管井降水的构造与施工

管井降水的构造与施工（精选7篇）

管井降水的构造与施工 篇1

1 引言

水工建筑物在开挖深基坑过程中, 基础深度一旦超过地下水位埋深, 由于含水层被切断, 在压差作用下, 地下水会不断渗流入基坑, 造成基坑浸水, 使现场施工条件变差, 边坡稳定性、地基承载力下降。为保证施工安全, 应采取有效的降水措施。对于地下水丰富、降水深、面积大、渗透系数大、土质为粉砂类土的施工环境, 多采用管井降水。通过均匀布井, 控制单井落差, 使水位降深满足施工要求, 同时减少对地层的扰动和对原有建筑物的影响, 避免周围地面产生过大的沉降。根据地下水有无压力、管井底部是否达到不透水层, 管井分为无压完整井、无压非完整井、承压完整井、承压非完整井, 以无压完整井为例用水井理论分析管井的设计与施工。

2 管井的设计思路

2.1 基坑等效化

将开挖的基坑等效化为一口大井, 用大井法计算基坑总的涌水量。

总涌水量:Q大=1.366K (2H-S) S/lg (1+R/r)

参数的确定:Q大———总涌水 (m3/d)

R———群井降水影响半径 (m) , 抽水影响半径与土的渗透系数、水位降落值及抽水时间有关, 水位稳定后可按库萨金公式求出:, 也可由带观测井的抽水试验得出。r———基坑等效半径 (m) , 矩形基坑r=0.29 (a+b) , a、b为基坑的长、短边。S———水位降落值 (m) , 一般降到操作面下0.5~1m。H———含水层厚度 (m) , 综合以往施工经验和降水井的深度及地层来确定。也可先假定一个数值, 按完整井模型, 采用含水层厚度按1米间隔递增, 计算涌水量, 然后按非完整井模型, 以同样的方法计算总涌水量, 它们会有一个重合点, 再结合经验确定含水层厚度。K———渗透系数{m/d}, 可用现场抽水试验测定, 计算中取各土层渗透系数的加权平均数。

2.2 确定单井出水量

根据裘布依公式:Q单=1.366K (2H-S0) So/lgR/r0

参数的确定:Q单———单井在无干扰井下的出水量 (m3/d) ;r0———抽水井半径 (m) ;S0———管中的水位降落值 (m) ;l———滤管长度 (m)

2.3 确定管井的数量n

在群井同时抽水的状态下, 每个单井的出水量会减少, 形成干扰群井, 因此在Q单的基础上乘以一个小于1的系数α, 则Q'单=αQ单。

n'=Q大/Q’单

即用总的涌水量除以修正后单井出水量, 再加以一定的富余系数β, β一般不小于1.1.

n=βn'

2.4 确定管井的间距

管井一般基坑周围离边坡上缘2米左右环形布置, 深度应比所需降水的深度深6~8米, 井距一般为8~15米, 井距太大降水效果不好, 同时考虑水泵损坏时, 维修的间隔不能给附近的水位造成过大的提升。通常按实际部署检查疏干基坑中心点O设计水位时装置的总涌水量Q实总, Q实总=1.366K (2H-S) S/lg (R+r) -lg (X1X2X3……Xn) /n

若Q实总<n Q'单

井距、井数满足降水要求。

X为井点位置至基坑中心点的距离。

2.5 水泵的选择

水泵流量与管井的出水能力相匹配, 水泵小时, 达不到降深要求;水泵大时, 抽水不能连续, 增加维护难度, 对地层影响较大。水泵功率N (kw) 一般与流量有关:N=KQH/75η1η2.

K———安全系数;Q———基坑涌水量 (m3/d) ;η1———泵效率, 一般取0.4~0.5;η2———动力机械效率, 一般取0.75~0.85.

施工现场一般准备大中小各种规格水泵, 以便在现场调配。

3 管井的施工

3.1 工艺流程

测放井位———护筒埋设———钻机就位———钻孔———清孔———下井管———填放滤料———洗井———试抽———成井。

3.2 管井结构

管井上、下部各有一节不透水管, 中间为透水管, 井管内径与单井要求出水量、水泵直径、施工机械及井管的市场规格有关。井壁外裹2~3层尼龙网作滤网, 外缠1.0~1.5mm的铁丝固定, 井壁与井筒之间填放粗滤料, 上口用粘土封填, 以防上层滞水流入。井管底部用钢板封底, 接头用电焊接头, 井管底与井底之间填300mm厚的2~4cm碎石, 防止井管下沉。

3.3 施工技术要点

(1) 钻孔过程中, 认真填写施工记录, 记录地层变化情况、含水层岩性及顶板深度和厚度, 以及清水或泥浆的漏失情况; (2) 安装井管前必须清理井底沉渣, 稀释泥浆, 比重不大于1.25, 填料之前再次稀释泥浆, 比重不大于1.15, 填料后立即进行洗井, 水彻底抽清, 保证滤网畅通; (3) 水泵应置于设计深度, 吸水口应始终保持在动水位以下。水泵排水管线及电源线的铺设安装严格按规范要求进行; (4) 对单井进行试抽试验检查降水效果, 水位下降速度和出水量。定期取样检测含砂率, 保证含砂率不大于0.5‰; (5) 为保证降水工作顺利进行, 在施工期间不能停电或做好应对停电的预案, 使管井连续、稳定降水。

4 结束语

基坑管井降水由于土层水文地质条件的复杂性, 有关参数如渗透系数、抽水影响半径等取值的准确性将影响管井系统涌水量的计算成果。因此利用水井理论必须与场地实际情况相联系, 在降水实践中采用信息化施工, 定时检测降深、涌水量;采用抽水试验验证降水效果, 进一步优化降水设计的施工方案。

参考文献

[1]建筑与市政降水工程技术规范 (JGJ/T111-98) [S].

[2]姚天强, 石振华.基坑降水手册[M].中国建筑工业出版社, 2006.

