降水与排水施工工艺标准.doc
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降水与排水施工工艺标准.doc
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降水与排水施工工艺标准
1.适用范围
本工艺标准适用于在基坑土方开挖之前,用真空(轻型)井点、喷射井点、管井深入含水层内,用不断抽水方式使地下水位下降至坑底以下,同时使土体产生固结以方便土方开挖的管井降水施工。
2.施工准备
2.1材料准备
2.1.1井点管
用直径38~55钢管(或镀锌钢管),带管箍。
下端为长2m的同直径钻有φ10梅花形孔(6排)的滤管,外缠8号铁丝、间距20,外包尼龙窗纱二层,棕皮三层,缠20号铁丝、间距40。
漏管下端放一个锥形的铸铁头,井点管的上端用弯管与总管相连。
2.1.2连接管
用塑料透明管、胶皮管或钢管制成,直径38~55。
每个连接管均宜装设阀门,以便检修井点。
2.1.3集水总管
一般用直径75~l00的钢管分节连接,每节长4m,一般每隔0.8~1.6m设一个连接井点管的接头。
2.1.4滤料
粒径0.5~3.0cm石子,含泥量小于1%。
2.2机具准备
2.2.1轻型井点降水根据抽水机组类型不同,主要有真空泵轻型井点、射流泵轻型井点两种。
前者设备组成规格及技术性能见表2.2.1,国内有定型产品供应;后者设备组成、规格及技术性能见表2.2.2。
表2.2.1真空泵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(W6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100根,集水总管直径75~100mm,每节长1.6~4.0m,每套29节,总管上节管间距0.8m,接头弯管100根;冲射管用冲管1根;机组外形尺寸2600mm×1300mm×1600mm,机组重1500kg
注:
1、地下水位降低深度为5.5~6.5m;
2、离心式水泵数量为一台备用。
表2.2.2φ50型射流泵轻型井点系统设备规格与技术性能
名称
数量
型号及技术性能
备注
离心泵
1台
3BL-9,流量45m3/h,扬程32.5m
供给工作水
电动机
1台
JO2-42-2,功率2.8kW
水泵的配套动力
射流泵
1个
喷嘴φ50mm,空载真空度100kPa,工作水压0.15~0.3Mpa,工作水流量45m3/h,生产率10~35m3/h
形成真空
水箱
1个
1100mm×600mm×1000mm
循环用水
`注:
每套设备带9m长井点25~30根,间距1.6m,总长180m,降水深5~9m。
2.2.2基坑排水广泛采用动力水泵,一般有机动、电动、真空及虹吸泵等。
选用水泵类型时,一般取水泵的排水量为基坑涌水量的1.5~2倍。
当基坑涌水量Q<20m3/h,可用隔膜式泵或潜水电泵;当Q=20~60m3/h,可用隔膜式或离心式水泵,或潜水电泵;当Q>60m3/h,多用离心式水泵。
2.3作业条件及人员准备
2.3.1地质勘探资料具备,根据地下水位深度、土的渗透系数和土质分布而确定降水方案。
基础施工图纸齐全,以便根据基层标高确定降水深度。
2.3.2降水与排水是配合基坑开挖的安全措施,施工前应有降水与排水设计。
当在基坑外降水时,应有降水范围的估算,对重要建筑物或公共设施在降水过程中应监测。
2.3.3已编制施工组织设计,确定基坑放坡系数、井点布置、数量、观测井点位置、泵房位置等,并已测量放线定位。
2.3.4现场三通一平工作已完,并设置了排水沟。
2.3.5各专业施工人员经培训,合格后方可上岗。
3.工艺流程
3.1轻型井点降水的工艺流程
3.1.1井点管施工工艺程序是:
