轻型井点（精选8篇）
轻型井点 篇1
工程中应用轻型井点法降低地下水位是沿基坑4周以一定间距埋入直径较小的井点管到地下蓄水层内, 井点管上端通过弯联管与集水总管相连, 利用抽水设备将地下水通过井点管不断抽出, 使原有地下水位降至基底以下。施工过程中应不间断地抽水, 直至基础工程施工结束回填土完成为止。
例如:某工程紧邻江岸, 水文地质勘测报告表明:自然地面以下1m为亚粘土, 其下8m厚为细沙层, 再下为不透水层, 地下水位于地面下1.5m左右。该工程拟开挖的基坑长12m、宽8m、深4.5m, 根据降水深度及土质情况选用轻型井点法降低地下水位。
1 轻型井点设备
1.1 轻型井点设备的组成
由管路系统和抽水设备组成。管路系统由滤管、井点管、弯联管和总管组成。抽水设备常用的是真空泵。
井点管采用管径为65mm的无缝钢管, 长6m, 上端用弯联管与总管连接, 下端配有1m的滤管, 滤管的管壁上钻有19mm直径的小圆孔, 外包两层滤网, 管壁与滤网之间用铁丝绕成螺旋形隔开, 滤网的外面用粗铁丝网保护。总管由管径100mm的无缝钢管分节连接而成, 每节长4m。
1.2 轻型井点设备工作原理
轻型井点是利用真空原理提升地下水的。由于真空泵不断抽吸, 井点管内产生真空 (负压) , 于是地下水在大气压力作用下从土壤孔隙内向压力较低的孔隙内流动, 一直流到压力最低的井点管里, 经过过滤箱, 分离出水中细砂, 再被提升到水气分离器, 地下水由水泵排走, 空气集中在上部由真空泵排出。当水多来不及排出时, 水分离器内的浮筒靠水的浮力托举向上, 将通向真空泵的通路关闭, 防止水进入真空泵。
2 井点布置
轻型井点的布置要根据基坑平面形状及尺寸、基坑深度、土质、地下水位高低及流向, 降水深度要求等因素确定。
2.1 平面布置
根据土质情况, 选定边坡坡度为1:0.5。基上坑口尺寸为12m×16m, 基坑宽度较大, 作平面布置为环状井点, 为防止局部漏气, 井点管路基坑壁1m, 总管长L= (12+2+16) ×2=60m。
2.2 高程布置
为降低井点管的埋置面, 将总管埋设在地面下0.5m处, 需要先开挖深0.5m的沟槽, 在槽底铺设总管。基坑中心降水深S=4.5-1.5+0.5=3.5m。
采用一级轻型井点, 井点管的埋设深度H (不包括滤管) 用下式计算:
H≥H1+h+IL
式中H1为井点管埋置面至基坑底面的距离;
h为基坑底面至降低后的地下水位线的距离;
I为水力坡度;
L为井点管至基坑中心的水平距离。
H=4.5-0.5+0.5+1/10×14/2=5.2m
选用直径为50mm, 长6m的井点管, 以及直径为50mm, 长1m的滤管, 埋入土层中5.8m处 (井点管露出地面0.2m) 。
3 轻型井点计算
3.1 基坑涌水量
井点管和滤管全长为7m, 滤管下端距不透水层1.7m, 基坑长宽比小于5, 为无压非完整井轻型井点。另外现场实测土壤的渗透系数为5m/d。
无压非完整井基坑涌水量按下式计算
式中Q为无压非完整井轻型井点总涌水量;K为渗透系数;H0为抽水影响深度;S为水位降低值;R为抽水影响半径;X0为环状轻型井点的假想半径。经计算H0=10.73m;R=41.79m;x0=8.95m;Q=410m3/d。
3.2 井点管数量计算与井距确定
井点管数量按下式确定
式中n为井点管数量;d为滤管直径;为滤管长度。
故n=26;井距D=2.46m。确定井点管数量为26根, 井距为2.4m。
3.3 抽水设备的选择
总管长度为64m, 选用W5型干式真空泵抽水设备。最低真空度为hk=70k Pa;水泵所需的流量Q=451m3/d=18.8m3/h;水泵的吸水扬程Hs≥7m。
根据水泵的流量与扬程, 选择2B19型离心泵, 其流量11~25m3/h, 吸水扬程6~8m, 满足要求。
4 井点施工与运行
4.1 井点安装
施工顺序是:先排放总管, 再埋设井点管, 然后用弯联管将井点管与总管连接, 最后安装抽水设备。
(1) 井点管的冲孔
采用冲孔法成孔, 冲管直径70mm, 冲管长度7m, 下端装有圆锥冲嘴, 在冲嘴的圆锥面上钻有3个喷水小孔, 各孔之间焊有三角形立翼, 以辅助水冲时扰动土层, 便于冲管更快下沉。冲管上用胶皮管与高压水泵连接, 利用起重设备将冲管吊起插在井点的位置, 利用高压水将士冲松, 冲管边冲边沉, 冲孔时应使孔洞垂直, 上下孔径一致, 冲孔直径为300mm, 直至比滤管深度低0.5m时为止, 关闭水枪后拔出。
(2) 井点管的埋置
井孔冲成后, 拔出冲管, 立即插入井点管, 并在井点管与孔壁之间填灌厚度80mm的粗砂滤层, 充填高度达到滤管顶以上1m, 然后用粘土封闭。
4.2 井点运行
井点管沉没完毕即可接通总管和抽水设备, 然后进行试抽。要全面检查管路接头的质量, 井点出水状况和抽水机械运转情况等, 如发现漏气和死井 (井点管淤塞) 要及时处理, 检查合格后, 井点孔口到地面下0.5~1m的深度内应用粘土填塞, 以防漏气。
轻型井点运行时应连续抽水。否则滤网易堵塞, 也易抽出泥砂和使出水混浊, 并可能引发附近建筑地面沉降。抽水过程应调节离心泵的出水阀, 控制出水量, 使抽水保持均匀。降水过程中应按时观测流量、真空度和井内的水位变化, 并做好记录。
5 结论
通过井点管抽出地下水, 2d以后通过观测孔发现地下水位降至坑底以下, 形成了稳定的水位曲线, 由于在开挖及基础工程施工过程中利用该轻型井点设备连续稳定地降低了地下水位, 使所挖土体始终保持干燥状态, 从根本上解决了地下水涌入坑内的问题, 保证了工程质量和施工安全。
参考文献
[1]廖代广.建筑施工技术[M].武汉:武汉工业大学出版社.
[2]朱燕.建筑施工[M].北京:清华大学出版社.