管井降水的构造与施工 篇2

繁昌县城南污水处理工程设计污水处理能力3万吨/天。厂区建筑物主要有粗格栅及进水提升泵房、细格栅沉砂池、厌氧池、氧化沟、二沉池及配水井、污泥泵房及污泥脱水设施等。

粗格栅及进水提升泵房为场内埋深最大的建筑物,开挖深度10.2m,基坑开挖采用大开挖施工方案,周围布置有细格栅沉砂池、厌氧池和污泥脱水机房等建筑物。

1 工程概况

1.1 工程地质

繁昌县城南污水处理工程拟建场地地势平坦,为峨溪河河漫滩及一级阶地过渡带地貌,属“故河道”及软弱地基场地,地层结构自上而下依次为:

(1)耕土层:呈灰褐、褐色等,稍湿,松散～稍密,层厚0.60m～2.50m,层底标高4.23m～6.67m。

(2)黏土层:呈黄褐色,稍湿～湿,可塑,干强度中等偏低,压缩性中等偏高,韧性中等,摇振反应无,切面稍有光泽。含氧化铁,铁锰结核等。层厚0.60m～2.00m,层底标高3.90m～5.19m。

(3)淤泥质粉质壤土层:呈灰褐色、灰黄色等,湿,流塑～软塑状态。层厚8.80m～11.30m,局部地段底层有粉质黏土混细砂透镜体。

(4)圆砾混中粗砂层:呈黄、灰黄色等,中密,湿。其主要成分为石英颗粒,层中夹有卵砾石,直径为0.9m～2.8cm。该层上部分布有厚度不均的粉细砂。该层未钻穿,最大揭露厚度5m。

1.2 水文地质

工程区内地表均为第四系松散沉积层,地下水类型主要为孔隙潜水和承压水。孔隙潜水赋存于耕土层、黏土层和淤泥质粉质壤土层中,承压水主要分布于圆砾混中粗砂层中,地下水位受地表水及河水位的补给,随季节变化明显,汛期河水位高,地下水向远离河流方向运动,枯水期侧反之。冬季峨溪河水位5.5m。

主要地层渗透系数为:淤泥质粉质壤土层渗透系数5.0E-7m/s;圆砾混中粗砂层渗透系数1.62E-7m/s。

1.3 降水要求

根据地勘报告,本工程降水重点是使地下水从绝对高程5.5m,降到底板最深开挖面以下0.5m～1.0m,绝对高程为-3.5m,要求降深为9.0m。达到基坑在无水条件下开挖土方和进行底部结构施工,同时确保周边建筑安全和基坑边坡稳定。

2 降水方案设计

2.1 降水方案选择

污水泵站底部坐落在圆砾混中粗砂层上,基坑开挖深度10.2m,开挖深度范围内主要为淤泥质粉质壤土层,渗透系数5.0E～7m/s,具有弱透水性。基坑底部为圆砾混中粗砂层,渗透系数1.62E～7m/s,该层透水性较强,并且地下水具有承压性,为基坑的主要含水层,适合采用管井降水。

2.2 井点参数拟定

1)基坑涌水量

管井平面布置图如图1所示,泵房基础为圆砾混中粗砂层,渗透系数1.62E～7m/s,其上部为厚度约9m的淤泥质粉质壤土,渗透系数5.0E～7m/s,可视为相对不透水层。基坑涌水量计算模型简化为均质含水层承压～潜水非完整井,涌水量根据下式计算:

其中,Q为基坑涌水量(单位:m3/d);K为含水层渗透系数(单位:m/d);H为含水层厚度(单位:m);M为承压水含水层厚度(单位:m);h为降水面到承压水含水层底板厚度(单位:m);R为降水影响半径(单位:m);r0为基坑等效半径(单位:m)。

考虑地层结构的不确定性,结合附近工程成功经验,透水层渗透系数选用1.62E～7m/s;承压含水层厚度取8m;地下水降至基坑下0.5m,降水深度S为9m,计算得:

2)单井出水量

单井出水量根据下式计算:

其中,rs为过滤器半径,取0.25m;l为过滤器进水部分长度,取5m。

由公式(2)可以计算出q为47.3m3/h。

3)井点数及井位布置

井点数根据下式计算:

由式(3)计算出n为1.65,在实际中取整数为2,结合土方开挖,在土方开挖放坡平台位置布置2口管井,间距34m。

基坑中部布置水位观测井1个,具体位置如图1所示。

2.2 管井结构设计

1)管井深度

降水井深度根据下式计算:

式中:HW为降水井深度;HW1为基坑深度,最深10.2m;HW2是降水水位距离基坑底要求的深度。HW2为0.5m;HW3可以通过HW3=ir0计算出,其中i为水力坡度,取1/12;r0为降水井分布范围内的等效半径,取17m。HW4为降水期间的地下水位变幅,取0.50m;HW5为降水井过滤器工作长度,取5m;HW6为沉砂管长度,取0.50m。

由式(4)可以计算出降水井深度HW=18.12m。

地面高程7.2m,地下水位5.5m,结合清除耕植土,首先将基坑开挖至6.0m高程,在此高程布置钻机施工降水井,管井深度16.92m,取17m。

2)管井结构

管井结构如图2所示,钻井成孔直径1000mm,管井直径为500mm。管井结构自上而下依次为:上部井管,长度9m,采用Ⅱ级混凝土排水管;下部管井过滤器和沉砂管,长度8m,采用无砂混凝土预制管,空隙率为20%～25%,外包30～60目镀锌钢丝网2层,沉砂管下端用钢板封底。本工程过滤器和沉砂管采用直径500mmⅡ级砼排水管钻孔制作,按照孔径12mm,孔距100mm布置。

滤料采用5mm～20mm砂石混合滤料,从井底自下而上逐层填至平台。

3)水泵选型

水泵的选型应依据杨程和抽水流量大小选定,并适当留有余地。本工程单井设计流量47.3m3/d,选用QY65-25-7.5潜水泵,其额定流量65m3/d,杨程25m,配套电动机功率7.5kw,配套管路100mm,利用钢丝绳吊装井底。

3 管井施工工艺及施工要点

3.1 管井施工工艺

管井施工工艺主要包括:造孔、下井管、回填滤料及安装水泵抽水等。主要工序流程如下:测量放样→造孔、清孔→下井管→回填滤料→洗井→安装水泵→抽水调试→降水运行。

1)放样

根据将基坑开挖至降水设计的井位高程,按照降水平面布置图测量放样井位;

2)井口护管埋设

井口护管采用直径为1200mm的钢管,壁厚6mm,长度1.5m。将护管竖直埋入井位,上口高出地面约1m,管壁外侧填土压实,防止钻井时跑浆。

3)造孔、清孔

钻机安装要平稳,钻机天轮外缘、钢丝绳的竖直中心线应对准孔位中心。开钻前,向护筒内注满水,用冲击锤小冲程(冲程距离:1.0～1.5m)反复冲击造浆,必要时添加黄土或膨润土造浆,待护筒内泥浆保持一定浓度后开钻,钻进过程中要保持泥浆比重在1.10～1.15之间,并且,在钻孔过程中严格控制和保持孔内泥浆液面,高出地下水位1.5m以上,以保持孔壁稳固。

