降水井的滤网堵塞用什么方法,岩土综合辅导:深基坑深井降水的施工实践
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井点降水的原理,及操作方法
一、工程概述
根据现场实际开挖地下水位埋藏较浅,-0.9m米处见地下水,基础埋设较深,自然地面向下4.0m为基础标高,且即将进入雨季,地下水位不断上升,土内含水接近饱和状态,这种施工条件给基础施工带来很大的困难。基础开挖后随时有塌方的危险,其中多处距原有建筑物、管架、污水管线及污水井等特别近,基础开挖后如果塌方,扰动原有基础及管线等,将对原建筑物等构成极大的危害,可能会造成重大安全事故,后果不堪设想,存在极大的安全隐患。
因此根据实际情况采用井点降水,挖出的土是干的,可以直接用于回填,反之,土中含水是饱和的,不能直接用于回填。为了满足文明施工的要求,确保安全生产和工程质量,我公司采取轻型井点降水的措施,井点降水所排出的水必须按要求排放到指定的排水井,并做好排水的过滤工作,这些降水、排水工作都要持续到基础工程完毕回填后才能停止,以保证基础等在干燥条件下施工。
二、编制依据
1、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002
2、建筑施工手册(第四版)
2、施工图纸S4060.00-JG03
3、现场实际勘察
三、施工准备
根据工程的结构、特点、进度要求及现场实际情况,投入足够
的施工人员,机械设备按种类和数量组织进场。合理规划摆放位置,暂时未用的设备应维修完好待命。
现场测量人员用白灰划出井点降水下管的位置,清理障碍,避免与原有管线等相撞。
四、施工技术措施
①降水形式
基础两侧采用双排井点降水,井点管间距1.0m,降水深度为6m;或采用基础环型井点降水,井点管间距0.8米,降水深度6米。
②抽水泵采用YB180M-ZW型水泵,吸口直径为Φ108mm,集水管根据现场实际确定长度。集水管两端用肓板封死后接Φ48管,用软胶管将总管和井点管连接成总管系统,集水总管系统与集水箱吸入口连接。
③井点管用Φ48钢管制成,每根6m,一端制成锥型封闭,下部1.5m长为滤管,设间距30mm一个Φ12圆孔,用18#铁线绑扎后,外用70目尼龙网包两层,用22#铁线绑牢,井点管每50根用一套设备。
④打井管用Φ57钢管制成长8m,一端制成锥型锯齿形状,用水带与高压水泵连接。
⑤采用冲沉法布管,由于现在冻土未融化,打井管无法插入地下,所以必须先将自然地面向下1.5m深的冻土挖除,由打井管向地下注入高压水,将打井管对准点位垂直插入井点孔,边冲边拔边旋转并保持打井管垂直,调整水压和沉入速度,保证冲孔直径达到要求,冲水压力可逐渐加压,待冲沉至设计底标高下0.5m时,打井管停止冲沉,再冲洗片刻将底部泥浆随水冲出,切断水源后,迅速垂直拨出打井管,随即将井点管对准井孔中心垂直插入,当井点管达到设计高程后,将井点管固定并将井点管管顶临时封堵。在井点管四周均匀分层填灌粗砂,填至地下水位以上0.5m处,改填普通土捣实。
⑥当井点管封堵完成后,将管顶临时封堵打开,向井点管内灌水,当清水灌入后,迅速下沉,证明井点成孔合格。
⑦检试完成后,将井点管和集水干管连接,组装水泵机组,进行井点试运行。
⑧降水周期为以基础安装完毕,土方夯填完成后为井点结束。施工完毕终止抽水后,拨出井点管,所留孔洞应立即用砂填实。
五、安全技术措施
A、吸水泵严禁无水空转,系统运行前必须先注满清水;
B、经常检查井点系统的管路连接是否严密,有无渗水,漏气现象,在施工排水过程中不得间断排水,并对排水系统经常维护;
