轻型井点的设计
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市强凌房地产发展皇冠假日花园轻型井点降水工程施工方案编制单位:省泰兴市基础工程公司编制日期:二○一一年十一月二十八日一、工程概况:本工程位于市长江路与双井北路原市钛白粉厂,其中G1基坑32.2m×22.2m,基坑底标高-6.30m,电梯井底标高-9.3m;G2基坑31.7m ×22m,基坑底标高-6.30m,电梯井底标高-9.3m;G3基坑31.7m×21.6m,基坑底标高-6.30m,电梯井底标高-9.3m;二、编制依据:①施工现场的考察和地质报告及基础施工图②水力学施工教材③我公司多年来承建地区深基坑降水项目的实践依据1、太和广场挖深-7.50m2、市第一人民医院门诊大楼挖深-7.00m3、长江港港务局大楼挖深-6.50m(假日酒店旁边)以上降水工程的降水方案和施工质量均获得业主和专家及土建施工单位的好评,在深基坑、难度大、土层复杂的基坑降水施工中降低了工程成本,加快了施工进度,确保了工程质量。
三、地质资料普查:土质分布特征:①杂填土:杂色,松散-稍密,湿-很湿,为建筑垃圾,夹较多混凝土块,局部含块石;下部灰色粉质粘土夹碎石,局部夹淤泥质土,土质不均匀,堆填时间大于10年。
该层场地均有分布,层厚变化很大,为1.20-8.50米。
②层粉质粘土:灰色-灰黄色,软塑-可塑,局部流塑,局部夹淤泥质粉质粘土、粉土多,结构较松散,干强度低,无摇震反应,场地仅局部缺失。
层厚0.00-4.40米。
③粉土:灰色,青灰色,稍密,局部松散,湿-很湿,摇震反应迅速,干强度低,该层质不均匀,夹粉砂,夹淤泥质粉质粘土薄层,具水平层理。
该层在场地均有分布,局部缺失,层厚变化很大,为0.00-8.10米。
④层淤泥质粉质粘土:灰色,青灰色,流塑,夹粉土薄层,呈千层饼状,具水平层理,摇震反应较慢,干强度及韧性低,偶夹粉砂团块,见腐植质,偶夹结石,1-3cm左右,为长江漫滩沉积物。
场地均有分布,层厚变化较大,为4.50-17.20米。
轻型井点降水施工方案在现代工程施工中,井点降水施工是一项非常重要的工序。
轻型井点降水施工方案是指利用轻型设备进行井点降水施工,以解决工程施工现场井点的降水问题。
本文将就轻型井点降水施工方案从施工要点、施工工艺和施工措施三个方面进行阐述。
首先,轻型井点降水施工方案需要注意以下几个要点。
首先是施工井点的选择,根据工程施工场地实际情况选择最为适合的井点位置,以保证降水效果。
其次是施工井点的深度和数量,根据施工现场的地质情况和排水需要,确定井点的深度和数量,以达到最佳的降水效果。
最后是施工井点的间距和井筒直径,根据施工工艺和工程需求,确定井点的间距和井筒直径,以提高施工效率和降水效果。
其次,轻型井点降水施工方案需要遵循一定的施工工艺。
首先是井点的钻探工艺,采用合适的钻探技术和设备,在施工现场进行井点的钻探,以便后续的降水施工。
其次是井点的安装工艺,选用适合的井点设备,根据实际情况进行井点的安装,以确保井点的稳固和密封性。
最后是井点的连接工艺,采用合适的连接器和管材,将井点与降水系统连接起来,以实现有效的降水排除。
最后,轻型井点降水施工方案需要采取一系列的施工措施。
首先是现场的准备工作,包括场地的清理整理和设备的调试安装,确保施工现场的安全和顺利进行。
其次是施工过程中的安全防护措施,包括施工人员的安全培训和施工现场的安全警示标识,以保障施工人员的生命财产安全。
最后是施工后的清理工作,包括施工设备的拆卸和施工现场的清理整理,以便后续的工程施工。
总结起来,轻型井点降水施工方案是解决工程施工现场井点降水问题的重要手段。
合理的施工要点、施工工艺和施工措施,可以有效地提高施工效率和降水效果。