轻型井点降水的质量通病与防治 篇2
【关键词】轻型井点降水；质量通病；防治措施
在当前工程施工的过程中，轻型井点降水由于具有操作简单、管理方便的特点，因此得到了人们的广泛应用。不过，由于在施工的过程中，容易受到各方面因素的影响，所以在实际应用的过程中，会出现许多问题，这些问题不仅对工程施工的治理有着一定的影响，还可能出现一些安全事故。为此，我们就要对轻型井点降水中存在的质量通病进行分析，从而采用相关的防治工作，来对其进行处理，以确保工程施工的治理。下面我们就对轻型井点降水的质量通病和相关的防治措施进行介绍。
1、滤管淤积
在轻型井点降水施工的过程中，时常会出现虑管淤积的现象，这就对会导致虑管出现渗水不畅的情况，无法对土方工程中存在的地下水进行有效的处理。
1.1预防措施 在通常情况下，施工人员一般都会将虑管的位置设置在渗水量比较大的土层结构当中，并且根据工程施工的实际情况和相关要求来对其进行井点孔的打设，其中井点孔的直径通常都不会小于30cm。在对砂率料进行选取的过程中，技术人员也要对其进行相应的处理，将滤料中存在的杂质去除。当井点孔的深度达到工程施工的相关要求时，施工人员也应该在孔内放入泥水来对其进行稀释，然后再填入相关的砂率料来对其进行处理。而我们在对砂率料进行回填的时候，施工人员也应该根据施工的相关要求，将砂率料进行均匀的填制，这样才能有效的保证轻型井点降水虑管在工程施工的过程中，其工作性能得到有效的保障。不过轻型井点降水虑管在实际工作中，有时也会出现渗水量不足的情况，这就对土方工程施工有着一定的影响，因此在发现此类问题的时候，我们就要对其进行及时的处理。
1.2防治方法 轻型井点降水虑管出现渗水量不足的情况，一般都是因为井点孔直径过小，深度不够所造成的。因此发现此类情况的时候，施工人员根据工程施工的实际情况和相关要求；来对孔径和孔深进行适当的加大，在其达到工程施工的相关要求在将其进行沉淀。此外，砂率料灌砂量不足也极其容易出现渗水量不足的情况，因此我们在对进行处理的过程中，首先要对问题产生的原因进行分析，从而采用相应的防治方法来进行处理，从而使得灌砂量不足的渗水性能得到保障。
2、水质浑浊
施工人员在轻型井点降水施工的过程中，有时也会出现地下水水质浑浊的情况，而且水中的含沙量过大。
2.1预防措施 为了防治人们在轻型井点降水施工的过程中，出现水质浑浊的情况，施工人员就要对井点滤网进行相应的保护，在确保滤网完好无损的情况下，来将其投入到工程施工当中。如果我们在对滤网进行检查的过程中，发现滤网出现破损、严密性不足的情况，施工人员还要对其进行及时的修补，从而保证井点滤网的正常使用。另外，我们在对井点滤网进行选择的过程中，施工人员，也要根据工程施工的相关要求和土层土质的实际情况，来对其进行选取，在一般情况下我们都会选择滤层厚度在60～80mm的滤网。
2.2防治方法 如果我们对地下水进行抽出的过程中，其水质始终呈现出一个浑浊的状态，那么我们就要立即停止滤网的使用，并对其进行重新成孔处理。
3、真空度过低
在轻型井点降水施工时，塑料弯连管出水量少，气泡较多的情况，这也对工程施工的治理有着极为严重的影响。
3.1预防措施 在井点施工的过程中，各个井点虑管的高程必须要保持一致，而且根据工程施工的实际情况，来对每个井点开挖面的距离进行有效的控制，在一般情况下，距离基坑上口的宽度通常都不会小于1m，而且在对其管道系统进行安装的时候，我们也要对管道系统的严密性进行检查，在检查合格以后才能将其投入使用。
3.2防治方法 轻型井点降水管道系统出现真空度过低的原因，主要是在于集水总管的沉降量过大，使其出现变形的情况，从而导致管道系统的严密性不足，因此我们在对其进行处理的过程中，首先就要对管道系统的高程进行适当的调整，然后在对管道系统的连接处的气密性进行检测，在处检测合格以后，在将其投入使用。
4、气水分离失控
干式真空泵缸体中发出连续的撞击声，真空泵的活塞缸体内有水吸入。
4.1预防措施 气水分离箱在进入施工现场前必须保养，确保能够正常使用；气水分离箱的水位器上下两端应安装有旋塞，紧急情况时能关闭，以防止外面空气进入箱体内；气水分离箱的上下两只筒体应密闭，防止漏气；离心泵与气水分离箱之间的阀门应可靠，防止漏气；离心水泵的出水量应控制适度，使能保持连续出水。
4.2防治方法 听到排气缸体内发出撞击声后，应立即将气缸下面的放水旋塞开启，使气缸内的积水排除，排净积水后，将放水旋塞关闭；若撞击声仍连续不断，气缸下面的旋塞不断有水排出，则停泵检查真空泵活塞与气缸末端留有的间隙状况等，待处理后不再有撞击声时，才可按规定操作顺序，重新开泵使用。
5、升温过高
干式真空泵抽水机组的排气缸体温度上升异常，降水无法正常进行。
5.1预防措施 干式真空泵抽水机组开动前，必须对冷却水箱内灌满清水；冷却水泵、水箱及管路经保养且完好，方可正常使用；真空泵运转期间，要经常检查缸套温度状况，以确保设备运转正常。
5.2防治方法 发现真空泵活塞缸体温度升高很大时，若冷却箱内无水，应立即加满清水，若因冷却水管堵塞或气水分离箱内泥沙等淤积使热交换失败，则用外面的冷却水来降温。
6、井点出水量小
井点的出水量偏少，地下水位降深比预计浅得多。
6.1预防措施 该方面的预防措施同“滤管淤塞”的预防措施；滤清器、井点管及总管等管路在使用前应清除积存在内部的残存泥砂及垃圾等淤积物；塑料连接短管必须确保从井点管流向集水总管的过水断面积；需要开足的阀门必须开足，并加以确认。
6.2防治方法 滤清器被泥砂等积满淤塞，应关闭总闸阀迅速清除；对降水重要地段滤管淤塞的井点应拔出，洗清井点滤管后重新下沉井点，或在临近位置补打井点。
7、结语
由此可见，轻型井点降水技术在实际应用的过程中，还存在着许多的质量问题，这些问题不仅对工程施工的质量有着严重的影响，还是得加大了成本的消耗，因此我们在对其进行施工的过程中，一定的根据工程施工的实际情况，采用相关的防治措施来对其进行处理，以确保工程施工的治理，使其施工成本和工期都可以得到有效的控制。
参考文献
[1]党宏斌，高军侠.轻型井点降水的施工工艺及应用[J].河南水利与南水北调，2011（24）
深基坑轻型井点降水及支护 篇3
关键词：深井井点降水,轻型井点降水,支护
0概述
通过对施工场地的水文地质分析、基坑涌水量计算, 确定采用轻型井点降水与深水井降水相结合的降水方案, 基坑支护采用间断锚喷支护的方式, 能有效缩短工期, 解决涌水量大的难题, 改善了工作条件, 防止了流砂发生, 减少了土方开挖量, 降低了降水费用, 加快了施工进度。
1 地质情况
