大口徑井點(diǎn)降水工法

大口徑井點(diǎn)降水工法井點(diǎn)降水目前已被廣泛地應(yīng)用于各類地下工程中，可用作上述工程的輔助措施，可降低水位，加強(qiáng)土體，改善施工條件，獲得良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。特點(diǎn)大口徑井點(diǎn)工法適用范圍較廣，既可適用于滲透性較強(qiáng)的砂性土，又可適用于滲透性較差的粘性土。降深大，最大深度可達(dá)50m左右。大口徑井點(diǎn)濾網(wǎng)過水面積大，有效地減少水躍現(xiàn)象，增加了降水深度。在同樣達(dá)到降水效果的前提下，大口徑井點(diǎn)的間距較一般井點(diǎn)大，既節(jié)省成本、提高工效，又方便管理。大口徑井點(diǎn)剛度大，當(dāng)土體少量位移時(shí)，不易彎曲損壞，保證了降水的連續(xù)性。噴射井點(diǎn)是根據(jù)射流原理而設(shè)計(jì)、效率低、須選用較大功率的高壓水泵提供工作水，故耗電量大，而大口徑井點(diǎn)一般是用小型深井潛水泵抽水，耗電量僅為噴射井點(diǎn)的30％左右。大口徑井點(diǎn)既可群體使用，也可任意編組或單根使用。大口徑井點(diǎn)里的抽水設(shè)備可選性廣：既可選用小型深井潛水泵作重力降水，也可在潛水泵抽水的同時(shí)另加真空作真空降水，其次可直接放入噴射井點(diǎn)進(jìn)行水氣并抽。適用范圍大口徑井管工法，不僅適用于各類砂性土、粘土，而且也適用于淤泥質(zhì)粘性土。該工法適用降深范圍大，一般為8?50m,當(dāng)需降低淤泥質(zhì)土中含水量時(shí)，如果降深在20m以內(nèi)，可在大口徑井管內(nèi)放入噴射器，再將井管上口密封，形成真空排水，以縮短達(dá)到降水效果的時(shí)間。當(dāng)降水深度超過20m時(shí)，可將小型深井潛水泵放入井管內(nèi)抽水（必要時(shí)也可將井管上端密封，另加入真空）同樣也能達(dá)到降水目的。遇到地層水源補(bǔ)給較豐富的場合，可將小型深井潛水泵直接從井管內(nèi)抽水（即重力排水）也能把地下水降低。本工法一般適用大中型地下工程、深基坑開挖等工程。原理大口徑井點(diǎn)工法主要是將井點(diǎn)管埋設(shè)到一定探度的含水地層里，利用井管內(nèi)外水位差，使土層里的地下水通過砂濾層、濾網(wǎng)流入井管。再被井管內(nèi)的抽水泵排出地面。另外，也可利用地面上安裝的真空泵，通過管路連接，使井管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，利用井管內(nèi)外壓差，加速地下水的滲流，從而迫使降水區(qū)域內(nèi)的地下水位快速下降，達(dá)到降低地下水之目的。4施工順序和工藝流程施工順序（圖1）鉆孔：鉆孔深度=井管埋設(shè)底標(biāo)高+1?1.5m,鉆孔直徑：6800,垂直度1%。下井點(diǎn)管：鉆孔到達(dá)規(guī)定深度后，拔出潛水鉆機(jī)，即下入井點(diǎn)管到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高,井管上端固定,防止井管維續(xù)下沉。加砂：下入井點(diǎn)管后,立即向孔內(nèi)加砂,黃砂規(guī)格按設(shè)計(jì)要求而選定。抽水清孔：加好黃砂后的井點(diǎn)管要及時(shí)抽水清孔。正式抽水：一般情況下,應(yīng)在地下工程開挖前7天抽水,井測定水位觀測孔內(nèi)水位是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，工程開挖施工過程中井點(diǎn)降水要連續(xù)進(jìn)行。工藝流程打井點(diǎn)前準(zhǔn)備工作：6400井點(diǎn)管下部濾網(wǎng)管一般用60目尼龍布包扎，并要將所有孔眼全部包進(jìn)，扎牢。潛水電機(jī)的鉆頭直徑為6800,鉆進(jìn)速度控制在每分鐘50cm,不宜太快、邊鉆孔、邊向鉆機(jī)加入壓力水，加水流量控制在1.3m3/min,水壓為0.5Mpa。同時(shí)加入壓縮空氣，促使泥漿順利翻出孔口被排走。鉆孔到位后,繼續(xù)向孔內(nèi)加入清水,將孔內(nèi)泥漿加以稀釋,拔出鉆機(jī),要立即居中下入井點(diǎn),在下井點(diǎn)過程中,井管可能會(huì)浮在某一標(biāo)高上面下不去。