浅谈管井井点降水施工技术
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浅谈管井井点降水施工技术
管井井点降水是井点降水的一种,是人工降低地下水位的一种方法。管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成。管井井点就是沿基坑每隔20~50m设置一个管井,每个管井单独用一台水泵(潜水泵、离心泵)不断抽水来降低地下水位。管井井点设备较简单,排水量大,降水较深。管井埋设的深度和距离根据需降水面积、深度及渗透系数确定,一般间距10~50m,最大埋深可达100m。用此法可降低地下水位5~10m,适用于土的渗透系数较大(K=20~200m/d)且地下水含量大的砂类土层中。
一、管井井点降水施作环境概况
(1)工程地质概况
根据勘察院提供的地质勘查报告,将场地地面标高以下的岩土体工程地质层根据其成因、时代及物理力学性质的差异性进行划分,将成因时代相同、物理力学性质相近的土体划归为一层,共划分为6层。其中层1杂填土为近期人工活动堆积,2层至4层为第四系全新统(Q4)新近沉积土层;5层为第四纪全新世(Q4)一般沉积土;6层为第四纪晚更新世(Q3)冲积形成的老沉积土。
各土层分布详细情况如下:
1层杂填土:杂色,松散,土质不均匀。主要由粉土、黏土及碎石块近期回填而成工程性质较差。厚度:1.00-1.40m,平均 1.20m;层底标高:24.83-25.24m,平均25.035m;层底埋深:1.00-1.40m,平均1.20m。
2层黏土:黄褐色~灰褐色,软塑,土质不均匀, 混粉土,切面有光泽,干强度高,韧性高。厚度:1.30-1.70m,平均1.5m;层底标高:23.62-23.21m,平均23.42m;层底埋深:2.60-3.00m,平均2.80m。
3层黏土:黄褐色~灰褐色,土质不均匀,可塑,混砂粒,切面有光泽,干强度高,韧性高。厚度:1.40-1.90m,平均 1.65m;层底标高:21.71-22.23m,平均21.97m;层底埋深:4.30-5.20m,平均4.75m。
4层黏土:黄褐色~灰褐色,软,可塑,土质不均匀,混砂粒,切面有光泽,干强度高,韧性高。厚度:1.00-1.50m,平均 1.25m;层底标高:20.40-20.86m,平均20.63m;层底埋深:5.40-5.80m,平均5.60m。
5层黏土:黄褐色,硬,可塑,土质均匀,切面有光泽,干强度中等,韧性中等。
厚度:1.00-1.50m,平均 1.25m;层底标高:19.21-19.82m,平均19.51m;层底埋深:6.40-6.90m,平均6.65m。
6层中砂:黄色,饱和,密实。砂质不纯,夹黏土,级配一般,主要成分为石英、长石,磨圆度较差,黏粒含量较少。本层未揭穿。
±0 =26.00m,地表平均高程26.20m,水池底板板面相对标高为-5.30m(本方案以下文本中若无特别注明,所有标高均为相对标高)。底板厚0.4m,垫层厚0.10m。根据底板深度计算挖深,则水池基坑开挖深度为5.80m;集水坑、管道井、阀门井等局部落深7.90m。
(2)水文地质及气候条件
场地勘察深度范围内地下水为孔隙潜水和弱承压水两种类型。孔隙潜水主要分布于层3黏土中,弱承压水主要分布于层6中砂中。孔隙潜水与弱承压水以其间的黏性土层为相对隔水层。
勘察期间测得场地初见水位埋深为 3.00-3.10m,相对标高为23.15~23.24m ,平均为23.20m。测得场地稳定水位埋深为2.90-3.00m,平均为2.95m,稳定水位标高为23.25-23.44,平均为23.35m。场地弱承压水为6.3m,相应标
高为19.90m 。
场地地下水以大气降水入渗、农田灌溉用水下渗为主要补给源,以自然蒸发、地下迳流为主要排泄途径;根据区域水文地质资料,场地地下水年变化幅度2m左右,近年最高水位标高为25m 。
根据以上地质及水文情况,确认在清水池基坑施做范围内采用管井井点降水法降低地下水,同时基坑工程属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。基坑内采用管井进行降水,井间距约25m。井深10m,共布置管井10眼。管井施工前需与基础图校对,应避开支护桩、阀门井等构件。基坑底边每隔30--40m应设一个集水井。排水沟底面应比挖土面低0.3--0.4m,集水井底面比沟底面低0.50m以上。
二、管井井点降水施工
1、管井井点降水式样
2、管井降水井布设
根据图纸,本标段总计布设管井13口,井深15.0米。
清洗,当泥浆比重不大于1.05时,方可投入滤料;遇塌孔时不得置入井管,滤料填充体积不应小于计算量的95%。
(3)填充滤料后应及时洗井,洗井至过滤器滤水通畅,并应抽水检验井的
滤水效果。
4、施工方法
管井施工工艺流程图
(a )设备就位,成孔至设计深度。
(b )换浆:成孔时,泥浆比重较大,井底泥渣较大,下管前用大泵量冲洗
泥浆,减少沉淀,稀释泥浆比重1.1左右。
(c)下管:换浆后井内立即下混凝土管,井管外径φ500mm、内径400mm,井管应用铁板封底。管接口部位要用彩条布封口,在用竹片捆绑时随时注意校正井管,防止漏砂,下管时轻放慢下,有质量问题的井管严禁下入孔内,井管外侧隔3米设扶正器。保证过滤层厚度。
(d)填砾:根据设计要求,本工程填充物选择绿豆砂。下滤料过程中,边冲边填料,以免造成填料架空堵塞,同时计量填料体积,不少于计算量的95%,填料填至地面以下3m,改用粘土回填封口不少于3m,防止地表水沿井四周下渗。
(e)洗井:成井后立即下入泥浆抽水洗井。
(f)试抽水:完成管井施工洗井,应进行单井试验性抽水,洗井试抽不应少于24小时。
5、施工技术要求
降水井成孔至设计要求,宜多钻0.3-0.5m,井身直径不得小于设计井径,井段其顶角的偏斜不得超过10 ;成孔钻进,洗冲液应选用自造浆,控制泥浆比重1.1-1.3,以减少泥浆对含水层渗透性的影响。
下管前换浆,泥浆比重控制在1.1左右,换浆后立即下管,减少孔内泥渣沉淀。下管采用托盘下管法。管身垂直,管身强度符合规范要求。
洗井、试抽水应连续进行,试抽水采用最大降深观测孔法,同时在观测孔中观测水位下降情况。试抽水结束标准:水中细砂含量小于万分之一,抽水试验的水位和水量稳定延续时间6小时。
降水井施工结束后,进入维持期时,加强设备维护及地下水动态观测,同时做好记录。
施工期间不得随意停泵。同时搞好地面排水措施,防止水流回渗。
6、降水工程效果监测及维护
降水监测与维护期对各和观测降水井和观测孔的水位、水量进行同步监测。
降水检验前统测一次自然水位,抽水开始后,在水位未达到设计降水深度前(基坑底板下0.5~1m左右),每天观测一次,雨天,观测次数为二次。
水位、水量观测精度:出水量的观测误差应小于5%,水位降深值的观测允许误差为+5mm。