轻型井点降水
1、适用范围
本工工艺标准使用于单级轻型井点降水,进行井点降水后利于基础施工、排水 固结、增加基坑的稳定性、消除流沙、管涌、减少地下水对建筑的上浮作用等。
1.1、 土质条件:土层渗透系数 0.1〜20m/d的填土、粉土、粘土、砂土; 1.2、 降水深度:w 6m;
2、编制依据
2.1、《上海市基坑工程技术规范》
DG/TJ08-61-2010 JGJ120-99 GB50497-2009
2.2、 《建筑基坑支护技术规范》 2.3、 《建筑基坑工程监测技术规范》 2.4、 《建筑施工手册一一第四版》
3、施工准备
3.1、 材料准备
支管、总管、连接套管、中粗砂、粘土、膨润土;
3.2、 设备准备
1) 泵机:真空泵或射流泵;
2) 成孔设备:高压水枪、钻孔机、洛阳铲; 3.3、 场地准备
1) 现场用水:给水管网布置,冲孔高压水枪用水;
2) 现场排水:安排合理排水管道,降水前施工现场排水系统完成; 3) 现场用电:按井点冲成孔时用电量、抽水设备用电量;
4、施工方法
4.1、布置方式 1)井点构造
1
产点降水构造图
A、 井点管直径宜为38mm〜55mm,长度为6m〜9m;
B、 过滤器采用与井点管相同规格的钢管制作, 长度为1m〜2m,过滤器底端封
闭。过滤器表面的进水孔直径10mm〜15mm,梅花状排列,中心距30mm〜40mm, 孔隙率应大于15%。紧贴过滤器外壁采用双层滤网包裹,内层滤网宜采用
30〜80
目的金属网或尼龙网,外层采用 3〜10目的金属网或尼龙网,管壁与滤网间采用金 属丝绕成螺旋形隔开,滤网外层应再绕一层粗金属丝。滤管下端安装一个锥形铸铁 头;
C、 连接管与集水总管
连接管采用透明塑料管,集水总管直径宜为
65mm〜110mm;
D、 抽水设备
真空井点降水通常采用真空泵、射流泵,真空泵由真空泵、离心泵、水气分离 器等组成,射流泵由离心水泵、射流器、水箱等组成;
2)布型确定
井点管布置根据基坑平面形状、水文地质条件及降水深度确定;
A、基坑宽度小于6m时采用单排井点,布置于地下水上游,其布置见下图;
单排线状井点布置
B、 基坑宽度在6m〜20m时采用双排井点,布置于长边两侧;
C、 基坑宽度大于20m时米用环形井点,大于30m时坑中设置线状降水井点,
2
线状降水井点总管长度不宜横跨两个土方开挖分段。井点位置应考虑土方挖掘运输 车道,防止破坏井点,影响整体降水效果,出入道宽度宜为 游,其布置见下图;
4m,布置于地下水下
— J - - — - - i Y Y 7 ■i i 丫 1 、1 r 1 : 1 1 1 [ ] 1 1 i Y 1 Illi 1
坏形井点降水布迓 3) 埋设深度
埋设深度的计算:H > H1+iL/2+h+h3+0.5
H1:基坑开挖深度 L:井点距离 h:h=1m h3:虑管长度
i:降水曲线坡度,单排线状井点取1/4,双排井点取1/10〜1/15,环状井点取1/8〜 1/10。
4) 涌水量 A、涌水量计算
根据井底是否达到不透水层分为完整井和非完整井,井底到达不透水层为完整 井,井底未到达不透水层为非完整井;根据地下水有无压力分为承压井和无压井。
① 无压完整井涌水量的计算:
■ ■ ■■■ ■ ■■- ............................................ ■■ B J、 n s r — 慚0 ,31 —1 jr / / \\ j 亠 1_,_ Du \\ - \\ ■G - F VA v/ 'W 产2,7
无压完整片涌水量计偉简图
Q=1.366K (2H-S) S/(lgR-lgxo) xo= (A/ n) 1/2
R=1.95S ( HK) 1/2
K ----- 渗透系数(m/d)
