深水井及井点降水方案Word文档格式.docx
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五、编制围
本方案为本标段轻型井点降水的施工、资源计划以及质量、安全、文明生产措施等。
第二章、地质情况
一、地形地貌特征
创业城居住区工程围,16#污水泵房新建于运输路北侧,东湖路的西侧。
二、气象、水文
市属大陆性季风气候,冬长寒冷干燥,夏短温热多雨,春、秋季风交替,气温变化急剧多风沙。
全市年平均气温4.2℃,最冷月平均气温-18.5℃,极端最低气温-39.2℃;
最热月平均气温23.3℃,极端无上气温39.8℃,年均无霜天143d;
年均风速3.8m/s,年>
16级风日数为30d;
年降水427.5mm,年蒸发1635mm;
年太阳照射时数为2726h。
市有天然水面29.27万公顷,水源来自嫩江、松花江流域和天然降水。
嫩江水在境流经长度260.9千米,年经流量300多亿立米米,浇灌面积24.98万公顷。
松花江流域在境流经长度128.6千米,年经流量272.8亿立米米。
湖泡数量众多,面积在100亩以上的有284个,总面积靠近3000平方千米。
三、地层结构及特征
本区块所揭示的深度围,地层共分7个主层和7个亚层:
(1)杂填土;
(1-1)素填土;
(2)细砂;
(2-1)粉质黏土;
(2-2)粉土;
(3)粉质黏土;
(3-1)粉质黏土;
(4)黏土;
(5)黏土;
(5-1)黏土;
(6)粉质黏土;
(6-1)粉质黏土;
(6-2)细砂;
(7)粉砂,各层土的岩性特征叙述如下:
(1)杂填土:
杂色,人工堆积形成,由粉土、粉砂、粉质黏土夹生活垃圾及建筑垃圾等组成。
该层厚约0.20~3.00m。
该层土分布厚度变化较大。
(1-1)素填土:
黄褐色,人工堆积形成,主要由粉土及粉砂组成,欠压密,该层厚约0.40~2.40m。
(2)细砂:
褐黄色,冲积,Q3年代土层,土质较均匀,以石英、长石为主要矿物成分,含少量暗色矿物,局部夹粉质黏土,稍密~中密,湿~饱和。
该层厚约0.40~11.50m左右。
(2-1)粉质黏土:
褐黄色,冲积,Q3年代土层,土质较均匀,局部地段夹粉土薄层,含少量氧化铁。
稍有光泽,摇振反应无,干强度中等,韧性中等,可塑,局部硬塑,该层厚约0.50~6.50m。
(2-2)粉土:
褐黄色,冲积,Q3年代土层,土质较均匀,局部夹少量粉砂。
无光泽反应,摇振反应中等,干强度低,韧性低,密实,稍湿~湿。
该层厚约0.50~4.80m。
(3)粉质黏土:
褐黄色~黄灰色,冲积,Q3年代土层,土质较均匀,局部地段夹粉土薄层,含少量氧化铁。
稍有光泽,摇振反应无,干强度中等,韧性中等,可塑,该层厚约1.00~7.80m。
(3-1)粉质黏土:
褐黄色~黄灰色,冲积,Q3年代土层,土质较均匀,含少量氧化铁。
稍有光泽,摇振反应无,干强度中等,韧性中等,软塑,该层厚约0.80~4.70m。
(4)黏土:
黄褐色~灰褐色,淤积,Q3年代土层,土质较不均匀,局部地段呈粉质黏土,含少量有机质。
有光泽,摇振反应无,干强度高,韧性高,软塑~流塑,局部呈可塑。
该层厚约0.50~5.80m。
(5)黏土:
灰褐色~灰色,淤积,Q3年代土层,土质较不均匀,局部地段呈粉质黏土。
有光泽,摇振反应无,干强度高,韧性高,硬塑~坚硬。
该层未揭穿。
(5-1)黏土:
灰色,淤积,Q3年代土层,土质较不均匀,局部地段呈粉质黏土。
有光泽,摇振反应无,干强度高,韧性高,可塑。
(6)粉质黏土:
灰色,淤积,Q3年代土层,土质较不均匀,稍有光泽,摇振反应无,干强度中等,韧性中等,可塑。
(6-1)粉质黏土:
灰色,淤积,Q3年代土层,土质较不均匀,夹少量粉细砂颗粒,稍有光泽,摇振反应无,干强度中等,韧性中等。
软塑~流塑。
(6-2)细砂:
灰色,淤积,Q3年代土层,土质较均匀,以石英、长石为主要矿物成分,含少量暗色矿物,夹粉质黏土团块,密实,饱和。
仅于CK101653#孔揭露,揭露层厚1.70m。
(7)粉砂:
灰色,淤积,Q3年代土层,土质较均匀,以石英、长石为主要矿物成分,含少量暗色矿物,局部夹粉质黏土,密实,饱和。
五、地下水埋藏条件
地下水补给源为大气降水,以蒸发和地下径流方式排泄,水位也受一定的大气降水和蒸发的影响,地下水动态变化规律为8月上旬-9月上旬丰水期,水位较高,3月下旬-4月上旬为枯水期,水位较低,年变化幅度在1.0~1.5m左右。
