張偉
內(nèi)容摘要:隨著城市建設(shè)的發(fā)展,房建施工項(xiàng)目越來越多,施工場地也越來越窄,這就要求降水止水的設(shè)計(jì)及施工應(yīng)做到能夠保障基坑周邊建筑物、道路及地下管線的安全,同時(shí)還要具備降水止水效果好、工藝占有空間小、工程造價(jià)低、工期短、施工便利的特點(diǎn)。輕型井點(diǎn)降水是在基坑外圍或一側(cè)、二側(cè)埋設(shè)井點(diǎn)管深入含水層內(nèi),井點(diǎn)管的上端通過連接彎管與集水總管連接,集水總管再與真空泵和離心水泵相連,啟動(dòng)抽水設(shè)備,地下水便在真空泵吸力的作用下,經(jīng)濾水管進(jìn)入井點(diǎn)管和集水總管,排出空氣后,由離心水泵的排水管排出,使地下水位降低到基坑底以下。本法具有機(jī)具設(shè)備簡單,使用靈活,裝拆方便,降水效果好??商岣哌吰碌姆€(wěn)定,防止流砂現(xiàn)象的發(fā)生,降水費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:輕型井點(diǎn)降水 井點(diǎn)管 施工方法 操作要點(diǎn)
1、工程概況:
本工程為達(dá)曼里維埃拉地下降水工程輕型井點(diǎn)降水的施工項(xiàng)目。該項(xiàng)目位于達(dá)曼海邊,屬砂礫地質(zhì)結(jié)構(gòu),滲透系數(shù)為180m/天,容水量大,受潮汐影響地下水位波動(dòng)變幅1m左右。總占地面積約62000平米。項(xiàng)目含場內(nèi)道路、網(wǎng)球場、游泳池、籃球場、停車場等。本工程地質(zhì)由GULF CONSLlLT勘探,根據(jù)其提供的地質(zhì)報(bào)告本標(biāo)段范圍內(nèi)的土類型為一類砂場地。地下靜水位在-0.9米 — -1.2米處。根據(jù)Khatib &Alamy建筑設(shè)計(jì)研究院給的施工現(xiàn)場降水施工圖紙要求,在現(xiàn)場周邊采用輕型井點(diǎn)降水工藝排除范圍內(nèi)地下水及地表水。本工程配置四套井點(diǎn)設(shè)備。井點(diǎn)管用直徑50mm的PVC管,管長為6m,上部為非濾水段。非濾水段為地面下1m以上部分,濾水段為1米以下端同直徑鉆有Ф10mm梅花形孔的濾管,井點(diǎn)管底端是帶有Ф10mm梅花形孔的堵頭。連接管采用塑料透明管、膠皮管,直徑150mm;頂部裝鑄鐵頭。集水總管采用150mm的鋼管帶接頭。井點(diǎn)管的間距為1.5m。
2、工程水文地質(zhì)概況:
根據(jù)地下水埋藏特征,可將地下水分為潛水含水層、微承壓含水層、承壓含水層三類。
2.1潛水含水層
潛水主要賦存于淺部填土層中。主要接受大氣降水的滲入補(bǔ)給。潛水位埋深約1.70~2.50m左右,相應(yīng)標(biāo)高1.40~1.60m左右。達(dá)曼地區(qū)降雨主要集中在12~2月份,在此期間,地下水位一般最高;旱季在6月份至8月份,在此期間地下水位一般最低,年水位變幅為1.00m左右。
2.2微承壓水含水層
微承壓含水層由晚更新世沉積成因的土層組成,主要為粉土、粉砂層,且粉土、粉砂層為良好的賦水和透水地層。該含水層組埋深6.0~8.0m,厚度大體為10.0~11.0m左右。該含水層的補(bǔ)給來源主要為潛水和地表水。
2.3承壓水含水層
承壓水含水層由粉砂層組成,埋深較大(達(dá)49.0m左右),最大揭示厚度為6.70m。實(shí)測承壓水頭埋深8.00m左右。本工程降水不考慮該層承壓水。
3、井點(diǎn)降水相關(guān)計(jì)算:
3.1設(shè)計(jì)水位降深
水位降深在滿足施工要求的時(shí)候,應(yīng)盡量選擇較小水位的降深,一般降到操作面下0.5m即可(有特殊要求的除外),這樣可最大程度上避免降水對地層的影響,不至于造成地基承力的下降。
3.2井點(diǎn)管的埋設(shè)深度計(jì)算
H≥H1+h+iL+l
式中 H——井點(diǎn)管的埋設(shè)深度(m)
H1——井點(diǎn)埋設(shè)面至基坑底面距離(m) 取2.0m
h—— 基坑中央最深挖掘面至降水曲線點(diǎn)的安全距離(m)取1.0m
L—— 井點(diǎn)管中心至基坑中心的短邊距離(m) 取15
i—— 降水曲線坡度 取1/10
l—— 濾管長度(m)取1.2
H≥2.0+1.0+15×1/10+1.2=5.7m? 取6m
4、井點(diǎn)施工工藝流程及操作要點(diǎn)
4.1施工流程
放線定位→布置井點(diǎn)管→井點(diǎn)管與總管連接→試抽水→進(jìn)入工作狀態(tài)→基礎(chǔ)結(jié)束及回填完后拔管
4.2井點(diǎn)施工操作要點(diǎn)
4.2.1 測放井點(diǎn)管位
根據(jù)井點(diǎn)管平面布置,使用全站儀測放井位,井位測放誤差小于30cm。當(dāng)布設(shè)的井點(diǎn)受地面障礙物影響或施工條件影響時(shí),現(xiàn)場可作適當(dāng)調(diào)整。
4.2.2 井點(diǎn)布置
