1、沟槽降水方案 1降水井设计 1.1降水目的: 为确保结构干槽施工,使地下水位降至基底下0.5m以下,以便 在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工,既可避免大量涌水、 冒泥、翻浆和流沙对施工造成的影响,又可由于土中水分排除后,动 水压力减小,大大提高边坡的稳定性,减少土方开挖量。 1.2常用的降水方法: 项次 井点类别 土层渗透系数 (m/d) 降低水位深度 (m) 1 单层轻型井点 0.5—50 3--6 2 多层轻型井点 0.5—50 6--12 3 喷射井点 0.1--2 8--20 4 管井井点 20--2 3--5 5 深井井点
2、 5--250 >15 1.3土层渗透系数 土层 渗透系数(m/d ) 土层 渗透系数(m/d ) 粘土 <0.5 粗砂 25-50 重亚粘土 中砂 10-25 轻亚粘土 粉砂 1-5 亚粘土 粉土质砂 0.5-1 1.4降水方法的确定: 根据地质报告可知,本工程施工区域范围地下管线施工区域多为 中亚粘性和轻亚粘土,土层渗透系数较低,依据规范结合附近地区降 水经验,采用轻型井点结合深井的降水方法降低该处地下水位从理论 和实践上均可行且效果良好的方案。 轻型井点降水其原理是通过启动真空泵,使井点系统形成真空, 井点周围形成真空区,地下
3、水在真空泵的吸力作用下,使井点附近的地 下水通过砂井、滤水管被强制吸入井点管并被排除。这样在井点附近的 地下水与真空区外的地下水之间,形成一个水头差,真空区外的地下水 在真空吸力和重力的作用下,流向井点排出地面,从而达到降低地下水 位的目的。轻型井点降水迅速,可保证工期要求。 深井井点降水是在深基坑的周围埋置深于基底的井管,使地下水 通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出,使地下水水位低于坑底。 本法具有排水量大,降水深,不受吸程限制,排水效果好,井距大,对 施工干扰小,较为经济的特点。 因此采用上述两种降水方式,可以利用轻型井点降水迅速的特点 确保工期,同时又可利用深井降水深的特点保证埋
4、深最深的管线施工时 的降水效果。 根据本工程的地质水文情况,土层的渗透系数,结合本单位以前 在该地区进行的安慧桥、大屯路、安立路、北中轴路等工程的建设经验, 该地区的地下水位走向自西北向东南。因此为了取得更好的降水效果, 阻截水脉,发挥轻型井点降水能力强特点,采取在北一路沟槽的北侧设 置轻型井点,在沟槽的南侧设置深井井点降水的井点布设原则。 轻型井点降水受真空泵吸力的限制,实际应用过程中,其降低水 位最大深度为6m。结合地质报告和管线分布及埋深情况,可采用降低 地面高程以缩小井点管与所需降低地下水位线之间高差的方法。即结合 道路清表,将布设井点管位置原地面下挖2m,增强降水能力,符合轻 型
5、井点降水要求。 1.5轻型井点系统降水计算 轻型井点50点设为一组,采用8m长管。由于井底处于中亚粘 土和重亚粘土层,井可认为是完整井,并由于是处于潜水层和滞水层 中,为无压,因此以下计算以无压完整井进行。 1) 沟槽总渗水量计算 Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgX0) 经过加权平均计算,得渗透系数:K=9.7m/d=0.01122m/s 含水层厚度H=9-2.3=6.7m, 降水深度S=4+0.5=4.5m 影响半径 R=1.95s(HK) 1/2=70.7m 单排轻型井点系统:抽水半径 X0=2B+L/4 B:取 20m , L 取 60m X0=25
6、m Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgX0) Q=1.366*9.7*[(2*6.7-4.5)*4.5]/(lg70.7-lg25)=137dm 2) 计算井点管数量和间距: 单根井点出水量q=65 ndLK 1/3 管径 d=0.048m 滤管长度L=1.3m q=65* ndLK i/3=65*3.14*0.048*1.3*9.03=27m 3/d 井点数量:1.2Q/q=1.2*1174/27=52 个 井间距确定60/52=1.15m 确定每1.2m设置一个井 3) 校核水位降低数值 h= [H2-Q x(lgR-lgX)/1.366K]/2=2.2
