2007年第3期建筑・规划・设计
对井点降水工法施工工艺及操作方法的探讨
尤丹峰
(省公路工程监理咨询公司,黑龙江哈尔滨150000)
摘要:在桥梁工程中进行基础施工时,施工难度就在于水的控制,如果桥涵基坑的积水过多将严重影响基坑的施工安全和工程进度。因此,在
桥涵基坑,尤其是含水丰富地区的桥涵基坑施工中必须采取合理有效的方法排出基坑内及周围土体中多余的水。就目前来看,有钢板桩围堰、钢套箱围堰等方法,但这些施工方法的工艺复杂,且成本也高。如果在河流水流量不大,且又选择在枯水季节施工的话,而相对于上述方法而言,井点降水施工法成本较低、工艺简单,且容易进行施工操作。
关键词:井点降水;施工;工艺;方法井点降水工法适用于粉砂、粉质粘土、粉土的地层,在基坑开挖之前采用此工法降水,可保证土方开挖前土壤干燥,为下步土方开挖和基础施工创造良好的施工条件。在大庆电业局通信调度楼工程施工中,根据现场实际情况,并结合以往轻型井点降水的施工经验,因地制宜采用适用于该工程较简单的降水施工方法,缩短了施工周期,节约了基坑支护费用,同时也保证了施工过程中距离基坑边8m距离的原有办公楼、生产楼等建筑物的安全,取得了良好的效果。
1井点施工工法的基本特点
1.1因地制宜,就地取材,井点管采用现场脚手钢管,降水时用的沉淀水箱采用搅拌机蓄水箱和现场砌筑水池并用,水泵临时租用,最大限度地减少了施工中的一次性投入,并使得大多数降水材料都能在一个工程当中得到重复利用。
设备较简单,使用灵活,拆装、周转都较方便。1.2采用机具、
1.3降水效果好,能使基底以上土质保持干燥,基坑底内不需再设排水沟、集水井,雨季施工雨水通过基底下渗,通过井点排出。
1.4可防止流砂发生,提高边坡稳定,减少基坑边坡支护费用,特别是对易发生流砂,管涌现象的粉质粉土,采用此方法,能有效保证降水质量和施工安全。
物力少,减少降水成本。1.5在降水过程中投入人力、
1.6保证邻近建(构)筑物安全。由于采用此工法,不破坏原土层结构,经过试验和多次施工中的测量观测证明,此工法施工很少对降水附近土产生扰动,不会因此减少邻近建筑物基础以下土层地耐力,可有效预防邻近建筑物在降水期间产生不均匀沉降或地基下陷现象的发生。
2井点施工工法的适用范围适用于渗透系数为0.1~5.0m/d的土及土中含有大量的细砂和粉砂的土以及明沟排水易发生流砂和塌方的土。尤其在城市建筑物密集,相邻建筑新、老基础基底标高相差悬殊,且土质为粉土,粉砂的深基础施工时,可与现场实际情况结合,上部有杂填土时,先挖除上部分杂填土再进行降水施工。
3井点施工工法的工艺原理根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度和含水层渗透性能确定井点平面布置,当基坑宽度小于10m,且降水深度较浅时,可用单排井点布置在地下水流上游,如基坑面积较大时,可呈环形布置点井,留出挖运土时车辆出入道路,在道路入口附角和四角部位适当加密井点,将水井布置在含水层,以达到降低地下水位的目的,其降水原理图如下:
设备准备。井点管:直径50mm,长度5~4.1机具、10m,管下端配有相同
直径,长1~2m滤管,滤管管壁上的孔眼呈梅花型布置,孔的直径为10~15mm,其孔隙率为20%,滤管外包两层尼龙滤网,内层为40滤网,外层为18日粗滤网,滤网外在再浇一层粗铁丝保护网,滤端做成锥尖状。
4.2井点系统的布置。基坑顶部尺寸按基坑挖土方案确定为58.4×31.7m,布置环状井点降水深度S=7.9-1.8-1.5+0.5=5.1m,用一级井点单排可满足要求,设井点管长为7m,滤管长1.0m,滤管底标高为-10.7m,距不透水层还有2.3m距离,故按无压非完整井进行井点设计和计算,计算简图如下:
1基坑2不透水层3原水位线4降低后水位4.3计算井点管数量和间距单井出水量:
需井点数量:n=1.1Q/q=1.1×1833.7÷17.46=116根