在勘探揭露深度范围内有地下水分布, 水位埋深在-2.8米, 随着雨季的到来地下水位还将抬高。含水层为粉土及粉细砂和中砂, 透水性较强, 富水性较弱。地下水水质类型为HCO3′-Mg和HCO3′-Mg- (K·+Na·) -Ca型水, 对砼和砼中的钢筋无腐蚀性, 对钢结构有弱腐蚀性。
场区地下水类型为孔隙潜水层滞水, 主要含水层为素填土、粉质黏土和粉质黏土中。
2 降水方案选择
深井井点降水是在深基坑的周围埋置深于基底的井管, 使地下水通过设置在井管内的潜水泵将地下水抽出, 使地下水位低于坑底。本井点具有排水量大, 降水深 (>18m) , 不受吸程限制, 渗水面积大, 排水效果好;井距大, 对土层的干扰小;可用于各种情况, 不受土层限制;成孔 (打井) 用人工或机械均可, 较易于解决;井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单, 施工速度快;如水管采用钢管、塑料管, 可以整根拔出重复使用;单位降水费用较轻型井点低 (80~120元/m) 等优点;但一次性投资大, 成孔质量要求严格。
轻型井点系在基坑外围埋设井点管深入含水层内, 井点管的上端通过连接弯管与集水总管连接, 集水总管再与真空泵和离心水泵相连, 启动抽水设备, 地下水便在真空泵吸力的作用下, 经滤水管进入井点管和集水总管, 排出空气后, 由离心水泵的排水管排出, 使地下水位降低到基坑底以下, 使基坑保持干燥状态, 可以改善工作条件, 防止流砂发生, 边坡系数可增大, 从而减少了土方开挖量。本法具有机具设备简单, 使用灵活, 装拆方便, 降水效果好。可提高边坡的稳定, 防止流砂现象的发生, 降水费用较低等优点。
因拟建工程周围无大型建筑物, 场地开阔, 能够满足放坡开挖条件, 同时此基槽施工时定在3、4、5、6月份 (雨季为6、7、8月份) , (6月份) 正赶上雨季故考虑采用大放坡, 坡度系数按1:1, 根据该地段的施工经验首先在基槽外围先设25口管井井点法降水, 井深22米, 直径500mm, 内置管径80的潜水泵。后采用二级轻型井点降水, 一级轻型井点布置在基坑外测约8.5米处, 采用覫50钢管作为滤管, 管长5米, 滤管间距1.5米, 待水位降至-6米以下时, 开挖第一层基槽土方, 然后布置二级井点, 间距1.5米, 待水位降至基槽底以下时, 开始开挖第二层基槽土方。并在四面槽边1.5米处采用M5水泥砂浆砌0.3米高, 0.24厚挡水墙, 防止其他水源 (如雨水) 进入基槽。
管道安装应先沿井点管线外侧, 铺设集水总管, 并用胶垫螺栓连接水箱水泵, 各井点管用塑料透明管或胶皮管与总管连接好, 再用10#铁丝绑好, 防止管路不严漏气而降低整个管路的真空度。
3 流沙层深基坑降水量计算
(1) 降水影响半径计算公式:
R———降水影响半径
S———水位降低值10m
K———土壤的渗透系数, 此处1.5m/d
H———含水层厚度, 此外取11m (第 (6) 层粉土底标高为-14.1m, 现地下水位取3m) 经计算R=79.17m
(2) 基坑等效半径, 计算公式r0=0.29 (a+b)
a———基坑长度140mb———基坑宽度45m
经计算r0=53.65m
(3) 基坑涌水量计算:根据水井理论, 采用均质潜水非完整井涌水量计算公式:
式中:Q—基坑日涌水量
K—土壤渗透系数取1.5m/d
H—潜水含水层厚度, 根据地质勘探报告取11m
S—基坑水位降深值10m
R—降水影响半径, 计算值为79.14m
r0—基坑等效半径, 计算值为53.65
每根井管最大进水量q=120×3.14×0.04×0.8×0.79=4.7m3/d, 根据现场情况和类似基坑施工经验, 布置井点一级井点井距1.5m, 周长约270m, 井点数为180根;二级井点井距1.5m, 周长约210m, 井点数为140根。
4 流沙层深基坑的支护方案
按照支护结构安全可靠、施工工期短、造价低, 经济合理、有利于土方工程开挖, 土方施工工期短的原则设计本支护方案。
本基坑开挖深度最深处9.92m, 属较复杂基坑工程。目前常用的支护型式有土钉墙、桩锚结构及土钉墙与桩锚结构联合支护, 其中支护造价最低的支护型式土钉墙或设置加强措施的复合型土钉墙, 其次是土钉墙与桩锚结构联合支护, 桩锚结构相对造价最高。但是, 支护方案的选择除了保证经济外, 还必须考虑其与实际工程的实用性。根据本场地的工程地质条件、基坑开挖深度及周边情况, 结合以往类似工程施工的成功经验, 本基坑根据放坡不同, 采用复合土钉墙支护方案。
基坑西侧开挖深度9.92m, 采用1:0.4放坡, 为A类基坑支护, 实施支护到顶方案。
面层施工参数:土钉支护的面层作用主要是限制土钉之间土体的变形, 将土体侧向压力有效地传递给土钉, 并调整相邻土钉的受力状态。根据全长注浆土钉的受力分析及工程数据测试, 土钉端部和面层受力较小, 面层厚度不必太厚。面层网筋采用准6.5钢筋编网, 双向间距300×300mm, 喷射砼厚度为80mm强度C20, 土钉采用准20钢筋, 并与加强横向梁钢筋与土钉端部相焊接, 土钉长度9m至13m之间。
坡顶喷射1.0m反坡, 网筋间距为400×400mm, 绑扎第一层面层网筋预留反坡网筋长度, 待第一层护坡坡面施工完成后, 开始反坡施工。
坡顶设置地锚加固, 与第一层横压筋相连接。在有水层面设置排水管以排出坡体内水, 以保证坡体稳定性。
基坑南侧、北侧开挖深度9.92m, 采用三级放坡加二缓步台。为B类基坑支护, 上部支护到-4.5m.采用1:1放坡, 下部采用土钉支护, 设三排土钉, 主筋为Ф20长度6~12m, 上部-4.5m以上不做支护, 降低造价, 采用防水布覆盖防止明水渗透影响边坡稳定。
面层施工参数:土钉支护的面层作用主要是限制土钉之间土体的变形, 将土体侧向压力有效地传递给土钉, 并调整相邻土钉的受力状态。根据全长注浆土钉的受力分析及工程数据测试, 土钉端部和面层受力较小, 面层厚度不必太厚。面层网筋采用准6.5钢筋编网, 双向间距300×300mm, 喷射砼厚度为80mm, 强度C20, 每层土钉采用准20钢筋做加强筋与土钉端部相焊接。
东侧土方开挖采用1:3放坡, 大放坡开挖能满足要求, 不做防护处理
5 结论
通过对深基坑降水方案的选择及支护方式的确定, 有效缩短工期, 解决降水的难题, 改善了工作条件, 防止了流砂发生, 减少了土方开挖量, 降低了降水费用。
参考文献
[1]GB50300-2001工程施工质量验收统一标准[S].
