基坑工程中管井井点降水的应用实例分析

摘要:本文介绍了管井井点降水的井点布置原则及施工方法,通过对广东佛山某地工程实例分析,重点阐述了在珠江三角洲冲淤积平原一带进行降水施工时,出现问题如何处理,并总结了管井井点降水施工的一些经验和注意的事项。

关键词:管井井点降水基坑工程

Anapplicationcaseofpipewelldewaterinfoundationpitengineering

Abstract:Thewell-distributionprincipleandconstructionofpipewelldewaterareintroducedinthispaper.

Basedontheproject/jianzhuhuanjing/exampleinFushanGuangdong,TheproblemsoccurredduringdewaterintheZhujiangdel-taalluvialplainareexpressed.Puttingsomeexperienceandattentionsaboutpipewelldewaterareconcluded.

Keywords:pipewell;well-dewater;foundationpitengineering

随着我国大规模的经济建设,城市建筑规模越来越大,基坑工程正向广、深方向发展。各类地基、基础、基坑施工都需考虑降低地下水,以保证基坑施工的安全。管井井点降水是在基坑周围布置井点,在井内进行抽水,以降低基坑中的地下水位,防止基坑出现流砂、管涌和坑底隆起失效,为基坑施工创造条件[1,2]。

1工程实例

1·1工程概况拟建建筑物位于广东省佛山市区,总用地面积13671m2,主楼高度+90·2m,设两层地下室,最低层地下室底板面标高-7·50m,拟建建筑物桩承台底标高-10·30~-9·10m,电梯井底板标高-12·20m,基坑开挖面积10350m2,开挖深度为-12·20m,要求降深大于12·50m。场地西侧与南侧为城市主干道路,东侧、北侧与5栋建筑相邻,分别距1#建筑(12层)3·2m;2#建筑(5层)2·9m;3#建筑(5层)3·0m;4#建筑(16层)5·2m;5#建筑(7层)的外墙约1·7m。拟建物轮廓与降水井分布见图1。本基坑属本地区面积最大、深度最深的降水基坑。

1·2基坑支护及防渗概况(1)将场地周边整体挖低1m后再进行支护工程施工。

(2)西北角(1#建筑)部位采用单排900桩并在其后再每隔3·3m加一条900钻孔桩垂直挡土的支护措施。

(3)东南角(5#建筑)部位采用单排900桩并在-1·5m和-3·3m处加两道钢架角撑垂直挡土的支护措施。

(4)其余部位采用双排900钻孔桩(桩距2m、排距3·15m、呈梅花状)垂直挡土的支护措施。

采用双排500深层搅拌桩帷幕的防渗透措施,深层搅拌桩帷幕在-1·5m处开始施工,桩长18m,靠基坑外的一排深层搅拌桩喷浆16m。

1·3场地工程地质条件与水文地质条件拟建场地位于珠江三角洲冲、淤积平原,场区地层自上而下为:

①填土湿—饱和,松散,由细砂、垃圾及粉质粘土等组成,厚2·7~5·9m。②淤积层饱和,软塑—流塑,主要为粘土、淤泥、淤泥质土;夹多层砂层透镜体。

层厚10~12m。③冲积层饱和,松散—中密;主要为石英细砂和粉砂。夹粘性土或淤泥质土透镜体。层厚8~13m。④残积层:饱和,硬塑。层厚0·8~3·3m。⑤第三纪泥岩节理裂隙发育,地下水丰富。

场地地下水位埋深为0·4~1·45m,含水层主要为第②、③层中的砂层。据工程地质勘察报告提供的含水层渗透系数K=4·7m/d,影响半径R=30m,涌水量为524m3/d。

1·4降水井布置、施工与实施1·4·1井点布置原则根据地质资料、佛山地区多年来成功的降水经验,本基坑的降水方法宜选择管井井点法。

(1)井点布置根据基坑的平面形状及所需降水深度,沿基坑平面形状在支护帷幕内侧布置。离支护帷幕内侧间距为0·5~2·0m,井间距为14·0~16·0m。

(2)根据工程地质勘察资料提供的单井涌水量、抽水影响半径、渗透系数、地下水类型等因素,沿基坑边缘布置井点28眼,井深16·5~18·5m;在基坑外围设观测井3眼,井深16·5~18·5m;在基坑中电梯井位处设观测井2眼,井深20·4~22·3m(图1)。

1·4·2降水井施工成井方法采用XY-1型钻机回转钻进成孔,人造泥浆护壁。井深16·5~18·5m,井底坐落在支护挡土、止水帷幕底部,如遇透水层,则进入下一隔水层0·8~1·2m。井径300~340mm,井深达到要求后一般多钻0·5~1·0m,以保证其有效深度。选用170滤管作护壁井管,用大泵量冲洗泥浆,注入清水,下管后投入碎石至井口,采用不含砂石的粘土封口。清洗滤井,冲除沉渣,安装2TC-30型自吸泵,安装完毕后进行试抽,一切满足要求后才转入下一步工作。

