深井井点降水施工工法编制人:***编制单位:中国化学工程第十三建设有限公司第一分公司编制日期:2012年10月目录1.前言 (1)2.工法特点 (1)3.适用范围 (1)4.工艺原理 (1)5.施工工艺流程及操作要点 (1)6.材料设备 (7)7.质量控制................................................................................................. 错误!未定义书签。
8.安全环保措施 (8)9.效益分析 (8)10.应用实例 (9)11.工程附图 (9)1.前言随着社会的不断进步,科技发展的日新月异,土地使用面积的日益减少,未来建筑的趋势是往高层和地下空间利用的发展,这样就增加了大量的深基础施工。
在深基础施工中,经常需要降低地下水位,根据降水深度的不同,我们选择的降水方法也不同。
国内常用的轻型井点降水,存在一些难以克服的缺点,其效果也是不理想的。
轻型井点降水深度浅、占用场地大、设备多、投资大,特别是对于狭窄建筑场地的深基坑工程,其占地和费用一般使建设单位和施工单位难以接受,在较长的降水过程中,对供电、抽水设备的要求高,维护管理复杂等。
随着降水深度的加深,我们对降水新技术的不断探索,深井井点的技术已被推广使用。
2.工法特点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电泵将地下水抽出,使地下水位低于坑底。
本法具有排水量大,降水深(50m左右),不受吸程限制,排水效果好;井距大,对平面布置的干扰小;不受土层限制,可用于各种情况;成孔(打井)用人工或机械均可,较易于操作;井点制作、降水设备及操作工艺、维修均较简单,施工速度快;由于各井点相对独立,管路开放,便于安装维修,再加上利用液位传感浮球控制潜水泵的启动和运行,因而便于管理。
另外,需进行较长时间降水时,定期进行洗井可有效防止潜水泵的淤堵。
3.适用范围深井井点具有排水量大、降水深(15~50m)、加强土体、改善施工条件、不受土质限制等特点,适用于地下水丰富,基坑深(>lOm),基坑面积大的工程地下降水;流砂地区和重复挖方地区使用这种方法,效果更佳。
深井井点工法适用范围较广,既可适用于渗透性较强的砂性土,又可适用于渗透性较差的粘性土,目前已被广泛地应用于各类地下工程降水施工中。
4.工艺原理根据水文地质条件的有关技术数据以及降水深度及面积的要求,计算抽水的影响半径、井点系统总涌水量、深井进水过滤器所需要的总长度,再根据实际经验确定降水井的井深和井距及抽水设备的选择。
井点管埋设到计算的深度(含水层内),利用井管内外水位差,使土层里的地下水通过过滤器流入井管,再被井管内的潜水泵排出地面。
5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程降水方案设计——井点测量定位——钻孔——洗井——吊放滤管——回填井管与孔壁间的砾石过滤层——井管内下设潜水泵——安装抽水控制电路——降水——封井。
5.2操作要点5.2.1基坑降水设计方案5.2.1.1降水工程分析本工程降水面积约Am2,降水设计时基坑深度按h考虑。
5.2.2.2降水方案选择根据本场区水文地质、工程地质情况,综合上述分析,考虑到基础比较深,故以抽水管井为主要工作井点,即抽渗结合,以起到良好的引渗作用。
降水采用管井围降的方法。
在基坑外围布置围降抽水管井,用以疏干和降低地下水水位。
5.2.2.3降水工程设计(1)降水的目的及设计依据a确保基坑土方的顺利开挖;b确保基坑边坡的稳定与安全;c确保基础施工时干槽作业;d预防管涌、突水等影响地基稳定性的地质灾害;e维持降水,预防地下水水位上升,引起基础上浮;f控制地下水,减少因降水对周围环境带来的危害。
(2)计算过程a井点系统的布置根据工程地质情况和平面形状,井点选用环形布置。
井管距基坑边缘1.5m,总管长度L,水位降低值 S。
采用井点降水,井点管的埋设深度(总管平台面至井点管下口,不包括滤管)H>H1+h+iL+l其中 H―井点管埋置深度(m)h―基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离(m),一般为0.5-1.0m,人工开挖取下限,机械开挖取上限。
i―降水曲线坡度,与土的渗透系数和地下水流量等因素有关,对环状或双排井点可取1/10-1/15。
L―井点管中心至基坑中心短边距离(m)H1―井点管埋设面至降低后水位线的距离(m)l―滤水管长度(m)综合现场实际情况,采用h1长的井点管,直径为d,井点管外露地面h2,埋入土中h 1—-h2(包括滤管)。
b基坑涌水量QQ=1.366K(2H0-S)S/(lgR-lgX)其中式中:Q―单井涌水量计算(m3/d)K―渗透系数(m/d),H―有效带深度(m)R―抽水影响半径(m)S―水位降低值(m)X―基坑的假想半径(m)c深井进水过滤+器需总长度计算深井单位长度进水量qq =2πrl√K /15深井过滤器需要的总长度:L=Q/q式中:Q—基坑总涌水量(m3/s)q—设计单井单位长度出水量(m3/s)d―滤管的直径mmr―深井半径d 假定深井个数为n,符合nh≥Q/q的条件,确定井距=周长/根数f抽水设备选用根据以上计算选用抽水设备。
5.2.2井点测量定位:根据已设计好的降水及土方开挖方案中的井点布置及现场实际情况,准确测量出各井点位置,并做好标记。