C、对集水管内泥砂应及时清理;
D、系统运行时要设专人看护;
E、系统水泵、水箱固定牢固,不得移位;
F、现场用的电闸箱应一机一闸一保护,用规定的保险丝接保险,严禁用铝线、铜线代替,一旦发现严肃处理。
G、临时用电必须符合规范要求。采用三相五线制,电源线架空敷设。所有用电设备均实行一机一箱一闸一保护。对电器在设备,重复接地和漏电保护器应定时检测。发现问题及时处理,严禁带病运行。
六、文明施工的技术措施
1、施工现场必须有工程公告。施工现场平面布置图,施工组织机构各种安全、防火警示牌,应挂在明显位置,便于观看和警示。
2、施工现场文明管理工作,施工队要有专人负责,施工班组也必须有专人负责,贯彻落实到责任人。
3、加强劳动纪律,严格遵守厂区规章制度,遵纪守法,做文明人,办文明事。
4、技术交底必须对文明施工提出具体要求和具体措施,并进行书面交底,做到工完料净场地清。
5、现场应经常有专人清理,确保现场无“三头”。做到人人看到,人人动手清理,使现场达到清洁美观。
6、现场四周设置砖围护,行走应从指定的门出入,做到安全、文明规划合理的现场。
8、施工现场的临时水、电应统一布置,管道埋地,线路架空路空一条线,这样确保用水用电安全。
9、现场施工机具用后要摆放整齐,小推车摆放要达到一条线,机动车辆按指定位置停放。
10、现场排水要通畅,达到雨后不存水,来水能及时排掉,确保现场干净。
11、现场的脚手搭设要按要求去搭设,做到左看是线,右看也成线的标准,没上架子的脚手杆摆放成线。安全网挂设做到横平竖直与脚手绑扎牢固可靠,起到它本身应有作用。
井点降水设计计算书
一、井点系统的布置:
消防支队二大队消防站隐患治理工程井点管按双排线状井点布置,井点管位于基础外侧,根据现场实际勘探地下水位为-0.9m,要求降水深度为5m,采用一级轻型井点降水系统可满足要求,降水总管及井点管布置在同一水平面上,每按100m计算。
二、管沟涌水量计算:
含水层厚度:H0=1.85(S+L)=1.85*(4+1.0)=9.25m
降水深度:S=5m
土渗透系数:粉砂土K=20m/d
滤管作用长度:L=1.0m
管沟假想半径:由于是单排线状井点布置,所以可化简为一个假想半径为x0的圆进行计算:
x0= A/л=(0.8*100)/3.14=25.47
抽水影响半径:R=1.95S H0K=106.09m
沟总涌水量:Q=1.366K*[(2 H0-S)S]/(lgk-lg x0)*(h0+0.5r)/h0*(h0+0.5r/h0)=1345.23m3
三、计算井点管数量和间距:
单井出水量:q=65лdl3 K=11.83m3/d
井点管数量:n=1.1*Q/q=1.1*1345.23/11.830=125根
井点管间距为:D=100/125=0.8m取0.8m
四、降水设备选用:
轻型井点降水每50根管选用设备一组。每组集水管Φ108*6计55m,井点管50根,每根6m,软胶管计120m,集水集1个。
工程降水几种常见施工方法
常用的两种工程降水方法:集水明排、降水井。
一、集水明排降水法:排水沟、集水井、泄水管、输水管等组成的排水系统将地表水、渗漏水排泄至基坑外。
1、适用土质类别:填土、黏性土、粉土、砂土、碎石土;
2、作用:降低地下水的水位;
2、注意事项:降水过程应采取防止土颗粒流失的措施;应减少对地下水资源的影响;对工程环境的影响在可控范围之内;应能充分利用抽排的地下水资源。
二、降水井降水法:是为降低地下水位打的井,打完后放入水泵抽取地下水,降低地下水的水位。