在基坑四角处井点管加密,每角附加两根井管,则采用井点管的数量为116+8=124根,布置时需要机械挖土开行路线留三根管井位置,则实际需要的数量为122根井。
4.4操作要点
4.4.1布置井点时,应在基坑四角和土方运输留置道路两侧适当设加密点井。
4.4.2在井点计算时,土的渗透系数可根据土壤性质适用,重要工程施工,根据现场抽水试验确定k值大小。
4.4.3用水冲洗将套管沉要求深度后,先在孔底填一层砂砾,然后插入井点管,在套管与点井管项加入粗砂,然后拔出套管,井点管在地面以下0.5~1.0m深度内应用粘土填实,以防漏气。
4.4.4井点埋设与总管连接后,要先试抽水,观察有无漏水漏气,无淤塞现象后,方可进行使用。
设备因4.4.5抽水时为了保证抽水连续性,现场应准备双电源当电源、
故障停止抽水后,应立即更换电源,尽快排除设备故障,保证抽水连续,必要时现场应准备发电机备用电源。
4.4.6开始抽水时,应每隔12小时观察一次降水情况,观测应有观测记录。抽水期间内,对基坑周围建筑物设临时沉降观测点,每日对建筑物进行沉降观测,直到降水结束,观测应有观测记录,当发现有沉降异常时,应及时采取措施处理,处理时可在井点管和建筑物之间设置回灌井,采用回灌,保证建筑物地基以下水位平衡。
4.4.7地下基础施工完后并进行土方回填后,拆除井点系统,对建筑面积较大的地下室停止抽水以前,还要对建筑物进行浮力计算,当验算结构自重大于地下水浮力时,方可停止降水。
4.4.8拔出井点后,所留孔洞用砂填塞。
总之,在桥梁工程施工中,相对于其它的降水措施,在条件允许的情况下,采用井点降水不失为一个经济节约且工艺较其它方法简单的好方案。
参考文献
[1]王希岩,周大勇.井点降水在桥基施工中的应用[J].铁道建筑(2001增刊),2001.[2]建筑施工[M].北京:建筑工业出版社,2001.
1基坑2不透水层3原水位线4降低后水位
其中:H-含水层厚度R-抽水影响半径S-水位降低值R-井点的半径4井点施工工法的施工方法
MYKJ
2007年第3期建筑・规划・设计
对井点降水工法施工工艺及操作方法的探讨
尤丹峰
(省公路工程监理咨询公司,黑龙江哈尔滨150000)
摘要:在桥梁工程中进行基础施工时,施工难度就在于水的控制,如果桥涵基坑的积水过多将严重影响基坑的施工安全和工程进度。因此,在
桥涵基坑,尤其是含水丰富地区的桥涵基坑施工中必须采取合理有效的方法排出基坑内及周围土体中多余的水。就目前来看,有钢板桩围堰、钢套箱围堰等方法,但这些施工方法的工艺复杂,且成本也高。如果在河流水流量不大,且又选择在枯水季节施工的话,而相对于上述方法而言,井点降水施工法成本较低、工艺简单,且容易进行施工操作。
关键词:井点降水;施工;工艺;方法井点降水工法适用于粉砂、粉质粘土、粉土的地层,在基坑开挖之前采用此工法降水,可保证土方开挖前土壤干燥,为下步土方开挖和基础施工创造良好的施工条件。在大庆电业局通信调度楼工程施工中,根据现场实际情况,并结合以往轻型井点降水的施工经验,因地制宜采用适用于该工程较简单的降水施工方法,缩短了施工周期,节约了基坑支护费用,同时也保证了施工过程中距离基坑边8m距离的原有办公楼、生产楼等建筑物的安全,取得了良好的效果。
1井点施工工法的基本特点
1.1因地制宜,就地取材,井点管采用现场脚手钢管,降水时用的沉淀水箱采用搅拌机蓄水箱和现场砌筑水池并用,水泵临时租用,最大限度地减少了施工中的一次性投入,并使得大多数降水材料都能在一个工程当中得到重复利用。
设备较简单,使用灵活,拆装、周转都较方便。1.2采用机具、
1.3降水效果好,能使基底以上土质保持干燥,基坑底内不需再设排水沟、集水井,雨季施工雨水通过基底下渗,通过井点排出。
1.4可防止流砂发生,提高边坡稳定,减少基坑边坡支护费用,特别是对易发生流砂,管涌现象的粉质粉土,采用此方法,能有效保证降水质量和施工安全。
物力少,减少降水成本。1.5在降水过程中投入人力、
