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人工沖孔輕型井點(diǎn)在基坑降水工程中的應(yīng)用
2017-10-18 17:09:11
人工沖孔輕型井點(diǎn)在基坑降水工程中的應(yīng)用
一、人工沖孔輕型井點(diǎn)的工藝原理
1、在基坑開挖施工中，為了避免產(chǎn)生流砂、管涌，防止基坑坑壁土體的坍塌，保證施工安全和工程質(zhì)量，一般盡量避免在水下作業(yè)。當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨用鏁r，應(yīng)進(jìn)行基坑降水。
2、太倉市規(guī)劃館工程的基坑人工沖孔輕型井點(diǎn)降水原理系在基坑外圍、雙軸攪拌樁止水帷幕的內(nèi)側(cè)埋設(shè)井點(diǎn)管深入含水層內(nèi)，每兩個井點(diǎn)管的上端通過連接彎管與離心式自吸泵相連，離心式自吸泵再與集水總管連接，啟動抽水離心式自吸泵后，地下水便在離心式自吸泵吸力的作用下，經(jīng)井點(diǎn)管外側(cè)濾水層進(jìn)入井點(diǎn)管，由離心式自吸泵抽入集水總管排出坑外，由此使地下水位降低到基坑底以下。
3、根據(jù)人工沖孔輕型井點(diǎn)在太倉市規(guī)劃館工程基坑降水應(yīng)用的情況來看，該施工工藝具有機(jī)具設(shè)備簡單、操作方便、降水*好等特點(diǎn)，能夠有效地提高基坑邊坡的穩(wěn)定性、防止坑底流砂現(xiàn)象的發(fā)生。特別適用于滲透系數(shù)為 0.1～5.0m/d 的土層及含有大量的細(xì)砂和粉砂的土層，亦適用于明溝排水易引起流砂、塌方的基坑降水施工。
二、人工沖孔輕型井點(diǎn)的施工方法
1、沖孔管
沖孔管為2m～2.5m長、直徑為32mm 鋼管，下端為帶有5㎜～10㎜孔錐形管尖，上端連接沖孔管直徑相匹配的塑料軟管（或膠皮管），塑料軟管（或膠皮管）的長度根據(jù)實(shí)際需要配置；
2、井點(diǎn)管
井點(diǎn)管為2m長、直徑為25mm的聚乙烯PE管，下端1m長范圍內(nèi)鉆Ф5mm梅花形孔（間距100 mm），鉆孔的部位及管的下端包尼龍窗紗二層，用12號鐵絲將尼龍窗紗繞緊，上端用聚乙烯PE管連接管與水泵連接。
3、連接管
連接管為直徑25mm的聚乙烯PE管，用于井點(diǎn)管和水泵、水泵和集排水管之間的連接。
4、集排水管
集排水管為直徑40㎜～50㎜聚乙烯PE管，水泵和集排水管之間用連接管采用三通接頭與集排水管相連。
三、主要機(jī)具
1、離心式自吸泵
井點(diǎn)抽水用CPM158離心泵，每兩個井點(diǎn)共用一臺水泵。CPM158離心泵是一種*家用水泵。它由微電機(jī)、離心泵和高質(zhì)量的特殊機(jī)械密封組成，具有重量輕、耗電省、操作和維修方便，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。其性能參數(shù)見下表：
2、 高壓水泵
100TSW-7高壓離心泵，配備一個壓力表，作下井管之用；
四、施工工藝
1、根據(jù)地質(zhì)勘探報告?zhèn)渥⒌牡叵滤簧疃?、土的滲透系數(shù)和土質(zhì)分布情況確定降水方案；
2、井點(diǎn)布置根據(jù)基坑平面形狀與大小、地質(zhì)和水文情況、工程性質(zhì)、降水深度等而定。本工程主館基坑井點(diǎn)采用環(huán)形井點(diǎn)，平臺區(qū)沿湖側(cè)采用單排井點(diǎn)，井點(diǎn)管距坑壁不大于 0.50m，井點(diǎn)的間距為1.5m，埋深1.5m。應(yīng)優(yōu)先采用擋水作用的支護(hù)結(jié)構(gòu)，如深層攪拌樁、鋼板樁、砼灌注樁或地下連續(xù)墻等，并盡可能把降水井點(diǎn)立管埋設(shè)在支護(hù)墻的內(nèi)側(cè)（基坑一側(cè)），井點(diǎn)管的深度應(yīng)淺于支護(hù)的深度。（注：本工程就是采用雙軸攪拌樁支護(hù)兼止水帷幕（樁長8 m）結(jié)合人工沖孔輕型井點(diǎn)降水、邊坡按照1：1.25放坡掛網(wǎng)噴漿的施工工藝。）
3、井點(diǎn)管施工工藝程序是：放線定位→土方預(yù)開挖→沖孔→安裝井點(diǎn)管→安裝離心式自吸泵→用彎聯(lián)管將井點(diǎn)管與水泵連接→安裝集排水管→開動離心水泵抽水→觀測地下水位變化。
