井点降水

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中港·雅典城二期1号地下车库一、工程概况1、建筑物概况拟建中港·雅典城二期1号地下车库工程南邻洪泽湖路,西邻环城西路。

根据设计地下室底板底标高在-5.1m。

2、地勘报告表明,地下水位在-1.2米左右,且土质较差上层为建筑垃圾和杂土,下层均为沙土、松散。

3、不做降水无法施工,因本工程基础开挖深度较深,宜采用深井降水。

二、工程水文地质条件1、土层结构经勘察了解,拟建场地土层①粉土夹粉质粘土、②粉质粘土、③粉土,这些土属不均匀地基,拟建工程基础在①层土中。

2、地下水位地下水主要赋存于①粉土夹粉质粘土②粉质粘土,主要含水地层为①层,①层土有空隙水,其③层具潜水性质、透水性和富水性一般。

本工程基坑开挖较深,因地下水位较高,基坑开挖应采取降水措施。

基坑宜采用深井进行降水,根据室内渗透实验,2层粉土的渗透系数采用15.96m/d。

三、地下水的控制1 一般规定1.1 在基坑开挖中,为提供地下工程作业条件,确保基坑边坡稳定、基坑周围建筑物、道路及地下设施安全,对地下水进行控制是基坑支护设计必不可少的内容。

1.2 合理确定地下水控制的方案是保证工程质量,加快工程进度,取得良好社会和经济效益的关键。

通常应根据地质条件、环境条件、施工条件和支护结构设计条件等因素综合考虑。

本条提出了控制方案的确定原则。

1.3基坑支护工程中经常采用的四种地下水控制方法及其适用范围。

在选择降水方法上,是按颗粒粒度成分确定降水方法,大体上中粗砂以上粒径的土用水下开挖或堵截法,中砂和细砂颗粒的土作井点法和管井法,淤泥或粘土用真空法和电渗法。

按渗透系数和降水深度选择降水方法,要选取经济合理、技术可靠、施工方便的降水方法必须经过充分调查,并注意以下几个方面:(1)含水层埋藏条件及其水位或水压;(2)含水层的透水性(渗透系数、导水系数)及富水性;(3)地下水的排泄能力;(4)场地周围地下水的利用情况;(5)场地条件(周围建筑物及道路情况,地下水管线埋设情况)。

1.4 地下水控制方案的确定,应充分论证和预测地下水对环境的影响和变化,并采取必要的措施,以防止发生因地下水的改变而引起的地面下沉、道路开裂、管线错位、建筑物偏斜、损坏等危害。

2 集水明排2.1 集水明排是防止坑底产生软化、泥化,坡脚出现流砂、管涌,边坡塌陷,地面沉降等问题。

与降水方法结合使用时,其主要功能是收集基坑中地面流下的水。

主要是布置排水沟和集水井。

2.2 根据经验排水量应大于涌水量的。

因此,尽可能通过试验和当地经验的方法确定,当地经验不足时,也可简化为圆形基坑用大井法计算。

3 降水3.1 降水井的布置原则。

3.2 封闭式布置的降水井数量计算方法。

考虑到井堵塞会影响抽水效果,因此,在计算出的井数基础上再加一些。

基坑总涌水量是根据水文地质条件、降水区的形状、面积、支护设计对降水的要求计算,列出的计算公式是常用的一些典型类型。

3.3 单井的出水量取决于所在地区的水文地质条件、过滤器的结构、成井工艺和抽水设备能力。

本条根据经验和理论规定了真空井点、喷射井点的出水能力。

3.4 在相同条件下井的出水能力随过滤器长度的增加而增加,尽可能增加过滤器长度对提供降水效率是重要的,然而当过滤器的长度达到某一数值后,井的出水量增加的比例却很小。

因此,过滤器与含水层的相对长度的确定原则是既要保证有足够的过滤器长度,但又不能过长,以致降水效率降低。

3.5 计算出的基坑涌水量,分配到基坑四周上的各降水井,尚应对因群管干扰工作条件下的单管出水量进行验算。

3.6 基坑中心水位下降值的验算,是降水设计的核心,它决定了整个降水方案是否成立,它涉及到降水井的结构和布局的变更等一系列优化过程,这也是一个试算过程。

除了利用计算公式外,也可以利用专门性的降水工程施工前试验性群管降水,在现场实测出基坑范围内总降水量和各个降水管水位降深的关系,以及地下水位下降与时间的关系,利用这些关系拟合出相关曲线,从而用单相关或复相关关系,确定相关函数,据此推测各种布井条件下基坑水位下降数值,以便选择出最佳的降水方案。

