基坑管井井点降水施工工法Word下载.docx
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4工艺原理和设计概述
管井井点作为井点排水方法的一种,是在基坑开挖前,沿开挖基坑的四周、或一侧、两侧埋设一定数量深于坑底的井点滤水管或管井,以总管连接或直接与抽水设备连接从中抽水,使地下水位降落到基坑底0.5~1.0m以下。
工艺原理4.1.
管井井点降水的工艺原理是用水泵将土中水分排除后,利用土体中动水压力的减小或消除,大大提高了边坡的稳定性,边坡可放坡,可减少土方开挖量;
另外,由于渗流向下,动水压力向下,井点降水法的实施可增加土颗粒间的压力使坑底土层更加密实;
因此,采用管井井点降水法降低地下水位,可使施工人员在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工。
不但可避免大量涌水、冒泥、翻浆,而且即使在粉细、粉土地层开挖基坑,也可防止流沙现象的发生。
4.2设计概述
主要根据场区降水要求、降水范围、水文地质情况、场区外临近建筑物等方面的资料,结合大口径钻孔桩成孔技术和水井成井技术进行技术设计,设计步骤如下。
4.2.1单井设计
包括单井成井直径、成井井深、井身构造三个方面。
1成井直径:
在设计时结合施工成井技术、降水速度、抽水机具的下入,一般成孔直径为400~700之间。
2成井井深:
以大于地下水降深底平面2m~4m为宜。
3井身构造:
目前一般采用钢管滤管、水泥滤管、钢筋笼滤管。
4.2.2降水场区井数确定
根据开挖场区基坑面积、设计井深和井径、单井影响范围,求出整个场区的排水量和单井排水量,来得出降水井数。
降水井数的确定还应考虑单井井距。
4.2.3降水井位的安排
井位安排时主要根据开挖基坑外边缘结构考虑,当开挖基坑外边缘有护坡桩时,降水井位置设计应距离护坡桩外边净距离1.0m~1.
5m;
无护坡桩时,其设计应考虑放坡坡度,并距离坡度上边缘1.5m
左右即可。
5工艺流程和操作要点
5.1工艺流程
5.1.1管井井点降水的施工工艺流程见图1.
5.1.2施工步骤
测量防线,定好井位,按施工图放出井的中心点。
1
2以定好的井位点为中心,600mm为直径作圆,向下开0.50m作为井口。
3用泥浆护壁冲击钻机向下钻孔,钻至要求深度。
4成孔后,用钻机卷扬机提升架安井管。
将直径为300mm井管下入孔内。
井管接头采用焊接工艺。
5安装完井管后,在无砂滤水井管外侧与井壁之间填砾料。
1)砾料应缓慢填入,防止冲歪井管,一次不可填入过多。
2)接近井口0.50m处,用粘土封严,以防地面水、雨水流入。
6成井完毕后,立即用空压机洗井活清水抽洗。
1)将空压机气管及喷嘴放进井内,先洗上面井壁,然后逐渐将水管下入井底。
2)打开空压机,空气将快速经各管壁向井壁程漩涡状喷射,借气水混合冲力迅速破坏泥浆壁,并将泥浆及细砂携带到井外,直至水清砂尽。
7安放潜水泵,安装抽水控制线路,修筑排水沟及沉砂池。
成砂池采用C20混凝土底板,M5水泥砂浆砖砌池壁,池壁内外两层用防水砂浆抹灰一遍,水池内侧采用防水采用防水处理。
8试抽水。
并检修漏水主管、翻转、不出水的水泵组。
抽水采用每井每泵排管(可采用3寸钢管)降水,地面排管集中到沉砂池,抽出的水经过沉砂池过滤后,再集中排入市政管道中,沉砂。
池制作位置靠近城市管网接入口的下水道。
9正式抽水。
测定每个管井初始水位、流量。
10日常监控
钻机就位、钻孔至设计深度井位放样吊放井管作井口、安护筒洗井安排排水主管,修筑成砂池回填管壁与井壁间的过滤层
试抽正常抽水工艺流程图图1
施工操作要点5.1.3
1管井井点设备的制作。
管井井点工作时,沿基坑周边每隔一定距离设置一个管井,每个管井单独用一台水泵抽水,从而降低地下水位。
根据管井材料,可分为金属管井、竹木管管井及混凝土管管井等。
目前施工中较为常用的是金属管井,它的过滤部分采用直径为200mm以上的钢筋焊接骨架,外缠锌铁丝,再外包孔为1~2mm的滤网,长约2~3m,其管身直径为200~500mm,吸水管宜为50~100mm的胶管或钢管,抽水时其下端应沉入管井最低水位以下,必要时应装设逆止阀。
抽水机械常采用10~20cm的离心水泵,也可采用浸没式潜水泵或深井泵等。
2管井井点的布置。
沿基坑外围四周呈环形或沿基坑两侧或一侧布置。
井中心距基坑边缘距离,根据所用钻机及钻孔方法而定,当采用冲击式钻机用泥浆护壁时为0.5~1.5m。
用套管法时不小于3m,管井的施工深度和间距,根据需降水面积和深度以及含水层的深度系数等因素确定。
3管井的施工与使用。
管井的渗水井管的施工,宜采用泥浆护壁钻孔法。
即在钻机钻孔的同时向孔内投放泥浆,护住井壁,以免地下水渗出时造成塌孔。
2)钻进成孔时,尽量采取快速钻进,避免钻进时间过长,钻具对井壁机械扰动和冲洗浸泡而造成坍孔、缩颈、泥皮过厚等不良现象,以免影响成井降水质量和效果。
