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摘要:结合某桥梁工程实例对井点降水法在市政工程中地下水处理的应用作简要分析概括,在对井点降水概念、工程概况、方案选择、井点系统计算与实施论述的同时,着重强调施工中应注意的事项以及减少对周围建筑影响所采取的措施。
关键词:井点降水;轻型井点;沉降
在市政工程基础设施施工过程中,处理地下水是经常遇到的问题。地下水的处理有多种可行方法供选择,从降水方式来讲可以分为排水法与止水法两个大类。相对而言,排水法要优于止水法,这是因为止水法成本较高,施工难度较大;而井点降水操作技术易掌握且施工简单,是一种现在比较流行、行之有效的施工方法。
1.井点降水与市政工程介绍
井点降水是指在基坑开挖之前,在基坑的周围事先铺设一定数目的滤水管网,利用真空原理,开挖过程中,持续抽取地下水,以使地下水水位降低到坑底以下,从根本上解决地下水涌入坑内的问题。
借助井点降水首先可有效预防降水后土壤的干燥,有利于机械化施工和后续工作的开展;第二,通过井点降水,地下水被滤水管抽走,降低了流砂的危害;第三,水的减少,可有效提高土层强度,加速土层固结,边坡稳定性进一步得到加强,节省成本;另外也可减少土方工程量等等。井点降水的方法可分为轻型井点与管井井点两类,在本文章中,以轻型井点为例进介绍井点降水在工程中的运用。
2.所选降水方案
当基槽开挖深度小于7.0m时,基坑降水常采用单级轻型井点方式。这是因为:第一,由于井点间距小于等于2.0m,再加上采取真空负压式抽水,可以迅速排掉基槽内负压控制深度以上的地下水;第二,可以降低地下水水头,还能有效缓解滞留水所带来的问题;第三,影响范围较小,降低对周围建筑物的危害。
本市政工程地下水位较高,土层含水率也较高,土壤处于饱和状态。为了确保基础施工与基坑开挖的顺利进行,所以在施工期必须要把地下水位降到地面以下6.0m。参照基坑防水帷幕和支撑结构、土层渗透系数、基坑开挖深度与周边环境,结合相关施工经验,认为本市政工程采取一级轻型井点降水方法比较合理。
3.轻型井点系统的设计计算
3.1 确定布置方式
首先,确定平面布置。井点系统的平面布置,主要取决于基坑的平面形状与水位深度的降低情况。此工程中的基坑表面为矩形,面积比较大,井点系统采用环状布置较为合适,管路的铺设要与基坑边距离在半米左右,长大约为66m,宽大约为45m。
4.1 准备工作
按照井点系统的设计计算,轻型井点降水设备需要4台型号为2BL-6型的JSJ60射流泵,排水量25m3/h。井点立管的长度是8.3m。滤管为1.2m,连接管采用38号的橡皮管,一些观察连接管采用塑料透明管,集水管采用100mm的钢管节节相连,每节为5m,每根立管间距为1.4m至1.8m。
4.2 井管安装和铺设
井点管的铺设步骤为:首先排放总管,其次是铺设井点管,利用弯联管把井点管和总管连接,然后安装抽水设备。井点管埋设时用回转式或者冲击式钻机成孔,孔径是350mm,井深要比设计值深50cm,用0.6m3的空压机或者水泵洗井,把井内泥浆排出;用机架吊起将井点管插入井孔中间,其地面以上保留250mm,下一步将粒径5mm至30mm的石子倒入,使其在管底达到500mm高,再沿井点管四周均匀投放2mm至4mm粒径粗砂,上部1.0m深度内,用粘土填实以防漏气。
4.3 连接井点和试抽
在井点管外侧50cm处设置总管,铺设前应该先将沟槽挖好,而且槽底要平整,将配好的管子依次放入沟内,两端用法兰穿上螺栓,垫上橡胶密封圈后拧紧,总管端部,用法兰封牢。在总管铺好之后,用吸水胶管把井点管和总管连接,并用8号铁丝绑牢,然后连上抽水设备,打开开关,可以试行抽水,排查漏气、淤塞问题,检测出水是否正常,若有异常情况发生,应及时修检。
4.4 井点运转、监测和拆除
井点投入使用后,应该持续不断地抽水,并配多电源以防止断电。一般情况下抽水3至5小时后水位降落漏斗基本稳定。