轻型井点 篇4
1 施工现场概况
河北沧州化工集团110万t/年PVC项目热电厂区破碎筛分间工程,为三层框架结构,建筑面积1 450 m2,平面尺寸为18 m×15 m,基底深-6.45 m,在-3.5 m～-8.2 m地质层为流砂层,流砂层厚约2.3 m,呈斜坡分层走向,基础形式为钢筋混凝土桩基础。在基坑四周分别设置了四眼25 m的大口径井点进行降水,降水10 d后进行基坑开挖,当基础开挖至-3.5 m时遭遇流砂,基坑内的水不断地流入,并有相当一部分细砂带入坑内,无法继续下挖。
2 基坑流砂形成原因、轻型井点降水治理流砂原理与计算
2.1 原因分析
流砂形成是因为土方开挖时,开挖标高与场外地下水位的标高出现高差时,场地外的水向开挖面低处流动,此时动水压力方向向上,将细粉砂带往开挖面,坑底下面的土产生流动状态,随地下水一起涌进坑内,边挖边冒,无法挖深的现象称为“流砂”。
2.2 利用轻型井点降水治理流砂原理
轻型井点降水系统主要机具设备由井点管、连接管、集水点管及抽水设备等组成,其是在基坑周围竖向埋设一系列井点管深入含水层内,注意务必将井点管的滤水段设置在流砂层内,以连接管与集水总管连成,再与自吸加强泵相连,在流砂层内抽水,使动水压力方向向下,将地下水位降低到基坑底以下,从而解决水中流砂的问题。
2.3 动水压力分析与施工计算
2.3.1 动水压力分析
流砂的产生与动水压力有密切关系,水在土中渗流时,受到土颗粒的阻力,水对土颗粒则产生一个压力,这个压力叫动水压力,当渗流从下向上时,动水压力与重力作用相反,如动水压力不小于土的浸水密度时,土颗粒便会悬浮失去稳定,变成流动状态,被水流带到基坑内,从而发生流砂。动水压力越大,流砂越严重。
2.3.2 施工计算
基坑已挖至-3.0 m,计划在-3.0 m作业面上进行布置井点,由于基坑尺寸为18 m×15 m,水平面积较大,且降水深度超过6 m,所以采用环形井点布置,挖土运输设备出入道可不封闭,井点管距坑壁1.5 m,间距1.8 m,入土深度达到储水层,即流砂层,且比基坑底深1.2 m,井点管用ϕ25 PVC管,集水管采用ϕ50 PVC管。滤水管底距离不透水黏土层0.3 m,按无压完整井进行设计和计算。
基坑总涌水量及井点管数量和间距计算。
含水层厚度:H=9.3-0.6=8.7 m。
降水深度:S=6.45-0.6+0.5=6.35 m。
基坑总涌水量:
Q=1.366KS(2H-S)/(lgR-lgX0)=550.9 m3/d。
单井出水量:q=65ПdL(k)1/3=20.8 m3/d。
需井点管数量:n=1.1Q/q=30根。
采用的井点管数量为30+16=46根,井点管间距平均为:
D=2×(10+15+18+10)/(46-1)=2.36 m,取1.8 m。
实际需要井点管数量为:
n=[2×(10+15+10+16)/1.8]-2=55根。
校核水位降低数值:
h=[H2-Q(lgR-lgX0)/1.366k]1/2=2.35 m。
实际可降低水位S=H-h=8.7-2.35=6.35 m,与需要降低水位数值6.35 m相符,故布置可行。
3 施工工艺与质量标准
3.1 施工器材准备
1)施工材料。
井点管选ϕ25 PVC管,每根长7 m(滤水管长1.2 m),共70根,集水总管选ϕ50 PVC管65 m,ϕ50-25 PVC三通36个,密封胶6 kg。
2)施工机具。
打井设备两套(包括三角架,钻机等),自吸加强泵四台(吸程要求在8 m以上,扬程在10 m以上),压水井四台。
3.2 井点管施工工艺
1)井点布置。
采用在基坑四周环形布设井点,挖土设备进出通道可不封闭,间距可达5 m,井点管距坑壁不小于1 m,间距1.8 m,埋深达到流砂层内,测量放线后,用白灰打点。
2)井点成孔。
首先将三角架支起后,用钻杆在打点处进行钻孔,成孔深度6.8 m,成孔后,将井点管插入孔中,管周围用细砂填满,预留出0.3 m在地面上,以便与集水管连接。
3)井点管埋设。
成孔用冲击或钻机成孔,孔径300 mm,井深比井点设计深50 cm,洗井用0.6 m3空压机,长度1.2 m,然后用1 000目的细砂布将打孔的部位缠绕三层,端口封死,以防进入流砂;冲孔完成后,将井点管插入孔中,注意滤水端向下,然后用砂子在管周围灌实固定,以不漏气为原则,然后预埋端头30 cm与集水管相连。
4)管的连接。
总管设在井点管外侧50 cm处,井点管埋设完毕后,用三通将井点管与集水管连接起来,每14根～15根井点管与集水管连起来后与自吸加强泵相连,在自吸加强泵处安装手压机井,用以排除管道中的空气,保证系统的气密性。
5)井点系统使用。
一组井点管部件连接完毕后,与抽水设备连通,接通电源,即可试抽水,检查有无漏气,淤塞情况,出水是否正常,如有异常情况,应检修后方可使用,如压力表读数在0.15 MPa～0.20 MPa,真空度在93.3 kPa以上,表明各连接系统没有问题,即可投入使用。井点运行后要连续抽水,并配用双电源以防断电。
6)井点拆除。
基础及地下结构完成并回填土后,方可拆除井点系统。拔出可借助倒链,所留空洞用砂或土堵塞。
7)沉降观测。
井点降水时,应对水位降低区域内的建筑物进行沉降观测,发生沉陷或水平位移过大时,应及时采取防护技术措施。
3.3 成品保护
1)井点成孔后,应立即下井点管并填入豆石滤料。不能及时下井点管时,井孔应盖盖板。2)井点管埋设后,管口要用木塞堵住。3)井点使用应保持连续抽水,并设备用电源。
3.4 质量标准
1)井点管间距、埋设深度应符合设计要求,一组井点管和接头中心应保持在一条直线上。2)井点埋设应无严重漏试、淤塞、出水不畅或死井等情况。3)埋入地下的井点管及井点连接总管,应保证连接牢固。4)各组井点系统的真空度应保持在55.3 kPa～66.7 kPa,压力应保持在0.16 MPa。
4 安全措施
1)冲、钻孔机操作时应安放平稳。2)已成孔尚未下井点前,井孔应用盖板封严。3)各机电设备应有专人看管,电气必须一机一漏一闸,严格接地、接零和安漏电保护器,水泵和部件检修时必须切断电源,严禁带电作业。
5 注意事项
1)成孔时如遇到地下障碍物,可以空一井点,钻下一井点。井点管滤水管部分必须埋入含水层内。2)井点使用后,中途不得停泵。3)井点使用时,正常出水规律是“先大后小,先混后清”,如不上水,或一直较混,或出现清后又混等情况,应立即检查纠正。真空度是判断井点系统是否良好的尺度,一般不低于55.3 kPa～66.7 kPa。4)井点管滤水端钻孔时,间距应小于7 cm,太大则不足以保证抽水的连续性,用砂布缠绕时务必缠严,并捆扎牢固。5)井点管与集水管连接时一定要采用专用粘布将丝扣缠紧后连接,并在连接处涂抹密封胶,以保证系统气密性良好。6)在自吸加强泵处1 m范围内安装手压井,用以排除在安装过程中及抽水过程中,抽水系统中存在的空气。7)在泵抽水过程中随时检查机器用油情况,发现缺油,及时加油,以免机器损坏,抽水停止,引起流砂上涨。8)现场备一台备用泵,以便有泵损坏时及时替换,保证抽水成果。9)现场设两人昼夜值班,发现异常情况及时处理,保证抽水的连续性。10)每台泵设一开关箱,内设漏电保护器及开关确保用电安全。11)抽出的水经沉淀池沉淀后排入市政管网,不能随地排放。12)在土方开挖后,应保持降低地下水在基底0.5 m以下,以防止地下水扰动地基土体。
6 使用效果
按上述方法处理后,南侧抽水的第2天,流砂停止流动,可上人行走,抽水5 d后,流砂彻底治住,在第6天,挖掘机进行土方开挖,开挖至基底标高时,砂层固结,汽车可在砂层上行驶,流砂未再发生。
7 结语
1)用轻型井点处理基坑流砂,效果好,立竿见影。2)轻型井点系统比较经济,井点管造价仅为50元/根,整套系统总造价8 460元,比大口径降水要节省41%左右。3)施工简单方便,迅速快捷,生产效率高。此系统三个人即可操作,工艺比较简单,操作工人培训1天即可上岗工作,日生产管井15眼～18眼。4)安全性好。由于轻型井点系统是降浅层水,不会形成大的降水漏斗,对
参考文献
[1]代国忠.土力学与基础工程[M].北京:机械工业出版社,2008:490-500.
