井點(diǎn)降水施工技術(shù)

井點(diǎn)降水施H技術(shù)【內(nèi)容提要】井點(diǎn)降水技術(shù)在橋梁基礎(chǔ)施工中具有很強(qiáng)的實(shí)用性，已被廣泛的應(yīng)用，但在實(shí)際施工中，人們多以盲目的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定降水井的深度及個數(shù)，缺乏詳實(shí)、科學(xué)的理論根據(jù)，這樣往往是以降水失敗而告終或者以多打井、打深井增加工程成本為代價來換取成功。該文以松花江汊河特大橋12號墩位承臺基坑開挖為例，詳細(xì)論述了利用管井井點(diǎn)降水該如何準(zhǔn)確地確定降水井的深度、個數(shù)及井點(diǎn)布置?！娟P(guān)鍵詞】降水井基坑滲透系數(shù)涌水量單井出水量1、西環(huán)汊河橋工程簡介哈爾濱繞城高速公路松花江汊河特大橋，全長769米，由18個墩位，兩個橋臺組成。每個墩位有四根樁、兩個承臺。其中，12號墩位處于汊河中心，承臺施工期間河面寬度200多米，水位線要比承臺底面高4米左右，由于采用的是圍堰筑島施工，因此，要想完成承臺混凝土施工，首先要解決基坑開挖問題（也可采用其他方法避免開挖基坑，例如，沉井施工，但施工速度慢，就位困難）通過可行性研究，井點(diǎn)降水可以達(dá)到基坑開挖的深度。號礅右幅承臺:'$號墩左幅承臺松花江汊河特大橋12號墩位平面示意圖2號礅右幅承臺:'$號墩左幅承臺松花江汊河特大橋12號墩位平面示意圖2、井點(diǎn)降水技術(shù)簡介圍堰筑島圍堰筑島◎//井點(diǎn)降水法就是在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設(shè)備抽水，使地下水降落至基坑底以下，并在基坑開挖過程中仍不斷抽水，使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)。井點(diǎn)降水改善了工作條件，防止了流沙發(fā)生，土方邊坡也可陡些，從而減少了挖方量。井點(diǎn)降水法所采用的井點(diǎn)類型有：輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井井點(diǎn)，施工時可根據(jù)土的滲透系數(shù)，要求降低水位的深度及設(shè)備條件等，參照下表選用:各類井點(diǎn)的適用范圍井點(diǎn)類型土層滲透系數(shù)（m/d）降低水位深度（m）單層輕型井點(diǎn)0.1?503?6多層輕型井點(diǎn)0.1?506?12噴射井點(diǎn)0.1?28?20電滲井點(diǎn)<0.1根據(jù)選用的井點(diǎn)確定管井井點(diǎn)20?2003?5深井井點(diǎn)10?250>15在橋梁基礎(chǔ)施工中，降水地點(diǎn)多在江河中或岸邊一土層滲透系數(shù)大，地下含水量豐富，結(jié)合工程的實(shí)際情況以及施工隊(duì)伍對以上技術(shù)的熟悉程度，松花江汊河特大橋12號墩位承臺基坑的開挖采用管井井點(diǎn)法，本文就以此為例來介紹井點(diǎn)降水技術(shù)。3、計算3.1井點(diǎn)數(shù)量的確定采用井點(diǎn)法降水，在選擇好井點(diǎn)類型后，就要計算出所需要的降水井的數(shù)量，然后方可安排施工。降水井的數(shù)量n可按下式計算：n=1.1Q/q式中Q一基坑總涌水量。