轻型井点降水施工工法

轻型井点降水施工工法轻型井点降水工法适用于粉砂、粉质粘土、粉土的地层，在基坑开挖之前采用此工法降水，可保证土方开挖前土壤干燥，为下步土方开挖和基础施工创造良好的施工条件。在大庆电业局通信调度楼工程施工中，采用此方法，缩短了挖土基础施工周期，节约了基坑支护费用，而且也保证了施工过程中距离基坑8m的原有办公楼建筑物的安全，取得了良好的效果。1．特点1．1使用井点降水，采用机具、设备较简单，使用灵活，拆装方便。1．2降水效果好，能使基底以上土质保持干燥，基坑底内不需再设排水沟、集水井，雨季施工雨水通过基底下渗，通过井点排出。1．3防止流砂发生，提高边坡稳定，减少基坑边坡支护费用，特别是对易发生流砂，管涌现象的粉砂粉土，采用此方法，能有效保证降水质量和施工安全。1．4降水期间投入人力、物力少，减少降水成本。1．5保证邻近建（构）筑物安全。采用此工法，不破坏原土层结构，经试验和多次施工检测证明，此工法施工很少对降水附近土层产生扰动，不会因此减少邻近建筑物基础以下土层地耐力，可有效预防邻近建筑物在降水期间产生不均匀沉降或地基下陷现象的发生。1．6根据地质条件，合理布置井点，可加快降水时间，从而加快地下挖土和基础施工进度。2．适用范围适用于渗透系数为0.1－5.0m/d的土及土中含有大量的细砂和粉砂的粘土以及明沟排水易发生流砂和塌方的土壤条件。尤其在城市建筑物密集，相邻建筑新、老基础基底标高相差悬殊，且土质为粉土，粉砂的深基础施工时，可与现场实际情况结合。上部有杂填土时，先挖除上部分杂填土再进行降水施工。3．工艺原理根据基坑平面形状与大小，地质和水文情况，工程性质和降水深度及含水层渗透性能确定井点平面布置，当基坑宽度小于10m,且降水深度较浅时，可用单排井点布置在地下水流上游，如基坑面积较大时，可呈环形布置点井，留出挖土运输出入道路，在道路入口两侧和四角部位适当加密井点，将水井布置在含水层，降低地下水位的目的。4．施工准备4．1机具、设备准备井点管：直径50mm，长度5〜10m,管下端配有相同直径，长1〜1.5m滤管，滤管管壁上的孔眼呈梅花型布置，孔的直径为10〜15mm，其孔隙率为20%，滤管外包两层尼龙滤网，内层为40目滤网，外层为18目粗滤网，滤网外在再浇一层粗铁丝保护网，滤管端做成锥尖状。离心式水泵或真空式水泵，水泵机组配件。真空泵型轻型井点系统设备规格与技术性能名称数量规格与技术性能往复式真空泵2—3台QYX扬程25m，功率2.2KW，转速2850转/分离心式水泵2台B型，生产率20m3/h；扬程25m，抽吸真空高度7m,电动机功率2.8KW转速2900v/min水泵机组配件1套井点若干,集水总管直径100—150mm，每节长4m,总管上节管间距1.0m，接头弯管与井点管配套，冲射管1根，接头弯管为40—50mm，长度与点井、总管距离相适应。水箱2—3台1100X600X1000mm4.2井点计算轻型井点计算，计算的主要内容包括；根据确定的井点系统的平面和竖向布置图，计算单井井点涌水量和井点系统的涌水量，确定井点管数量和间距选择抽水的类型，规格和数量以及进行井点管的布置等。引用大庆电业局通信调楼工程井点降水计算实例:大庆电业局通信调度楼地下室长48m,宽21.3m，地基持力层处在粉砂土层上，粉砂层厚度平均为5m，±0.00绝对标高15.7m,自然地面相对土0.000标高-1.5m,不透水层绝对标高137m，地下水位高度为自然地面以下1.8m，基础挖深相当于土0.00为-7.9m，自然地面以下1.5m为杂填土，施工前先挖除1.5m深杂填土，留置1.2m宽降水工作面，在井点降水以后再进行二次挖土至基底，井点降水布置如下图：降水的计算井点系统的布置基坑顶部尺寸按基坑挖土方案确定为58.4X31.7m,布置环状井点降水深度S=7.9-1.8-1.5+0.5=5.1m，用一级井点单排可满足要求，设井点管长为7m，滤管长1.0m，滤管底标高为-10.7m，距不透水层还有2.3m距离，故按无压非完整井进行井点设计和计算，计算简图如下：1.基坑2.不透水层3.原水位线4.降低后水位4.2.1.2涌水量由上图可算得S'=7—0.3—0.3—1.0=5.4m•.•S'/(S'+L)=5.4/5.4+1=0.84查表・・・H=1.85(S'+L)=1.85(5.4+1)=11.84m0由于该基坑长度比小于5,可以简化为一个假想半径X。