孔深钻至设计标高后,对钻孔的孔径进行检验,合格后应立即进行清孔,清孔选用真空吸泥法、泥浆循环法或射水冲渣法进行,将孔内泥浆密度降至1.05,井底淤积厚度少于30cm,排出的泥浆不含泥块为止。

4)下井管

下井管前必须检测孔深,深度达到要求才能下井管。下管时要保证滤水管在井中居中、竖直,井管偏斜度小于1°。

5)回填滤料

采用静水投料法,向管井和井壁之间回填滤料,滤料采用5～20mm砂石混合滤料,填料时要随填随测,保持管周均匀上升,防止架空。

6)其它工序

填料结束,立即洗井,接通清水软管,用压力水反冲清洗,清除井内和井壁上的泥浆,增大管井出水量。

洗井结束,立即安装潜水泵,抽井内混浊含砂的泥水,直至井内出水为清水时方可转入降排水运行。

3.1 施工降水运行管理

1)降水运行过程中,做好水位观测记录工作,及时掌握承压含水层水头的变化情况;

2)降水运行期间实行24小时值班,值班人员要做好观测记录;

3)降水过程中,要定期取样测试出水含砂量,保证含砂量不大于0.5‰。防止因抽水出砂量大引起基坑塌陷。若出现含砂量过大应重设井管恢复抽水。

4 实施效果分析

根据2008年12月至2009年1月的降水记录,单个管井出水量约30m3/d,基坑总出水量约60m3/d,出水量与计算结果大致相当。由于各含水层渗透能力相差较大,各含水层水位下降速度有明显区别,圆砾混中粗砂层含水层渗透系数最大,水头压力削减迅速,而淤泥质粉质壤土层由于渗透系数较小,地下水位降低相对缓慢。采用管井降低基坑地下水位,技术、工艺简单,费用成本较低,能够很好的满足渗透水量较大的基坑降水需要。

5 结语

本文根据繁昌县城南污水处理工程中的深基坑开挖施工的要求,设计并实施了管井降水的方法,从而达到了基坑降水的目的。通过对管井降水实施效果的分析,表明了该方法具有良好的效果。

摘要：管井降水是人工降低地下水位的常用方法,具有工程费用低、易于施工和抽水效果好的特点。在繁昌县城南污水处理工程建设中,粗格栅及进水泵房是整个工程污水汇集和提升集中点,埋置深度10.2m。在粗格栅及进水泵房的深基坑开挖过程中,采用管井降水,取得了良好的效果。

关键词：管井降水,深基坑,管井结构,管井施工

参考文献

[1]杨臣,王士兰,李军才.管井井点降水法综述[J].水利科技与经济,2009,15(3):269-271,273.

[2]JGJ120-99,建筑基坑支护技术规程[S].

[3]JGJ-T111/98,建筑与市政降水工程技术规范[S].

管井井点降水施工方案的确定 篇3

1 工程概况

我项目部所承建的污水处理厂曝气池为四个钢筋混凝土方形池;两个为一组, 两组之间有一个泵房, 池子长55.7m, 宽19.3m, 池壁为变截面, 上部壁厚为350mm, 底部壁厚为750mm, 底板厚度为800mm, 混凝土标号为C25, 混凝土抗渗S6, 抗冻D200。曝气池底板底标高为-6.54m, 地下水位约-2.5cm左右。

2 地质分析

根据地质实际情况及施工图要求, 我们查阅了有关地质资料, 进行了实地考察。根据地质勘察报告该厂地下水属非承压潜水类型。主要补给受大气降水和附近污水排水影响, 水位高程西北部为1050.9m, 东南部为1049.2m, 按最不利情况确定最高地下水位为1051.0m, 地下水对混凝土基础无侵蚀性, 其加权渗透系数K=50N/d。根据地质勘察报告可以看出场地内的土层从上至下依次为:第一层、耕土、褐黄色、干———稍湿、厚度0.4~0.7m, 层底标高1050.10~1052.50m。第二层、粉土、以粉土为主, 个别地面夹粉砂或粉质粘土, 黄褐色、稍湿———湿厚度为3.0.m~5.6m, 层底标高1047.10~1049.10m。第三层:砂砾、湿———饱和密实、厚度3.6m~3.8m, 层底标高在1039.9~1042.9m, 自然地面以下15.0m以内为含水层, 含水量主要是第三层砾砂和第四层卵 (砾) 石, 第五层基本不含水, 可视作稳定的隔水底板。

3 降水方案选择

在查阅资料和实地考察的基础上, 降排水方案初步定为井点降水法。

井点降水就是在开挖土方之前, 预先在基坑周围设置一些滤水管 (井) , 与总管连接抽水, 在基坑开挖前和开挖过程中利用抽水设备不断抽水, 使地下水位降低到基坑底以下, 以便土方工程、钢筋混凝土工程在无水干燥的状态下进行施工。

井点降排水方法有:一、二级轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井井点等。

降低地下水位方法的选用, 要视土层的渗透系数、降底水位深度及设备、技术经济比较等具体条件而定:

了解一下各种井点排水的适用范围可知: (1) 轻型井点:土层渗透系数K=0.1~80m/d, 降水深度3~6m, 适用于粉砂、轻型粘土等, 渗透系数较小的土层。 (2) 喷射井点:土层渗透系数K=0.1~50m/d, 降水深度8m~20m, 适用于砂土或粉砂、淤泥质土。 (3) 电渗井点:土层渗透系数K<0.1m/d, 适用于饱和粘土, 淤泥和淤泥质粘土中。 (4) 管井井点:土层渗透系数K=20~200m/d, 降水深度3m-5m, 适用于地下水位丰富的土层、砂层。 (5) 深井井点:土层渗透系数K=10~250m/d, 降水深度>15m, 适用于涌水量大、较深的砂类、土类。

曝气池基坑底标高-6.64m, 基坑开挖深度内含水层较厚, 基底座落在含水层内, 地下水位比较丰富。含水层的土质为砂砾及卵 (砾) 石, 渗透细数较大, K=50m/d。根据地质资料计算降水深度在5m左右。综合上述条件符合管井降水范围, 确定采用管井井点降排水法施工。

管井井点降排水法就是沿着基坑每隔一定距离设置一个管井, 每一个管井单独使用一台水泵, 不断抽水降低地下水位, 此方法具有设备较为简单, 排水量大, 降水深, 水泵放在地面易于维护等特点。

4 管井布置

4.1 管井埋深

管井埋深H≥H1+h1+iL+l (1)

