发表时间:2016-12-16T15:19:00.603Z 来源:《基层建设》2016年28期10月上 作者: 刘龙 郑鑫
[导读] 摘要:在地基处理的施工过程中经常会遇到地基处理的底标高要低于地下水位面,这样就要对地基层进行井点降水处理。 中石油第二建设公司 甘肃兰州 730060
摘要:在地基处理的施工过程中经常会遇到地基处理的底标高要低于地下水位面,这样就要对地基层进行井点降水处理。最常见的井点处理方法有轻型井点降水和深井井点降水两种方法。 关键词:轻型井点降水 深井井点降水 引言
在储罐基础的建设过程中,经常会遇到地基处理的底标高要低于地下水位面,这样就要对地基层进行井点降水处理以满足施工要求。最常见的井点处理方法有轻型井点降水和深井井点降水两种方法。现对这两种井点降水的方法进行对比,在施工的过程中更好的选出最优方法。
1 降水原理对比
1.1轻型井点降水原理
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。
图1 轻型井点降水原理图 1.2深井井点降水原理
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。
图2 深井井点降水原理图 2 施工方法对比
2.1轻型井点降水施工方法
施工顺序:井点放线定位→安装高压水泵→凿孔安装埋设井点管→布置安装总管→井点管与总管连接→安装抽水设备→试抽与检查→正式投入降水程序。
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。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之内,在射水与套管冲切作用下,大约在10~15min时间之内,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:砂石必须采用粗砂,以防止堵塞滤管的网眼。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。砂石滤层的填充高度,至少要超过滤管顶以上1000~1800mm厂-般应填至原地下水位线以上,以保证土层水流上下畅通。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。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”。
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。并做好冬季降水防冻保温。
检查集水下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。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10d后开挖。 2.2深井井点降水施工方法
施工顺序:井点测量定位→挖井口→安护筒→钻机就位→钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填井管与孔壁间的砾石过滤层→洗井→井管内下设水泵、安装抽水控制电路→试抽水→降水井正常工作→降水完毕拔井管→封井。
根据设计的井位及现场实际情况,准确定出各井位置,并做好标记。采用循环钻成孔,孔径一般为600~800mm,用泥浆护壁,孔口设置护筒、,以防孔口塌方,并在一侧设排泥沟、泥浆池。成孔后立即清孔,并安装井管。井管下入后,井管的滤管部分应放置在含水层的适当范围内;并在井管与孔壁间填充砾石滤料。安装水泵前,用压缩空气洗井法清洗滤井,冲除尘渣,直到井管内排出的水由浑变清,达到正常出水量为止。水泵安装后,对水泵本身和控制系统做一次全面细致的检查,合格后进行试抽水,满足要求后转入正常工作。观测井中地下水位变化,做好详细记录。
注意事项:基坑周围井点应对称,同时抽水,使水位差控制在要求限度内。井管安放应力求垂直并位于井孔中间,井管顶部应比自然地面高0.5m。井管与土壁之间填充的滤料应一次完成,从井底填到井口下1.Om左右,上部采用不含砂石的粘土封口。每台水泵应配置一个控制开关,主电源线路要沿深井排水管路设置。大口井成孔直径必须大于滤管外径30cm以上,确保滤管外围的过滤层厚度。滤管在井孔中位置偏移不得大于滤管壁厚。 结尾
由以上对比可得: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,符合轻型井点降水要求。深井井点降水具有井距大,易于布置,排水量大,降水深(>15m),降水设备和操作工艺简单,适用于渗透系数大,土质为砂类土,地下水丰富,降水深,面积大、时间长的降水工程应用。 参考文献
[1]轻型井点降水施工工艺标准(QB-CNCEC J010408-2004). [2]深井井点降水施工工艺标准(QB-CNCEC J010412-2004).
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