要及時(shí)向井管內(nèi)加入清水,增加井管自重,迫使下沉到位,嚴(yán)禁在坍孔情況下插入井管,凡遇坍孔,要拔出井管重新鉆孔。砂濾層所用黃砂一般選取中粗偏粗，最好用10?20目加工砂,加砂量由設(shè)計(jì)計(jì)算而定。抽水清孔指井點(diǎn)管加砂后立即抽水,同時(shí)向孔內(nèi)不斷加入清水，利用井管內(nèi)外水位差，使夾在黃砂里的泥漿不斷被井點(diǎn)抽出，提高砂濾層的透水性能。正式抽水應(yīng)在工程開挖前7天進(jìn)行，通過群井持續(xù)抽水，測定觀測孔水位是否下降到設(shè)計(jì)要求，否則要查明原因，處理后才能正式開挖。材料要求大口徑井點(diǎn)工法主要有井點(diǎn)制作、鉆孔沉管、管路安裝等組成。6400井點(diǎn)管既可用成品鋼管，也可用S6?S7鋼板卷制，在焊接中要進(jìn)行剖口焊接并進(jìn)行焊接質(zhì)量檢查以確保質(zhì)量。井點(diǎn)管的濾網(wǎng)包扎一般可選用60目尼龍網(wǎng)布或銅絲布，包扎過程中拉緊、扎牢，下井管前要檢查，有破損及時(shí)修補(bǔ)。鉆孔用水應(yīng)是可飲用的河水，井水及其他清潔水，若含有雜質(zhì)有毒的工業(yè)水、海水和生活廢水等不應(yīng)取用。井點(diǎn)總管安裝分為真空管路與排水管路兩種。真空管路一般選用64無縫鋼管，法蘭聯(lián)接，安裝后要泵壓，不得有損漏現(xiàn)象。排水總管一般選用鋼管，所選口徑應(yīng)根據(jù)總的排水量計(jì)算決定，安裝后泵壓并沖清管內(nèi)雜質(zhì)。細(xì)黃砂中含有極細(xì)顆粒太多，容易使濾網(wǎng)孔眼堵塞，影響滲水效果，故不可作為井點(diǎn)管的砂濾層用料。必須選用中粗以上的黃砂，最好選用10?20目工業(yè)砂作濾料。機(jī)具設(shè)備施工機(jī)具主要為配合井管搬運(yùn)，鉆孔下井管拔井點(diǎn)等工序而配置見表1。表1施工要點(diǎn)大口徑井管內(nèi)抽水泵規(guī)格型號(hào)的選擇以現(xiàn)場揚(yáng)水試驗(yàn)所得參數(shù)而定。為避免下部承壓水壓力拱穿開挖基坑底板時(shí)，井點(diǎn)降水只需將承壓水壓力釋放即可，此時(shí)，井點(diǎn)間距可適當(dāng)放大，或根據(jù)抽水試驗(yàn)結(jié)果布置。沉井下沉放坡開挖或板樁護(hù)坡開挖，則需將地下水水位降至開挖土面以下0.5?1m。井點(diǎn)管應(yīng)按封閉型布置。當(dāng)長距離開挖溝槽，井點(diǎn)管布置除了可與分段開挖相同步，還需考慮端頭超前降水長度。為確保成孔質(zhì)量，潛水鉆機(jī)鉆孔時(shí)，進(jìn)深速度不宜過快。鉆孔中凡發(fā)現(xiàn)水壓力不足以將泥漿翻出地面時(shí)，須及時(shí)增加工作水壓力和壓縮空氣用量。鉆孔完畢后，拔鉆機(jī)下井點(diǎn)管加黃砂都要以最快速度進(jìn)行以搶在坍孔前完成，保證井管抽水量。鉆孔前井點(diǎn)管黃砂及有關(guān)工具等都必須全部到位。鉆孔過程中遇到停水、停電、鉆機(jī)不能繼續(xù)往下鉆，待水、電恢復(fù)正常后方能繼續(xù)進(jìn)行。勞動(dòng)力組織6400大口徑井點(diǎn)管工法。分為井管加工制作總裝，排管路及鉆孔下井管兩道工序，前道工序的進(jìn)行主要由機(jī)修工、電焊工、輔助工等組成，并由井點(diǎn)加工負(fù)責(zé)入統(tǒng)一協(xié)調(diào)。而后道工序主要由測量工、鉆機(jī)工、起重工、機(jī)修工、輔助工等組成，由井點(diǎn)系統(tǒng)負(fù)責(zé)入統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)，具體勞動(dòng)組織見表2。表2'質(zhì)量要求所有焊接部分必須保證質(zhì)量，不得有滲漏、砂眼。砂濾層所用黃砂必須嚴(yán)格按要求選用。下井點(diǎn)管時(shí)應(yīng)先超沉一點(diǎn)，然后拔出，若井點(diǎn)管下不到標(biāo)高，說明下部孔壁已坍，必須拔出重新鉆孔。