勘察未提及地下水稳定水位埋藏深度,据我单位多年施工经验该地块地下水位应在-2.00m。
渗透系数如下:
层号
岩土名称
渗透系数K(m/d)
2
细砂
2~4
2-1
粉质粘土
0.005~0.100
2-2
粉土
0.1~0.5
四、轻型降水施工
1、施工工艺概述
(1)概述
本井点施工方案主要用于降水施工,井点布置采用环形布置。
井点管距坑壁不应小于1.0m,间距1.0m,埋深根据降水深度及含水层位置决定,但必须埋入含水层。
(2)工艺流程图
施工工艺流程图见下图。
施工工艺流程图
3、施工准备
(1)材料准备
①井点管
用直径48mm钢管,带管箍,下端为长0.9m的同直径钻有Ф10mm梅花形孔(6排)的滤管,外包尼龙窗纱二层,外缠8号铁丝间距40mm。
②连接管
用塑料透明管、胶皮管,直径55cm。
③集水总管
用直径114mm钢管带接头。
④滤料
粒径0.5-3.0cm石子,含泥量小于1%。
(二)机械准备
设备组成规格及技术性能下表,国有定型产品供应;
后者设备组成、规格及技术性能见下表。
各作业队可根据现场实际情况选用。
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
1台
V5型(W3型)或V6型;
生产率4.4m3/min;
真空度100kPa,电动机功率5.5kw,转速1450r/min
离心式水泵
2台
B型或BA型;
生产率20m3/h;
扬程25m;
抽吸真空高度7m,吸口直径50mm,电动机功率2.8kw,转速2900r/min
水泵机组配件
1套
井点管50根,集水总管直径114mm,总管上节间距1.2m,接头弯管50根;
冲射管用冲管1根;
机组外形尺寸2600mm×
1300mm×
1600mm,机组重1500kg
(3)技术准备
在实际施工操作中可根据基础工程中的地质概况、地下水概况以及与降水有关的情况,进行以下计算来指导降水施工。
1)井点降水
①埋深深度计算
H≥H1+h+iL+l
11.95+0.5+1/15×
25+0.9=15.02m
H井点管的埋深深度(m)
H1井点管埋设面至基坑底面的距离(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
i降水曲线坡度,可取1/10~1/15
L井点管中心至基坑中心短边距离(m)
l滤水管长度(m)
②基坑虚构大井的引用半径r0
③抽水影响半径:
式中:
H含水层厚度
S水位降低值
K土壤渗透系数
R为抽水影响半径
④基坑涌水量:
涌水量计算
Q为总涌水量
S为基坑中心降水深度
⑤单根井点极限抽水量:
q单根管出水量
d井点管直径
L滤管长度
⑥井点管数量:
N=1.1Q/q=1.1×
655.944/8.817≈82根
⑦间距:
D=L/N=100.48/82=1.225m按照规取1.00米
D为间距
L为总长度
根据以上计算的涌水量及管井数,考虑各井点管的影响半径有限,为确保基坑各处水位均能一同降低,既控制井数,更要控制井距,使其均匀降水,故最终选定如下布局:
井点管直径φ48钢管,长12.0m,另加滤管长0.9m,间距按1.00m均布,井管成环型布置每级降水用管82根,降水设备2组。
二级通过上式计算,降水共用降水管72根,井点管长9m降水设备2组。
3、施工方法
(1)井点管埋设
①根据建设单位提供的测量控制点,测量放线确定井点位置,然后在井位先挖一个小土坑,深大约500mm,以便于冲击孔时集水、埋管时灌砂,并用水沟将小坑与集水坑连接,以便排泄多余水。
②用绞车将简易井架移到井点位置,将套管水枪对准井点位置,启动高压水泵,水压控制在0.4~0.8MPa,在水枪高压水射流冲击下套管开始下沉,并不断地升降套管与水枪。
一般含砂的粘土,按经验,套管落距在1000mm之,在射水与套管冲切作用下,大约在10~15min时间之,井点管可下沉10m左右,若遇到较厚的纯粘土时,沉管时间要延长,此时可增加高压水泵的压力,以达到加速沉管的速度。
冲击孔的成孔直径应达到300~350mm,保证管壁与井点管之间有一定间隙,以便于填充砂石,冲孔深度应比滤管设计安置深度低500mm以上,以防止冲击套管提升拔出时部分土塌落,并使滤管底部存有足够的砂石。
凿孔冲击管上下移动时应保持垂直,这样才能使井点降水井壁保持垂直,若在凿孔时遇到较大的石块和砖块,会出现倾斜现象,此时成孔的直径也应尽量保持上下一致。