H1:井管顶标高至基坑底的高差 (m) ;H1=6.64+0.4=7.04m (0.4是井点管顶至基坑顶面的高差) 。

h1=降低后的地下水位至基坑底的距离一般取0.5~1.0米, h1=1。

i:地下水降落坡度。i=1/10。

L:井点管中心至基坑 (长66×宽50) 中心水平距离 (m) L=1.5+25=26.5m (1.5是井点管中心至基坑边缘的距离) 。

l=滤管长度 (m) l=2m

将数据代入 (1) 式得:H=12.69m

由于管井距基坑中心较远, 土层渗透系数较大, 涌水量也大, 综合各方面原因, 管井埋深15m。管井采用直径φ380mm的混凝土管, 滤管采用钢筋焊接骨架外包一层铁丝网、一层钢丝网。管井外侧填150厚豆砂滤石。

4.2 涌水量计算

管井埋深15m, 井底达到不透水层为完整井。地下水无压力, 因此可按无压完整井计算其涌水量:

Q=1.366K (2H-S) /lgR-lgX0 (2)

要计算出Q, 必须先确定K、H、S、X0、R

(1) 渗透系数K=50m/d

(2) 含水层厚度H=1051.0-1039.9=11.1 (m)

(3) 水位降低值S=1051.0-1046.85+1=5.15 (m)

(4) 基坑假想半径X0:该基坑平面尺寸:66m×50m、长/宽=1.32<5可将不规则的平面形状化成一个假想半径为X0的圆形井进行计算:

F:基坑的平面面积 (m2)

Л:圆周率

(5) 抽水影响半径R:

将系数代入 (2) 式得:Q=6973.5m3/d

4.3 管井数量、间距

(1) 管井数量:N=1.1Q/q

q:单根井点出水量

q=65Лdl3√K=65×3.14×0.38×2×3.7=573m3/d

n=1.1 (6973.5/573) =13.4

n=13.4取n=14

选用14个管井。

(2) 管井间距:可根据井点系统布置方式进行计算

D=2 (L+B) /n-1=18.7 (m) 取D=18m

L、B———分别为矩形井点系统的长度和宽度 (m) 。

管井间距确定为18m。

根据计算及基坑抽水影响半径和可能出现的其它情况, 14个管井按间距18m沿基坑四周均匀布置, 基坑四周采用Φ300钢管排入汇水井内, 然后经主管Φ500钢管将水排至汇水井。

5 结束语

方案实施后, 降排水效果很好, 完全满足施工要求, 降低了施工成本, 缩短了施工工期, 达到了预期效果。实践证明施工方案的正确选择是非常重要的。虽然这次降排水施工是成功的, 但是还存在着不足, 方案偏于保守机械设备没有充分发挥应有的效率。

式中:q4-生活区生活用水 (L/s)

摘要：文章介绍了包头市北郊污水处理厂曝气池降排水施工方案的确定及实施, 重点对方案的确定及方案设计中主要数据进行了计算和分析, 使得降水方案更加科学合理, 简单有效, 更好的指导施工

关键词：管井井点,降水排水

参考文献

管井降水施工要点分析 篇4

关键词：管井降水,施工,措施

管井降水是目前施工中最常用的一种降水方法, 所谓管井降水, 是指在拟建工程基坑周围和基坑中间每隔一定距离, 布置一个管井, 放置一台水泵, 不间断抽取地下水, 使基坑内的地下水水位始终低于基坑操作面的一种降水方法。因其具有井距大、多井点相互独立、降水设备和操作工艺简单, 工程费用低等特点[1], 广泛应用于各类深基坑工程, 尤其适用于渗透系数较大、降水位置较深及具有承压含水层的深基坑工程。本文以泰州市中医院工程实例介绍管井井点的施工方法和施工要点。

1 工程概况

泰州市中医院新院建设工程, 地上15层, 地下1层, 高度63.3 m, 建筑面积为14.5万m2, 地下室2.5万m2, 深度6 m。地下水高度-1.5 m。设计降水管井88口, 深度19 m。施工时间:2014年3月10日~4月2日。封井时间:2014年7月8日。

2 操作工艺及施工要点

2.1 测量放线、确定管井位置

对照图纸测量地面实际标高, 按设计图纸确定管井位置, 距基坑上口线1.5 m布置管井中心线, 定位放线后监理及相关单位进行验线, 要求控制井位偏差与设计图纸比较在300 mm以内, 在避让承台影时, 与设计单位协商解决。用钢钎在管井中心位置打入地面下200 mm, 并做明显标志。

2.2 开挖泥浆池

根据现场条件确定泥浆池位置, 并结合管井深度、数量、泥浆排量综合确定泥浆池大小, 在特定位置可布置多井一池。开挖与选定泥浆池时应注意避让地下管网, 并采取防止泥浆流入市政管网的措施, 必要时采用砖砌泥浆池, 防止发生跑浆、漏浆。对地勘报告显示有地下障碍物时, 应在井位处挖直径800 mm, 深1.0 m~1.5 m的探坑;当遇到地下障碍物时, 用挖土机挖出障碍物并用粘土回填;对于土质松散位置的井口, 为避免泥浆浸泡、冲刷导致孔口坍塌[2], 须设置护筒, 本工程基坑南侧医技楼部分为粉沙土, 在施工时采取了800 mm的钢护筒进行井口保护。

2.3 钻机就位、冲击成井

结合地勘报告, 本工程成孔采用冲击钻方法, 利用地层自造浆进行护壁。当地层土质松散时, 利用护筒使孔内泥浆高于地面。成井直径大于井管外径200 mm以上, 且井管外径不应大于200 mm, 井管内径必须大于水泵外径50 mm, 本工程成井直径为800 mm, 无砂混凝土管直径为600 mm, 水泵外径为400 mm。孔深不小于设计深度, 但也不可超深, 以避免受到下部含水层的影响, 井孔保持圆正垂直, 本工程控制井深为20 m。

2.4 清水换浆

在成井过程中, 不断注入清水对泥浆进行置换, 沉渣及时用水泵抽出, 控制井内泥浆密度在0.05 g/cm3~1.10 g/cm3之间。

2.5 吊放井管、回填滤料

井管按实际要求, 采用无砂混凝土管, 放置在混凝土预制托底上, 导中器设置在底部中间, 用8号铅丝进行四周固定, 缓缓下放。上节井管的连接控制在管口与井口相差200 mm时进行, 两截混凝土管的接头处用无纺布粘贴, 防止泥砂挤入淤塞井管;为防止上下节错位, 用2条~4条30 mm宽毛竹片竖向固定井管。井管吊放必须垂直, 且保持在井孔中心位置。井管要高出地面200 mm, 井口加盖, 以防止雨水泥砂或异物流入井中。