H――含水层厚度
Q ---- 群井井点涌水量(m3/d)
3
S――水位降低值(m) R――抽水影响半径(m) X0――基坑假象半径
A ——基坑包围的平面面积(m2)
② 无压非完整井涌水量的计算:
无压书完整井沌水虽讣算
Q=1.366K[(2Ho-S)S/(lgR-lgxo)] x [(Ho+O.5r)/Ho]1/2x [(2ho-l)/ho]1/2 Sz / (Sz +l) H0 0.2 1.3 (Sz +l) 0.3 1.5 (Sz +l) 0.5 1.7 (Sz +l) 0.8 1.85 (Sz +l) ③ 承压完整井涌水量的计算:
Q=2.73KMS/(lgR-lgx 0)
④ 承压非完整井涌水量的计算:
jf IJT- 37 h Q=2.73K[MS/(lgR-lgx 0)] x [M/1+0.5r] x
1/2
/'MJf Ju [(2M-l)/M] 1/2
5)井管间距
% 爪圧瓷蟹片涌3VE
A、 井点需要根数计算 n=1.1Q/q
q=65n dl x K1/3
— 碣i对遍 #4* 、 Wl - d ---- 滤管的直径(m) l ------ 滤管的长度(m) B、 井点管间距计算 D=2(L+B)/n
L B ---- 矩形井点系统的长、宽(m)
井管(点)间距宜为0.8m〜1.6m,井管间距宜为10m〜15m
■ Hli £ - s 承衣非完駐户甫ir朋洽
4.2、施工工艺
4
1)工艺流程:轻型井点定位一开挖冲沟一布置总管、轻井管一冲孔一设置支管
—连接支管、总管、轻井泵—填砂—封土—试抽—正常抽水—填平冲沟。
2) 定位:严格按照施工平面图放好施工灰线,作好轻井抽槽的布设。 3) 开挖冲沟:开挖深度应至土层表面杂填土以下,宽度宜为
按开挖深度不宜小于1: 0.5;
1m,冲沟两侧放 坡
4) 成孔:成孔可采用水冲法或钻孔法成孔施工,成孔直径不宜大于©
持孔径上下均匀、垂直,冲孔深度比滤管底加深 0.5m左右。
300,保
A、 水冲法利用高压水流冲开泥土,砂性土压力为 0.4MPa〜0.5MPa,黏性土压 力为0.6MPa〜0.7MPa,冲孔管依靠自重下沉,冲孔达到设计深度时,不急于拔出
冲孔枪头,让枪头在孔内翻两分钟,待污水基本排出后再拔出冲孔枪头;
B、 钻孔法成孔施工适用于坚硬土层或井点紧靠建筑物,一般可采用长螺旋钻 孔机或洛
阳铲进行成孔施工。
5) 下管:成孔完毕应立即下井点管,下管时要垂直居中,井管上口标高控制在 高出
开挖冲沟底面0.2〜0.3m;
6) 填料、封土:灌砂填料前应把孔内泥浆稀释,含泥量小于 5 %时方可灌砂, 井
滤料从井口四周均匀回填中粗砂,防止将井点管挤偏,至井口地面以下1m〜1.5m 后用粘土或膨润土球填实封闭支管四周,防止真空泄漏;
7) 管路安装:首先沿井点管线外侧,铺设胶管,并用连接头连接起来,在两者 连接
之前,用木塞或塑料布包裹裸露的管口丝牙,以保护管口,当总管和支管边接 完成后,严格检查各部件接口是否紧配、严密、防止漏气,保证真空抽吸排水正常 进行并接入现场排水道。
8) 试抽:在试抽时,应检查整个排水管网是否通畅,方可正式投入抽水。正常 的出
水规律是先大后小、先混后清,如水不出或一直较混或清后又混,应检查处理 后方可使用。
9) 观测:为便于观察坑内水位下降情况,在每套总管水力坡度影响线较薄弱的 中间
部位,布设1〜2只观察水位井点。
10)抽水: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, 可以投入
正常抽水作业,安排专人检查排水真空度、支管及有关接口是否漏气或“死 井”发现问题及时用水冲洗,疏通,在抽水中不得随意停机,同时对流量、真空度
5
进行观察、统计,并做好记录。