自抽水开始起,每天应该观测水位、水量至少3次,当水位达到设计降水深度且趋于稳定时,可适当减少观测次数,并及时整理监测记录,绘制水量和时间、水位降深和时间的曲线图,分析水位下降趋势,预测达到设计降水深度所需时间,若有不正常状况,参照观测记录,查找原因,调整实施,确保达到降水深度。降水期间应对抽水设备与运行状况进行检查,发现问题第一时间解决,定期保养抽水设备,使抽水设备始终處在正常运行状态,避免抽水期间无准备的停抽。
在基础和地下构筑物完成并回填土后,方可拆除井点系统。拔出井点管时可借助链或杠杆式起重机,所留孔洞用砂或土堵塞。
5.井点降水施工中应注意的事项及对周边危害预防
5.1注意事项
5.2控制井点降水对周边环境危害的措施
第一,在原有建筑物与降水区域间的土层中应该设置一道固体抗渗阻碍。
第二,利用回灌井点来补充地下水以保持地下水位。具体做法:在降水井点与原有建筑物间打间距相同的一排井点,并向其中灌入足量的水,以形成一道隔水屏障,保持原有建筑物的地下水位不变或者降低不明显,进而阻止建筑物所在地下水的流失,预防地面沉降。
第三,设置沉降观测点和水位观测井,并定时测量记录,以便及时调节灌、抽量,使灌、抽量基本达到平衡,确保周围建筑物或管线等的安全。
6.结束语
通过某市政工程中轻型井点降水的具体运用,可以得出,轻型井点降水效果良好,在具体的施工过程中,应该需要根据实际水位与地层情况,科学安排使用的次数,预防降水过多或者不够彻底。同时要运用相关措施防止施工产对周边建筑物造成危害的发生。
参考文献:
[1]陈忠汉,黄书秩,程丽萍.基坑工程[M].北京:机械工业出版社,1999.
[2]建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[3]苏学清,齐之龙. 基坑降水中几个值得注意的问题[J].勘察科学技术,1999,(2):34-36.
[4]王希岩,周大勇.井点降水在桥基施工中的应用[J].铁道建筑(2001 增刊),2001,(7):78-81.
[5]付志华. 深井井点降水在管沟开挖中的设计与应用[J].山西建筑,2006,32(3):122-123.
[6]何晓飞,姜利军,赵利.井点降水方案设计与施工研究[J].山西建筑,2007,33(11):110-111.
关键词:井点降水;轻型井点;沉降
在市政工程基础设施施工过程中,处理地下水是经常遇到的问题。地下水的处理有多种可行方法供选择,从降水方式来讲可以分为排水法与止水法两个大类。相对而言,排水法要优于止水法,这是因为止水法成本较高,施工难度较大;而井点降水操作技术易掌握且施工简单,是一种现在比较流行、行之有效的施工方法。
1.井点降水与市政工程介绍
井点降水是指在基坑开挖之前,在基坑的周围事先铺设一定数目的滤水管网,利用真空原理,开挖过程中,持续抽取地下水,以使地下水水位降低到坑底以下,从根本上解决地下水涌入坑内的问题。
借助井点降水首先可有效预防降水后土壤的干燥,有利于机械化施工和后续工作的开展;第二,通过井点降水,地下水被滤水管抽走,降低了流砂的危害;第三,水的减少,可有效提高土层强度,加速土层固结,边坡稳定性进一步得到加强,节省成本;另外也可减少土方工程量等等。井点降水的方法可分为轻型井点与管井井点两类,在本文章中,以轻型井点为例进介绍井点降水在工程中的运用。
2.所选降水方案
当基槽开挖深度小于7.0m时,基坑降水常采用单级轻型井点方式。这是因为:第一,由于井点间距小于等于2.0m,再加上采取真空负压式抽水,可以迅速排掉基槽内负压控制深度以上的地下水;第二,可以降低地下水水头,还能有效缓解滞留水所带来的问题;第三,影响范围较小,降低对周围建筑物的危害。
本市政工程地下水位较高,土层含水率也较高,土壤处于饱和状态。为了确保基础施工与基坑开挖的顺利进行,所以在施工期必须要把地下水位降到地面以下6.0m。参照基坑防水帷幕和支撑结构、土层渗透系数、基坑开挖深度与周边环境,结合相关施工经验,认为本市政工程采取一级轻型井点降水方法比较合理。
3.轻型井点系统的设计计算
3.1 确定布置方式