放线定位→铺设总管→冲孔→安装井点管、填砂砾滤料、上部填粘土密封→用弯联管将井点管与总管接通→安装集水箱和排水管→开动真空泵排气,再开动离心水泵抽水→测量观测井中地下水位变化。
3.1.2井点布置根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。
当基坑(槽)宽度小于6m,且降水深度不超过6m时,可采用单排井点,设在地下水上游一侧;当基坑(槽)宽度大于6m或土质不良、渗透系数较大时,宜采用双排井点,设在基坑(槽)的两侧;当基坑面积较大的,宜采用环形井点,挖土设备进出通道处,可不封闭,间距可达4m。
井点管距坑壁不应小于1.0~1.5m,距离太小,易漏气,大大增加了井点数量。
间距一般为0.8~1.6m。
埋深根据降水深度及含水层位置决定,但必须埋入含水层内,并且比挖基坑(沟、槽)底深0.9~1.2m,或者通过计算确定。
3.1.3井点管埋设,成孔用冲击式或回转式钻机成孔,孔径为300,井深比井点管设计深50cm;洗井用0.6m3空压机或水泵将井内泥浆抽出;井点管用机架吊起徐徐插入井孔中央,使露出地面20,然后倒入粒径5~30石子,使管底有500高,再沿井点管四周均匀投放2~4粒径粗砂,上部1.0m深度内,用粘土填实以防漏气。
3.1.4井点管埋设完毕应接通总管。
总管设在井点管外侧50cm处,铺前先挖沟槽,并将槽底整平,将配好的管子逐根放入沟内,在端头法兰穿上螺栓,垫上橡胶密封圈,然后拧紧法兰螺栓,总管端部,用法兰封牢。
一旦井点干管铺好后,用吸水胶管将井点管与干管连接,并用8号铁丝绑牢。
一组井点管部件连接完毕后,与抽水设备连通,接通电源,即可进行试抽水,检查有无漏气、淤塞情况,出水是否正常,如有异常情况,应检修后方可使用,如压力表读数在0.15~0.20MPa,真空度在60kPa以上,表明各连接系统无问题,即可投入正常使用。
3.1.5井点使用时,应保持连续不断抽水,并配用双电源以防断电。
一般抽水3~5d后水位降落基本趋于稳定。
3.1.6基础和地下构筑物完成并回填土后,方可拆除井点系统。
拨出可借助于倒链或杠杆式起重机,所留孔洞用砂或土堵塞。
3.1.7井点降水时,应对水位降低区域内的建筑物进行沉降观测,发现沉陷或水平位移过大时,应及时采取防护技术措施。
3.1.8降水系统施工完后,应试运转,如发现井管失效,应采取措施使其恢复正常,如无可能恢复则应报废,另行设置新的井管。
降水系统运转过程中应随时检查观测孔中的水位。
3.2排水的工艺流程
3.2.1场地排水
场地开挖常会遇到地下水和地表滞水大量渗入,造成场地浸水,破坏边坡稳定,影响施工进行,因此必须做好现场场地的排水、截水、疏水、排洪等工作,并尽可能减少雨季施工工作量,一般方法是:
(1)在现场周围地段应修设临时或永久性排水沟、防洪沟或挡水堤,山坡地段应在坡顶或坡脚设环形防洪沟或排水沟,以拦截附近坡面的雨水、潜水排入施工区域内。
(2)现场内外原有自然排水系统尽可能保留或适当加以整修、疏导、改造或根据需要增设少量排水沟,以利排泄现场积水、雨水和地表滞水。
(3)在有条件时,尽可能利用正式工程排水系统为施工服务,先修建正式工程主干排水设施和管网,以方便排除地面滞水和基坑井点抽出的地下水。
(4)现场道路应在两侧设排水沟,支道应在两侧设小排水沟.沟底坡度一般为2%~8%,保持场地排水和道路畅通。
(5)基坑开挖应在地表流水的上游一侧设排水沟、散水沟或截水挡土堤.将地表滞水截住;在低洼地段挖基坑时,可利用挖出之土沿四周或迎水一侧、二侧筑0.5~0.8m高的土堤截水。
(6)大面积地表水,可采取在施工范围区段内挖深排水沟,工程范围内再设纵横排水支沟,将水流疏干,再在低洼地段设集水、排水设施,将水排走。
(7)在可能滑坡的地段,应在该地段外设置多道环形截水沟,以拦截附近的地表水,修设和疏通坡脚的原排水沟,疏导地表水.处理好该区域内的生活和工程用水,阻止渗入该地段。
