轻型井点降水施工方法
本包标段中的开槽埋管施工,分布于1县1市14乡镇、地广点多,开槽施工中各种土质情况均可遇到,因此轻型井点降水施工,作为开槽埋管的辅助施工措施必不可少,在本节加以叙述。
(1)轻型井点降水的工作原理
轻型井点主要由井点管(含过滤器)、集水总管、抽水泵、真空泵等组成; 井点系统按施工要求组装完成后,启动抽水装置,首先真空泵将储水箱内、总管及井点管的空气抽走,形成一定的真空度(负压),由于管路系统外部地下水承受大气压力的作用,为保持平衡状态由高压区向低压区流动,因此地下水被压入井点管内,经集水管至储水箱,然后被水泵抽走,持续该过程,地下水被源源不断地抽走后,形成场地降水的功效。真空泵井点降水系统的工作原理见图1-1;
图1-1 真空泵井点降水系统的工作原理图
工作原理中系统在地下使水流流动的动力,是由真空作用产生的,真空度越大则吸水能力越强,但真空度的最大理论值为0.1MPa,理论的最大吸水高度仅
10.3m,实际施工中真空泵不可能达到0.1 MPa,吸水管路也有水头损失,因此该方法的降水深度有限,一般小于6m。为尽量发挥降水的功效,施工中应十分注意,集水总管应铺设于比地下水位稍高的位置。
(2) 轻型井点降水设备
1)井点管(含滤管):直径为38-50mm的钢管,长5-8m。
2)集水总管:内径为100-127mm钢管,长为50-80m,分节组成。一路集水总管与40-60根井点管用软管联结后构成降水系统。
3)抽水设备:主要由真空泵(或射流泵),离心泵、水箱组成。真空泵、射流泵等降水专用泵,上海已有成品,型号分别为:真空泵2BA-6A;射流泵3BL-9等;
(3)轻型井点的设计
轻型井点降水设计的计算受多种不确定因素的影响,如地层的不均匀性,各种参数计算规定的局限性,获取的地质参数误差,井点系统不同的布置,成孔方法,滤水管安装,抽水设备能力,降水时间长短等因素限制,理论上的计算值不够精确。在降水经验丰富的地区,往往不必都进行计算,可按惯用的井点布置施工。设计时宜选择适当的计算公式和参数进行计算验证。
轻型降水井点与各种形状基坑平面位置的关系(单、双排或环圈状)、距离情况,井点与基坑的降水深度、位置关系及降水曲线参考等立面布置.
沟槽轻型井点降水系统设计布置参照图列 图3-1
单排线状加密井点布置 1、沟槽宽小于6m,降水深度不大于6m时,一般可用单排井点。 2、沟槽两端宜加密井点间距,以利基坑端头降水深度的控制。 双排线状井点布置 1、对于宽度大于6m的沟槽,宜采用双排井点降水; 2、对淤泥质粉质粘土有时坑的宽度不大于6m,也宜采取双排井点降水。 (4)轻型井点降水施工 1)井点管埋设的方法 ① 水冲法
利用高压水冲开泥土,井管靠自重下沉,在砂土中宜使用的冲水压力为0.4-0.5MPa;在粘土中压力为0.6-0.7MPa。冲孔直径一般为30cm,冲孔深度一般比滤水管底深0.5m左右。
在沉设井点中冲孔工序十分重要,在冲孔达到预定深度时,须尽快降低水压、在拔起冲管的同时,向孔内沉入井点管并快速填砂,在距地面下1.0m(不宜过小),须用粘土封实钻孔以防漏气。
② 钻孔法
适用于坚硬土层或井点靠近建筑物的情况,土层较软时,可用长螺旋钻成孔。 钻孔后将井点管下沉至设计标高,快速在井管与孔壁之间用粗砂、砾砂填实,作为过滤层,距地表1m左右的深度内,改用粘土封口捣实,然后用软管分别连
接在集水总管上。
(5)施工注意事项: 1)井管平面设计时:
① 尽可能将需建造的管道的主要部分纳入井点降水系统范围;
② 尽可能压缩井点降水范围,将总管设在基坑外侧,井点管设在应朝向坑口一边;
③ 井点埋设及总管布置尽可能为直线,减少弯曲避免安装漏气; 2)井管立面设计:
① 井点系统总管高程宜接近地下水高程并≤0.2m,且井点泵高程宜与总管高程相同;
② 在同一井点系统中,无论何种平面布置形式,井点管安装后的高程须相同,高差≤0.1m;
③ 井点泵、总管应安装在平实的地面上,泵应有垫木垫实,应防止地表水、雨水回流。
④ 理论上真空水柱的高度可达10.3m,但水力机械效率仅80%左右,故实际水柱高度最高达8m,井点系统还有:滤网、漏气、不完整井、总管距地下水位距离等各项水头损失,合计约为2-2.5m间,因此单级实际降水的深度约为5.5-6m。
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