土木工程—轻型井点降水法施工工艺

轻型井点降水法施工工艺
基坑开挖深度较大,地下水位较高,而土质较差(如粉砂、细砂等)的情况下,用集水坑降水法施工往往容易出现坑内涌水、斜坡失稳塌方、坑底上冒(即管涌)、流砂等现象。不但使基坑无法开挖,还会造成大量水土流失,影响邻近建筑物的安全,为此一般采用人工井点降水。
井点降水法就是在基坑开挖之前,在基坑四周埋设一定数量的滤水管,挖方前或挖方过程中利用抽水设备,通过井点管不断抽水,使地下水位逐渐降落至基坑底以下,形成较为稳定的水位曲线。由于在基坑开挖过程中仍不断抽水,这样可使所挖土体始终保持干燥状态,从根本上防止了地下水涌入坑内,也防止了流砂的发生,既改善了工作环境,也利于提高工程质量。若井点降水影响邻近建筑物的沉降与安全,应采取措施,用回灌法,旋喷加固土壤等法解决。
各类井点降水参考适用范围
项次
井点类别
土层渗透系数/(m/d)
降低水位深度/m
1
灯头盒单层轻型井点
0.1~50
3~6
2
多层轻型井点
套链0.1~50
6~12
3
喷射井点
0.1~2硅链
8~20
4
电渗井点
<0.1
根据选用的井点确定
5
管井井点
20~200
3~5
6
深井井点
10~250
>15
井点降水有两类:一类为真空抽水,有轻型井点(单级或多极)、电渗井点和喷射井点;另一类为非真空抽水,有管井井点和深井泵等。施工时应根据含水层分布及类别、渗透系数、降水深度、工程特点及设备条件等,通过技术经济比较,选择适当的井点降水方法。各类井点降水方法的参考适用范围可参照上表选择。以轻型井点降水法采用较广。
轻型井点降水施工工艺:
轻型井点法降水就是沿基坑的一侧、二侧或四周将多根较细的井点管埋入地下蓄水层内,井点管的下端装有滤管,井点管的上端通过弯管与总管连接形成管路系统,利用装在管路系统上的抽水设备将地下水通过井点管不断抽出,这样便可将原有地下水位降至坑底以下需要的高度。
1、井点管,直径与滤管相同,长度5~7m。
2、滤管,直径38~50mm,长度1.0~1.5m。
3、总管:直径100~127mm。
4、弯联管,一般为透明塑料管或橡皮管。
5、抽水设备,包括真空泵、离心水泵和水气分离器等组成。
一、轻型井点降水设备:
轻型井点降水设备由管路系统与抽水设备两大部分组成。
甲、管路系统:包括滤管、井点管、弯联管及总管等。
1、滤管:
滤管是进水渗透管,其构造是否合理对抽水
效果影响很大。滤管的直径多为38~50mm,长
度为1.0~1.5m,管壁呈梅花形,钻有直径为13
~19mm的圆孔,管壁外包两层滤网,内层为细
滤网,采用网眼30~50孔/cm黄铜丝布或尼龙丝
布;外层为粗滤网,采用网眼5~10孔/cm的铁
丝布、尼龙丝布或棕皮。为避免滤孔淤塞影响流
水畅通,滤网与管壁之间用小塑料管或梯形铁丝
绕成螺旋状隔开。滤网外面再围一层8号粗铁丝
保护网。滤管下端为一锥形的铸铁头子,上端与
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井点管连接。
2、井点管与弯联管:
井点管的直径与滤管相同,其长度为5~7m,可整根或分节组成。井点管的上端用联管与总管相连。弯联管可用透明塑料管、胶皮管或钢管,上均装有阀门,用于检修井点。
3、总管:
总管一般用直径为100~127mm的钢管。每节长度为4m,其上每隔0.8m或1.2m设一个与井点管连接的短接头。
乙、抽水设备及工作原理:
抽水设备由真空泵、离心泵和水气分离器等组成。其工作原理如下图所示。
轻型井点降水是利用真空原理提升地下水。抽水时首先开动真空泵,由于真空泵不断抽吸,将集水箱内部抽成一定程度的真空,井点管内也产生真空(负压),地下水在大气压力的作用下从土壤孔隙内向压力较低的孔隙内流动,经过滤管,一直流到压力很低的井点管,经弯管和阀门进入集水总管,通过过滤箱,分离出水中泥砂,再被提升到集水箱中进行气水分离,地下水由水泵抽走,空气集中在上部由真空泵排出。如水过多来不及排出时,集水箱内的浮筒靠水的浮力托举向上,将通过真空泵的通道关闭,防止水进入真空泵。为对真空泵进行冷却,要另设一个冷却水循环系统对真空泵进行冷却。
集水箱与总管连接的管口应高于其底部0.3~0.5m,使集水箱内保持一定水位,不致被水泵抽空,并使真空泵停止工作时集水箱中的水不致倒流回基坑内。
二、轻型井点系统布置:
根据基坑平面形状及尺寸,基坑挖深,土质情况,地下水位高低与流向,降水深度等而确
定。
甲、平面布置:
有单排线状井点、双排线状井点或环形井点,如下图所示。
当基坑或沟槽宽度小于8m,且降水深度不超过5m时,可用单排线状井点,且应布置在地下水流的上游一侧,其两端的延伸长度以不小于沟槽宽为宜(图(a))。宽度大于6m或土质不良时,宜采用双排线状井点(图(b))。当基坑面积较大时,可采用环形井点(图(c)),其总管也应在泵的对面断开。有时为了有利于挖运土机械车辆出入,可留出一段不封闭。对设有多套抽水设备的环形井点,井点系统应分段,并装设分段阀门,以免管内水流紊乱。
绝对值角度编码器无论采用何种平面布置形式,井点管距基坑壁的距离不应小于0.7~1m,以防局部漏气。
井点管间距应根据土质、降水深度、工程性质等经计算或经验确定,一般采用0.8~1.6m。靠近河流处与总管四角处,井点管应适当加密。
乙、高程布置:
轻型井点降水深度,在管壁处一般不宜超过6m为宜。
井点管埋置深度H(不包括滤管)可按下式计算:
HH1+h+IL(m)
式中,H1——井点管埋设面至坑底面的距离(m)。
      h——基坑底面至降水后的地下水位线的距离,一般取
pi调节器0.5~1.0m。
      I——水力坡度,根据实测:环形井点为1/10,单排线状
井点为1/4。
    L——井点管至基坑中心的水平距离。
轻型井点每一级的降水深度宜不超过6m。根据上式求出的H值如大于6m时,则适当降低井点管和抽水设备的埋置面,如仍达不到降水深度的要求,可采用二级井点或多级井点。
此外在确定井点管埋置深度时,井点管应露出地面0.2~0.3m。但滤管必须埋在含水层内。
丙、轻型井点设计与计算:
轻型井点设计计算包括:涌水量计算,井点管数量及井点管间距的确定,以及抽水设备的选用等。

本文发布于:2024-09-22 05:22:34,感谢您对本站的认可!

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