滤料回填在井管下入后立即进行。一般采用2 mm~3 mm的粗砂或碎石。为防止回填不均匀或冲击井壁, 应用手推车沿井孔四周均匀填入。滤料回填时应进行计量, 一般以每一手推车为一个计量单位, 其载料约0.2 m3。回填滤料须连续进行, 短时间内将泥浆迅速挤出井孔, 当滤料填至设计高度后, 其上用粘土封填。

2.6 清洗管井

成井后, 在4 h以内, 反复用污水泵进行不少于6次的抽洗, 否则护壁泥皮因时间过长, 逐渐老化, 难以破坏, 影响渗水效果[3]。为确定单井出水量及水位降低能否满足设计要求, 洗井后可进行试验性抽水。

2.7 潜水泵安装

潜水泵安装前先进行质量检查, 合格后用钢丝绳或尼龙绳吊放, 吊放到设计指定位置, 一般高于井底500 mm~1 000 mm。吊放就位后铺设电缆和电闸箱, 单井单控安装并接通电源。水泵的出水量选择应根据地下水位降深和排水量大小确定, 一般应大于设计值的20%~30%[4]。

2.8 排水管网铺设和地下水抽降

按照管井出水量的要求确定排水管直径, 本工程采用150 mm硬塑料管作为排水管路铺设排水管网, 排水管一端放置在基坑四周的排水沟内。管井进行地下水抽降后应中途不间断, 连续抽水, 逐一进行水泵、井管的维修。开始抽水时, 如果泥浆量过大, 可将水泵适当上提, 如出泥浆量仍然较大, 应重新进行洗井, 或停泵重新补打管井。

2.9 管井封堵

在地上部分建筑达到抗浮要求, 基础外侧防水施工结束后, 可以进行管井封堵。基坑内管井在降水施工结束后采用混凝土封井, 基坑外管井直接采用粘土做回填处理。本工程封井在门诊、医技楼封顶, 住院楼四层结束后进行。

3 安全、环保措施

降水时, 对于周围在抽水影响半径范围内需要保护的建筑物及地下管线等建立好标高观测系统, 并准备好防止沉降的措施, 井点的拔除应在基础及已施工部分的自重大于浮力的情况下进行, 且底板混凝土必须要有一定的强度, 防止因水浮力引起地下结构浮动或破坏底板。抽水过程中注意施工用电, 抽水泵必须实行三相五线制和一机一闸保护, 特别在雨季注意用电巡察。由于井点降水引起周围地层的不均匀沉降, 会对周围环境产生不利影响, 在降水前认真做好对周围环境的调研工作并合理使用井点降水[5]。

4 结语

管井降水因其排水量大, 排水效果好, 设备简单, 易于维护而被广泛应用[6]。在泰州市中医院深基坑工程施工中, 在基坑四周布置40口井, 中间布置44口, 间隔15 m (避开承台) , 井深19 m, 保持不间断抽水, 整个施工过程中基坑内地下水水位均有效控制在-6.5 m以下, 确保基坑在干燥状态下施工, 可见施工方案是可行的。

参考文献

[1]彭立刚.浅议管井降水施工的技术要点[J].城市建设理论研究, 2012 (5) :150-151.

[2]冯玉国.深基坑管井井点降水工程中常见的问题, 预防措施及处理方法[J].探矿技术, 1997 (10) :38.

[3]何煜, 王渊辉, 王磊.管井降水在城市基础工程建设中的应用探讨[J].平顶山工学院学报, 2005 (7) :66-68.

[4]吕勤, 熊军.管井降水在深基坑工程中的应用[J].低温建筑技术, 2005 (20) :103-105.

[5]何进基.深基坑井点降水施工[J].企业技术开发, 2005 (1) :13-15.

浅谈管井降水在基坑施工中的应用 篇5

1 管井降水工程开展的背景

在进行水利工程施工之前, 要对施工现场进行地质勘查, 然后才能够制定施工方案, 尤其是对于水工建筑物的施工, 更要做好基坑施工位置的勘查, 因为基坑施工的质量对于整个水工建筑物的质量有直接的影响。比如沿海地区或者是大江大河的中下游地区, 在地表下都埋藏有第四纪覆盖层, 浅层地面的土质基本为粘土、淤泥或者是粉砂等, 其特点是颗粒间的联接性不强, 透水性大, 含水量高, 在受到地下水渗透压力的作用下, 容易引起土质的液化流动, 严重时会发生管涌, 严重影响到基坑施工的安全, 容易发生塌方等安全事故。所以在进行地基施工时, 如果基地高程低于地下水位时, 就要采取有效的降水措施, 为基坑施工创造有利的环境。经过大量的施工实践, 管井降水具有较好的效果, 所以在这种地质环境下具有一定的优势。

2 工程概况及地质简况

某工程的基坑开挖边坡为1:3, 经测量, 土质为粘性土, 并且地下水位较高, 超出设计的基础高程。经过对施工现场进行勘测, 对于开挖的边坡不进行支护, 所以对基坑采取降水措施成为施工的关键, 使地下水位低于开挖面, 并且不要扰动天然地基, 在基坑的底部预留30cm厚的保护层。工程现场的地层主要分为两层, 上部砖红色粘土, 下部基岩以砂砾岩为主。

3 材料及设备

井管:采用砼井管, 井管内径φ300mm, 管壁厚度50mm, 其下部为1.0m的沉淀管, 上部为无砂砼滤管。水泵:明沟排水使用2台22k W泥浆泵, 每口深井内配置1台150QJ20-26/4型深井泵, 每台水泵配置一个控制开关。

4 基坑降水施工

4.1 总体施工方法

施工总体分三阶段进行:第一阶段652.5m高程以上, 开挖边坡为1:3;第二阶段652.5m高程以下开挖时采用明沟排水及管井排水;开挖前在652.5m高程开始打深井, 在截渗墙施工结束七天后开始管井降水;第三阶段是在基坑开挖结束后利用管井井点作为集水井, 采用明沟和管井同时降低地下水, 确保结构施工在旱地进行。

4.2 明沟排水布置

基坑为矩形, 长62.8m, 宽32.0m, 随着基坑的开挖, 当基坑高程接近652.5m时, 沿基坑四周设置排水沟, 在基坑四角或隔20~30m设一直径为0.8m的集水井, 沟底宽0.3m, 沟底比基坑低0.4m, 集水井底比排水沟低0.8m。随着基坑开挖, 排水沟和集水井随之分级设置与加深, 直到坑底达到设计标高为止。