4、井點(diǎn)沖孔，人工將沖孔管對準(zhǔn)井點(diǎn)位置，啟動高壓水泵，水壓控制在0.4～0.8MPa，在高壓水沖擊下沖孔管開始下沉，并不斷地升降沖孔管。在射水與沖孔管沖切作用下，大約在5～10min時間之內(nèi)，沖孔管可下沉2m左右，若遇到較厚的純粘土?xí)r，沉管時間要延長，此時可增加高壓水泵的壓力，以達(dá)到加速沉管的速度。沖擊孔的成孔直徑應(yīng)達(dá)到100～150mm，保證井孔壁與井點(diǎn)管之間有一定間隙，以便于填充砂石，沖孔深度應(yīng)比濾管設(shè)計安置深度低500mm以上，當(dāng)基坑附近沒有建筑、管線、道路時，坑中井點(diǎn)水位應(yīng)降至基坑底面以下1米為宜。
5、井點(diǎn)管埋設(shè)沿
成孔后將井點(diǎn)管插入井孔，使井點(diǎn)管露出地面500mm，然后沿井孔壁與井點(diǎn)管之間倒入粒徑5-15mm瓜子片，使管底有500mm高，再沿井點(diǎn)管四周均勻投放2-4mm粒徑粗砂，上部1.0m深度內(nèi)，用粘土填實(shí)以防漏氣。
6、 離心式自吸泵安裝
井點(diǎn)管埋設(shè)完畢后，進(jìn)行離心式自吸泵的安裝，每兩根井點(diǎn)管用三通與一臺離心式自吸泵，水泵和集排水管采用連接管接通。
7、設(shè)備調(diào)試
井點(diǎn)管、連接管、水泵、集排水管等部件連接完畢后，即可接通電源進(jìn)行試抽水，檢查有無漏氣、淤塞情況，出水是否正常。井點(diǎn)使用時，正常出水規(guī)律是“先大后小，先渾后清”，如不上水、或水一直較渾，或出現(xiàn)清后又渾等情況，應(yīng)立即檢查、檢修后方可使用。
8、 基坑降水
井點(diǎn)使用時，應(yīng)保持離心式自吸泵連續(xù)不間斷抽水。一般連續(xù)抽水3d～5d后，基坑形成地下降水漏斗，地下水位降落、基本趨于穩(wěn)定，即可進(jìn)行基礎(chǔ)和地下構(gòu)筑物的施工。井點(diǎn)降水時，應(yīng)對水位降低區(qū)域內(nèi)的建筑物進(jìn)行沉降觀測，發(fā)現(xiàn)有沉陷或水平位移過大時，應(yīng)及時采取防護(hù)技術(shù)措施。
9、井點(diǎn)拆除
基礎(chǔ)和地下構(gòu)筑物的施工完成后，可以停止降水并拆除井點(diǎn)系統(tǒng)。井點(diǎn)管的拔出可借助于機(jī)械，比如挖掘機(jī)、神仙葫蘆等。井點(diǎn)管拔出所留孔洞用砂或土堵塞。
五、人工沖孔輕型井點(diǎn)的施工質(zhì)量要求
1、井點(diǎn)管間距、埋設(shè)深度應(yīng)符合“基坑支護(hù)與降水工程專項方案”要求，井點(diǎn)管濾水管部分必須埋入含水層內(nèi)。
2、井點(diǎn)成孔后，應(yīng)立即下井點(diǎn)管并填入瓜子片、中粗砂濾料，以防塌孔。不能及時下井點(diǎn)管時，孔口應(yīng)蓋蓋板，防止物件掉入井孔內(nèi)堵孔。井點(diǎn)埋設(shè)應(yīng)無嚴(yán)重漏氣、淤塞、出水不暢等情況。
3、降水期間，現(xiàn)場設(shè)專人經(jīng)常觀測，若抽水過程中發(fā)現(xiàn)真空度不足，應(yīng)立即檢查整個抽水系統(tǒng)有無漏氣環(huán)節(jié)，并應(yīng)及時排除。
4、 在抽水過程中，特別是開始抽水時，應(yīng)檢查有無井點(diǎn)管被淤塞的情況，可通過管內(nèi)水流聲、管子表面是否潮濕等方法進(jìn)行檢查。如果井點(diǎn)管被淤塞數(shù)量超過井點(diǎn)管總數(shù)的10%，則會嚴(yán)重影響基坑降水*，應(yīng)及時采取措施，采用高壓水反復(fù)沖洗處理。
5、井點(diǎn)使用后，中途不得停泵，防止因停止抽水使地下水位上升，造成淹泡基坑的事故.另外，在基坑土方開挖后，應(yīng)保持降低地下水位在基底0.5m以下，以防止地下水?dāng)_動地基土體。
六、.結(jié)束語
輕型井點(diǎn)降水法是一種行之有效地處理軟弱土地基的處理方法，已被廣泛應(yīng)用，施工工藝已經(jīng)很成熟。本文所述人工沖孔輕型井點(diǎn)降水的施工方法較傳統(tǒng)的井點(diǎn)降水法相比，更具有施工工藝簡單、易操作、降水*好等特點(diǎn)，該工藝在太倉市規(guī)劃館工程中對規(guī)劃館主館基坑降水應(yīng)用情況來看，該施工方法對處理地下水位高、土壤含水率較大的地基，不僅起到了增加邊坡的穩(wěn)定性，而且可以大大減少土方開挖量，既保證了安全施工，又能大大降低施工的成本，同時可以縮短施工工期。
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