于珍
哈尔滨建工建设有限公司
摘要:工程建设中非常关键的一项技术便是井点降水技术,在进行此项技术的施工之时一定要严格执行,并注意安全,从而避免发生事故。目前管井与深井的降水效果比较好,同时也是基坑降水非常重要的方式之一,并且在深基坑施工和人工挖孔桩中有着非常大的应用前景。本文结合工程实例阐述了深基坑中的深井井点降水施工实施过程。
关键词:深基坑;沉箱止水;井点降水
一、工程概况
某行政楼的主楼基坑需朝地下开挖5.8m,局部最深处需要朝地下开挖7.3m,裙楼基坑处需要朝地下开挖4.8m。根据当地的地质状况,自然地坪与地下水位的距离大致在1.5米左右。为确保开挖之后的基坑底依旧保持干燥,据此要采取相应的举措来使地下水位得以降低。按照以往施工经验、施工现实状况、地质勘查报告等,此项工程决定使用深井井点降水的形式,假如在开挖之后发现效果不是很好,就需要采取一些辅助的措施来帮助降水。
(一)降水的作用以及适用的条件
如果深基坑开挖的位置是在地下水位比较高的透水土层里,此时由于基坑内外有较大的水位差,容易形成管涌、流砂等渗透破坏的情况,甚至有时还会对坑壁以及边坡的稳定性产生影响。所以,在开挖之前,一定要使用人工降水的形式,把深基坑内外水位都降至开挖面之下,此项工程建议使用深井井点降水法。深井井点降水法是指在深基坑周围埋置比基底更深的井管,以此使地下水在潜水电泵的作用下把地下水抽出,让地下水处于基坑底以下。在采取降水举措之后,首先,能使地下水由于渗流造成管涌、流砂等破坏情况得以减少;其次,能使作用于坑壁维护结构或边坡之上的渗透力和静水压力得以减少,从而使坑壁或边坡的围护结构稳定性得以增强。
由于深井降水的降水深、排水量大、井距大,井点的施工速度快以及对平面布置造成的干扰小,因此适合在降水深、施工时间长、基槽面积大、地下水丰富的工程中使用。在进行深井施工以前,要对标高控制点、灰线尺寸、控制轴线进行二次复测;确保井点位置地下障碍物已经被清除;基坑四周受影响的构筑物和建筑物位移的监测工作已经准备就绪;避免基坑四周受影响构筑物和建筑物的准备措施已经到位;排出的地下水要经过沉淀处理之后才能排入市政地下管道中。
(二)工艺流程
做好施工准备工作;将井口做好,对护筒进行安置;钻机就位,进行钻孔;进行井底砂垫层的回填;对井管进行吊放;对井壁和管壁间用砂滤层进行回填;抽水控制器的安装,并进行试抽;开始正常降水;最后将设备拆除。
(三)对深井井点进行布置
由于此项工程的基底标高不一样,因此在进行深井井点降水的计算之时要使用基底较深来进行计算。通常情况下,深井井点要沿基坑四周每15米到30米一处,将井点的位置设置于支护桩和底板之间,井深为14米到20米之间。
(四)施工工艺
埋设深管:可以按照深孔要求和土质条件来决定深井的成孔方式,使用水冲法成孔、潜水电钻钻孔、回转钻孔、冲击钻孔来进行成孔,用自成泥浆或泥浆来进行护壁处理,将护筒设置在孔口,并在一侧设置排泥浆坑和泥浆沟,孔径要比井管的直径大3米以上,要按照抽水期内沉积高度来适当加深钻孔深度。在将深井井管进行沉放之前,要进行清孔处理,通常情况下使用吊桶上下反复取出或压缩空气的形式来清孔,在安放井管之时要尽可能垂直,要将井管的过滤部分放于含水层的适当范围以内。在孔壁和井管之间用砂滤料进行填充,并且孔径要比缕空孔径大,在完成砂滤层的填灌,并且在安放水泵之前,要按照规定要求对井进行清洗,将其中的沉渣冲除。在深井内进行潜水电源的安置,用绳将之吊进滤水层部位,在潜水电机、接头、电缆部位要确保其绝对绝缘,同时配备一定的保护开关对其加以控制。在进行深井泵的设置之时,要将之平稳牢固的安放,严禁逆转,从而避免转动轴解题。在完成安放之后要进行试抽,在一切符合要求以后再开始正常工作。