此种方法对水文地质结构比较复杂的基坑降水计算尤为合适。

4 截水4.1 竖向截水帷幕的形式两种:一种系插入隔水层,另一种系含水层相对较厚,帷幕悬吊在透水层中。

前者作为防渗计算时,只需计算通过防渗帷幕的水量,后者尚需考虑绕过帷幕涌入基坑的水量。

本条根据经验规定了落底式竖向截水帷幕的插入深度。

4.2 采用内部降水方法可以减少对周围环境的影响。

5 回灌5.1 基础开挖或降水后,不可避免地要造成周围地下水位的下降,从而使该地段的地面建筑和地下构筑物因不均匀沉降而受到不同程度的损伤。

为减少这类影响,可对保护区内采取回灌措施。

如果建筑物离基坑远,且为均匀透水层,中间无隔水层时,则可采用最简单、最经济的回灌沟的方法,如果建筑物离基坑近;且为弱透水层或者有隔水层时,则必须用回灌井或回灌砂井。

5.2 回灌井与抽水井之间应保持一定的距离,当回灌井与抽水井距离过小时,水流彼此干扰大,透水通道易贯通,很难使水位恢复到天然水位附近。

根据华东地区、华南地区许多工程经验,当回灌井与抽水井的距离大于等于6m时,则可保证有良好的回灌效果。

5.3 为了在地下形成一道有效阻渗水幕,使基坑降水的影响范围不超过回灌井并排的范围,阻止地下水向降水区的流失,保持已有建筑物所在地原有的地下水位仍处于原有平衡状态,以有效地防止降水的影响。

合理确定回灌井的位置和数量是十分重要的。

一般而言,回灌井平面布置主要根据降水井和被保护物的位置确定。

回灌井的数量根据降水井的数量来确定。

5.4 回灌井的埋设深度应根据降水层的深度和降水曲面的深度而定,以确定基坑施工安全和回灌效果。

本条提出了回灌井的埋设深度和过滤器长度的确定原则。

5.5 回灌水量应根据实际地下水位的变化及时调节,既要防止回灌水量过大而渗入基坑影响施工,又要防止回灌水量过小,使地下水位失控影响回灌效果,因此,要求在基坑附近设置一定数量的水位观测孔,定时进行观测和分析,以便及时调整回灌水量。

回灌水一般通过水箱中的水位差自灌注入回灌井中,回灌水箱的高度,可根据回灌水量来配置,即通过调节水箱高度来控制回灌水量。

5.6 回灌砂井中的砂必须是纯净的中粗砂,不均匀系数和含水量均应保证砂井有良好的透水性,使注入的水尽快向四周渗透。

5.7 需要回灌的工程,回灌井和降水井是一个完整的系统,只有使它们共同有效地工作,才能保证地下水位处于某一动态平衡,其中任一方失效都会破坏这种平衡,本条要求回灌与降水在正常施工中必须同时启动,同时停止,同时恢复。

四、地下室降水设计一)、降水设计r0=0.29(a+b)为过滤器长度r为管井直径q=6.42m3/dQ=309m3/dn为管井的数量309/6.42*1.1=53口采用53口管井1、在1号车库四周间距15米打一口10米深的管井,四周下35口管井,在中间打18口10米的管井,共53口1管井。

(参考江正荣的建筑施工计算手册)二)、井点施工分为二步进行。

第一步:用2台水井转机把基坑内外转53口管井,打好后降水12天挖土。

井管是采用内径31.5cm的波纹管,井管外填满中粗砂和瓜子片,起到良好的滤水效果,保证管井的降水效果。

第二步:等地下车库外墙防水做好回填土后将四周管井全部停止抽水。

五、排水措施及平面图如图1号地下车库降水平面布置图。

因管井降水正常的出水规律是“先大后小”,为了让水泵有效的抽地下水,不能让水泵的出水管太长或扬程过高,在基坑四周做一条环行水沟,在水沟四周做沉淀池,水泵所抽的水经过排水沟、沉淀池沉淀后排入市政下水道。

(如图)这样的水沟也是施工安全和场地文明施工的保证。

施工现场的雨水和施工用水都可以通过这个水沟排入市政下水道。

六、技术要求和降水施工1管井施工要求(1)管井,孔径Φ450,内径Φ300,外径Φ315的波纹管,滤孔内填米砂(小石子)。

(2)管井施工中要采取适当的保护措施,不得破坏。

(3)管井严密隔绝潜水,滤水管外包扎一层80目滤网,确保抽水时不漏砂。

(4)随挖土随进行,抽排时适量短时少抽,仅满足降压安全要求为原则,避免导致沉降基坑处建筑物的沉降。

2技术要求说明(1)本技术要求编制参考资料:①岩土工程勘察报告。

②建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98)③地基与基础施工及验收规范(GBJ202-83)④地基基础工程监理指南杨伟量主编⑤市政工程质量通病防治手册黄兴安主编⑥供水管井设计、施工及验收规平(CJJl0-86)3技术指标(1)布孔间距:按理论计算及考虑雨季等实际因素等,共布置管井53口,四周间距15米中间间距约20米,深度10米。

(2)正常出水量:在全面降水前应一次进行降压井抽水试验,确定水位降深与出水量之间关系以及管井正常出水量。

(3)含砂量:≤1/50000粗砂≤1/20000中砂≤1/10000细砂(4)管井管材料质量及制作要求①管井管材料为波纹管;②管井管较圆;③管无裂纹,缺损及暗伤;④管井管与管井管对接时采用沥青进行止水。