井孔冲击成型后,应拔出冲击管,通过单滑轮,用绳索提起井点管插人井孔,井点管的上端应用木塞塞住,以防砂石或其他杂物进入,井在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层。
该砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果,应注意以下几点:
③砂石必须采用粗砂,以防止堵塞滤管的网眼。
④滤管应放置在井孔的中间,砂石滤层的厚度应在60~100mm之间,以提高透水性,并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。
填砂厚度要均匀,速度要快,填砂中途不得中断,以防孔壁塌土。
5砂石滤层的填充高度,至少要超过滤管顶以上1000~1800mm长一般应填至原地下水位线以上,以保证土层水流上下畅通。
⑥井点填砂后,井口以下1.0~1.5m用粘土封口压实,防止漏气而降低降水效果。
(2)冲洗井管
将φ15~30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗,直到流出清水为止。
应逐根进行清洗,避免出现“死井”。
(3)管路安装
降水管安装:
土方开挖2米时上水开挖出2米工作面布置首次降水管。
降水7天后土方继续开挖4.8米,挖出二次降水管工作面2米宽布置二次降水管。
集水管安装:
首先沿井点管线外侧,铺设集水毛管,并用胶垫螺栓把干管连接起来,主干管连接水箱水泵,然后拔掉井点管上端的木塞,用胶管与主管连接好,再用10#铅丝绑好,防止管路不严漏气而降低整个管路的真空度。
主管路的流水坡度按坡向泵房5‰的坡度并用砖将主干管垫好。
排水管安装:
将集水管中水用水龙带排至沉淀池(1500×
1500×
1500mm水泥砂浆红砖砌筑),沉淀池沉淀后用水龙带集中在集水坑(1500×
1500mm水泥砂浆红砖砌筑1个)中统一排入市政管网。
集体位置按现场条件设置。
(4)检查管路
检查集水管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象,发现这种情况应重新连接或用油腻子堵塞,重新拧紧法兰盘螺栓和胶管的铅丝,直至不漏气为止。
在正式运转抽水之前必须进行试抽,以检查抽水设备运转是否正常,管路是否存在漏气现象。
在水泵进水管上安装一个真空表,在水泵的出水管上安装一个压力表。
为了观测降水深度,是否达到施工组织设计所要求的降水深度,在基坑中心设置一个观测井点,以便于通过观测井点测量水位,并描绘出降水曲线。
在试抽时,应检查整个管网的真空度,应达到550mmHg(73.33kPa),方可正式投入抽水。
(5)抽水
轻型井点管网全部安装完毕后进行试抽。
当抽水设备运转一切正常后,整个抽水管路无漏气现象,可以投入正常抽水作业。
开机7d后将形成地下降水漏斗,井趋向稳定,土方工程可在降水后开挖。
(6)施工用电
电源由建设单位提供并接入降水总配电箱,再由总配电箱引入每个临时配电箱。
每套降水系统配一台临时配电箱。
二次降水设备级配电系统均为循环使用。
4、施工注意事项
①土方挖掘运输车道不设置井点,这不影响整体降水效果。
②在正式开工前,由电工及时办理用电手续,保证在抽水期间不停电。
为保证施工电源,现场备用200kw柴油发电机组,防止停电。
抽水应连续进行,特别是开始抽水阶段,时停时抽,会导致井点管的滤网阻塞。
同时由于中途长时间停止抽水,造成地下水位上升,会引起土方边坡塌方等事故。
③轻型井点降水应经常进行检查,其出水规律应“先大后小,先浑后清”。
若出现异常情况,应及时进行检查。
在抽水过程中,应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制流水量,当地下水位降到所要求的水位后,要减少出水阀门出水量,尽量使抽吸与排水保持均匀,达到细水长流。
④真空度是轻型井点降水能否顺利进行降水的主要技术指数,现场设专人经常观测若抽水过程中发现真空度不足,应立即检查整个抽水系统有无漏气环节,并应及时排除
⑤在抽水过程中,特别是开始抽水时,应检查有无井点管淤塞的死井,可通过管水流声、管子表面是否潮湿等方法进行检查。
如“死井”数量超过10%,则严重影响降水效果,应及时采取措施,采用高压水反复冲洗处理。
⑥在打井点之前应勘测现场,采用铲凿孔,若发现场有旧基础、隐性墓地等应及早上报。
⑦如粘土层较厚,沉管速度会较慢,如超过常规沉管时间时,可增大水泵压力,但不要超过1.5MPa。