5.2.3钻孔:采用冲击钻成孔,孔径一般为600~800mm,用泥浆护壁,孔口设置护筒,以防孔口塌方,并在一侧设排泥沟、泥浆坑。
(见图5.2.3)5.2.3洗井:钻孔完毕后,应立即向井内放置潜水泵洗井,抽出井内泥浆,以防井内淤泥沉积井底,影响井深。
洗井的过程中,随着井内水位下降,不断的向井内注入清水,直至抽出的水不含泥沙,为清水时表明井已清洗干净,停止抽水,测量井深是否达到设计深度,如果未达到深度,重新钻孔。
5.2.4安装井管:洗井完毕,井深达到设计深度后,立即开始下放井管。
首先安装第一节井管(第一节井管下方用木盖堵住,以防泥沙进入井管),待第一节滤管上口与井口平齐时,安放第二节井管于第一节滤管之上,接着在滤管外侧包两层滤网,上下用三根宽约4-5cm的竹片均匀布置在滤网外周,用12号铁丝将竹片与滤网捆牢。
第二节井管安装方法同上,待第二节井管上口与井口平齐时,安放第三节滤管,以此类推,直至下放完全部井管为止。
下放过程中必须保证井管绑扎牢固,不得错位,同时最后一节滤管要高出自然地坪50cm,以防施工过程中,泥土等杂物进入井中。
(井管安装见图5.2.4)图5.2.3 钻孔附图图5.2.4 安装的第一节井管图5.2.4 安装的标准井管5.2.6回填井管与井壁之间的间隙:采用碎石(粒径3-8mm)回填井管与井壁之间的间隙直至填至自然标高为止。
5.2.7安放潜水泵:用一根尼龙绳拴住潜水泵电机位置,沿井壁将潜水泵缓慢放入井底高于井底1m左右,井口横一根钢管(或钢筋),通过尼龙绳将潜水泵固定于钢管之上。
(见下图)图5.2.7 将潜水泵固定于钢管(或钢筋)上5.2.8安装抽水控制电路:每一台潜水泵有各自的操作开关,然后统一并联到总配电箱上。
5.2.9降水:井点降水要求昼夜专人值班,观测井中地下水位变化,作好详细记录,始终保持井内水位处于低水位状态。
(见图5.2.9)6.材料与设备6.1主要材料6.1.1井管采用无砂混凝土管作滤管。
6.1.2填充井管与井壁之间的滤料采用粒径3-8m的碎石。
6.1.3尼龙绳6.1.4水管6.2施工机具6.2.1冲击钻机1台6.2.2潜水泵若干6.2.3泥浆泵1台6.2.4清水泵1台7.质量控制7.1国家、地方(行业)标准、规范7.1.1《工程测量规范》 GB50026-2007 7.1.2《建筑与市政降水工程技术规范》 JGJ/T111-98 7.1.3《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ46-2005 7.1.4《建设工程施工现场供用电安全规范》 GB50194-937.2质量保证措施7.2.1严格贯彻“标准至上、质量第一”的方针,配备专职质检员进行质量跟踪检查和隐蔽工程的检查验收。
严格按照规范及施工方案和技术交底进行施工。
7.2.2基坑周围井点应对称、同时抽水,使水位差控制在要求限度内。
7.2.3井管安放应力求垂直并位于井孔中间,井管顶部应比自然地面高O.5m。
7.2.4每台水泵应配置一个控制开关,主电源线路要沿深井排水管路设置。
7.2.5大口井成孔直径,必须大于滤管外径30cm以上,确保滤管外围的过滤层厚度。
7.2.6滤管在井孔中位置偏移不得大于滤管壁厚。
7.2.7现场成立质量管理小组,严格按照国家有关规范、规程和设计要求施工。
7.2.8执行“三检制”,每道工序必须填写质量检验评定表。
7.2.9及时、准确作好各项施工原始记录,以便发现问题,及时解决。
7.2.10认真、及时地做好各工序的施工记录和日志,并及时汇总。
7.2.11按照监督上道工序,保证本道工序,服务下道工序的要求,建立严格的质量检验系统,实施工序跟踪检查,切实做到每一道工序始终处于受控状态。
8.安全环保措施8.1安全工作要设专人负责,经常进行安全规章的教育,检查安全措施的落实情况,对于违章作业的人员应停止施工,进行教育培训后方可上岗。
8.2所用电气设备及用电线路必须绝缘良好,电气设备采用“一机、一箱、一闸、一漏开”设专业配电箱,配电箱进出口导线应加防护套,并分开成束,做好防水弯,配电箱中熔丝必须符合要求,所有用电设施应由电工统一管理,严禁乱拉乱接。
8.3设备和机具,要全部安装漏电保护器,并有接零、接地及防水、防火措施,要由专业人员进行安装调试。
8.4 潜水泵放入水中或提出水面时,应先切断电源,严禁拉拽电缆或出水管。
8,5加强水位观测,使靠近建筑物的深井水位与附近水位之差保持不大于1.Om,防止建筑物出现不均匀沉降。
8.6施工现场应采用两路供电线路或配备发电设备,正式抽水后干线不得停电停泵。
8.7定期检查电缆密封的可靠性,以防磨损后水沿电缆芯渗入电机内,影响正常运转。
8.8遵守安全用电规定,严禁带电作业。
8.9降水期间,必须24小时有专职人员值班。
8.10潜水泵电缆不得有接头、破损,以防漏电。
8.11环保措施8.11.1施工现场应经常采取多种形式进行环保宣传教育活动,提高职工的环保意识和法制观念。
8.11.2施工现场垃圾严禁随意抛撒,应及时清运,作业区内的道路应适当洒水,减少扬尘。
8.11.3泥浆必须排入泥浆池或用泥浆车及时运出场外,严禁随地排放。
8.11.4施工期间对噪声进行监测,不允许形成噪声污染。
9.效益分析9.1经济效益:假设同样的降水区域1800㎡(60m长×30m宽)、降水深度15m、工期90天。