⑤滤管长度按设计要求;⑥管井管外径按设计要求;(5)滤料要求:①滤料必须筛选,冲洗,水清砂净,无杂质。

②中值粒径:d50=1.3mm;(6)泥浆要求:宜采用供钻机用的粘土自造泥浆。

①泥浆比重:1.15~1.20粘度24s;②稀浆比重:<1.08粘度20ss;4管井主要施工程序准备工作→布孔定位→钻机就位→钻孔→清孔换浆→管井管安装→填料→及时洗井升单井试抽→抽水(1)准备工作施工现场应落实“三通一平”,并满足设备、设施就位和进出场地条件。

钻孔前必须做好以下准备工作:①甲方保证供水供电、备好泥浆,钻孔机具完好;②配齐滤料、管材及滤网质量和数量满足要求,按沉放先后顺序堆放在孔位附近;③抽水设备(深井潜水泵或探井泵)及排水系统;④钻机附近需设置泥浆坑,以防泥浆水漫流;⑤信息化资料(降水记录、施工记录表等);(2)布孔定位①布孔定位必须按设计降水方案设计图的井位平面布置图并位座标和现场标高进行。

②遇有障碍物,可适当调整管井井位。

(3)钻机就位①钻机就位前场地应平整夯实,地基坚固足以防止钻机自重荷载及钻孔过程中振动荷载引起场地不均匀沉降;②钻机架设必须平正牢固,钻头,磨盘和孔位三对中(护口管,转盘和天车应在同一条垂线上);(4)钻孔①钻孔方法:a)钻井机械选用回旋式钻机;b)成孔时宜采用护筒及护壁措施;c)深井潜水泵不需要敷设地面管路,可以根据场地情况灵活布置;d)潜水泵运行时,泵体高出孔底1.5米,以避免被流入井内的细粒沉泥“淤住烧掉”,并使泵体浸在水下2.0米左右,以防“脱水烧掉”;e)现场必须有备用潜水泵;f)深井井点应备有双电源;g)助采用深井潜水泵,宜间隔分别用两组电源供电,以策安全;h)管井排出之水应向远处排放、防止回渗;②钻孔要求,a)钻孔直径不得小于Φ450mm:b)送水泵压不得低于2Mpa;c)泵流量不得小于3m3/h;d)钻杆直径与钻孔直径应相适应,避免细钻杆钻大孔:e)钻进施工中保持钻杆直立不摆动:f)钻孔采用泥浆护壁,泥浆比重控制在1.15~1.20范围内;g)钻孔深度应大于设计井深至少1米,确保管井管下至设计井深;h)孔身应垂直,垂直倾斜引≤1/500;i)钻孔过程中应对水位,水温,水洗液,井壁坍塌,涌砂和气体逸出等情况进行观察和记录;(5)清孔换浆①钻到预定孔深后为防止泥浆沉淀和井孔坍塌,应及时清孔换浆,置换的泥浆含砂量不大于5%;②孔底沉渣厚度不得大于30cm;(6)管井管安装①安装管井管前应采用导向器进行探孔;②清孔换浆后应立即安装管井管;③管井管质量必须满足其材料质量及制作要求;④第一节管井管底部应采用①315mm木盘;⑤井管上端口应高出地面至少50cm;⑥安装井管时每隔4米应设置扶正器;⑦严禁强行将管井管压入井孔;⑧井深偏差不得超过设计井深土2/1000;⑨下管法:选择适当的下管方法;(7)填料①填料前应采用粘土封闭碱压井管上部管口;②填料前应把孔内泥浆适当稀释,管井管必须居中;③管井管到达预定深度后,应适当稀释井内泥浆;④然后立即在管井管周围灌沙滤料,滤料含泥量应≤3%,滤料粒径2—3mm:⑤采用循环水填料方法;⑥在管井管周围必须连续均匀适速投放滤料,滤料质量必须符合滤料要求;⑦要避免填料速度过快或不均造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象,洗井后滤料下沉应及时补充滤料,滤料的充填量不得小于计算充填量的95%;⑧严禁碱压井管内坠落杂物杂质;⑨管井管施工时应按施工记录表做好记录;(8)洗井①下管填料完成后应立即进行洗井,即使特殊情况间隔时间应≤4h;②利用大泵量排污泵抽水(及时排出井内泥浆)③洗井结束后,井水含沙量应小于1/10000;井内沉渣厚度不得超过20cm;④合理的洗井时间与含水层结构,泥浆指标及洗井设备有关视具体情况确定,一般至少4小时;(9)试抽①洗井后,应对管井进;厅单井试抽,如有异常,应重新洗井,并再次进行试抽;②在降水井内装置深井泵时,应注意使电动机转向正确,严禁逆转;③装置深井潜水泵时,潜水电机、电缆和接头的绝缘必须安全可靠,并配有保护开关控制,确保安全运转。