4.3 管井降水布置

抽降管井沿基坑周围距基坑外缘1.5m布置, 在基坑左右侧各布置一排管井, 每侧布置5口井, 管井布置数量根据降水的效果增加或减少。井中心距离建筑物边线1.5m, 井间距为8m, 井口直径为600mm, 井管分节安装, 随基坑开挖逐节拆除至开挖面以上30cm, 结构施工期间井内常水位高程控制在648.0m以下, 以保证土体地下水位低于基坑底面0.5m。

4.4 深井施工方法

4.4.1 施工程序

井位放样→做井口、安护筒→钻机就位、钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填管壁与孔壁间的过滤层→安装抽水控制电路→试抽→降水井正常工作。

4.4.2 吊放井管、滤料回填及粘土止水

为保持钻孔与井管同心, 井外壁绑扎导向木块, 钻架不移动, 用原钻架吊装混凝土管, 在复量孔底高程无误后, 填写记录。底端先配置一节混凝土盲管, 用硬木托盘用钢丝绳揽吊, 徐徐下落孔内, 直至预定深度。盲管上接滤管, 对好接口, 外壁包一层80目尼龙滤布, 两管接头200mm, 用无纺布包扎, 其外再用3~4根毛竹片竖向固定, 用10#镀锌铁丝箍紧, 管外回填中粗砂。

4.4.3 洗孔、抽水

井管安装好后, 应立即进行洗孔, 不可拖延。洗井后, 出水量达到要求, 即开始正式抽水, 并且通过观测孔测记地下水位。

4.4.4 封井

本工程在基础结构施工完成以后, 经监理工程师批准, 开始有序地停抽封井, 确保质量, 不留隐患。为了保证封堵安全, 在拆封前先用砂砾回填, 上部0.5m填粘土夯实。

5 管井的运用管理

为保证管井降水的顺利进行, 要做好现场的管理工作。首先, 建立完善的组织机构, 合理分配各个职能部门的职责, 将具有的责任落实到具体的岗位和个人。其次, 制定完善的规章管理制度, 对施工现场的人员和机械设备进行管理, 保证其能够按照预期的程序运行, 使施工现场处于受控状态。再次, 为了保证施工现场的连续运转, 要做好备用电源管理, 将备用电源与专用线路进行并网, 在电力系统出现故障时, 能够及时启动备用电源, 保证生产的持续运行。为了加强对现场的管理, 要设置专业的监督小组, 对施工现场的线路以及各项设备的运行情况进行检查, 及时发现问题, 及时处理, 为施工的顺利进行提供基础的保障。

6 安全管理措施

安全施工是工程能够正常运行的基础, 所以做好现场的安全管理工作尤为重要, 要制定严格的安全管理制度, 并且对执行过程进行监督。配备专人监视降水情况, 及时发现问题及时处理。严禁在施工现场私拉乱接电线, 要设置专业的电工施工。做好现场安全监督管理工作, 严禁发生安全事故, 为施工创造有利的环境。

7 结束语

水利工程的快速发展, 对施工质量的要求不断提升, 基坑施工是整体施工质量的关键部分, 所以要保证基坑施工的质量。在地下水位较高的区域, 如果超出了设计的基坑高程, 就需要做好降水措施。管井降水具有良好的降水优势, 所以在基坑施工中广泛的应用。在实际的施工过程中, 还要结合工程现场的实际状况, 采用管井降水与其他降水方式相结合的方法, 以此保证最佳的降水效果, 为基坑施工创造有利的环境。

摘要：随着水利工程建设发展的越来越快, 在数量和规模上都有不同程度的增长。水利工程的施工环境一般比较恶劣, 施工现场的难度较高, 尤其是在地下水位较高的地区, 在进行基坑施工时, 要做好降水工作, 保证基坑工程的顺利进行。管井降水作为一种高效的降水措施, 被广泛的应用于基坑施工中, 并且取得了较好的效果, 文章对此进行阐述。

关键词：管井降水,基坑施工,基础施工,技术,应用

参考文献

[1]伍夕国, 彭东升.管井降水施工工艺在水电工程施工中的运用[J].水利水电施工, 2009 (04) .

[2]李亮.浅谈管井降水技术在地铁车站深基坑施工中的应用[J].城市建设理论研究, 2012 (34) .

管井降水的构造与施工 篇6

关键词：管井降水,基坑,施工工艺

前言

近些年来, 建筑行业发展迅速, 许多的建设项目纷纷上马, 在建设过程中, 需进行基坑的挖掘作业, 当地下水位埋深较浅时, 将会直接影响到基坑的开挖和后续施工, 因此需要采用管井降水技术来降低水位, 为后续的施工创造一个方便的环境, 同时通过人工措施, 使基坑内或基坑为的水位降低至基坑开挖面以下, 以方便放置地下水产生渗透破坏, 提高坑壁及围护的稳定性, 方便施工, 提高施工质量, 避免水下作业。本文将就管井降水技术的原理和实际应用进行相应的阐述。

1 基坑简述

1.1 基坑的概念和挖掘前的准备工作

基坑是指为进行建筑物 (包括构筑物) 基础与地下室的施工所开挖的地面以下基础空间。基坑开挖是一个复杂的工程, 在进性基坑开挖作业前需要完成以下工作:

1.1.1 对项目的地质状况进行搜集, 拿到第一手的岩土工程勘察资料、上部机构及基础设计资料等

1.1.2 根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题, 确定基坑的挖掘深度、挖掘范围和挖掘后能够达到的各项技术经济指标等。

1.1.3 调查邻近建筑、地下工程和有关管线等情况。

1.1.4 对项目地下水位进行测量以确定是否需要采取降水作业。

1.2 基坑降水的意义和方法

基坑降水为防止地下水通过基坑侧壁与基底流入基坑, 用抽水井或渗水井降低基坑内外地下水位的方法。基坑降水有管井降水、轻型井点降水、真空降水、明沟集水坑排水等措施, 其中真空井点与喷射井点适用于填土、粉土、粘性土、砂土的作业, 其水文地质特征是上层滞水或水量不大的潜水, 而管井降水法适用于粉土、砂土、碎石土、可溶岩、破碎带等土质, 其水文地质特征是含水丰富的潜水、承压水、裂隙水。采用何种降水方式需要根据实际情况进行选用, 以上这些方式没有最好的, 只有技术可行、经济合理、安全可靠才是降水的目的, 在选用降水措施时, 应对地下水位、水文地质情况、土壤渗透水情况、地下水蕴藏条件、补给汇水情况、基坑降水对周围建筑物的影响、排放下游、排水设施对后续施工的影响等, 在采用降水作业时, 施工方案需要经过专家论证, 同时需要注意的是, 我国目前淡水资源紧缺, 地下水过度开采、已造成大范围的降水漏斗、地表沉降, 在选用降水措施时需要十分注意, 结合实际情况可采用止水帷幕、冰冻法等方法进行施工。