1.6保证邻近建(构)筑物安全。由于采用此工法,不破坏原土层结构,经过试验和多次施工中的测量观测证明,此工法施工很少对降水附近土产生扰动,不会因此减少邻近建筑物基础以下土层地耐力,可有效预防邻近建筑物在降水期间产生不均匀沉降或地基下陷现象的发生。
2井点施工工法的适用范围适用于渗透系数为0.1~5.0m/d的土及土中含有大量的细砂和粉砂的土以及明沟排水易发生流砂和塌方的土。尤其在城市建筑物密集,相邻建筑新、老基础基底标高相差悬殊,且土质为粉土,粉砂的深基础施工时,可与现场实际情况结合,上部有杂填土时,先挖除上部分杂填土再进行降水施工。
3井点施工工法的工艺原理根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度和含水层渗透性能确定井点平面布置,当基坑宽度小于10m,且降水深度较浅时,可用单排井点布置在地下水流上游,如基坑面积较大时,可呈环形布置点井,留出挖运土时车辆出入道路,在道路入口附角和四角部位适当加密井点,将水井布置在含水层,以达到降低地下水位的目的,其降水原理图如下:
设备准备。井点管:直径50mm,长度5~4.1机具、10m,管下端配有相同
直径,长1~2m滤管,滤管管壁上的孔眼呈梅花型布置,孔的直径为10~15mm,其孔隙率为20%,滤管外包两层尼龙滤网,内层为40滤网,外层为18日粗滤网,滤网外在再浇一层粗铁丝保护网,滤端做成锥尖状。
4.2井点系统的布置。基坑顶部尺寸按基坑挖土方案确定为58.4×31.7m,布置环状井点降水深度S=7.9-1.8-1.5+0.5=5.1m,用一级井点单排可满足要求,设井点管长为7m,滤管长1.0m,滤管底标高为-10.7m,距不透水层还有2.3m距离,故按无压非完整井进行井点设计和计算,计算简图如下:
1基坑2不透水层3原水位线4降低后水位4.3计算井点管数量和间距单井出水量:
需井点数量:n=1.1Q/q=1.1×1833.7÷17.46=116根
在基坑四角处井点管加密,每角附加两根井管,则采用井点管的数量为116+8=124根,布置时需要机械挖土开行路线留三根管井位置,则实际需要的数量为122根井。
4.4操作要点
4.4.1布置井点时,应在基坑四角和土方运输留置道路两侧适当设加密点井。
4.4.2在井点计算时,土的渗透系数可根据土壤性质适用,重要工程施工,根据现场抽水试验确定k值大小。
4.4.3用水冲洗将套管沉要求深度后,先在孔底填一层砂砾,然后插入井点管,在套管与点井管项加入粗砂,然后拔出套管,井点管在地面以下0.5~1.0m深度内应用粘土填实,以防漏气。
4.4.4井点埋设与总管连接后,要先试抽水,观察有无漏水漏气,无淤塞现象后,方可进行使用。
设备因4.4.5抽水时为了保证抽水连续性,现场应准备双电源当电源、
故障停止抽水后,应立即更换电源,尽快排除设备故障,保证抽水连续,必要时现场应准备发电机备用电源。
4.4.6开始抽水时,应每隔12小时观察一次降水情况,观测应有观测记录。抽水期间内,对基坑周围建筑物设临时沉降观测点,每日对建筑物进行沉降观测,直到降水结束,观测应有观测记录,当发现有沉降异常时,应及时采取措施处理,处理时可在井点管和建筑物之间设置回灌井,采用回灌,保证建筑物地基以下水位平衡。
4.4.7地下基础施工完后并进行土方回填后,拆除井点系统,对建筑面积较大的地下室停止抽水以前,还要对建筑物进行浮力计算,当验算结构自重大于地下水浮力时,方可停止降水。
4.4.8拔出井点后,所留孔洞用砂填塞。
总之,在桥梁工程施工中,相对于其它的降水措施,在条件允许的情况下,采用井点降水不失为一个经济节约且工艺较其它方法简单的好方案。
参考文献
[1]王希岩,周大勇.井点降水在桥基施工中的应用[J].铁道建筑(2001增刊),2001.[2]建筑施工[M].北京:建筑工业出版社,2001.
1基坑2不透水层3原水位线4降低后水位
其中:H-含水层厚度R-抽水影响半径S-水位降低值R-井点的半径4井点施工工法的施工方法
MYKJ