q—設(shè)計單井出水量3.2設(shè)計單井出水量井點(diǎn)管的數(shù)量取決于井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量的多少和單根井點(diǎn)管的最大出水量，單根井點(diǎn)管的最大出水量與濾管的構(gòu)造尺寸、土的滲透系數(shù)有關(guān)，根據(jù)經(jīng)公式得：q=120HrslKi/3rs一過濾器半徑（m）1—過濾器進(jìn)水部分長度（m）K一含水層滲透系數(shù)（m/d）管井過濾器長度宜與含水層厚度一致。（濾管詳細(xì)介紹見4.3節(jié)，滲透系數(shù)K的確定見3.4節(jié)）3.3涌水量的確定涌水量的計算是確定降水井?dāng)?shù)量、井距布置的依據(jù)，也是選擇抽水設(shè)備的依據(jù)。但井點(diǎn)系統(tǒng)用水量的計算比較復(fù)雜、影響因素很多，很難做出精確的計算，一般按水井理論來技術(shù)涌水量，算出的數(shù)值為近似值。目前計算涌水量的公式都有一定的使用條件。矩形基坑的長度與寬度之比大于5,第2頁共6頁或基坑寬度大于2倍的抽水影響半徑時，現(xiàn)有公式就不能直接使用，而需要將基坑劃分為若干塊，使其符合計算公式的適用條件，然后分塊計算涌水量，再將其加得出總涌水量。按水井理論計算井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量時，首先要判定井的類型。水井根據(jù)其井底是否達(dá)到不透水層，分為完整井與非完整井。井底達(dá)到不透水層的稱為完整井，否則稱為非完整井。水井根據(jù)地下水有無壓力，分為承壓井和無壓井。濾管布置在地下兩層不透水層之間，地下水面承受不透水層的壓力，抽汲承壓層間地下水的，稱為承壓井；若地下水上部均為透水層，地下水是無壓潛水，稱為無壓井。因此，水井可分為四種類型：無壓完整井、無壓非完整井、承壓完整井、承壓非完整井（見下圖〉根據(jù)地質(zhì)、基坑距河位置、含水層厚度等情況，結(jié)合水井具體類型，選用涌水量計算公式。3.3.1無壓完整井涌水量計算Q=1.366K（2H-S）S/（lgR-lgx0）X0=（F/3.14）1/2K一滲透系數(shù)，m/d;F一環(huán)形井點(diǎn)所包圍的面積,m；R一抽水影響半徑,m；H—含水層厚度,m；3.3.2無壓非完整井涌水量計算Q=1.366K（2H0-S）S/（lgR-lgx0）H0一抽水影響深度，m其他同上S0/（S0+L）0.20.30.50.8 H 1.3（S+L）1.5（S+L）1.7（S+L）1.85（S+L）表中S0為井點(diǎn)管內(nèi)水位降低深度；L為濾管長度。3.3.3承壓完整井涌水量計算Q=2.73KMS/（lgR-lgx0）M一承壓含水層厚度，m；其他同上。

透水層透水層不透水層承壓水位（a）無壓完整井（b）無壓非完整井（c）承壓完整井（d）承壓非完整井嶺性畛倏■勻拯嶺透水層透水層不透水層承壓水位（a）無壓完整井（b）無壓非完整井（c）承壓完整井（d）承壓非完整井嶺性畛倏■勻拯嶺玲竣1奚習(xí)不透水層I 含水層■是不透水層I 演地下水位原地下水位含水層3.4滲透系數(shù)的確定在地下水位以下開挖基坑時，需要計算基坑的滲流量，計算中除了需要掌握基坑四周的水力條件外，還必須知道土的滲透系數(shù)K值。在相同的水力條件下，滲透系數(shù)越大，滲水量也越大。因此，正確土的滲透系數(shù)是十分重要的工作。滲透系數(shù)可以在室內(nèi)常用水頭滲透試驗(yàn)和降水頭試驗(yàn)來測定，也可以在現(xiàn)場通過井內(nèi)抽水試驗(yàn)或注水試驗(yàn)來測定。