然而,在实际施工中,由于工程环境的复杂性和工艺要求的不同,轻型井点降水施工方案的具体实施还需要根据实际情况进行调整和优化。
因此,在使用轻型井点降水施工方案时,施工方应根据具体情况进行方案设计和实施,以确保工程施工的顺利进行。
轻型井点降水和管井降水有何不同
答:管井降水,是在基坑周围布置一些单独工作的管井,地下水在重力作用下流入井中,用抽水设备将水抽走(见图)。
图管井降水布置示意图
轻型井点是一个由井管、集水总管、普通离心式水泵、真空泵和集水箱等组成的排水系统,如图所示。
地下水从井管下端的滤水管凭借真空泵和水泵的抽吸作用流入管内,汇入集水总管,流入集水箱,由水泵排出。
图轻型井点降水布置示意图
两者的主要区别在于:①管井是单独作用的排水设备,轻型井点则是一个排水系统;②管井排水中地下水在重力作用下进入管井,轻型井点排水中地下水由其他设备的抽吸作用流入井管。
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轻型井点降水施工技术标准1适用范围本标准适用于渗透系数为0.1~20m/d的砂质土、粉土、含薄层粉砂的淤泥(粉质)质粘土中的基坑降水施工,适用于降低水位深度至3 ~ 12m(单层降低水位3 ~ 6m,多层降低水位6 ~ 12m)。
轻型井点降水系统在基坑周边埋设井点管,并深入含水层。
井点管的上端通过连接弯头与集水总管连接,集水总管与真空泵和离心泵连接。
当抽水设备启动时,地下水在真空泵的抽吸下通过过滤管进入井点管和集水总管。
空气排出后,由离心泵的排水管排出,使地下水位降至基坑底部以下。
其优点是设备简单,使用灵活,拆装方便,沉淀效果好。
图1.1轻型井点降水示意图2主要应用标准和规范2 . 0 . 1 jgj∕t111-98建筑和市政降水工程技术规范2.0.2《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-20123施工准备3.1技术准备3.1.1熟悉施工图纸、平面布置图、工程勘察资料、地质条件等。
,并重点关注地下水位和土壤渗透系数;根据建筑物和构筑物的基坑形式、开挖支护设计、降水深度、降水范围、降水时间、工程环境(施工季节、河流水位、周边地表水等。
),进行井点降水设计。
3.1.2根据基础的平面形状、技术要求和降水的地质条件,通过轻型井点的设计,预测计算降水水位和水量,提出降水工程的辅助措施和补救措施。
3.1.3工程环境问题应进行专项设计,分析附近建筑物、构筑物是否沉降,必要时应做沉降观测记录;编制降水施工的组织程序、施工安排和安全生产要求。
3.1.4施工开始前,编制降水工程的工程量清单、工期计划表,组织人员、设备和材料等。
并综合考虑安全文明施工和环境条件,合理布置泥浆池或坑,采取污水排放和污染防治措施。
3.1.5绘制井点布置图、降水设施结构图、降水水位预测曲线平面和剖面图,与降水日观测水位进行对比,并布置排水设施的数量和位置。
3.2机器和设备3.2.1根据降排水工程施工的实际情况,制定施工工艺,选择合适的施工机具。
轻型井点施工一级井点设置:井点管长6M ,滤管长1M ,井点管间距为1.2M ,井点埋入自然地面下2.5m ,井点围绕基础支护桩四周。
一级井点总管长400米,一级井点每套真空泵配置50米总管,则一级井点需8套真空泵。
二级井点设置:待一层土挖完,设置二级井点。
二级井点与一级井点间距1.2米。
二级井点管长6M ,滤管长1M ,井点管间距为1.2M ,井点埋入自然地面下6.0m ,井点围绕基础四周。
二级井点总管长400米,二级井点每套真空泵配置50米总管,则二级井点需8套真空泵。
井点系统的施工程序:挖一级井点沟槽:根据降水深度的要求,沿基槽四周开挖宽0.8米×深2.5米沟槽,沟槽底留有一定排水坡度,在沟槽两端设置集水坑,采用水泵排除沟槽内积水。