[2]《建筑施工计算手册》编写组.建筑施工计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
轻型井点 篇5
关键词：轻型井点,降水,注意的问题
在建设中, 常会遇到若干深、大基坑的土方开挖施工。一些沿江项目地下水位高, 地质属粉质砂土或淤泥质粉质粘土, 并夹有薄层粉砂。在这些软弱土层的施工挖土时, 往往会受流砂困扰, 土方挖了又涨, 涨了又挖, 对基坑开挖造成极大困难, 不但难以达到预定设计深度, 且易于导致边坡失稳, 酿成塌方等重大事故。因此, 降水是工程建设中一项重要的环节, 而井点降水又是降水中的关键技术。
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, 现以具体工程为例来简述轻型井点降水的施工。该方法是土方工程、地基与基础工程施工中的一项重要技术措施, 能疏干基土中的水分、促使土体固结, 提高地基强度, 同时可以减少土坡土体侧向位移与沉降, 稳定边坡, 消除流砂, 减少基底土的隆起, 使位于天然地下水以下的地基与基础工程施工能避免地下水的影响, 提供比较干的施工条件, 还可以减少土方量、缩短工期、提高工程质量和保证施工安全。
某项目位于哈尔滨松花江北岸, 所处位置四周开阔, 有利于工程施工;但由于地势低洼, 施工又正逢雨季, 季节施工措施比较复杂;由于临近松花江, 又处于堤外高水位区, 降水施工必须谨慎考虑。轻型井点按间距50m×50m设置, 深度按7m设置。
1 施工准备
施工机具:
1.1 滤管:
Φ38~55mm, 壁厚3.0mm无缝钢管或镀锌管, 长2.0m左右, 一端用厚为4.0mm钢板焊死, 在此端1.4m长范围内, 在管壁上钻中15m的小圆孔, 孔距为25mm, 外包两层滤网, 滤网采用编织布, 外再包一层网眼较大的尼龙丝网, 每隔50~60mm用l O号铅丝绑扎一道, 滤管另一端与井点管进行联结。
1.2 井点管、连接管、总管。
井点管Φ38~55mm, 壁厚为3.0mm无缝钢管或镀锌管;连接管:透明管或胶皮管与井点管和总管连接, 采用8号铅丝绑扎, 应扎紧以防漏气;总管:Φ75~102mm钢管, 壁厚为4mm, 用法兰盘加橡胶垫圈连接, 防止漏气、漏水。
1.3 抽水设备、机具。
根据设计配备离心泵、真空泵或射流泵, 以及机组配件和水箱。自制移动式井架 (采用振冲机架旧设备) 、牵引力为6t的绞车。
1.4 辅助设备。
凿孔冲击管:Φ219×8mm的钢管, 其长度为10m;水枪:Φ50×5mm无缝钢管, 下端焊接一个Φ16mm的枪头喷嘴, 上端弯成大约直角, 且伸出冲击管外, 与高压胶管连接;蛇形高压胶管:压力应达到1.50MPa以上;高压水泵:100TSW-7高压离心泵, 配备一个压力表, 作下井管之用。
2 现场准备
2.1 详细查阅工程地质勘察报告, 了解工程地质情况, 分析降水过程中可能出现的技术问题和采取的对策。
2.2 凿孔设备与抽水设备检查。
2.3 平整场地。
为了节省机械施工费用, 不使用履带式吊车, 采用碎石桩振冲设备的自制简易车架, 因此场地平整度要高一些, 设备进场前进行场地平整, 以便于车架在场地内移动。
2.4 井点安装及注意事项。
2.4.1 根据建设单位提供测量控制点, 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, 以便于排泄多余水。
2.4.2 用绞车将简易井架移到井点位置, 将套管水枪对准井点位置, 启动高压水泵, 水压控制在0.
4~0.8MPa, 在水枪高压水射流冲击下套管开始下沉, 并不断地升降套管与水枪。
2.4.3 凿孔冲击管上下移动时应保持垂直, 这样才能使井点降水
井壁保持垂直, 若在凿孔时遇到较大的石块和砖块, 会出现倾斜现象, 此时成孔的直径也应尽量保持上下一致。
2.4.4 井孔冲击成型后, 应拔出冲击管, 通过单滑轮, 用绳索拉起
井点管插人, 井点管的上端应用木塞塞住, 以防砂石或其他杂物进入, 并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。
2.4.5 冲洗井管。将中15~30m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”。
2.4.6 管路安装。
首先沿井点管线外侧, 铺设集水毛管, 并用胶垫螺栓把干管连接起来, 主干管连接水箱水泵, 然后拔掉井点管上端的木塞, 用胶管与主管连接好, 再用10#铅丝绑好, 防止管路不严漏气而降低整个管路的真空度。主管路的流水坡度按坡向泵房5%的坡度并用砖将主干管垫好。并作好冬季降水防冻保温。
2.4.7 检查管路。
检查集水干管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象, 发现这种情况应重新连接或用油腻子堵塞, 重新拧紧法兰盘螺栓和胶管的铅丝, 直至不漏气为止。在正式运转抽水之前必须进行试抽, 以检查抽水设备运转是否正常, 管路是否存在漏气现象。
2.4.8 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。开机后一个星期后将形成地下降水漏斗, 并趋向稳定, 土方工程可在降水10d后开挖。
3 应注意的质量问题
3.1 土方挖掘运输车道不设置井点, 这并不影响整体降水效果。
3.2 在正式开工前, 由电工及时办理用电手续, 保证在抽水期间不停电。
因为抽水应连续进行, 特别是开始抽水阶段, 时停时抽, 井点管的滤网易于阻塞, 出水混浊。同时由于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。
3.3 轻型井点降水应经常进行检查, 其出水规律应“先大后小, 先混后清”。若出现异常情况, 应及时进行检查。
3.4 在抽水过程中, 应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制
流水量, 当地下水位降到所要求的水位后, 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。
3.5 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。
3.6 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, 可通过管内水流声、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。
3.7 如粘土层较厚, 沉管速度会较慢, 如超过常规沉管时间时, 可采取增大水泵压力, 大约在1.0~1.4MPa, 但不要超过1.5MPa。
3.8 基坑周围上部应挖好水沟, 防止雨水流人基坑。
3.9 井点位置应距坑边2~2.