(1)、真空井点降水法:沿基坑四周或一侧将直径较细的井管沉入深于基底的含水层内,井管上部与总管连接,通过总管利用抽水设备将地下水从井管内不断抽出,使原有地下水位降低到基底以下的一种降水方法。
1、适用土质类别:粉土、粉质粘土、砂土;
2、作用:降低地下水位,增加边坡的稳定性;
3、注意事项:应减少对地下水资源的影响;对工程环境的影响在可控范围之内;应能充分利用抽排的地下水资源。
4、降水深度:单级≤6m,多级≤12m。
(2)、喷射井点降水法:在井点管内部装设特制的喷射器,用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水或压缩空气形成水气射流,将地下水经井点外管与内管之间的间隙抽出排走。
1、适用土质类别:粉土、砂土;
2、作用:降低地下水位;
2、注意事项:应减少对地下水资源的影响;对工程环境的影响在可控范围之内;应能充分利用抽排的地下水资源。
4、降水深度:≤20m。
(3)、管井降水法:由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成
1、适用土质类别:粉土、砂土、碎石土、岩土;
2、作用:降低地下水位;
2、注意事项:应减少对地下水资源的影响;对工程环境的影响在可控范围之内;应能充分利用抽排的地下水资源;停用期间,应定期抽水,以避免过滤器堵塞。
4、降水深度:不限。
(4)、渗井降水法:水平方向的地下排水设备。
1、适用土质类别:粉质黏土、粉土、砂土、碎石土;
2、作用:降低地下水位;
2、注意事项:应减少对地下水资源的影响;对工程环境的影响在可控范围之内;应能充分利用抽排的地下水资源;
4、降水深度:由下伏含水层的隐藏条件和水头条件确定。
(5)、辐射井降水法:一种带有辐射横管的大井。井径2~6米,在井底或井壁按辐射方向打进滤水管以增大井的出水量。
1、适用土质类别:黏性土、粉土、砂土、碎石土;
2、作用:降低地下水位;
2、注意事项:应减少对地下水资源的影响;对工程环境的影响在可控范围之内;应能充分利用抽排的地下水资源;
4、降水深度:4~20m.
(6)、电渗井降水法:利用电泳作用,带正电荷的孔隙水则向阴极方向集中产生电渗现象。在电渗与真空的双重作用下,强制粘土中的水在井点管附近积集,由井点管快速排出,使井点管连续抽水,地下水位逐渐降低。
1、适用土质类别:黏性土、淤泥、淤泥质黏土;
2、作用:降低地下水位;
2、注意事项:应减少对地下水资源的影响;对工程环境的影响在可控范围之内;应能充分利用抽排的地下水资源;
4、降水深度:≤6。
(7)、潜埋井降水法:基坑底部有一定高度地下水,把抽水井埋到设计降水深度以下进行抽水,使地下水位降低满足设计降水深度要求的井。
1、适用土质类别:粉土、砂土、碎石土;
2、作用:降低地下水位;
2、注意事项:应减少对地下水资源的影响;对工程环境的影响在可控范围之内;应能充分利用抽排的地下水资源;
4、降水深度:≤2。
岩土综合辅导:深基坑深井降水的施工实践
摘要:本文介绍了在砂性土地区深基坑围护采用深井降水取代止水帷幕的施工实践,阐述了施工过程施工方法及出现问题的处理情况。
关键词:砂性土深井水位降不下时措施
1.工程概况
杭州市凤凰城工程地处秋涛路、飞云江路和中国针织城之间地块,工程总用地面积15923m2,总建筑面积为129978m2,地下建筑面积为26314 m2,地上建筑面积为103664 m2。采用钻孔灌注桩基础、承台、地梁、筏板形式,大楼地下为二层地下室,地下室一层楼面标高-4.95m,地下室底板板面标高为-8.45m,地下室地梁高1300,(地下室底板厚650,自板底下翻650),垫层厚100,本工程基坑面积为13500m2,大面积开挖深度达到7.5m,局部达10.2m,总计挖土方量约10万m3。