敷设总管:根据降水平面布局,合理布置集水总管,使每套设备总管长度基本相等。
冲孔:根据本工程地质情况,采用高压水冲法成孔。
先将冲管竖起并插在井点位置上,然后开动高压水泵将土冲松,冲管边冲边沉入土中至设计深度,冲管深度应该比滤管底深500㎜以上。
冲孔时应注意冲孔管垂直插入土中,并上下、左右摆动,以加剧土层松动。
冲孔直径不小于300㎜,应保持垂直,上下一至,使滤管保持有一定厚度的砂滤层。
埋设井点管、填充砂滤料:井孔冲成后,应立即拔出冲管,插入井点管,紧接着就灌填砂滤料,以防止坍孔。
井点管要位于冲孔中央,使砂滤层厚度均匀一致。
砂滤料要用干净的粗砂,并填至拉滤管顶上1500㎜,以保证水流畅通。
井点管沉设经检验良好后,用黏土封口捣实,以防漏气影响降水效果。
总管与井点管连接:总管与井点管采用弯连管连接,弯管采用透明塑料软管,以便随时能看到井点管的工作情况,同时也能以防井点管下沉造成管件损坏。
安装抽水设备、抽水:安放真空泵的地基必须牢固、平整,不怕震动。
严禁安装在松散的土层上,泵体应该保持运转平稳。
外露传动部位应设置防护罩,并且应有接地装置,保证用电安全。
每套井点系统安装完毕后,应立即进行抽水试验,以检查管路接头质量、井点出水状况和抽水设备运转情况。
轻型井点降水方案
轻型井点降水就是沿基坑一侧、二侧或四周将多根轻细的井点管埋入地下蓄水层内,井点管得下端装有滤管,井点管得上端通过弯管与总管连接形成管路系统,利用装在管路系统的抽水设备将地下水通过井点管不断抽出,这样便可将原有地下水位降至坑底以下需要的高度。
1、轻型井点降水设备由管路系统与抽水设备两部分组成:
(1)管路系统包括滤管、井点管、弯联及总管等;
(2)抽水设备由真空芯、水箱、离心泵、7.5电机组成。
2、轻型井点平面布置有单排线状井点、双排线状井点或环形井
点。
当基坑或沟槽度小于6M且降水深度不超过5M时,可用单排线状井点,且应布置在地下水流的上洲一侧,其两端的延伸长度不小于沟槽宽为宜,宽度大于6M或土质不良时宜采用双排线状井点,当基坑面积较大时,可采用环形井点。
井点管间距应根据土质、降水深度,一般采用1.5-2M靠近河流处与总管四角处井点管应适当加密。
轻型井点的深度,在管壁处一般不宜超过6M为宜。
3、轻型井点每一级降水深度不超过6M,如基坑深大于6M时,
应适当降低井点管和抽水设备的埋置,如仍达不到降水深度要求,可采用二级井点或多级井点降水。
4、轻型井点每台机组最多不超于25眼井点为宜。
轻型井点降水由于水源、地质及井点设备多因素,降水时间一
般为5-7天方可施工。
华油兴悦小区工程降水方编制人:审核人:审批人:目录1.编制依据2.轻型井点降水范围3.施工机具4.工艺流程5.质量标准6.成品保护7.安全与环境8.注意事项9.质量记录华油兴悦小区井点方案根据华油兴悦小区地质勘查报告内容:拟建物基础埋深约3.5-6.0米,而该场地实测水位埋深为4.40~9.80米,高程为9.00~14.51米,拟建场地西侧为鱼塘,故场地西部水位埋深较浅,对于埋深3.5米的建筑可不考虑地下水的影响,对于埋深6.0米的部分建筑,开挖前应先将地下水降至开挖深度以下不小于1.0米,降水方法可采用井点法,应先进行试降水,预测对鱼塘及西侧道路的影响,必要时应在鱼塘一侧设置止水帷幕。
1编制依据1.1 建筑工程施工质量验收统一标准GB50300—2001;1.2 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202—2002;1.3 建筑施工安全检查表准JGJ59—99;1.4 建筑基坑支护技术规范JGJ120-99;1.5 建筑基坑工程技术规范YB9258-97;1.6 派力工程有限公司勘察报告;1.7施工图纸;2、轻型井点降水范围轻型井点降水适用于基坑面积不大,降低水位不深的场合。