5m, 以防止井点设置影响边坑土坡的稳定性。水泵抽出的水应按施工方案设置的明沟排出, 离基坑越远越好, 以防止地表水渗下回流, 影响降水效果。
3.1 0 如在冬季施工, 应做好主干管保温, 防止受冻。结语
由于地质情况比较复杂, 因此, 应根据工程地质报告与实际情况相对照, 并应因地制宜采取相应技术措施, 方能达到最优效果。
参考文献
[1]陈幼雄.井点降水设计与施工[M].上海:上海科学普及出版社, 2004.
轻型井点 篇6
1 施工工艺与加固效果
该工艺可以实现以下三个效果:
1)替代堆载预压的实现。置入土体一定深度的塑料排水板形成的排水通道,通过紧密连接的轻井塑排一体式井点抽真空,使地下水位降低到一定程度,进行强夯,强夯的过程就是一种对土体的加载作用,1 000 kN·m瞬时冲击力对土体的荷载使土体产生强大的超静孔隙水压力,通过塑料排水板的排水通道经轻型井点管向土体外排出,加快了孔压的消散,土体得到固结,也就是说本工艺将堆载预压过程中的静压改变成动压,加快了土体的固结处理[2]。2)替代真空预压的实现[3]。经过多轮强夯,表层4 m～5 m的土体在夯击能的作用下得到加固密实,相当于在塑料排水板上覆盖了多层密封,由于井点管仍与塑料排水板紧密相连,因此抽真空条件没被破坏,相反由于多轮夯击,塑料排水板在淤泥质土中易产生的涂抹作用在冲击作用下被消除,进一步加强了抽真空的效果,对4 m～5 m以下的淤泥质土体由于正压和负压的叠加,其值等于真空度和4 m～5 m的土体堆载之和,完成了真空—堆载的联合预压。3)一体式井点结合强夯纵深处理的实现[4]。常规井点降水由于受井点管的限制,一般处理深度仅为井点管长度+1 m,由于一体式井点通过塑料排水板向纵深延伸,塑料排水板作为排水通道,且上部又连接轻型井点管,从而使地下水在负压作用下被井点管排出土体。因此,通过连接真空泵完成快速抽气的作用,加快了土体的孔压消散;土体中置入的塑料排水板既是排水通道,同时又为强夯夯击能向下延伸创造了条件,即土体的土阻力得到减少,夯击能通过排水板向下发挥作用,达到了塑料排水板的插入深度配以一定能量的夯击能满足深层处理的目的。具体施工工艺流程见图1。
2 适用范围
本技术用于处理软弱地基加固,适用于我国沿海、渤海地区新吹填含砂但有淤泥夹层、淤泥质粉土以及含泥量较高的淤泥质粉砂土。适合大面积堆场及道路的施工,在大面积施工时,成本低,工期快。经该工法处理后,能达到理想的承载力要求(10 t/m2～15 t/m2以上)。由于设计塑料排水板结合轻型井点,利用强夯夯击能作为荷载,因此由塑料排水板的入土深度建立排水通道,同时作为强夯夯击传递能量的通道,为深层加固创造了条件。
3 案例分析
靖江新港作业区公用码头段,采用轻型井点结合塑料排水板复合加固方法加固软基。本工程场地表层为冲填土,层厚为2.0 m～3.0 m,以下为素填土、淤泥(塘泥)及粉质粘土夹粉砂,均属欠固结土,因此在考虑沉降需重点计算该部分的沉降,特别是新吹填层本身的渗透性较好,但沉降量大,自身作为荷载对下部的淤泥质粉质粘土层沉降有一定的作用,在沉降计算中可将吹填层作为荷载。另外,深层的土质因为渗透性较好,上部荷载产生的沉降基本完成。因此沉降计算时可以只考虑新吹填砂及杂填土荷载对淤泥质粉质粘土层的压缩量。
3.1 主要问题
结合本项目的使用要求,土层特性以及沉降计算分析,本次地基处理主要需要解决的问题如下:
1)土层的表层为新吹填砂,其下为较厚的淤泥质粉质粘土层,工程性质很差,承载能力较低,上部使用荷载作用下将会产生较大的沉降和差异沉降。2)道路区域不经处理承载力、回弹模量太小,工后沉降和差异沉降都较大,容易使精密设备装运进场过程中受到颠簸损坏,较难承受重型设备进场。3)表层土具有液化趋势,若不消除液化,重型设备行走时,易使土层液化,一旦发生液化,将完全丧失强度和承载力,导致地面发生沉降和不均匀沉降。4)场地内土层的含水量很高,且外围水补给量很大,地下水位受潮汐影响较大,地基处理过程中不仅需要降低土层的含水量,还必须要考虑对外围水的隔断。故综合以上工程特点,本工程道路以及周围的围堰区域重点需要消除表层吹填土层的液化性,解决表层土和其下的淤泥质粉质粘土层的承载力问题,先期完成大部分的沉降,解决工后沉降和差异沉降带来的一系列工程问题。
3.2 加固效果
加固效果从地下水位、孔压消散曲线和室内土工试验三方面进行分析。通过加固过程中孔压的变化得到加固时程;通过加固前后土体参数对比,显示加固效果。
1)孔隙水压力变化。
地基土中孔隙水压力的变化与地基土所受到的应力变化和排水条件等密切相关。试验区孔压测点的孔压计埋设深度分别为2.5 m,5 m,7.5 m,10 m,12.5 m,15 m。埋设孔压的目的主要是观测强夯后软土地基中超孔隙水压力的消散情况,同时结合孔压数值的变化,直观的分析夯击能对土体加固效果的影响深度。监测频率为施工期每天一次,荷载稳定期为2 d一次。
从各孔压监测数据及曲线变化分析,在抽水施工期内,孔压逐渐下降。随着深度的增加,孔压变化速率逐渐变缓。当雨水较多时,将导致孔隙水压力的上升。强夯过程中,2.5 m深度处孔压基本未受影响,5 m,7.5 m,10 m处孔压增长较快,超过10 m深度孔压变化不大。由于井点降水作用,处于水位线以上的土层孔压基本不受影响,强夯加固的有效深度约为10.0 m。孔压的消散速率随深度的增加而逐渐变缓,在2.5 m深度处孔压在打强之后的几小时内基本消散完毕,5 m深孔压在4 d～5 d左右消散可达到90%,7.5 m及10 m深度处孔压则需要6 d～8 d才能消散90%左右。部分测点2.5 m处孔压出现了负值,其原因可能为抽水所致,抽水的同时在土体内形成了真空。
2)地下水位变化。
为了配合孔隙水压力的观测,在试验区中心点和周边埋设地下水位管,观测地基中不同时期地下水位的变化情况,以供对孔隙水压力和加固效果进行分析。地下水位井采用ϕ70 mm水位管,一端用ϕ5 mm～ϕ6 mm钻头打数排小孔长度约50 cm。监测频率为施工期每天一次,荷载稳定期为2 d一次。
在试验区场地共设有2个水位监测管,其中水位管1位于场地B区(先强夯后排水),水位管2位于场地A区(先排水后强夯)。在试验期间每天进行一次监测,中间因暴雨等原因有少许间隔。监测得到的水位数据如图2所示。
从水位监测数据来看,试验区场地由于进行井点降水,水位降低约3.0 m～4.5 m,降水效果明显。同时,水位一直处于变化波动状态,原因可能在于:
a.由于离江边较近,受到江水涨潮影响较大。
b.由于天气原因,大量降雨导致地下水位上升所致。