2.工程地质及水文条件
根据浙江省工程物探勘测院提供的凤凰城岩土工程勘察报告,凤凰城工程地形地貌为:东部为老宅地基,西部为废弃耕地,地形平坦,属于钱塘江河口冲海积平原,沉积环境较动荡。
从上而下的土层为:
1-1素填土,层顶标高7.39~8.5m,厚0~2.6m;
1-2杂填土,层顶标高5.89~9.58m,厚0~4.1m;
2-1粘质粉土,层顶标高2.39~7.88m,厚0~11.8m;
2-2砂质粉土,层顶标高-2.52~-4.27m,厚0~11.6m;
2-夹含砾砂质粉土,层顶标高-8.95~-7.69m,厚0~4.2m;
2-3块石,层顶标高-11.6~-7.09m,厚0~12m;
4-1砂质粉土,层顶标高-11.95~-3.75m,厚0~12.1m;
4-2粉砂,层顶标高-12.9~-2.82m,厚19~11.5m;
4-3粉砂夹砂质粉土,层顶标高-16.6~-12.12m,厚0~7.3m;
5碎石,层顶标高-19.68~-17.5m,厚0~2m;
6-1全风化凝灰岩,层顶标高-18.96~-14.92m,厚0~9.2m;
6-2强风化凝灰岩,层顶标高-24.16~-17.1m,厚14~8.6m;
6-3中风化凝灰岩,层顶标高-28.02~-19.4m,厚0~10.1m。
场地地下水主要有松散岩性孔隙潜水及基岩裂隙水组成,勘察期间于钻孔中测得水位埋深0.5~4.7m,地下水对混凝土无侵蚀作用,水位动态变化受大气降水控制,本地区一般年变化在1~2m。本场地抗浮设计水位采用国家高程70m。场地20m深度内2-2砂质粉土轻微液化,局部严重液化,综合判定为中等液化场地,采用深井降水,增加砂性土的密实性,提高砂性土的抗震性能。
3.围护方法简介
本工程采用钻孔灌注桩加一道钢筋砼内支撑组成的联合支护结构,基坑不设止水帷幕,坑内采用自流深井降水,坑外采用真空深井降水措施,局部深坑采用转型井点降水。
4.施工顺序和环境
工程基坑开挖分A区 B区 C区 D区分块开挖,根据设计要求,挖土前,基坑内水位必须降到-11.5m以下,A区开挖前一周启动A区范围所有深井。
本工程深井布置了72口井,水位观测井布置了14口井。
5.深井降水的施工工艺
5.1深井施工流程
施工准备→井点的测量定位→挖井口→安放护筒→钻机就位→钻空→回填井底砂垫层→吊放井管→回填砂砾过滤层→洗井→安置水泵→安装抽水控制电路→试抽水→正常抽水→降水完毕后封井。
5.2深井成孔
本工程采用泥浆护壁钻孔,孔口采用挖埋法设置护筒,防止孔口坍塌,并在一侧设排泥沟、泥浆坑。井管沉放前采用压缩空气进行洗井,将孔内泥浆、泥渣清出井外,以利于降水。
5.3深井沉放施工
深井井管采用PVC管,安放应该垂直并位于井孔中心;管顶部比自然地坪高500㎜左右,为了保证井管接头对正,外壁绑长竹片导向。井管过滤部分应放置于含水层适当的范围内。井管放置好后,及时填充砂砾滤料,颗粒为3~`8㎜的细砾石,砂砾料必须符合级配要求。其合格率大于90%,杂质含量不大于3%,且不得使用机械直接下料,应用铁锹人工下料,以防止分层不均匀和冲击井管壁。填充滤料必须一次连续完成,从底填至井口1m左右,上部采用不含砂石的粘土封口。砂滤料填完后,在水泵安装前洗井,洗井方法是用高压水枪冲洗管壁,同时用污水泵往外排水,冲出沉渣。洗井工作在安放完井管、填好滤料封口前8h内进行,要一气呵成,以免成孔时护壁泥浆逐渐老化,影响土体往深井的渗水效果。
5.4水泵安装