5、质量标准及控制要点
5.1、 质量标准
1) 井点管间距、埋设深度应符合设计要求,一组井点管和接头中心,应保持在 一条
直线上。井管(点)垂直度w 1%,井管(点)间距土 100mm;
2) 灌砂应采用中粗砂细度模数为 2.3〜3.7,含泥量w 5%,严禁采用细砂; 3) —台机组携带的总管最大长度:真空泵不宜超过100m,射流泵不宜超过60m; 4) 总管的流水坡度5%。流向抽水设备;
5) 排出水不应回灌入冲沟内,通过现场排水系统经三级沉淀排入市政管网; 5.2、 控制要点
1)井点系统的真空度根据基坑开挖深度确定应符合下表规定:
基坑深度 真空度 3m 55KPa 4m 65KPa 5m 75KPa 6m 85KPa 注:理论真空的水柱高度为 10.339m=760mmHg=1.013X 105Pa考虑水头损失10 %。
2) 冬季施工应做好井管保温,防止受冻;
3) 周边建筑、管线、道路距离基坑较近应采取预先止水帷幕或回灌水,
搅拌桩、止水钢板、地下连续墙等,井点管立于内侧并浅于止水帷幕的深度,止水 帷幕应深入坑底下不透水层;降水应在止水帷幕完工 7天后进行;
如深层
4) 抽出的地下水始终不清,原因是井点滤网破损,井点滤网孔径和砂滤料粒较 大,
失去过滤作用,土层中的大量泥砂随地下水被抽出。当始终抽出浑浊的井点, 必须停止使用;
5) 过程监测:
降水过程中应持续周边地下水位变化进行持续监测。
A、水位观测点的布置
① 基坑外观测点应沿基坑、被保护对象的周边或基坑与被保护对象之间,监测 点间距宜为20m〜50m;
② 相邻建筑、重要的管线或管线密集处应布置水位监测点;
6
③ 当设置止水帷幕时宜布置在止水帷幕外出 2m处; ④ 水位观测管的管底埋深应在最低设计水位或允许水位下
3m〜5m;
B、水位报警值
报警值按设计,一般周边地下水位变化报警值:累计值为
1000mm、变化速率
500mm/d;
6)井点管的拔除
A、 基坑降水:地下水位降至坑底 1m以下; B、 抗浮、护坡井点:拔除时间按设计要求;
6、安全、文明施工
6.1安全施工措施
1) 现场工作人员必须自觉遵守现场安全生产六大纪律,
场安全生产标准化管理工作;
配合总包单位共同搞好 现
2) 施工中对地下不明情况不要盲目处理, 当施工进度与安全发生矛盾时,必须 坚持安
全第一的原则;
3) 电设备应由专人看管,电气必须一机一闸一漏,严格接地、接零和安漏电保 护器,
水泵和部件检修时必须切断,严禁带电作业,并专人负责供电及用电设施保 养和维护。
6.2文明施工措施
1) 严格遵守标准化管理条例,做到文明施工; 2) 现场施工人员着装工整,配戴好胸卡; 3) 材料按场容布置要求定点堆放;
4) 井点出水正常后,排水应汇集到指定的排放点,如出水带泥沙,则须经过沉 淀池后
再排入指定排放点。
7
X路工程井点降水水文参数计算
以K2+210~K2+237段东侧井点降水为例计算井点降水深度和间距 参考资料:
1、《X路岩土工程勘察报告》 2、《X路土质详勘报告》 3、《建筑基坑支护技术规范》4、《建筑基坑工程监测技术规范》
(工程编号2010014-1);
(工程编号2010014);
JGJ120-99 GB50497-2009
5、《建筑施工手册 第四版》
根据勘察报告,X路工程地段岩土层构成自上而下描述如下: 第①层素填土;第②层粉质粘土;第③层淤泥质粉质粘土; 第④层粉土夹粉砂;第⑤层粉砂;第⑥层粉质粘土;第⑦层粉砂; 第⑧层粉质粘土夹粉土。
场地地下水类型为潜水,主要分布在① ~⑧层土。勘察测得地下水稳定水位最 浅处在现地面以下0.84米。
为正常施工需要降水深度w 6米。 各土层渗透系数最大值为0.172m/d