⑧主干管流水坡度流向水泵方向。
⑨基坑周围上部应挖好水沟,防止雨水流入基坑。
⑩井点位置应距坑边1m,以防止井点设置影响坑边土坡的稳定性。
水泵抽出的水应按施工方案设置的明沟排出,离基坑越远越好,以防止渗下回流,影响降水效果。
2)深水井降水
降水目的
根据本工程的基坑开挖及基础结构施工的要求,本次降水目的:
2、把土层的含水率降下去便于土方开挖运输。
4、控制水位回升,避免回水形成巨大浮力对己建沉井造成破坏。
一、降水深井布置思路
⑴、方案设计与施工参照的规和标准
①岩土工程勘察报告及基坑支护工程设计图纸
②DGJ08-37-2002规《岩土工程勘察规》
③GB50027-2001《供水水文地质勘察规》
④JGJ/T111-98《建筑与市政降水工程技术规》
⑤GB50296-99《供水管井技术规》
⑥JGJ120-99《建筑基坑支护技术规程》
JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》
JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规》
⑶、深井井点布置
1、深井管井布置原则
为确保降低开挖围土层的含水量,降低围护围基坑中的地下水位,保证基坑的干开挖施工的顺利进行。
一般根据基坑面积按单井有效抽水面积井的经验值来确定,而经验值是根据场地潜水含水层的特性及基坑的平面形状来确定,单井有效抽水面积的经验值为10m2~20m2。
根据我公司在深基坑的降水施工经验,并考虑到本场地的土层特性、基坑形状为圆形,本次降水采用环形布置每个基坑采用直径为DN400水泥管深井降水,井布置在基坑外2m距离,每个砼沉井外均匀布置6口深水井,深水井深度为18m。
第三章质量、安全保证措施
一、质量保证措施
1、为确保场地的大气降水不回灌到地表以下,在开始井点降水施工前,合理安排好场地表水的排水。
2、冲孔时,冲孔孔径不得大于300mm,冲孔深度按施工方案比滤管低0.5m,且垂直水平管,井点管管距为0.5—0.8m,冲孔冲到底标高后,再将冲水管上提1.0m,再冲一遍后成孔(扩大井点滤层用)。
3、井点降水设备进场,在埋设井点管之前,必须逐根检查井点管及集水总管,发现损坏,立即更换,保证滤网完整无缺。
井点管埋设之前,用布头或麻丝塞住管口,以免埋设时杂物掉入管。
4、井孔冲成后,应立即拔出冲管,插入井点管,并在井点管与孔壁之间填砂滤层,以防孔壁塌土。
砂宜用粗砂。
5、每根井点管埋设后,应及时检验渗水性能。
井点管与孔壁之间填砂滤料时,管口应有泥浆水冒出,或向管灌水时,能很快下渗方为合格。
6、布设集水总管之前,必须对集水总管进行清洗,并对其它部件进行检查清洗。
井点管与集水总管之间用橡胶软管连接,确保其密闭性。
7、井点系统安装完毕后,必须及时试抽,并全面检查管路接头质量、井点出水状况和抽水机械运转情况等,如发现漏气和死井,应立即处理。
每套机组所能带动的集水管总长度必须严格按机组功率及试抽后确定。
8、试抽合格后,井点孔口到地面下1.0m的深度围,用粘性土填塞严密,以防漏气。
9、开始抽水后一般不应停抽,时抽时止,滤网易堵塞,也易抽出土粒,并引起附近建筑物由于土粒流失而沉降开裂。
正常排水应是细水长流,出水澄清。
10、为确保水位降至设计标高,在每一中间均设一个水位监测孔,派人24小时值班监测水位,发现情况及时上报。
11、井点降水施工队应派员24小时值班,定时观测流量及水位降低情况并做好《轻型井点降水记录》,同时施工人员在井点施工时,亦应做好《井点施工记录》。
12、质量通病的防治:
通病及现象
原因分析
预防措施
井点抽水时在周围地面出现沉降开裂及位移
含水层疏干后,土体产生密实效应,土层压缩,地面下沉。
限制基坑周围堆放材料,机械设备量,且不宜集中。
降水速度过慢或无效,坑水位无明显下降或不下降。
表层土渗水性较强,抽出的水又迅速返回井。
做好地表排水系统,防止雨水倒灌,井点抽水就近排入下水道中。
围护桩施工质量差,不能起止水作用。
找出漏水部位,用高压密注浆修补。
进水管、滤网堵塞或泵发生机械故障等。
抽水前检验水泵,正式抽水前进行试抽。
第四章、成井施工工艺与技术要求
一、成孔成井施工工艺与技术要求
成孔施工机械设备选用8QZJ-100型工程钻机及其配套设备。
采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管,围填填砾、粘性土等成井工艺。