因本工程基坑面積較大,故采用沿建筑物環(huán)狀布置井點(diǎn)。井點(diǎn)管布置距坑壁的距離為1.0--1.5m,井點(diǎn)管的間距為1.5m。為了充分利用泵的抽空能力。集水總管標(biāo)高盡量接近地下水位線,并沿抽水水流方向有0.5%的上仰坡度,水泵軸心與總管齊平,因滲透系數(shù)為180m/d,井點(diǎn)管埋置深度比基坑深度至少深5m。拉土進(jìn)出口處可不設(shè)置井點(diǎn)管。
降水設(shè)施完畢后開始降水,降水過程中水泵設(shè)備設(shè)專職人員晝夜進(jìn)行值班,觀測各井點(diǎn)降水情況和各泵運(yùn)行情況,如滲水量不滿足水泵運(yùn)行時(shí),及時(shí)更換水泵[1]。水位降至設(shè)計(jì)基層下0.5m后,進(jìn)行土方施工。
井點(diǎn)管間距、埋設(shè)深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,一組井點(diǎn)管和接頭中心,應(yīng)保持在一條直線上。成孔時(shí),如遇地下障礙物,可以空一井點(diǎn),鉆下一井點(diǎn)。井點(diǎn)管濾水管部分必須埋入含水層內(nèi)。井點(diǎn)成孔后,應(yīng)立即下井點(diǎn)管,以防塌孔。不能及時(shí)下井點(diǎn)管時(shí),孔口應(yīng)蓋蓋板,防止物件掉入井孔內(nèi)堵孔。
4.2.3 井點(diǎn)管埋設(shè)及連接
采用直徑50mm的沖水管進(jìn)行沖孔,沖水管壓力采用離心泵循環(huán)抽送。沖孔進(jìn)沖管應(yīng)垂直插入土中,并作上下左右擺動(dòng),加劇砂土的松動(dòng)。沖管深度應(yīng)比濾管深度深0.5m,以便流泥,井點(diǎn)管與孔壁間及時(shí)用粗砂灌實(shí)。井點(diǎn)管要位于砂濾水層中間,并且井點(diǎn)管在地面-0.5m深度內(nèi)用粘土填實(shí),以防止漏氣。檢查有無漏水,漏氣現(xiàn)象,出水是否正常,有無淤塞現(xiàn)象,如有異常情況應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修理。井點(diǎn)管埋設(shè)后,管口要用木塞堵住,以防異物掉入管內(nèi)堵塞。
4.2.4 井點(diǎn)管與干管及總管的連接
井點(diǎn)管埋設(shè)完畢,應(yīng)接通總管??偣茉O(shè)在井點(diǎn)管外側(cè)50cm處,鋪前先挖溝槽,將配好的管子逐根放入溝內(nèi),在端頭法蘭穿上螺栓,墊上橡膠密封圈,然后擰緊法蘭螺栓、總管端部,用法蘭封牢。一旦井點(diǎn)干管鋪好后,用吸水膠管將井點(diǎn)管與干管連接。一組井點(diǎn)管部件連接完畢后,與抽水設(shè)備連通,接通電源,即可進(jìn)行試抽水,檢查有無漏氣、淤塞情況,出水是否正常,如有異常情況,應(yīng)檢修后方可使用,如壓力表讀數(shù)在0.15-0.20MPa,真空度在66.7 kPa以上,表明各連接系統(tǒng)無問題,即可投入正常使用[2]。
4.2.5 井點(diǎn)的使用
井點(diǎn)使用時(shí),正常出水規(guī)律是“先大后小,先混后清”,如不上水,或水一直較混,或出現(xiàn)清后又混等情況,應(yīng)立即檢查糾正。井點(diǎn)管淤塞,可通過聽管內(nèi)水流聲,手扶管壁感到振動(dòng),夏冬季手摸管子冷熱、潮干等簡便方法檢查。如井點(diǎn)管淤塞太多,嚴(yán)重影響降水效果,應(yīng)逐個(gè)用高壓水反復(fù)沖洗井點(diǎn)管或拔出重新埋設(shè)。井點(diǎn)使用后,中途不得停泵,防止因停止抽水使地下水位上升,造成淹泡基坑的事故,一般應(yīng)設(shè)雙路供電,或備用一臺發(fā)電機(jī)。
4.2.6 井點(diǎn)管的拆除
待地下構(gòu)筑物竣工并進(jìn)行回填土后,方可拆除井點(diǎn)系統(tǒng),所留孔洞用砂或土填塞。
4.2.7 井點(diǎn)降水應(yīng)注意的事項(xiàng)
井點(diǎn)降水時(shí),應(yīng)對水位降低區(qū)域的建筑物進(jìn)行沉降觀測,發(fā)現(xiàn)沉陷或水平位移過大時(shí),應(yīng)及時(shí)采取防護(hù)措施。
5、結(jié)束語
在基礎(chǔ)工程施工中經(jīng)常會(huì)遇到地下水的降水問題,通過達(dá)曼里維埃拉地下降水工程輕型井點(diǎn)降水的工程實(shí)踐,證明了輕型井點(diǎn)降水具有機(jī)具設(shè)備簡單,使用靈活,裝拆方便,降水效果好??商岣哌吰碌姆€(wěn)定,防止流砂現(xiàn)象的發(fā)生,降水費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn),值得在國內(nèi)外地下降水工程上推廣使用。
參考文獻(xiàn):
[1] 孫秀環(huán).輕型井點(diǎn)降水技術(shù)在給排水工程深基坑中應(yīng)用[J].石油化工建設(shè),2016,04:72-76.
[2]楊尚東.大面積基坑室內(nèi)井點(diǎn)降水方法[J].建筑安全,2016,09:47-49.