综上所述,据现场条件和工艺要求应进行轻型井点降水以保证正常施工。
(1)井点系统布置
该基坑顶部平面尺寸为11m< 27m,基坑开挖深度4m,布置为双排矩形井点, 井点管离边坡为1m。要求降水深度小于6m,因此,用单层轻型井点系统即可满足 要求,总管和井点布置在同一水平面上。由井点系统布置处以下土层全部为透水土 层,地下水类型为潜水,因此可按 无压非完整井进行设计和计算。
1
(2)井管深度计算
井点降水构适图
根据计算公式,井管埋设深度 HAH+iL/2+h+h 3+0.5 H1:基坑开挖深度 L:井点距离 h3:虑管长度
i:降水曲线坡度,单排线状井点取 1/4,双排井点取1/10〜1/15,环状井点取 1/8 〜1/10。
H 仁4 L=11 h3=1 i 取 1/11
1 11
贝U H > 4+ +h+1+0.5
11 2
=6+h
因为h>0,所以井管长度至少大于
6米,按照轻型井点降水设备规格,取7米
(3 )计算井点管间距
占火心火f心 m、: * = R —1 十 z 、 ■— 厶二 s !亠一r / 1 L q - \\ SAVKAS \\V\\V>VSV\\\\
无压非完整井涌水量计貝筲图
①无压非完整井涌水量的计算:
Q=1.366K[(2H0-S)S/(lgR-lgx0)] x [(H0+0.5r)/H0]1/2x [(2h0-l)/h0]1/2
Sz / (Sz +l) H0 0.2 1.3 (Sz +l) 0.3 1.5 (Sz +l) 0.5 1.7 (Sz +l) 0.8 1.85 (Sz +l) Q ---- 群井井点涌水量(m3/d) K ----- 渗透系数(m/d)
2
Ho――含水层厚度(即为图中 H) S――水位降低值(m)
R――抽水影响半径(m)
r ----- 滤管半径(m)
xo――基坑假象半径
A ----- 基坑包围的平面面积(m2)
根据上表格数据,因为 S'S'+1)=5.16/6.16=0.838,所以 Ho=1.85X6.16=11.40m I 11
S=5.16-iL/2=5.16- — =4.66m
II 2
R=1.95S . KH。=1.95 466 X 0.172 11.40 =12.724m
基坑假想半径:由于该基坑长宽比不大于 的圆井进行计算:
5,所以可化简为一个假想半径为 X0
X0= A/3.14 =・(11 27)/3.14 = 9.725m r=0.015m
h0=H0 -S=11.40-4.66=6.74m
计算基坑总涌水量:
Q=1.366K[(2H0-S)S/(lgR-lgx0)] X [(H0+0.5r)/H0]1/2x [(2h0-l)/h0]1/2 =1.366 X.172 X=231.59m3
②计算井点管数量和间距
单井出水量:
2 1140 466) 466
. X (1140
015)(2 674
. O' °.X ° lg12.724 lg 9.725 \\11.40 V 6.74
5
q =65 n cfi K ( d ----------- 滤管的直径(m) I ------------ 滤管的长度(m) =65X3.14 X.03 XX‘0.172 =3.41m3/d
井点管数量:
/
n= 1.1Q/ q= 1.1 X31.59 /3.4仁 74.71=75根
井点总管布置为距基坑边缘1m,总管长度为2X (29+13) =84m 井点管间距平均为:
D = 2X (29+ 13) / (75-1 )= 1.14 m
取 1.2m
根据以上计算,X路工程轻型井点降水设备的井管深度取 管间距取1.2m.
7m,井
3
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