该方法降低水位深度一般在3-6m之间,若要求降水深度大于6m,理论上可以采用多级井点系统,但要求基坑四周外需要足够的空间,以便于放坡或挖槽。
3施工机具3.1 主要机具设备有井点管连接管集水总管及抽水设备等3.2 井点管用直径38~ 55mm 的钢管,长度5 ~7m ,井点管的下端装有滤管,滤管直径常与井点管直径相同,长度为1.0 ~1.7m ,管壁上钻直径12 18mm 的孔呈梅花形分布,管壁外包两层滤网,内层为细滤网,采用30 ~50 孔/cm2 的黄铜丝布或生丝布,外层为粗滤网采用8~ 10 孔/cm2 的铁丝布或尼龙丝布。
3.3 连接管与集水管连接:管用胶皮管、塑料透明管或钢管弯头制成,直径为38~ 55mm,每个连接管均宜装设阀门,以便检修井点。
轻型井点的设计∙平面布置∙高程布置∙涌水量计算1)设计的基础资料轻型井点布置和计算井点系统布置应根据水文地质资料、工程要求和设备条件等确定。
一般要求掌握的水文地质资料有:地下水含水层厚度、承压或非承压水及地下水变化情况、土质、土的渗透系数、不透水层的位置等。
要求了解的工程性质主要有:基坑(槽)形状、大小及深度,此外尚应了解设备条件,如井管长度、泵的抽吸能力等。
2)平面布置根据基坑(槽)形状,轻型井点可采用单排布置(图a)、双排布置(图b)、环形布置(图c),当土方施工机械需进出基坑时,也可采用U形布置(图d)。
单排布置适用于基坑、槽宽度小于6m,且降水深度不超过5m的情况,井点管应布置在地下水的上游一侧,两端的延伸长度不宜小于坑槽的宽度。
轻型井点的设备1)组成轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成(图)。
管路系统包括:滤管、井点管、弯联管及总管。
滤管(图)为进水设备,通常采用长1.0~1.5m、直径38mm或51mm的无缝钢管,管壁钻有直径为12~19mm 的滤孔。
骨架管外面包以两层孔径不同的生丝布或塑料布滤网。
为使流水畅通,在骨架管与滤网之间用塑料管或梯形铅丝隔开,塑料管沿骨架绕成螺旋形。
滤网外面在绕一层粗铁丝保护网、滤管下端为一铸铁塞头。
滤管上端与井点管连接。
井点管为直径38mm 和51mm、长5~7m的钢管。
井点管的上端用弯联管与总管相连。
集水总管为直径100~127mm的无缝钢管,每段长4m,其上端有井点管联结的短接头,间距0.8m或1.2m。
2)抽水设备抽水设备是由真空泵、离心泵和水气分离器(又叫集水箱)等组成,其工作原理如图所示。
抽水时先开动真空泵10,将水气分离器6内部抽成一定程度的真空,使土中的水分和空气受真空吸力作用而吸出,进入水气分离器6。
当进入水气分离器内的水达一定高度,即可开动离心泵13。
在水气分离器内水和空气向两个方向流去:水经离心泵排出;空气集中在上部由真空泵排出,少量从空气中带来的水从放水12,9放出。
一套抽水设备的负荷长度(即集水总管长度)为100~120m。
常用的W5,W6型干式真空泵,其最大负荷长度分别为100m和120m。
(请点击右图观看“干式泵抽水原理”动画)双排布置适用于基坑宽度大于6m或土质不良的情况。
环形布置适用于大面积基坑,如采用U形布置,则井点管不封闭的一段应在地下水的下游方向。
3)高程布置高程布置系确定井点管埋深,即滤管上口至总管埋设面的距离,可按下式计算(图):式中:h——井点管埋深(m);h1——总管埋设面至基底的距离(m);Δh——基底至降低后的地下水位线的距离(m);i ——水力坡度;L——井点管至水井中心的水平距离,当井点管为单排布置时,L为井点管至对边坡角的水平距离(m)。
4)涌水量计算(1)水井分类确定井点管数量时,需要知道井点管系统的涌水量。