的圆井计算。.4X31.7313~.4X31.7313~s24.3抽水影响半径R二1.95K叶二1.95X5X11.84X5一75・01m基坑总涌水量：q3.44_^X65X£xLXX11.84-5K1〉X3.14/X.67X-005XXX02J/2X6574-1,17.42m/d..75.01^勒24.3 6.74 6.74：B1833.74.2.1.3计算井点管数量和间距单井出水量：需井点数量：n=1.1Q/q=1.1X1833.7三17.46=116根在基坑四角处井点管加密，每角附加两根井管，则采用井点管的数量为116+8=124根，布置时需要机械挖土开行路线留三根管井位置，则实际需要的数量为122根井。4.2.1.4校核水准位降低的值旳”厲 "审心嶄1.842［嚨殳X5(lg75.01Plg24.3)*2.98实际降低水位：S=H-h=11.84-7.98=8.8600考虑地下集水坑位置局部降水深度需要5.1+1.5=6.7m。初际降水深度S=8.86〉6.7m、故井点布置可行。5．工艺流程6．操作要点布置井点时，应在基坑四角和留置土方运输道路两侧适当设加密井点。在井点计算时，土的渗透系数可根据土壤性质选用，重要工程施工，根据现场抽水试验确定k值大小。用水冲洗将套管下沉到要求深度后，先在孔底填一层砂砾，然后插入井点管，在套管与点井管间加入粗砂，然后拔出套管，井点管在地面以下0.5〜1.0m深度内应用粘土填实，以防漏气。井点埋设与总管连接后，要先试抽水，观察有无漏水漏气，无淤塞现象后，方可进行使用。抽水时为了保证抽水连续性，现场应准备双电源当电源、设备因故障停止抽水后，应立即更换电源，尽快排除设备故障，保证抽水连续，必要时现场应准备发电机备用电源。地下基础施工完后并进行土方回填后，拆除井点系统，对建筑面积较大的地下室停止抽水以前，还要对建筑物进行抗浮力计算，当验算结构自重大于地下水浮力时，方可停止降水。拔出井点后，所留孔洞用砂填塞。7安全及质量要求降水抽水期间，应设专人昼夜对降水情况和机具设备进行看护，当发生有机械故障或出现清水混浊等异常现象进，应及时处理。因抽水时间较长，对抽水设备和电源设备应经常检查和维护，如发现电机有异常噪音和电源过热等情况，应及时进行必要的维护和检修。7.3开始抽水时如观测降水在计算时间内还未达到规定降水深度时，应立即检查原因，对降水进行重新修正和计算，直到达到规定降水深度后才可进行下步基础施工。7.4在抽水期间内，对基坑周围建筑物设临时沉降观测点每日对建筑物进行沉降观测一次（观测应有观测记录），当发现有沉降异常时，应及时采取措施处理，处理时可在井点管和建筑物之间设回灌井，采用回灌法，保证建筑物地基以下水位平衡。技术经济分析8.1工程经济效益8.1.1缩短基础施工工期，合理布置井点，可加快降水时间，降水施工后能保证基坑干燥，雨季施工不受影响，为地下建筑物施工提供良好的作业面。减少边坡支护费用，尤其是施工场地附近存在建筑物，利用井点降水，不对附近土壤进行扰动，减少了对临近建筑物的边坡采取加固措施的费用。以大庆电业局通信设度楼工程为例：对基坑南侧距离原四层办公楼8m处边坡进行打钢板桩支护发生直接费用45万元，（投标时采用大口井降水需对边坡进行打钢板桩支护），采用井点降水后，对南侧边坡仅采用了边坡临时防雨措施，对边坡覆盖塑料布，防止雨淋边坡坍塌，仅此一项节省费用45万元。挖土时保证土壤干燥，增加了边坡稳定性，减少了挖土放坡系数，减少了挖土的工作量，以大庆电业局通信调度楼为例，深6.4m基坑时采用1：0.5放坡，机械少挖土方2300m3,基坑内不设集水坑和排水沟，雨天雨水直接渗入基坑底土层由井点排出，节约挖土、砌砖、设集水井材料和人工费用3万余元。8.2.4井点管布置整齐，有效节约施工场地，保证了现场文明施工的要求。9、工程实例大庆电业局通信调度楼为一集电力通信、办公为一体的综合楼，建筑面积23297m2,地下一层，层高6m,地上21层，为框架剪力墙结构，其中19—21层为钢结构，工程每层建筑面积为970m2,该工程座落于大庆市电业局院内，南侧离电业局生产调度14m，西侧临近电业局原办公楼25m，该工程投标时基础施工考虑大口井降水，并在基坑南侧和西侧打桩板钢支护，使临近基坑建筑物不受挖土影响，后经研究地质资料，经过现场实际降水试验和进行计算，对场地土进行两次开挖，先开挖至地下水位以上30cm即自然地面以下1.5m处，多开挖1.2m井点布设工作面，在基坑周围1.2m工作面上布设井点，根据计算，需要122根井点，降