7、m 实际可降低水位S=H-h=6.7-2.2=4.5m,与需要降低水位4.5m相符, 故按照1.2m井点间距布置可行。 1.6深井井点系统降水计算: 1) 基坑总渗水量计算 Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgX0)与 轻型井 点计算 相同为 1174m 3/d=0.0136 m3/s。 2) 深井进水过滤器需要总长度计算 q=2 nrlk/2/15=2 x3.14 x0.3 x1 x0.01122 0.5/15=0.133m 3/s 3) 深井过滤器进水部分需要的总长度为: Q/q=0.0136/0.133=10.22m 假定深井数进行试算确定深井数量:h0=(H
8、2-Q xLn X0/nrnKn) 0.5 假设60m布设6个井,h0=3m,该数值符合nh0=31.8>10.22m,按照 上述方式布设可行,间距确定为10m。按照以往施工经验,井的深 度钻孔至不透水层后再向下4-5m,确定井深为15m。 2降水施工方法 2.1 轻型井点: 1)轻型井点施工工艺程序: 放线定位T铺设总管T钻孔T安装井点管T填砂砾滤料T上部填粘 土密封T用弯连管将井点管与总管连通T安装抽水设备与总管连通T 安装集水箱和排水管T开动真空泵排气,再开离心泵抽水T水位观测 记录 2)井点布设:为了确保降水效果,选择在迎水方向布设,在最外侧 沟槽上线以外1m处设置一排轻型井
9、点,且该排井点在开孔前首先 需降低地面高程2m,以满足降水要求。 3)地下管线调查:对有怀疑区段挖探坑,以探明地下管线布设情况; 4)钻孔:按施工总体部署把机房、集水干管、钻孔位置、排水渠等 所需占地划出,清理、平整,修建临时道路。采用小型正循环钻机成 孔,孔径30cm ,成孔深度比设计井点管底标高低50--1cm。 5)安设井点管:钻孔成孔后,立即插入井点管,滤水井管外包60 目尼龙砂二层,钻机自行吊装; 6)填充滤料:井点管与孔壁之间用粗砂灌实,分层填料,同时辅助 竹竿插捣、晃匀。距地面1.0m深度内,用粘土填塞密实,以防止漏 气。滤料在填充过程中,要从井点管四周均匀送下,以保证井
10、管垂直。 7)洗井:采用水冲洗井法; 8)装泵抽水:井点管埋设完毕后,接通总管与抽水设备连通。8m管 长50点一组。接头要严密,并进行试抽水,检查有无漏气、淤塞等 情况,出水是否正常,如有异常情况,在检修后方可使用。井点使用 时,需保证连续不断的抽水。机组设置在所带动的井点组的中部,一 个机组带50根井点。机组安装时要考虑查井方便。 9)地下水排放:在两侧红线位置人工开挖宽50cm深40cm的土槽 用于排水,并为避免渗漏,在土槽内铺设塑料布。在机组与土槽之间 安设直径108mm输水管,输水管的坡度为0.1%,最高点设在机组进 水处,标高与水泵一致。 抽出的地下水先排入沟槽两侧排水沟,然
11、后汇集向北排入现况辛 店村路雨水明沟。 10 )运行与观测 1、按施工设计布置观测井,随同钻孔时设置、试抽或试水。一个井 点组设置2个观测井。井点系统运行前先观测一昼夜每隔4小时间隔 的稳定水位,井点系统运行后,每日观测四次。 2、要随时检查观测每根井点管的出水情况,要分析整理纪录,作出 抽水时间与地下水位、真空度与地下水位的变化关系图表,出水量与 抽水时间的关系图表,依据观测纪录绘制出水位降落曲线及动态变化 情况。 11)使用材料: 井点管径:50mm ;井点管长:8m ;滤料:粗砂;直径108mm 输水管。 2.2深井井点: 根据地下水位、土质及管线埋深情况,在北一路南侧