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二、基坑沉箱止水
基坑止水帷幕方案原拟采用深层搅拌桩,但考虑灌注桩在施工中流砂对桩基施工的影响,而大口径井降水对周围一定范围内的土体进行了降水,使场区土的有效应力增加,土体进一步固结,从而使深层搅拌桩难以施工。根据场地深基坑强透水层特点,决定采用高压旋喷桩止水帷幕。既能达到理想的止水效果,且旋喷桩与支护灌注桩相结合,使逆作施工更加安全可靠。在基坑逆作施工中,止水帷幕虽能起到止水作用,但考虑到周围土体含水丰富,水压大,水位高的情况下,止水帷幕可能在一些部位发生渗水、漏水、管涌现象,给基坑施工带来困难,所以决定对周围及坑内土体采取降水措施。根据抽水试验,确定采用大口径井降水方案。
止水帷幕采用高压旋喷桩施工,在不同深度分别采用高压摆喷和定喷。高压摆喷是在某一角度范围内进行喷射,桩体固结体断面呈扇形,定喷是改变喷射方向,桩体固结成板状。根据本工程的地质情况,决定止水帷幕采用摆喷和定喷两种方法。钢筋混凝土支护桩间距为1.2m,旋喷半径定为0.7m,旋喷钻孔间距定为1.25m,使喷射体能够相互重叠,形成封闭墙体。标高18.5~31m范围采用摆喷,31~34.5m范围采用定喷。摆喷角度分225°和180°两种。
三、轻型井点降水的施工方案
这一方案是深井井点降水的辅助方案,如果在进行基坑开挖之时发现某部位降水的效果不是很好,就需要根据施工实际状况在其四周进行轻型井点管的布置,从而起到辅助降水的作用。
(一)施工准备
施工中的准备包括:粘土、滤网、砂滤层、井点管等。主要的机具包括抽水设备、集水总管、连接管、井点管等。在进行作业之前必须保证对建筑物标高控制点、灰线尺寸以及控制轴线进行复测;井点位置之下的障碍物已经被处理掉;基坑四周受影响的构筑物和建筑物位移的检测工作已经准备好;电源和水源已经准备好。
(二)工艺流程
做好施工前的准备工作;对井点管进行合理布置;埋设井点管;使井点管系统能正常运行;将井点管予以拆除。
(三)施工操作的要点
对井点进行布置:按照现场施工的实际状况,将井点管布置在深基坑中井点降水非常不好的部位。井点管的管长为6m,管间距离为1.2m到1.8m之间,管径为DN3.2cm。井点管的埋设顺序依次如下:总管的排放、埋设井点管、连接弯连管、安装抽水设备。
(四)质量控制的要点
确保集水总管和滤管以及泵的标高和位置准确无误;必须保证井点系统各部件的安装是严密的,从而避免出现漏气的状况;确保隔膜泵的底部是稳固平整的,同时出水接管的连接也是采取的平接形式,不能出现上弯的情况;安装皮碗之时一定要对称,从而使其在工作时能够受力平衡;在降水的过程中,要对真空度、水流量以及水位观测井中的水位进行定时的观测。在进行施工之时,要对降水的施工方案进行专项编制,并具体安排此项工程的降水施工工艺流程。
四、结语
基坑降水的过程是通过不断实践而予以完善的。在施工的过程中一定要对监测工作予以加强,并进行相应的抽水试验,从而验明降水效果,以便对降水设计方案和相关参数进行进一步优化,最终达到满足基坑开挖要求的目的。应用基坑井点降水能使地下水位得以有效降低,使场区内的地下水得以被疏干,从而很好地将深基坑基础施工和开挖中的问题解决掉。作为施工单位,一定要按照工程地理环境和工程特点,对施工方案进行合理的制定,并对井点进行合理布置,从而使工程得以顺利进行下去。
参考文献:
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论文作者:于珍
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/10
标签:基坑论文; 深井论文; 深基坑论文; 地下水论文; 工程论文; 钻孔论文; 标高论文; 《防护工程》2018年第11期论文;