井点管系统的涌水量根据水井理论进行计算。
根据地下水有无压力,水井分为无压井和承压井。
当水井布置在具有潜水自由面的含水层中时(即地下水面为自由面),称为无压井;当水井布置在承压含水层中时(含水层中的水充满在两层不透水层间,含水层中的地下水水面具有一定水压),称为承压井。
当水井底部达到不透水层时称为完整井,否则称为非完整井,各类井的涌水量计算方法都不同。
(2)无压完整井涌水量计算目前采用的计算方法都是以法国水力学家裘布依(Dupuit)的水井理论为基础的。
裘布依理论的基本假定是:抽水影响半径内,从含水层的顶面到底部任意点的水力坡度是一个恒值。
并等于该点水面处的斜率;抽水前地下水是静止的,即天然水力坡度为零;对于承压水,顶、底板是隔水的;对于潜水适用于井边水力坡度不大于1/4,底板是隔水的,含水层是均质水平的;地下水为稳定流(不随时间变化)。
当均匀地在井内抽水时,井内水位开始下降。
经过一定时间的抽水,井周围的水面就由水平的变成降低后的弯曲水面,最后该曲线渐趋稳定,成为向井边倾斜的水位降落漏斗。
图1-42所示为无压完整井抽水时的水位变化情况。
在纵剖面上流线是一系列曲线,在横剖面上水流的过水断面与流线垂直。
由此可导出单井涌水量的裘布依微分方程,设不透水层基底为x轴,取井中心轴为y轴,对于距井轴x处水流的过水断面近似的看作为一垂直的圆柱面,其面积为(1)式中x——井中心至过水断面处的距离;y——距井中心x处水位降落曲线的高度(即此处过水断面的高)。
根据裘布依理论的基本假定,这一过水断面水流的水力坡度是一个恒值,并等于该水面处的斜率,则该过水断面的水力坡度。
由达西定律水在土中的渗透速度为(2)由式(1)和式(2)及裘布依假定,可得到单井的涌水量(m3/d);将上式分离变量:水位降落曲线在x=r时,y=l';在x=R时,y=H,l'与H分别表示水井中的水深和含水层的深度。
对式(1-44)两边积分:于是设水井中水位降落值为S,l'=H-S则或式中R——为单井的降水影响半径(m);r——为单井的半径(m)。
裘布依公式的计算与实际有一定出入,这是由于在过水断面处的水力坡度并非恒值,在靠近井的四周误差较大。
但对于离井外有相当距离处,其误差是很小的(图)。
公式(1-45)是无压完整单井的涌水量计算公式。
但在井点系统中,各井点管是布置在基坑周围,许多井点同时抽水,。
即群井共同工作,其涌水量不能用各井点管内涌水量简单相加求得。
群井涌水量的计算,可把由各井点管组成的群井系统,视为一口大的单井,设该井为圆形的,在上述单井的推导过程中积分的上下限成为:x由x0→R',y由l'→H。
于是由式(1-44)积分可得群井的涌水量计算公式(图1-43);或(m3/d)式中R'——群井降水影响半径(m);x0——由井点管围成的大圆井的半径(m);l'——井点管中的水深(m)。
假设在群井抽水时,每一井点管(视为单井)在大圆井外侧的影响范围不变,仍为R,则有R’=R+x0。
设S=H-l,由此,(1-46)成为如下的形式:或(m3/d)(3)式(3)即为实际应用的群井系统涌水量的计算公式。
在实际工程中往往会遇到无压完整井的井点系统(图b),这时地下水不仅从井的面流入,还从井底渗入。
因此涌水量要比完整井大。
为了简化计算,仍可采用公式(3)。
此时式中H换成有效含水深度H0,即或(m3/d)H0可查表1-15。
当算得的H0大于实际含水层的厚度H时,取H0=H。
有效深度H0值表1-15注:S/(S+l)的中间值可采用插入法求H0。
上表中,S为井点管内水位降落值(m),参阅图;l为滤管长度(m)。
有效含水深度H0的意义是,抽水是在H0范围内受到抽水影响,而假定在H0以下的水不受抽水影响,因而也可将H0视为抽水影响深度。
应用上述公式时,先要确定x0,R,K。