(8)湿陷性黄土地区,现场应设有临时或永久性的排洪防水设施,以防基坑受水浸泡,造成地基下陷。
施工用水、废水应设有临时排水管道;贮水构筑物、灰池、防洪沟、排水沟等应有防止漏水措施,并与建筑物保持一定的安全距离。
安全距离:
一般在非自重湿陷性黄土地区应不小于12m,在自重湿陷性黄土地区不小于20m;搅拌站设置离建筑物应不小于10m。
距建筑物的四周,对非自重湿陷性黄土地区在15m以内,对自重湿陷性黄土地区在25m以内不应设有集水井。
材料设备的堆放.不得阻碍雨水排泄。
需要浇水的建筑材料,宜堆放在距基坑外5m以外,并严防水流入基坑内。
3.2.2基坑槽(沟)排水
在地下水位较高的地段或有地面滞水的地段开挖基坑、槽(或沟),常会遇到地下水问题。
由于地下水的存在,非但土方开挖困难,费工费时,边坡易于塌方,而且会导致地基被水浸泡,扰动地基土,造成工程竣工后建筑物的不均匀沉降.使建筑物开裂或破坏。
因此,基坑、槽开挖施工中,应根据工程地质和地下水文情况,采取有效地降低地下水位措施,使基坑开挖和施工达到无水状态,以保证工程质量和工程的顺利进行。
开挖基坑、槽时降低地下水位的方法很多,一般有设各种排水沟排水和用各种井点系统降低地下水位两类方法,其中以设明(暗)沟、集水井排水为施工中应用最为广泛、简单、经济的方法.各种井点主要应用于大面积深基坑降水。
(1)明沟与集水井排水
系在开挖基坑的一侧、两侧或四侧,或在基坑中部设置排水明(边)沟,在四角或每隔20~30m设一集水井,使地下水流汇集于集水井内,再用水泵将地下水排出基坑外(见下图)。
排水沟深度应始终保持比挖土面低0.4~0.5m;集水井应比排水沟低0.5~1.0m,或深于抽水泵进水阀的高度以上,并随基坑的挖深而加深,保持水流畅通.使地下水位低于开挖基坑底0.5m。
一侧排水沟应设在地下水的上游。
一般小面积基坑排水沟深0.3~0.6m,底宽应不小于0.2~0.3m,水沟的边坡为1∶1~1.5,沟底设有0.2%~0.5%的纵坡.使水流不致阻塞。
较大面积基坑排水,常用水沟截面尺寸可参考表3.2.2采用。
集水井截面为0.6m×0.6m~0.8m×0.8m,井壁用木方、木板支撑加固。
至基底以下井底应填以20cm厚碎石或卵石.水泵抽水龙头应包以滤网,防止泥砂进入水泵。
抽水应连续进行,直至基础施工完毕,回填土后才停止。
本法施工方便,设备简单,降水费用低.管理维护较易,应用最多。
适用于土质情况较好.地下水不很旺.一般基础及中等面积基础群和建(构)筑物基坑(槽、沟)的排水。
表3.2.2基坑(槽)排水沟常用截面表
图示
基坑面积(m2)
截面符号(m)
粉质粘土
粘土
地下水位以下的深度(m)
4
4~8
8~12
4
4~8
8~12
5000以下
a
0.5
0.7
0.9
0.4
0.5
0.6
b
0.5
0.7
0.9
0.4
0.5
0.6
c
0.3
0.3
0.3
0.2
0.3
0.3
5000~10000
a
0.8
1.0
1.2
0.5
0.7
0.9
b
0.8
1.0
1.2
0.5
0.7
0.9
c
0.3
0.4
0.4
0.3
0.3
0.3
10000以上
a
1.0
1.2
1.5
0.6
0.8
1.0
b
1.0
1.2
1.5
0.6
0.8
1.0
c
0.4
0.4
0.5
0.3
0.3
0.4
(2)分层明沟排水
当基坑开挖土层由多种土组成,中部夹有透水性强的砂类土,为避免上层地下水冲刷基坑下部边坡,造成塌方,可在基坑边坡上设置2~3层明沟及相应的集水井,分层阻截并排除上部土层中的地下水(见下图)。
排水沟与集水井的设置,应注意防止上层排水沟的地下水溢流向下层排
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