在每次强夯施工前,均对地下水位进行测量,当水位降至一定深度(约4.0 m)以下方可进行施工,否则强行施工会造成夯坑出水,土体破坏等严重后果。
c.室内土工试验数据分析。在加固前后现场取样进行室内土工试验研究,测定土体的强度、变形等物理力学性质指标,为软基加固效果评价分析提供依据。试验内容主要包括基本物理参数如密度、孔隙比等和基本力学参数如压缩系数、压缩模量、固结系数等。试验原理方法详见GB/T 50123-1999土工试验方法标准。地基处理前后取土进行室内试验得到的土体物理力学参数统计列入表1,表2。
通过室内试验结果对比分析发现,经过“软弱地基轻型井点结合塑料排水板复合加固方法”处理后,土体密实度、压缩模量及φ值等均有所提高。表层2.0 m～3.0 m由于是冲填砂层,且在处理后要进行推平处理,扰动较大,其强度和变形等参数变化不大。处理后4.0 m～6.0 m深度范围内土层按平均值计算的孔隙比减小了5.4%,压缩模量提高了78.0%,反映土体强度指标的C,φ值则分别增长了34.0%和3.5%,各项指标在该深度范围内的增长率最大,说明夯击能的有效功也最大,处理效果最好。15 m深度处的各项物理力学指标变化不大,进一步验证了“轻井塑排加固法”可以有效加固地基强度。
4 结语
文章简要介绍了该加固方法的施工工艺、适用工况。并通过靖江新港作业区公用码头段案例,分析了该加固方法的加固效果,通过孔压消散和室内土工试验结果,得到以下结论:
1)设计塑料排水板结合轻型井点,利用强夯夯击能作为荷载,塑料排水板的入土深度建立排水通道,为深层加固创造了条件。经该工法处理后,能达到理想的承载力要求。
2)通过孔压消散时程曲线以及水位变化曲线可得出,该法可以用于相似的软土地基加固工程中,并为响应工程提供了参考依据。
3)加固前后土体孔隙比减小了5.4%,压缩模量提高了78.0%,反映土体强度指标的C,φ值则分别增长了34.0%和3.5%,各项指标在该深度范围内的增长率最大,说明夯击能的有效功也最大,处理效果最好。
参考文献
[1]叶吉,叶凝雯.软弱地基轻型井点管结合塑料排水板复合加固方法[P].ZL200910251451,2009.
[2]高有斌,沈扬,徐士龙,等.高真空击密法加固后饱和吹填砂性土室内试验[J].河海大学学报(自然科学版),2009,37(1):86-90.
[3]付新永,徐兵,包伟力.不同深度和间距塑料排水板加固效果试验研究[J].山西建筑,2009,35(31):80-81.
轻型井点 篇7
工程为开封市某化工厂二期工程,根据工程挖土深度并减少降水成本,本方案考虑选用环形轻型井点降水。工程基坑长约200m,宽约50m,面积约10000平方米,基础挖深约现状自然地坪以下约2.7m。本工程地质条件第一层为粉质粘土厚约0.6m,第二层为细砂粉土,含水率57.5%,地下水位距地表0.7-1m。
1 确定方案
本工程基坑面积较大,地下水位较高,土质为粉质粘土和细沙含水率极高,如果降水不到位,开挖后会造成发生流砂、管涌现象、坑底回弹隆起和塌方等不良现象,危及基坑安全,为此我们结合实际情况进行分析,采用传统的基坑降水(排水沟排水、集水井集水、污水泵抽水)的方法时需挖至设计基底标高以下才能进行抽水,且在本工程地质条件下易塌方,采用污水泵进行抽水时需专人盯班作业,操作复杂,安全系数低,人工费机械费高。而采用新型真空泵搭配7.5KW高速电机同采用PP-R管材的轻型井点降水组合法在基坑土方开挖前即可进行降水,很容易降低浅层水的地下水位,降低土体的含水率,提高土体的抗剪强度和稳定性,防止发生流砂、管涌、坑底回弹隆起和塌方现象[1]。
选用高压式离心泵作为冲孔设备,可以加快冲孔速度,防止了因成孔时间过长造成的塌孔现象。
采用新型的PP-R管作为井点管,可以节约成本,另外该种管材重量较轻操作方便,加工、安装较钢管简单。
采用真空泵搭配7.5KW高速电机作为抽水设备,大大提高了抽水速度。
2 施工工艺
2.1 施工准备
2.1.1 施工机具
1)井点管:用直径Φ32的新型管材(PP-R管材),每根长约4.0m,下端装1.0~1.2m长的滤管。
2)连接管:用40mm的透明塑料管与集水总管连接。
3)集水总管:用直径Φ76mm的钢管或HDPE管材分段连接,每节长4.0~6.0m。每隔1.5m设一个连接井点管的接头。
4)选用真空泵搭配7.5KW高速电机。
5)冲孔设备:选用高压式离心泵。
6)井点设备配电柜:均按国家现行标准及建设单位要求配置。
2.1.2 材料:粗砂与豆石,不得采用中砂,以防堵塞虑管网眼。
2.1.3 技术准备
详细查阅工程地质勘察报告,了解工程地质情况,分析降水过程中可能出现的技术问题和采取的对策。冲孔设备与抽水设备检查。
2.2 工艺流程
确定井点降水的形状(环形)—测量放线—挖井点沟槽—冲孔—下设吸水井点管—灌填粗砂滤料—铺设集合水管—连接集合水管与井点管—安装抽水设备—试抽与检查—正式抽水—基础施工完后撤离井管。
2.3 井点降水施工技术[2]的实施
2.3.1 确定井点的布置形状为环形:考虑工程位置,对照地质资料,为确保基坑开挖质量,在土方开挖之前依次安装井点设备。
2.3.2 测量放线,挖沟槽
按确定的井点布置形状,放出土建基础线后,考虑到现场土质情况,为方便安装井点管,应用挖掘机开挖需布置井点管位置的沟槽(挖至原土),井点管位置距基础施工边线不小1.5m。(距离过小则不利于形成真空)
2.3.3 冲孔、埋设井点管、灌填粗砂滤料、冲洗井管
将水枪对准井点位置,启动高压水泵,水压控制在0.4~0.8MPa,在水枪高压水射流冲击下水枪开始下沉,冲孔到底标高后,再将水枪上提1m,再冲孔一遍后成孔(扩大井点滤层用)。冲击孔的成孔直径应达到300,保证管壁与井点管之间有一定间隙,以便于填充砂石,冲孔深度应比滤管设计安置深度低500mm以上,以防止冲击套管提升拔出时部分土塌落,并使滤管底部存有足够的砂石。
井点管埋设之前,用布头或麻丝塞住管口,以免埋设时杂物掉入关内。井孔冲成后,立即拔出冲管,插入井点管,在井点管与孔壁之间根据现场情况选择性执行回填粗砂滤层,以防孔壁塌土。
每根井点管埋设后,将Φ15mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗,直到流出清水为止,避免出现“死井”。并应及时检验渗水性能,向管内灌水时,很快下渗方为合格。
2.3.4 敷设集合水总管、连接抽水设备