首先,确定平面布置。井点系统的平面布置,主要取决于基坑的平面形状与水位深度的降低情况。此工程中的基坑表面为矩形,面积比较大,井点系统采用环状布置较为合适,管路的铺设要与基坑边距离在半米左右,长大约为66m,宽大约为45m。
4.1 准备工作
按照井点系统的设计计算,轻型井点降水设备需要4台型号为2BL-6型的JSJ60射流泵,排水量25m3/h。井点立管的长度是8.3m。滤管为1.2m,连接管采用38号的橡皮管,一些观察连接管采用塑料透明管,集水管采用100mm的钢管节节相连,每节为5m,每根立管间距为1.4m至1.8m。
4.2 井管安装和铺设
井点管的铺设步骤为:首先排放总管,其次是铺设井点管,利用弯联管把井点管和总管连接,然后安装抽水设备。井点管埋设时用回转式或者冲击式钻机成孔,孔径是350mm,井深要比设计值深50cm,用0.6m3的空压机或者水泵洗井,把井内泥浆排出;用机架吊起将井点管插入井孔中间,其地面以上保留250mm,下一步将粒径5mm至30mm的石子倒入,使其在管底达到500mm高,再沿井点管四周均匀投放2mm至4mm粒径粗砂,上部1.0m深度内,用粘土填实以防漏气。
4.3 连接井点和试抽
在井点管外侧50cm处设置总管,铺设前应该先将沟槽挖好,而且槽底要平整,将配好的管子依次放入沟内,两端用法兰穿上螺栓,垫上橡胶密封圈后拧紧,总管端部,用法兰封牢。在总管铺好之后,用吸水胶管把井点管和总管连接,并用8号铁丝绑牢,然后连上抽水设备,打开开关,可以试行抽水,排查漏气、淤塞问题,检测出水是否正常,若有异常情况发生,应及时修检。
4.4 井点运转、监测和拆除
井点投入使用后,应该持续不断地抽水,并配多电源以防止断电。一般情况下抽水3至5小时后水位降落漏斗基本稳定。
自抽水开始起,每天应该观测水位、水量至少3次,当水位达到设计降水深度且趋于稳定时,可适当减少观测次数,并及时整理监测记录,绘制水量和时间、水位降深和时间的曲线图,分析水位下降趋势,预测达到设计降水深度所需时间,若有不正常状况,参照观测记录,查找原因,调整实施,确保达到降水深度。降水期间应对抽水设备与运行状况进行检查,发现问题第一时间解决,定期保养抽水设备,使抽水设备始终處在正常运行状态,避免抽水期间无准备的停抽。
在基础和地下构筑物完成并回填土后,方可拆除井点系统。拔出井点管时可借助链或杠杆式起重机,所留孔洞用砂或土堵塞。
5.井点降水施工中应注意的事项及对周边危害预防
5.1注意事项
5.2控制井点降水对周边环境危害的措施
第一,在原有建筑物与降水区域间的土层中应该设置一道固体抗渗阻碍。
第二,利用回灌井点来补充地下水以保持地下水位。具体做法:在降水井点与原有建筑物间打间距相同的一排井点,并向其中灌入足量的水,以形成一道隔水屏障,保持原有建筑物的地下水位不变或者降低不明显,进而阻止建筑物所在地下水的流失,预防地面沉降。
第三,设置沉降观测点和水位观测井,并定时测量记录,以便及时调节灌、抽量,使灌、抽量基本达到平衡,确保周围建筑物或管线等的安全。
6.结束语
通过某市政工程中轻型井点降水的具体运用,可以得出,轻型井点降水效果良好,在具体的施工过程中,应该需要根据实际水位与地层情况,科学安排使用的次数,预防降水过多或者不够彻底。同时要运用相关措施防止施工产对周边建筑物造成危害的发生。
参考文献:
[1]陈忠汉,黄书秩,程丽萍.基坑工程[M].北京:机械工业出版社,1999.
[2]建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[3]苏学清,齐之龙. 基坑降水中几个值得注意的问题[J].勘察科学技术,1999,(2):34-36.
[4]王希岩,周大勇.井点降水在桥基施工中的应用[J].铁道建筑(2001 增刊),2001,(7):78-81.
[5]付志华. 深井井点降水在管沟开挖中的设计与应用[J].山西建筑,2006,32(3):122-123.
[6]何晓飞,姜利军,赵利.井点降水方案设计与施工研究[J].山西建筑,2007,33(11):110-111.