1·4·3降水实施在开挖前进行了抽水试验,试验井选择的是D19号井,试验设备选择2TC-30型自吸泵,在其余井不工作的情况下,试验井的动态水位是-7·5m,相邻两井,即20号、18号井的动态水位分别为-3·5m、-4·0m。当基坑周边25眼井同时抽水(因2号、10号、25号井施工位置处于微透水的粘土层,后10号井移位后重新成井),测得各眼井动态水位为-7·0~-7·8m,基坑内观测井的动态水位在-4·3~-4·6m。由于基坑范围大,采用多级式开挖,试验结果表明该降水深度已满足了第一阶段的开挖。随着基坑逐级向深部开挖,在进入基坑第二阶段-7·5~-9·5m开挖时,因水泵吸程的不足(2TC-30自吸泵吸程只有6·5~7·0m),降水效果较差,为满足施工要求,部分井更换了长轴深井泵,采用了长轴深井泵与自吸泵相结合进行抽水后,经过近20d的连续降水,基坑内动态水位已基本达到-11·5m,完全满足了第二阶段的开挖要求。

电梯井位开挖深度为-12·2m,为解决这一水位的降深,采用梯级井点降水法,利用了原2个观测井G4和G5,分别于各电梯井基坑处加设3眼降水井,井深20·4~22·3m,深度入基岩面,5眼降水井同时抽水时,电梯井部位地下水降至了-12·5m以下。

由于基坑土层的连续性差,在粘性土层中的透镜状砂层中赋存了大量的地下水,开挖时在低处溢出积于开挖面,不利于开挖施工,为此采用明坑(沟)降水的辅助方法进行清除[3]。

随着基坑开挖的完成、基础施工的进行,由于部分井点位于建筑大基础以内,为不影响基础施工,又不破坏降水井,采用暗埋井的方法,将井点(D7~D10、D12)埋设在基础底板以下,埋设方法:将井口出水管用50·8镀锌水管引至距地下室底面40~50cm处,再用50·8镀锌水管呈水平状态接至基础以外,继续抽水使用,在降水工作结束后用50·8内塞封口,避免了以往用高压注浆泵封填降水井的麻烦,节约了成本。

1·4·4降水的监测与管理在降水实施过程中,为掌握场区地下水水位动态变化,了解降排水效果,对观测井进行长期观测,采用流量计定期量测单井出水量,在出水口修三级沉淀池,待砂粒沉淀后再排入市政下水道[1]。

通过对基坑外观测井的观测可知,东部的G2井最终水位稳定在-5·0~-5·5m,北部的G1井在完成电梯井基坑处降水井的封井后,最终水位稳定在-1·7m,两井的水位均是缓慢下降的,因地下水位下降引起的沉降是非常微小的。

本次降水效果良好,基坑稳定,从实际情定制论文况看,邻近5栋建筑、道路、支护挡土及止水帷幕墙未发现因降水引起的不均匀沉降而造成的开裂、变形等现象。当基础施工完毕后,为防止水位回升过快,对基础产生不利影响,有计划地分期分批关泵,停泵工作是跳开进行的。停泵工作自2002年6月10日开始,至7月20日结束,至此整个降排水工作全部结束。

2结论

本降水工程基坑开挖面积大,历时达7个多月,通过工程实践,有以下几点体会:

(1)合理地选择利用井位。场地不同地段渗透性差别较大,井位尽量选在砂层厚的地段。如本基坑周边内26眼井,因成井质量好、出水量大、控制范围广,较好地完成了降水工作。同时由于电梯井局部降深大,可以预先在需要加大降深的部位布设观测井,后期将观测井转为降水井,减少了后期梯级井点降水所需的施工井数,节约了成本,做到“一井两用”。

(2)合理安排施工计划,确保井点施工与降水连续进行。本次降水先采用2TC-30的自吸泵,后采用2TC-30的自吸泵与长轴深井泵相结合,保证逐级将水位降低,缓慢形成降水漏斗,这样尽量减少不均匀沉降·81·2003年第2期水文地质工程地质的产生。由于基坑开挖的施工特征,当周边降水井成井好、间距与深度合理时,应尽量不或少在基坑中部布设降水井,如确需要则采用井点暗埋法。

(3)由于场地含水介质不均匀,单纯采用管井降水难以达到最佳降水效果时,可采用管井结合明坑(沟)降水法,效果良好。

(4)由于本基坑工程支护挡土、止水帷幕墙的桩长为18m(未至基岩面),大量的地下水从其底部涌入基坑内,造成在开挖过程中,需在电梯井基坑处加密降水井,给后期施工带来了不便。

参考文献:

[1]JGJ/T111-98,建筑与市政降水工程技术规范[S].

[2]邹正盛,赵智荣,刘明晖.对西金大厦基坑降水工程的思考[J].水文地质工程地质,2001,28(2):59-60.

[3]常士骠.工程地质手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1992·本文由无忧论文网工程项目管理论文发表中心独家提供资源，如有雷同，纯属盗版。

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