敷设集合水总管前,必须对集合水总管进行清洗,对其它部件进行检查清洗。井点管与集合水总管之间用橡胶软管连接,并用塑料薄膜绑牢(处理方便),确保其密闭性。最后安装抽水设备。主管路的流水坡度按坡向泵房5‰的坡度并用砖将主干管垫好。并作好冬季降水防冻保温。
2.3.5 进行试抽、检查
井点系统安装完,及时试抽,并检查接头质量、井点出水状况和抽水机械运转情况等,如发现漏气和死井,应立即处理。每套机组所能带动的集合水管总长度必须严格按机组功率及试抽确定。试抽合格后,井点孔口到地面下1m的深度范围内,用粘土填塞严密,以防漏气。
2.3.6 正式抽水:
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。开始抽水后一般不应停抽、时抽时止,滤网易堵塞,也易抽出土粒,并引起附近建筑物由于土粒流失而沉降开裂。正常排水应是细水长流,出水澄清(出水规律应先大后小,先浑后清)。设置监测孔,派专人监测水位,发现情况及时上报。并做好井点降水施工记录。开机后一个星期后将形成地下降水漏斗,并趋向稳定,土方工程可在降水10d后开挖。
2.3.7 撤离井管,待土建基础进度至±0m以上,且地下部分混凝土凝固、模板拆除、土方回填完毕后本次降水工程结束。
2.4 注意事项
2.4.1 本次井点设备的布置应考虑预留施工通道,以方便设备及材料的出入。
2.4.2 为保证过路的排水管道不被施工车辆碾压,因此挖沟将管放置地下,并加以套管保护。
2.4.3 当施工中遇到基坑内明水较多时,采取潜水泵直接抽取或利用井点管敷设槽底的方法进行抽取。
2.5 成品保护
2.5.1 井点成孔后,应立即下井点管并填入滤料,以防塌孔。
2.5.2 井点管埋设后,管口要用木塞堵住,以防异物掉入管内堵塞。
2.5.3 井点使用应保持连续抽水,并设备用电源,以避免泥渣沉淀淤管。
2.5.4 冬期施工,井点联结总管上要覆盖保温材料,或回填30cm厚以上干松土,以防冻坏管道。
3 效益分析
新型真空泵轻型井点降水组合法摒弃了传统工艺施工速度慢,施工成本高,施工工艺复杂,延误工期等缺点。在采用了合理的真空泵轻型井点降水组合法后,很快降低浅层水的地下水位,降低了土体的含水率,提高了土体的抗剪强度和稳定性,防止了流砂、管涌现象、坑底回弹隆起和塌方的发生。不但大大节约了人工费和机械费,而且缩短了工期,为项目节约了大量成本,在建筑施工中取得了良好的经济效益、安全效益和社会效益,为公司发展做出了应有的贡献。
参考文献
[1]江正荣.建筑地基与基础施工手册[M].2版.中国建筑工业出版社,2005(5).
轻型井点 篇8
在粉细砂含水地层深基坑底部集水坑开挖施工中，往往因降水水位未达到设计开挖面高度。因局部深挖，工程投入不便于大面积降水，形成施工中的难点，很难顺利施工。这些深基坑底部的小型集水坑，设计通常不会给出专项施工设计。一般在实际施工中考虑施工进度要求，通常先施工其他部位混凝土垫层，集水坑一般后做。但常规方法开挖集水坑往往因砂中含水，形成流砂。造成越挖越多，无法下挖，其他位置垫层下大面积漏空，不利于后期施工，造成进度拖延，结构安全质量无法保证，工程投入大量浪费现象。
1 真空局部降水法
真空局部降水，具有降水范围相对于自流井降水面积大、真空降水具有打设简易，投入较少，效果明显的优点。缺点是无法进行较深水位降水，因其利用真空原理受大气压影响，理论抽水高度为10 m左右，实际抽排高度为6 m～7 m。受地质情况、机具、管路封闭条件影响可能造成因局部漏气降水失效或降水不理想。
局部降水法有两种打设方法。
1.1 轻型井点降水
轻型井点降水即:大量打设井点支管，并利用总管将各支管连接后使用真空泵统一抽排。支管利用直径4 cm～5 cm钢管，与软管结合使用。支管分滤管区与非滤管区，滤管区开孔，孔距在5 cm左右，梅花形布置，孔径为0.5 cm～1 cm。支管滤管区部位用纱网包缠。纱网一般选用60目纱网(不超过二层)。滤管上部插入设计开挖底面以下0.9 m～1.2 m。利用JSJ-60型真空泵进行抽排，如图1所示。其优点是施工方法简单，见效快。缺点是受地质情况影响可能因局部漏气造成降水失效。必须一次打设完成。发生漏气检修线路较长。
1.2 小型真空泵降水
利用小型真空泵(1 m3/h)各个打设。每个泵带两个支管。这种方法效果明显，可有针对性的局部打设。投入较少、操作方便，利用空间小，投资少，检查维修方便。插入土体部分可用塑胶管代替钢管，插入时利用辅助铁管带水下冲埋设。埋设完成后将辅助管拉出。滤管区包缠纱网同轻型井点支管，如图2所示。
当水位降至开挖面以下后，进行开挖，开挖中做到随挖随支，一般采用码砂袋法，具有操用灵活，支护时间短，随挖随支的优点，避免因长时间暴露造成的垮塌。
1.3 相应参数计算
1.3.1 井点管的埋置深度
其中，H为井点管的埋深，m;H1为井点管布置场地面至设计开挖面的距离，m;Δh为降水后地下水至设计开挖面的距离，一般取为0.5 m～1.0 m;x0为基坑假想半径，,L,B分别为基坑的长度与宽度，m，α值可由表1查出;i为降水曲线坡度，可取1/10～1/15;h为滤管长度，滤管一般为40 mm～50 mm无缝钢管制成，长约1.0 m～2.0 m。
1.3.2 总涌水量计算
式中:Q———井点系统总涌水量，m3/d;
K———渗透系数，m/d(按设计资料取值);
H0———有效带深度，m;
R———抽水影响半径，m;
s———水位降低值，m;
x0———基坑假想半径，m。
无压排完全有效层厚度见表2。
1.3.3 单根井点管涌水量的计算
式中:d———滤管直径，m;
h———滤管长度，m;
k———渗透系数，m/d。
1.3.4 确定井点管数量和间距
其中，1.1为考虑井点管堵塞等因素的备用系数。
井点管间距:
其中，L1为有效总管的长度(有支管安装区总管长度)。
1.3.5 水泵安设数量的公式计算
其中，a为水泵数量;Q为降水范围内水量，m3/d;w为水泵功率，m3/h;t为抽水时间，d;1.5为考虑水泵功率损失系数值。
管路布设形式根据现场实际情况及利用水泵数量进行布设。但开挖区一定要利用插管封闭。
2 开挖
开挖过程中采用码土袋的方法支护，边挖边护边坡，这样具有随挖随支，操作简单，封闭快速的特点，支护时用土袋交错码放，袋口向开挖面，根据土体持立性选用袋子大小，及单排双排或多排码放。
摘要：介绍了在粉细砂地层深基坑开挖中小型集水坑施工时的难点,为了解决施工中的难点,主要采用轻型井点降水法,该方法在实际施工中取得较好效果。
关键词：真空局部降水法,真空泵,轻型井点,小导管
参考文献
[1]常少林,丁杰,王献玲.轻型井点在潘闸施工中的应用[Z].2011.