同时,应根据地层合理选择技术参数,调整泥浆粘度和密度,在保证孔壁稳定的前提下,尽量降低泥浆的粘度和密度,防止因泥浆过浓和失水量过大而影响渗透能力;
3)钻孔直径应比管井外径大150~250mm,井管下沉前应清孔并保持滤网通畅。
井管与土壁之间用3~15mm的砾石填充作为滤层。
地面下0.5m以上为黏土填充夯实。
下井管时,严禁摆动,造成井壁的损坏和坍垮。
井管下到设计孔深位置后,稍微向上拉伸提直,固定在孔口中心,使井孔与孔壁之间环状间隙均匀合理,便于填砾,提高单井出水率。
5)填砾方面。
a.砾料选择。
选择时应根据场区内主含水层砂粒直径和填砾技术要求,一般选择1mm~8mm的混合砾料。
b.投砾。
冲洗液200mm,~100mm投砾时首先将冲孔器下入距井管内底端
通过冲孔器冲洗井管,并通过井管内外侧返回地面。
在送水同时,向井管外四周间隙内均匀投入混合砾料,砾料顶水而下,不易中途堵塞。
随砾料的不断投入,及时向上提升冲孔器。
砾料填至井口地表2m时,则投砾结束,再用粘土分层填实至地表。
6)抽水洗井方面。
投砾结束后,及时下放潜水泵于井管内水位以
下3m~5m,迅速起动电源抽水,随水位不断下降,水泵也同时下放,直至距井底0.5m左右为止。
如此反复进行,直至抽出的水质洁净、不含泥砂为止。
7)抽水过程中,应经常检查机械部分。
如电动机、传动轴、电流、电压等。
并观测和记录管井内水位降深和流量。
井管用完后,可用人字拔杆,倒链将井管拔出,以备再用。
所留孔洞用砂砾填充夯实。
6材料和设备
管井井点降水施工主要涉及的土建材料有制作吸水管的直径为50~100mm的钢管(或者塑料管),直径为200mm上的钢管、塑料管或混凝土管。
用做焊接滤水管的钢筋,外包孔眼为1~14φ2mm滤网。
用于建造排水的混凝土管或PVC管材,水泥砂浆,防水剂等等。
由井点管、连接管、排水主管及抽水设备组成的井点设备见表1.
表1
序号设备名称规格单位数量
依具体工程量1CZ-22G钢绳冲击钻机台同上套QY25~23.0潜水泵
同上个动力总配电箱3200KW
同上动力分配电箱个70kw4
同上5水泵用开关箱个5kw
同上6
台空压机5m3劳动组织及安全7
7.1降水施工管理及劳动力组织
降水施工管理人员组成见表2.
表2
工种职责
负责现场打井总协调,打井分包队伍的管理,井安全、机械工、降水工
主任
料质量的控制和验收。
技术员负责施工方案的编制
现场负责人打井队负责人
打井质量的控制。
负责打井分包队伍的现场管理,洗井负责人负责现场施工的安全工作、安排洗井作业。
负责安排打井作业,管理打井队日常工作。
打井工
电工
负责洗井、现场降水设备安装、维护,更换坏泵负责打井工作,钻孔、下井管、井料负责电箱、水泵接线,现场临电、电箱的维护
劳动力力安排见表3.(数量是以10工程实例的工程量为参考)
表3
工种管理人员电工机械工打井员降水工
2
3
6
人数1
7.2施工安全保证措施
1现场配备专职人员、质检员、施工员负责施工现场安全检查。
2严格按照安全规范用水、用电、机械操作。
3操作工、电焊工、电工等严格按照相关操作规程操作,持证上岗。
4所有施工人员及操作人员进场后,均必须进行安全及技术交底。
5现场监测与控制。
1)正常出水规律为“先大后小,先混后清”。
为防范抽水带走土层中的细颗粒,在降水时要随时抽出的地下水是否有混浊现象。
抽出的水中泥沙含量过大不但会增加周围的沉降,而且会使井管堵塞,井点失效。
2)降水必然会形成降水漏斗,从而造成周围地面的沉降,建立沉降系统观测网,定期进行水位沉降观测。
以便及时了解沉降对周围环境的影响,如果沉降较大应及时采取补救措施。
.
3)井点降水对周围建筑物造成沉降是由于地下水流动的原因,可采用以下措施预防。
a.减缓降水速度。
在临近被保护的建筑物一侧注意观测水位,适时间隔井位抽水,必要时尚需设置回灌井点。
b.防止将土粒带出的措施。
确保井点管周围砂滤层厚度和施工质量,井点管上部0.50m范围内用粘土封死,亦可防治土粒带出。
管井在卵石层内才开始采用缠丝滤水管,上部砂层内仍用光壁混凝土管,可有效阻隔砂层进入管井。
同时,滤水管进水空隙尽量控制砂层涌出的程度。
c.整个降水过程应由业主委托第三方专业单位进行基坑及周边建(构)物的变形观测工作,一旦出现不利于建筑物稳定的变形,及时采取措施进行补救,以免造成不良后果。
d.为保证基坑的安全,沉砂池及排水管道应严格防渗防漏。
8质量要求
8.1降水质量要求
1井管必须直立于井中心,上端应保持水平。
2精的顶角偏斜不得超过1度,以保证泵组上下井道通畅。
3每打完一口井要用量测井深,以保证井深偏差≤20cm。
4
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