成井工艺流程如下:
1、测放井位:
根据深井井点平面布置图测放井位,当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时,现场可作适当调整。
2、埋设护口管:
护口管底口应插入原状土层中,管外应用粘性土或草辫子封严,防止施工时管外返浆,护口管上部应高出地面0.10m~0.30m。
3、安装钻机:
机台应安装稳固水平,大钩对准孔中心,大钩、转盘与孔的中心三点成一线。
4、钻进成孔:
深井管井开孔孔径为φ500mm,一径到底。
钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳,轻压慢转,以保证开孔钻进的垂直度,成孔施工采用孔自然造浆,钻进过程中泥浆密度控制在1.10~1.15,当提升钻具或停工时,孔必须压满泥浆,以防止孔壁坍塌。
5、清孔换浆:
钻孔钻进至设计标高后,在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m,进行冲孔清除孔杂物,同时将孔的泥浆密度逐步调至1.10,孔底沉淤小于30cm,返出的泥浆不含泥块为止。
6、下井管:
管子进场后,应作滤孔符合性检查。
下管前必须测量孔深,孔深符合设计要求后,开始下井管,下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器(找正器),以保证滤水管能居中,井连接要牢固,垂直,下到设计深度后,井口固定居中。
7、填砾料(中粗砂):
填砾料前在井管下入钻杆至离孔底0.30m~0.50m,井管上口应加闷头密封后,从钻杆泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔的泥浆从滤水管向外由井管与孔壁的环状间隙返浆,使孔的泥浆密度逐步调到1.05,然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入砾料,并随填随测填砾料的高度。
直至砾料下入预定位置为止,砾料的用量不少于计算用量的95%。
8、井口封闭:
为防止泥浆及地表污水从管外流入井,在地表以下1.0m回填粘性土封孔止水。
9、洗井:
在提出钻杆前利用井管的钻杆接上清水洗井,清出管底沉淤,直到水清不含砂为止。
10、安泵试抽:
成井施工结束后,每四口深井安装一台真空泵。
在深井及时下入潜水泵与接真空管、排设排水管道、地面真空泵安装、电缆等,电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中不被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏,因此,现场要在这些设备上进行标识。
抽水与排水系统安装完毕,即可开始试抽水。
先采用真空泵与深井泵交替抽水,以确保真空抽水的效果。
11、排水:
洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明渠,通过排水渠将水排入场三级沉淀池,然后再排入场外市政管道中。
二、降水运行
⑴、试运行
①试运行之前,准确测定各井口和地面标高、静止水位,然后开始试运行,以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。
②在深井的成井施工阶段应边施工边抽水,即完成一口投入降水运行一口,力争在基坑开挖前,将基坑地下水降到基坑底开挖面以下设计深度,并及时观测井的水位。
⑵、降水运行
①降水运行应与基坑开挖施工互相配合,深井管井的施工应提前基坑开挖80天左右,在降水井施工阶段结束后抓紧投入降水运行,应保证基坑开挖时有六十天左右加真空的预抽水时间,使基坑疏干达到较好的效果。
②水位降到井底后,可以关泵,待井水位上升后就应开泵抽水。
③抽水间隙由短至长,每只井抽干后即应停泵,以免电机烧坏。
水位上升后应立即开泵,对于出水量较大的井每天开泵抽水次数也应增多。
降水运行阶段对坏掉的泵应及时调泵并修整。
④降水工作应与开挖施工密切配合,根据开挖的顺序、开挖的进度等情况及时调整降水井的运行数量。
⑤井管口设置醒目标志,做好标识工作,协同总包单位与挖机施工人员做好井管保护工作。
⑥井管暴露部分随开挖分层分割
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