12、及路等无 法连续进行轻型井点布设的区域采用深井井点降水的措施。 1)井点布设:深井井点沿拟开挖沟槽边坡上 1m布置,根据前述 计算确定孔径为6mm,井点深入所需降水深度以下6 — 8m,总深 度为15m,井点间距为10m,10个为一组。 2)深井井点施工工艺程序: 井点测量定位T挖井 T安护筒T钻机就位T钻孔T回填井底砂垫 层T吊放井管T回填井管与孔壁间的砂砾过滤层T洗井T井管内下设 水泵T安装抽水控制电路T试抽水-降水井正常工作-降水完毕拔井 管T封井。 3)成孔:根据土质条件和孔深要求,采用回旋钻钻孔,孔径较井管 直径每边大150 —250mm ,采用自成泥浆护壁,边钻进边注入清水
13、 使泥浆排出,至要求深度后,注入清水一段时间,把井内的泥浆稀释 排出,至不浑浊为止。孔设置护筒,防止孔塌方,并在旁边设置 排泥沟。成孔后,进行清孔,清孔采用压缩空气洗井与潜水泵联合。 4)安设滤水管:清孔完成后安设滤水管。采用外径4mm、壁厚 40mm、长度1.5m的无砂混凝土管作滤水管。井底填粒径3 — 6mm 砾石0.3—0.5m后,然后分节下管。 5)滤料填注:滤水管下井后及时在滤水管与土壁间填充砂砾滤料, 采用3-8mm的细砾石。填滤料一次连续完成,从底填到井下1m 左右,上部采用不含砂石的粘土封。为防止雨水和泥沙流入井内, 井管要高出地面0.2m。管安装完成后,立即用空压机洗井
14、以免淤 井。 6)抽水采用潜水泵,在安装前对水泵及控制系统作全面检查,检验 电机的旋转方向,各部位的螺栓是否紧固,电缆接头的封有无松动, 如无问题,方可放入井中使用。潜水泵用绳吊放,放置在要求降低的 地下水位以下处。潜水泵安装后要及时抽水,以形成流动 水头和通畅的水路,抽出的水通过出水胶管排入前述的排水沟中最后 排入现况市政雨水管线。 2.3特殊位置的排降水措施 1)由于施工季节为雨季,为了保证降水效果,需在沟槽下挖排水沟 和集水坑,坑内设水泵,及时将水抽出,以最大限度的减少槽底土基 的扰动。 2)保证现有排水设施的通畅,对现场排水设施经常定期进行检查清 理,防止堵塞避免水的二次下渗
15、如施工不得不切断现有排水沟,埋 设渡管解决排水问题,并在施工完成后及时恢复排水渠。 3)对于不良土质地段,可在坡角打入小短木桩,部分打入土中,部 分露出地面,在与土壁接触部位钉上水平挡土板,在背面填土密实以 巩固坡角。对于采取本措施效果不理想的槽壁,可对槽壁进行混凝土 锚喷护壁处理。 4)污水顶坑降水处理:污水顶坑四周增设深井,环绕顶坑,四个角 每角设一个,并可根据降水效果和井坑长边的长度在长边中央位置再 各增设一个深井。 3轻型井点施工质量保证措施: 3.1水泵运转: 1)必须连续运转; 2)停泵检修时,时间不能超过1小时; 3)填写水泵运转记录; 4)连续观测水位,水位降
16、至槽底下50cm方能开挖土方。 3.2质量标准: 材 原砂 符合中粗砂标准(直径0.4-0.6mm) 尼龙网、铜丝 网 1-2层,60-80目尼龙网或铜丝网 井管 长度误差小于10cm、接头密封良好 工 艺 流 程 井位 严格按设计井距布井放线,井位误差小于10cm,特 殊情况需经现场技术负责人同意 孔径 检查钻头直径,确保孔径接近3mm 孔深 超深 清孔 直至孔内泥浆比重稀释至1.05左右 井管下放 居中缓慢下放,严禁强行墩放井管、孔进行固定, 管位误差小于5cm 填料 沿井管四周均匀填入滤料 洗井 直至水清砂净 封井 滤料
17、必须填至水层顶板上3~5m且粘土封井不小于 2m 降水管道的铺设 注意保护好降水管道,特别是胶管,以免发生漏气现象 试抽 检查水泵电机运转,确保压力达到0.08mPa及各井的出水量 水位观测 作好初见水位、动水位、稳定水位的观测记录 4深井井点施工质量保证措施: 1)降水井井身圆正、竖直; 2)井身直径达到或大于设计直径; 3)实际井深与设计井深偏差小于50cm ; 4)管井顶角的偏斜不得超过0.20m ; 5)下置井管时直立于井中心,其偏斜度小于1 %; 6)井管安装时,滤管采用四道竹片绑扎牢固; 7)井管安装后,及时沿井管四周均匀连续填入滤料,当发现填入量、 深度与计算有较大出入时,需找出原因,加以排除; 8)降水井填滤料封闭外围后,及时用压缩空气洗井,洗至水清砂尽; 9)集水总管布置要整齐美观;