1.3 降水方法分析

1.3.1 集水坑降水法:

是在基坑开挖过程中, 沿坑底周围或中央开挖有一定坡度的排水沟, 在坑底每隔一定距离设一个集水坑, 地下水通过排水沟流入集水坑中, 然后用水泵抽走。

适用范围:面积较小、土质较好、粗颗粒土层或粘性土层、降水深度不大的基坑 (槽) 开挖工程。

1.3.2 井点降水法:

在地下水位以下的含水层施工时, 常采用井点排水的方法。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。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。

(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:当基坑较深而地下水位又较高时, 采用轻型井点要采用多级井点, 这样, 会增加基坑挖土两、延长工期并增加设备数量, 显然不经济的。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血管作用, 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。

(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) 。

大口径井点和深井井点差不多, 只是一个是加深度, 一个是加大口径。

适用范围:井点降水法目前在建筑物、构筑物基础施工中使用广泛, 而在软土路基中使用较少。

2 管井降水的施工工艺和方法

管井降水的操作工艺如下: (1) 按设计要求布设井位并测量地面标高, 井位与设计要求偏差不宜大于300mm, 当因障碍物影响而偏差过大时, 应与设计人协商, 井位应采用显著标志, 必要时采用钢钎打入地面下300mm, 并灌入石灰粉。 (2) 当挖掘泥浆池时, 泥浆池位置的选择应根据现场条件确定。 (3) 为清除井位下障碍物, 应在井位处挖深坑, 一般直径800mm, 深1-1.5米, 当地下有废弃障碍物时, 用挖土机挖出障碍物并用粘土回填, 当井口土质松散时, 须设置护筒。 (4) 当进行凿井作业时, 根据地层情况采用冲击钻、正反循环钻等方法成孔, 一般采用地层自造浆护壁, 当遇到砂卵石地层时, 可采用粘土护壁成孔, 当地层土质松散时, 孔内泥浆应高于地面, 井径宜大于井管外经200mm以上, 且井管外径不宜小于200mm, 井管内径宜大于水泵外径50mm, 井孔应保持圆正垂直, 孔深不小于设计深度, 但也不可超深。 (5) 成井过程中需要不断注入清水进行换浆作业, 用水泵或捞砂管抽出沉渣。 (6) 井管采用无砂眼的管子, 在混凝土预制托底上放置井管, 在底部区间中间设导中器, 四周栓8号铅丝, 换换下方, 当管口与井口相差200mm时, 接上节井管, 接头处用玻璃丝布粘贴。 (7) 井管下入后立即填入滤料。滤料沿井孔四周用手推车均匀填入, 以防不均匀或冲击井壁, 以每一手推车为一个计量单位, 填滤料时, 应保持连续, 将泥浆挤出井孔, 应随填随测滤料填入高度, 当填入量与理论计算量不一致时, 应及时查找原因, 洗井后, 如滤料下沉量过大, 应不填至井口下1.5米处, 滤料必须符合要求, 合格率要大于90%, 杂质含量不大于3%。 (8) 当滤料填至设计高度后, 其上用粘土封填, 一般在每个降水井井口用砖砌保护井衬, 井衬表面抹砂浆。 (9) 成井后, 借助空压机清除孔内泥浆, 至井内完全出清水为止, 再用污水泵反复进行恢复性抽洗, 抽洗次数不得少于6次, 洗井应在4小时内进行, 以免时间过长, 护壁泥皮逐渐老化难以破坏, 影响渗水效果, 洗井后可进行试验性抽水, 确定水位降低能够满足要求。 (10) 潜水泵检查完毕后再用钢丝绳吊放, 置放到设计指定处, 然后铺设电缆和电闸箱, 安装并接通电源, 做到单井单控电源, 水泵的出水量应根据地下水位降深和排水量的大小选用。 (11) 联网抽降后应连续抽水, 不应中途间断, 水泵、井管维修应逐一进行, 开始抽水时, 因出水量大, 为防止排水管网排水能力不足, 可有间隔的逐一启动水泵, 如出砂量过大, 可将水泵上提, 如出砂量仍然较大, 应重新洗井。 (12) 抽水前应进行静止水位的观测, 并对抽水过程中每天记录水位数据。

3 结束语

基坑开挖时由于有些地下水水位浅, 因此必须采取降水作业将水位降低。文章就管井降水的概念以及其施工工艺和方法进行了介绍。

参考文献

浅谈管井降水动态管理与经济效益 篇7

近十年来,随着高层建筑的大量兴建,集岩土工程和结构工程为一体(包括挡土、支护、防水、降水、挖运土、监测和信息化施工的系统工程)的基坑及边坡支护技术,成为工程建设的一项热点问题。本文简要介绍管井降水设计,并采用动态管理,定时检测降深、出水量,抽水试验验证降水效果,进一步优化基坑降水方案的设计,提高经济效益,抛砖引玉,引发同行对管井降水设计的研究。

1 工程实例

1.1 工程概况

福州机场高速二期拆迁安置房位于福州市马尾区魁岐村。建5幢18层住宅楼,建筑高度52.9~54.5m,项目总建筑面积为60770m2,其中地上51267m2,地下9503m2。1#~3#楼和4#~5#楼各设一层整体地下室,地下室埋深约4.8m,4#~5#楼基坑长约105m,宽约16m,周长约257m,面积约1660 m2,呈长方形状;1#~3#楼基坑长约70m,宽约110m,周长约395m,面积约7755 m2;呈梯形状。

1.2 场地工程地质条件

(1)地形、地貌:拟建场地位于福州马尾魁岐村,现场为菜地,场地平坦,地貌为海陆交互沉积平原地貌单元。

(2)场地岩土层结构及特征:经本次钻探揭露,拟建场地在揭露深度内,其岩土层从上往下可分为11层,具体分述如下:(1)素填土(Q4ml):灰、灰黄、黑等杂色,稍湿,松散-中密,以粘性土为主,层厚0.1~2.1m;(2)淤泥质土:灰黑色,饱和,软塑状态,具水平层理,层厚0.6~5.8m;(3)中砂:灰、灰黄色,饱和,松散-中密,层厚4.4~22.3m;(4)淤泥:深灰、灰黑色,饱和,流塑,含少量腐植物,多具水平层理,层厚1.2~13.4m;(5)砂质粘土:褐黄、灰色,湿,可塑,主要成分为粘性土,层厚0.9~4.7m;(6)圆砾:灰褐、褐黄等色,饱和,稍密-中密状态,层厚0.55~8.8m;(7)粉砂:灰、深灰色,饱和,稍密-中密,层厚1.7~10.9m;(8)砂质粘土:灰、灰黄、褐黄色,湿、可塑,局部呈硬塑状态,层厚0.45~6.3m;(9)全风化花岗岩:灰黄色、灰白、灰褐色,中粗粒结构,散体状构造,层厚2.5~3.6m;(10)强风化花岗岩:褐黄色、灰白、灰褐色,中粗粒结构,散体状构造,层厚0.4~9m;⑾中风化花岗岩:灰、灰白色,中粗粒结构,部分地段细粒结构,块状构造,揭露层厚3.6~6.7m。

