技术要求
成井工艺
(1)钻探设备采用反循环钻机机械成孔;
(2)清水钻进,一径到底,成孔后用清水循环换浆冲孔,直至水清;
(3)下管填料(管外包缠60目尼龙网);
(4)下管填料后,立即组织洗井;
4.施工技术要求
(1)降水井施工采用反循环钻机成孔,清水钻进,一径到底。;
(2)终孔后换浆,彻底清除孔底沉渣,由专人检查孔深合格后方能下入井管;
(3)井管为水泥砾石滤水管,滤管应外包1层60目尼龙网,要确保包网质量,以防水井内出现涌砂造成对地基土的破坏;
(4)下管时要保证井管连接正直、牢固;
(5)滤料为1~1.5cm砾石,不含其它杂质,填料至地面以下1.0m后用粘土封孔;
(6)填料时应用铁锹从孔口四周均匀填入,严禁用手推车倒入,防止井管歪斜、滤料蓬塞;
(7)成井后立即组织洗井,洗井要求:采用空气压缩机洗井,洗至水清,出水量正常为止;地面排水管网采用钢管或PVC管材作为排水主管路,布置在降水井外侧约1.50m位置,井口设置保护砌衬并加盖。排水管网向水流方向的倾斜度以3‰为宜。
(8)做好成井原始记录;
(9)每井成井后由技术员验收,不合格的一律返工;
(10)成井后观测其管井出水效果,若不符合质量要求,应立即补孔。
(11)沿四周的降水孔与中间井孔进行抽水或自渗。
5.监测、维护
5.1利用周围降水井进行地下水位观测,降水初期每天观测1~2次,直至降水水位达到要求为止;
5.2对观测记录及时进行整理,分析水位下降的趋势,预测地下水位下降到设计深度的时间;
5.3在整个降水期间,必须保证降水井点的完好,对降水井进行定期检查和维护,发现问题及时处理,确保基础施工安全进行;
5.4当该区域构筑物施工至水位以上时,降水工作即告结束,在人员撤离现场前,对全部降水井采用碎石进行回填;
5.5成品保护方面,尤其是降水期间,应杜绝任何形式向孔内投放异物,避免影响抽水效果。对易漏入孔内异物的井应将孔口绑扎封闭;对已漏入异物的井视降水效果程度确定是否进行洗井;同时对每个降水井孔口盖孔口板,以防异物落入,保证地面人员或车辆运行安全。
6.井点拆除
地下室或地下结构物竣工后并将基坑进行回填后,方可拆除井点系统。
7.降水井成井质量标准
孔深允许偏差:不大于±10cm;
孔径允许偏差:不小于±2cm;
垂直度允许偏差:1%;
洗井:洗井至水中含砂率小于5%0。
8.降水井成井质量保证措施
8.1明确基坑降水技术负责1人,各工序设专职负责人,工程施工前进行书面技术交底;
8.2各工序负责人进行质量自检,发现问题及时处理;
8.3做好原始记录,记录要完整准确;
8.4各工序负责人遵守不合格产品不进入下道工序的质量原则;
8.5为保证成井质量,应严格检查井管、滤料质量,发现不合格的一律不许使用;
8.6技术负责人实行质量否决权,对于不合格的降水井,一律作废重打;
8.7各钻机应严格遵照技术要求进行施工,未经技术负责人批准不得更改设计;
8.8在整个降水过程中,对地下水位、水量进行观测,发现问题及时处理。
8.9关键工序控制:本工程关键工序为:成井质量与洗井。成井质量控制要求对所有井点的井深、井管长度、滤料填入方法及封孔情况进行检查,以确保成井质量。洗井质量以潜水泵抽水时地下水水位变化是否反映灵敏为控制标准。
9.结束语
在实际施工,正确选择降水方式,采取相对应的对策,从而在实际过程中能取得十分良好的经济效果。
参考文献:
[1]《建筑施工手册》(第四版)
[2]《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)
[3]《深基坑井点降水施工》