深井水泵采用潜水泵,水泵安装前,应对水泵和控制系统作一次全面细致的检查,检查电动机的旋转方向,各部位的螺栓是否拧紧,电缆接头的封口是否松动,电缆线有无破损折断。然后在地面空转3~5min,无问题后放入井中使用。安装完毕后应进行试抽水,满足要求后投入正常使用。井点供电系统应采用双线路,并设置备用的发电机组,以防止突然停电或出现故障,淹没基坑。
6、监测:
本工程共设置了14口观测井,由专业监测单位负责每天观测记录水位的变化,并对观测点的水平位移和沉降进行观察,使我们能够及时掌握水位的变化,以及降水对周边环境的影响。
7、出现问题:
7.1自A区范围启动后十天,24个深井(其中坑外真空深井10个,坑内自流井14个)水位开始在-7m~-10m徘徊,离设计降水要求-11.5m有1.5m~2.5m的差距,基坑无法开挖到底。
7.2原因分析:
1、本工程分四个区块组织施工,A区为第一区块,其它三个区块的深井未启动,A区本身降水压力大。
2、观察各深井的出水量,发现坑内自流井出水量大,几乎满管。坑外真空泵出水反而小,A区范围坑外10个真空井只有一半有出水,分析其原因:A区东南角有5~7.5m粘性粉土分布,渗透系数4.7E-05㎝/S,透水性较弱。其它部位粘质粉土层分布较薄,而下层土砂质粉土层分布较厚,砂质粉土透水性比较好。真空泵由于存在负压,粘质粉土中的粘土颗粒容易把滤网堵塞。
3、由于A区施工时,C、D区桩基还在施工,本施工场地有块石层,施工中采取冲挖的办法,穿透块石层,而块石层下是透水性较好的砂质粉土,冲挖孔给施工用水补充到地下提供了通道。
8采取的措施:
8.1提早启动靠近A区块的其它自流井,切断来自B、C、D区的水源补充,减少A区块的降水压力。
8.2东南角基坑外出水量小的5个真空深井改为自流井,并用高压水枪重新洗井,出水效果略有好转,A区基坑内增加6个自流井,B区增加了2个自流井。根据轻型井点试抽效果不理想,把电梯井深坑部位轻型井点降水改为自流井。
通过采取以上措施,监测结果显示,水位持续下降,获得了满意的效果。
9深井的停降时间和封堵方法
9.1根据设计抗浮要求,坑内深井在地下室顶板覆土完成及三层裙房结构完成就可以停止抽水,坑外深井待地下室外墙回填土完成即可以停止抽水。
9.2本工程沉降后浇带设计要求到主体结顶时才能封闭,若达到抗浮要求马上停止降水,则水位上升可以通过后浇带淹没地下室。本工程施工时除了电梯井处深井在浇筑混凝土时拨除外,其余坑内深井都保留继续抽水。
9.3由于深井PVC管直径为300,直接穿过地下室底板,如果不做节点处理,必然会对后面的封堵工作带来难度。本工程采取的节点如图所示,在绑扎钢筋前用直径为80的圆钢替换穿过底板部分PVC管,圆钢外一周焊接两道止水钢板,并用自吸泵替换潜水泵。
9.4达到设计要求停止降水后,采取高压注浆,填满PVC管以及钢管内空隙。钢管上口加焊钢板封堵,防止产生渗漏现象。
10小结和体会
10.1砂性土地区当周边环境条件较好时采用深井降水取代深基坑围护体系中的止水帷幕,技术上是可行的,并且能够取得一定的经济效益。
10.2深井类型应该根据不同场地土质条件合理选用,必要时采取试验的方法,决定选用深井的类型。
10.在本工程中排水管线采用预埋管,在实际使用过程中,由于机械荷载等导致多次出现预埋管的破裂,整修时延误工程进度,费工费时。建议采用明沟的排水管线。
10.2雨雪天气,经常影响到室外的水泵电箱,导致停电。所以雨雪天气应加强专人对电路的检查。
10.3由于本工程的水井较多,电线、出水管经常混在一起,一旦一个深井出现电路故障,检查起来及其不方便,建议每个深井的电线、出水管统一进行编号。