1.3 场地水文地质条件

拟建场地东侧为内河沟渠,闽江位于场地南侧约1000m,内河沟渠与闽江相通,具潮汛现象。

(1)第一含水层主要为赋存在“(3)中砂”中的孔隙潜水,其透水性好,富水量大,直接受相邻含水层和内沟渠水的侧向补给,受闽江涨退潮的影响较大,本层地下水位随南侧闽江的潮汐水位变化而变化。

(2)第二含水层主要为赋存在“(6)圆砾、(7)粉砂”中的孔■工程应用隙承压水和赋存在“(9)全风化花岗岩、(10)强风化花岗岩、⑾中风化花岗岩”中的基岩裂隙承压水。

1.4 基坑降水方案

场地主要含水层为“(3)中砂”,该层地下水位埋深为0.13~2.2m(罗零高程3.36~4.2m),基坑开挖后底板位于该层且位于地下水位以下。由于该层富水性好,基坑开挖会产生坑底突涌的渗透破坏现象,由于基坑开挖深度不大,基底土隆起及回弹变形较小。考虑基坑周边环境相对简单,决定采用坑内设管井降水结合集水坑明排方法进行基坑降水处理,基坑坡顶设置截水沟,阻止地表水流入基坑内,以确保基坑施工安全。降水周期3个月。

2 降水方案优化

由于降水措施费按固定台班包干使用,在不影响正常施工条件下,出于设计单位富余量考虑及类似工程实践经验,该工程降水措施费有节约的空间。决定对原设计方案(见表1、表2)进行优化,即采用管井数量按原设计施工,抽水泵数量根据岩土工程详细勘察报告有关参数进行优化确定。

2.1 管井降水设计参数及计算公式

(1)管井降水设计参数(1#~3#楼基坑为例):

水位降深:3.9m;过滤器半径:0.11m;过滤器有效工作部分长度:13m;水头高度:21m渗透系数:30.8m;单井出水量:300m3/d。

l'-过滤器有效工作部分长度;d-渗透系数;a'-与含

水层渗透系数有关经验系数:取30。

(2)管井出水量计算:

计算公式:

式中:Q-基坑出水量;S-基坑设计水位降深值3.9m;L-过滤器工作部分长度(m);b-基坑中心到河岸边距离55m;r0-基坑等效半径r0=0.29(70+110)=52.2m;k-土渗透系数;m-由含水层底板到滤头有效工作部分中点长度14m;h-潜水含水层厚度21m;R-影响半径。

(3)降水井数量计算:

N=4258.62/300=14.195个,取15个。

(4)同理4#~5#楼基坑需要降水井的数量为9个。

2.2 降水方案的制定

根据基坑涌水量的理论计算和降深验算的结果,结合工程特点,4~5#楼基坑沿纵向在基坑内南北两侧各布置一排井点共计9个,基坑中心布置备用井(兼做观察井)6个,每排井点距基坑边线1m;1#~3#楼基坑沿四周均匀布置共计15个,基坑中心布置备用井(兼做观察井)10个,降水井的布置按35m的间距较均匀地放置于基坑内,但要避让已有柱桩及未来地下室底承台和基础梁等位置,考虑到基坑东侧内河沟渠与闽江相通,具潮汛现象等因素靠沟渠周边布井适当加密到间距为30m。

3 管井运行动态管理

为确保降水工程顺利实施及优化方案的可行性,决定在实践施工中加强降水的动态化管理,定时检测降深、出水量,采用抽水试验验证降水效果,以便进一步优化基坑降水方案的设计,根据施工进度及不同阶段要求分三阶段进行。

3.1 土方开挖准备阶段

抽水试验于2009年7月27日开始进行,抽水试验采用型抽水,流量观测采用水表进行,水位降深采用电测水位计量测。试验成果见表3。经过两天时间的抽水试验,认为基本能够满足要求,水量基本满管,抽气现象逐步减少,降水效果明显,能够满足开挖要求。

3.2 土方开挖至底板结束阶段

采用随开挖进度陆续增加水泵数量不间断降水。水位降深在满足施工要求的时候,应尽量选择较小水位的降深,一般降到操作面下0.5m即可(有特殊要求的除外),这样可最大程度上避免降水对地层的影响,也避免资源浪费。这就需要每天实时观测水位(见图1),并做好记录。且根据水位监测情况做好水泵增减工作,达到最佳效果。

3.3 底板结构完成至地下室封顶阶段

采用间歇抽水,即7:00~19:00抽水,其他时间停抽,确保水位控制在距底板底300mm。水位监测结果(见图2)。

4 动态管理经济效益

根据设计要求基坑降水周期为3个月,在确保工程安全实施的情况下对管井实行动态管理(见图3),水泵抽水台班数比原设计方案节省50%,台班费用按投标价计算。则节约费用=3×90×100×20=54万元。扣除实行动态管理人员2名工资1.5万元,净节约52.5万元,取得较好经济效益。

5 结语

基坑工程开挖施工过程,遇有台风“莫拉克”登陆,基坑的降排水能力均能满足要求,地下室最终如期顺利地完成封顶。实践证明,上述保留管井数量,减少潜水泵数量的降水方法,对其实施动态管理,在福州机场高速二期拆迁安置房项目的应用是成功的,保证了基坑的支护结构安全,为工程的施工提供了较为稳定、舒适的场地条件,又节约降水措施费用。并为管井基坑降水施工实践,提供了较好的措施方法和良好的参考意见。

摘要：本文结合实际工程阐述管井降水设计,同时采用动态管理,定时检测降深、出水量,采用抽水试验验证降水效果,以便进一步优化基坑降水方案的设计,提高经济效益,对类似工程施工具有一定参考意义。

关键词：管井降水,动态管理,经济效益

参考文献

[1]JGJ120-99,建筑基坑支护技术规程[S].

[2]GB50021-94,岩土工程勘察规范[S].

[3]建设工程技术与计量[M].中国计划出版社