摘要:轻型井点降水速度快,施工简便,安全可靠,水位方便控制,已越来越被人们广泛的应用。本文结合海南雅居乐4号污水泵站工程成功的工程实例作简要介绍。
关键字:轻型井点;降水
轻型井点是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,上部与集水总管进行连接,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,在施工过程中要不断的抽水,直至工程施工完毕。
工程概况:
海南雅居乐4号污水泵站,基坑底宽84m,长96m,基坑深4.5-6.7m。
勘察报告提供地层为:①层素填土:分布全场地。浅黄色,欠压实。填料成分主要是中砂、细砂。层顶标高4.19~5.21m,平均值4.59m;层顶埋深0.00m;层厚0.40~0.80m,平均值0.64。
②层中砂:分布全场地。浅黄、灰黄色,稍湿~饱和状,松散~稍密状,主要成份以石英质中粒、细粒为主,次圆状,粘粒含量3~8%。层顶标高3.64~4.61m,平均值3.95m;层顶埋深0.40~0.80m,平均值0.64m,层厚10.80~12.30m,平均值11.75m。
该项目采用轻型井点法降低地下水位,进行土方开挖和基坑、基础施工。
一、轻型井点的设计
轻型井点降水法施工的计算步骤为:
1. 确定井点系统的布置方式(平面布置和高程布置)。
2. 计算涌水量。
3. 计算井点数量和井。
4. 抽水设备选用。
(一)井点系统的布置
根据本工程地质情况和平面形状,轻型井点选用环形布置。基坑上口平面尺寸为96m×84m,布置环形井点。总管距基坑边缘1m,总管长度
L=[(96+2)+(84+2)]×2=368(m)
井点管的长度
H1=0m 井点管埋设面至基坑底面的距离
H=0.5m基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离
L=42m井点管中心至基坑中心短边距离
Ι=1/10降水曲线坡度,与土的渗透系数、地下水流量等因素有关
l=0.6m滤水管长度
管的埋置深度H≥H1+h+iL=5.3m
井点管的长度=H+0.2=5.5m(0.2为井点管暴露在地面的长度)
井点管的类型
采用环形井点降水方案
(二)基坑涌水量计算
Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgx0)
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)
x0:基坑的假想半径
群井井点(环形井点系统)涌水量Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgx0)=7361.07m3
(三)井点数量和井距确定
单根井管出水量计算公式:q=68πd1K1/3=17.387m3/d
井点管根数计算:井点管根数N计算:N=1.1Q/q=466根(仅该区域第三级井点降水管数量)
井点间距 D:D=2*(长+宽)/N=0.79m
(四)抽水设备选用
抽水设备所带动的总管长度为64m。选用W5型干式真空泵。
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hK=10×(6+1.0)=70(KPa)
所需水泵流量:
Q1=1.1Q=1.1×570.6=628(m3/d)=26(m3/h)
所需水泵的吸水扬程:
Hs36+1.0=7(m)
根据Q1、Hs查表得知可选用2B31型离心泵。
二、轻型井点施工
轻型井点施工工艺:井点放线定位 安装高压水泵 凿孔安装埋设井点管 布置安装总管 井点管与总管连接 安装抽水设备 试抽与检查 正式投入降水程序。
1. 准备工作:根据现场情况,以及图纸要求确定井点管布置方位,提前准备好相关抽水设备,电缆线及电箱。
2. 铺设总管:在基坑四周铺设315PVC集水总管,集水管铺设的标高,保证水由高向低流入沉砂池。
3. 冲孔:根据建设单位提供的测量控制点,测量放线确定井点位置,然后在井位先挖一个小土坑,深大约500mm,以便于冲击孔时集水、埋管时灌砂,并用水沟将小坑与集水坑连接,以便排泄多余水。用高压水枪冲孔,孔径为300mm,插入孔深应超过设计深度500mm。
4. 置管:井孔冲击成型后,应拔出冲击管,将井点管插入井孔,井点管的上端应用木塞塞住,以防砂石或其他杂物进入,井在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层。该砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果,应注意以下几点:
(1)砂石必须采用粗砂,以防止堵塞滤管的网眼。
(2)滤管应放置在井孔的中间,砂石滤层的厚度应在60~100mm之间,以提高透水性,并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。填砂厚度要均匀,速度要快,填砂中途不得中断,以防孔壁塌方。
(3)砂石滤层的填充高度,至少要超过滤管顶以上1000~1800mm一般应填至原地下水位线以上,以保证土层水流上下畅通。
(4)井点填砂后,井口以下1.0~1.5m用粘土封口压实,防止漏气而降低降水效果。
(5)进行冲洗井管,将φ15~30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗,直到流出清水为止。应逐根进行清洗,避免出现“死井”。
5. 管路安装:井点管与φ50mm的连接管相连,通过链接管排入坑顶布置的φ300mm的积水总管,再由积水总管排入沉砂池内。管路连接时要防止管路不严漏气而降低整个管路的真空度。
6. 试抽与检查抽水轻型井点管网全部安装完毕后进行试抽。当抽水设备运转一切正常后,整个抽水管路无漏气现象,可以投入正常抽水作业。
7. 抽水:保证24小时人员值班进行抽水工作,及时发现问题及时解决进行处理,夜间抽水注意场地照明。
三、材料设备
井点管:采用φ32的PVC管,长度:4m-5.5m
连接管:采用φ50的PVC管,长度6m-9m
积水总管:采用φ300的PVC管
抽水设备:750W自吸泵以及机组配电箱水箱,250KW备用发电机。
高压水枪:φ50×5无缝钢管,下端焊接φ16的枪头嘴喷。
四、总结
1. 土方运输车道不设置井点,不会影响基坑整体降水效果。
2. 配备好备用电源,保证在抽水期间不停电。抽水应连续进行,开始抽水阶段,时停时抽,会导致井点管的滤网阻塞;中途长时间停止抽水,造成地下水位上升,会引起土方边坡塌方等事故。
3. 轻型井点降水应经常进行检查,其出水规律应“先大后小,先浑后清”。若出现异常情况,应及时进行检查。
4. 在抽水过程中,当地下水位降到所要求的水位后,要减少出水阀门的出水量,尽量使抽吸与排水保持均匀,达到细水长流。
5. 真空度是轻型井点降水能否顺利进行降水的主要技术指数,现场设专人经常观测,若抽水过程中发现真空度不足,应立即检查整个抽水系统有无漏气环节,并应及时排除。
6. 在抽水过程中,特别是开始抽水时,应检查有无井点管淤塞的死井,可通过管内流水声、管子表面是否潮湿等方法进行检查。如“死井”数量超过10%,则严重影响降水效果,应及时采取措施,采用高压水反复冲洗处理。
7. 主干管流水坡度流向水泵方向。
8. 基坑周围上部应挖好水沟,防止雨水流入基坑。
9. 本项目井点管、连接管、积水总管分别采用φ32、φ50、φ300PVC管材。一是降低了材料成本;二是不需要大型设备和人工进行吊装,从而降低了施工成本;三是井点管、连接管、积水总管连接快速简便,缩短了施工工期。
论文作者:邱道文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
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