下井點(diǎn)管前，須對(duì)井點(diǎn)濾網(wǎng)布作進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)有破損要及時(shí)修補(bǔ)。因井管內(nèi)的抽水泵宜抽清水，當(dāng)發(fā)現(xiàn)井管內(nèi)泥漿水濃度較大時(shí)，要及時(shí)向管注入清水，加以稀釋。觀測孔內(nèi)水位既反映井點(diǎn)抽水效果，又是工程能否開挖的重要依據(jù)，因此，觀測孔的質(zhì)量要絕對(duì)保證，觀測孔的施工除了按井點(diǎn)管施工方法進(jìn)行沉設(shè)外，還必須在砂加好后即刻用61/2〃橡皮管插入觀測孔底部，用清水將管內(nèi)泥漿翻盡，然后觀察管內(nèi)水位，如能緩緩下降，說明質(zhì)量合格，否則為不合格。如需向井點(diǎn)管內(nèi)加真空，則井點(diǎn)管上口必須密封真空管路也必須密封不漏氣。井點(diǎn)管抽出的地下水必須排到遠(yuǎn)離開挖面的地方，嚴(yán)禁排出的水回流到開挖面。鉆孔中，電纜線、水管、氣管必須隨鉆機(jī)鉆頭同步進(jìn)行。井點(diǎn)管抽水必須要有備用電源。安全措施應(yīng)遵照國家頒發(fā)的《建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程》和上海市建設(shè)委員會(huì)，上海市市政工程管理局頒發(fā)的有關(guān)安全規(guī)定執(zhí)行。并落實(shí)如下安全注意事項(xiàng)。井點(diǎn)管制作安裝必須聽從安全技術(shù)負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一指揮。鉆機(jī)移位時(shí)，必須聽從機(jī)長統(tǒng)一指揮。鉆機(jī)定位后必須墊實(shí)放穩(wěn)。鉆孔前應(yīng)同有關(guān)部門聯(lián)系好，摸清地下管線確切位置，制定切實(shí)可靠的措施保護(hù)好地下管線。鉆孔時(shí)翻出的泥漿水應(yīng)妥善處理好，不能污染環(huán)境。在沉設(shè)井管加黃砂前，孔位旁所擱跳板應(yīng)墊實(shí)，有關(guān)操作人員應(yīng)穿防滑鞋，以免滑入孔內(nèi)，引起事故。經(jīng)濟(jì)效益大口徑井點(diǎn)工法推廣應(yīng)用以來，已在8個(gè)重點(diǎn)工程和近10個(gè)一般工程中得到應(yīng)用，其顯著的經(jīng)濟(jì)效益已被許多單位認(rèn)可，并主動(dòng)采用。地鐵101#端頭井槽壁開挖：開挖面積約600m2,若選用噴射井點(diǎn)降水，至少要用50根井管，而改用大口徑井點(diǎn)管，只需在開挖面內(nèi)布置6根（實(shí)際上只用4根，2根為備用），總費(fèi)用只占噴射井點(diǎn)管的28％，直接經(jīng)濟(jì)效益近6萬元，而且大口徑井點(diǎn)管加工簡單、數(shù)量少，易于管理，有利于加快施工進(jìn)度。超過10m深度的沉井，其周圍土體隨沉井下沉而不斷流失坍塌，如用噴射井點(diǎn)降水，則會(huì)發(fā)生井管彎曲，甚至折斷下沉，影響正常抽水，損壞率一般達(dá)50％左右，采用大口徑井點(diǎn)管降水，因其整體剛度大，在實(shí)際使用中未發(fā)現(xiàn)有彎曲損壞現(xiàn)象，提高了重復(fù)使用率，節(jié)約了維修保養(yǎng)，增補(bǔ)井點(diǎn)管等方面的經(jīng)費(fèi)。大口徑井點(diǎn)管運(yùn)行時(shí)的耗電量僅為噴射井點(diǎn)管的20%~30％，而井管內(nèi)水位降深卻比噴射井點(diǎn)增加一倍以上，這在目前能源緊張的情況下，更顯示出其優(yōu)越性。工程實(shí)例.1地鐵101#端頭井槽壁開挖，面積為20?30m,挖深14m左右，地質(zhì)條件為3.25?17m是一層厚度為13.5m的淤泥質(zhì)粘土夾薄層少量粉砂，含水量在41.5%?52.7%之間，下部是灰黑色粉細(xì)砂承壓含水層，承壓水水頭為12m。邊開挖邊分層支撐。為降低下部承壓水水頭及改善開挖面內(nèi)淤泥質(zhì)粘土的施工條件；在開挖面內(nèi)共布置了6根21m長的6400大口徑井點(diǎn)實(shí)際開挖過程中只使用2?4根，收到了良好的降水效果，持續(xù)降水1月后，淤泥質(zhì)粘土含水量減少，強(qiáng)度明顯增