由于基坑大多不是圆形,因而不能直接得到x0.。
当矩形基坑长宽比不大于5时,环形布置的井点可近似作为圆形井来处理,并用面积相等原则确定,此时将近似圆的半径作为矩形水井的假想半径:式中x0——环形井点系统的假想半径(m);F——环形井点所包围的面积(m2)。
抽水影响半径,与土的渗透系数、含水层厚度、水位降低值及抽水时间等因素有关。
在抽水2~5d后,水位降落漏斗基本稳定,此时抽水影响半径可近似地按下式计算:(m)式中,S,H的单位为m;K的单位为m/d。
渗透系数K值对计算结果影响较大。
K值的确定可用现场抽水试验或实验室测定。
对重大工程,宜采用现场抽水试验以获得较准确的值。
(3)井点管数量计算井点管最少数量由下式确定:(根)式中,q为单根井管的最大出水量,由下式确定:(m3/d)式中,d——为滤管直径(m);其它符号同前。
井点管最大间距便可求得(m)式中:L——总管长度(m);n'——井点管最少根数。
实际采用的井点管间距D应当与总管上接头尺寸相适应。
即尽可能采用0.8,1.2,1.6或2.0m且D<D',这样实际采用的井点数n>n',一般n应当超过1.1n',以防井点管堵塞等影响抽水效果。
一.概况大庆市国际奥林公寓二期工程施工现场,基坑周长335米,地面标高为-0.9米,基坑大部深-4.75米,承台底标高分为-5.35米和-5.65米两种,局部深-6.0米,基坑四周为深层搅拌桩止水,南侧,西侧为钻孔灌注桩+深层搅拌桩+压密注浆,二.基坑范围内地质情况层高标准(m) 垂直渗透系数(cm/s) 水平渗透系数(cm/s)1.素填层: 0.6-1.3 2.22E-06 5.57E-062.粘土: 0.3-0.7 2.92E-08 2.54E-073A。
淤泥质粉质粘土:-1.39- -0.97 1.96E-05 1.42E-063B。
砂质粉土: -2.89- -2.37 1.65E-05 5.05E-043C。
淤泥质粉质粘土:-8.18- -7.59 2.10E-07 3.25E-064.粉质粘土: -10.18- -9.62 7.77E-08 5.56-07三.水文地质情况该工程场地地下水主要为空隙潜水,主要分布于4层粉质粘土之上,其主要补给来源为大气降水及地表水,对基坑开挖有影响的主要市3B,3C层,尤其市3C层,渗透系数较大,方便于基坑开挖,确保开挖面以上无水,结合该工程实际情况和我公司多年的降水经验,拟采用轻型井点降水法降低地下水位。
四.轻型井点设计1.井点系统的布置根据本工程地质情况和平面形状,轻型井点选用环形布置。
为是总管接近地下水位,表层土挖去0.5m,则基坑上口平面尺寸为70m×100m,布置环形井点。
总管距基坑边缘1m,总管长度L=[(70+2)+(100+2)]×2=348(m)坑内采用二级井点降水,根据挖深及开挖范围采用环形井点布置,其平面尺寸约为50m×60m(具体尺寸以设计图纸为准,现场调整)。
总管距基坑边缘1m,总管长度L=[(50+2)+(60+2)]×2=228(m)。
水位降低值S1=5.35-0.7+0.5=5.15(m),S2=5.65-0.7+0.5=5.45(m),S3=6.5-0.7+0.5=6.30(m)。
采用一级轻型井点,井点管的埋设深度(总管平台面至井点管下口,不包括滤管)。
HA1≥H1+h+IL=5.15+0.5+10%×7=6.4(m),HA1≥H1+h+IL=5.45+0.5+10%×7=6.7(m)。
HA1≥H1+h+IL=6.30+0.5+10%×7=7.7(m)。
分别采用7.4m,7.7m,8.7m 长的井管,直径50mm,滤管长1.0m。
井点管外露地面0.2m,埋入土中6.6m,6.9m,7.9m(不包括旅馆)大于7.4m,7.7m,8.7m,符合埋深要求。