在這里我結(jié)合西環(huán)橋?qū)嶋H情況詳細(xì)敘述一下常水頭滲透試驗(yàn)。圖下圖所示為一常水頭滲透試驗(yàn)裝置，試樣裝在豎直的透明圓筒中，圓筒斷面積為A，為了防止試樣中的細(xì)顆粒流失，在試樣的頂面和底面均設(shè)置保護(hù)濾層，筒側(cè)裝有兩根側(cè)壓管，兩管相足匝，試驗(yàn)時使水自上而下垂直通過試樣，形成穩(wěn)定滲流（圓筒內(nèi)水位和出口處滲流量應(yīng)穩(wěn)定〉量測經(jīng)過定時間t流過試樣的水量v，算得單位時間內(nèi)滲流量Q=v/t。同時測記a、b處的總水頭hl和h2,算得水頭差△h=h1-h2，經(jīng)推理可得:K=QL/AAh常水頭滲透試驗(yàn)適合于中砂、粗砂、礫砂等粗粒土，對于粉質(zhì)粘土和粘土等細(xì)粒土，由于滲透系數(shù)較小，滲流量少，利用水頭試驗(yàn)不易準(zhǔn)確測定滲透系數(shù)，可利用降水頭試驗(yàn)來測定滲透系數(shù)。常水頭滲透試驗(yàn)4、井點(diǎn)施工要點(diǎn)1） 管井外濾料管井外濾料宜選用磨圓度較好的硬質(zhì)巖石，不宜采用棱角狀石渣料、風(fēng)化料或其他粘質(zhì)巖石。2） 抽水設(shè)備的選用及位置的確定抽水設(shè)備主要為深井泵或深井潛水泵，水泵的出水量應(yīng)根據(jù)地下水位降深和排水量大小選用，并應(yīng)大于設(shè)計值的20%—30%；水泵放入管井的深度要嚴(yán)格執(zhí)行計算結(jié)果，置于設(shè)計深度，水泵吸水口應(yīng)始終保持在動水位以下，過深過淺都會影響預(yù)期效果。過深導(dǎo)致基坑涌水量過大，現(xiàn)有單井?dāng)?shù)量與涌水量無法平衡；過淺使涌水量減少，降水達(dá)不到所需標(biāo)高。成井后應(yīng)進(jìn)行單井抽水檢查降水效果，必要時應(yīng)調(diào)整降水方案。降水過程中，應(yīng)定期取樣測試含砂量，保證含砂量不大于0.5%。3） 井點(diǎn)單管制作井管制作可選用鋼制、鑄鐵和鋼筋籠，現(xiàn)場施工考慮到經(jīng)濟(jì)性，管井往往可用鋼筋龍代替，但鋼筋籠制作一定要結(jié)實(shí)，主筋可采用@100①12,箍筋可采用@50008布置形式。鋼筋籠外圍用篩網(wǎng)，用鋼絲綁緊加固。鋼制、鑄鐵和鋼筋骨架過濾器的空隙率分別不宜小于30%、23%、50%。管井井管直徑應(yīng)根據(jù)含水層的富水性及水泵性能選取，且井管外徑不宜小于200mm，井管內(nèi)徑宜大于水泵外徑50mm。4） 降水工作要保持連續(xù)性井點(diǎn)降水原理是：井點(diǎn)持續(xù)抽水，使井點(diǎn)周圍形成一個穩(wěn)定的漏斗形狀的水面，一旦停止抽水，水面即刻恢復(fù)到原水位線上，已開挖完畢的基坑就會進(jìn)水，嚴(yán)重的還會倒塌。因此，在施工過程中，為避免中途出現(xiàn)停泵現(xiàn)象，應(yīng)時刻保證電路、水泵本身不出問題，直至混凝土澆注完畢，拆模并回2003年度優(yōu)秀施工論文（技術(shù)總結(jié)）填土后才可停泵。5）安全性根據(jù)現(xiàn)場具體需要，在基坑開挖的過程中還要考慮土質(zhì)本身是否需要支護(hù)，以及土質(zhì)變化情況，如若出現(xiàn)異常情況（流沙），立即停止施工。5、效果通過試驗(yàn)及計算，確定單