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摘要:结合本地区多年来工程降水施工中存在的问题,谈几点看法。
关键词:轻型井点 降水 施工
几年来,我公司在巴州地区承接了住宅楼、水池、化粪池、涵洞等施工项目,基坑挖深一般为2—6米,编制施工组织设计时,一般常用轻型井点降水方案来降低地下水位,固结土坡土壁,防止基底流砂,保证基坑正常开挖。
该地区地质时代及成因类型为第四纪全新式冲积——洪积构成,地质分布情况自3.1―4.6M地基土性质较差,承载力为63KPa,特别是2.6M以上,地基土为流塑状态的淤泥质土构成,该层土天然含水量为36.87%—36.97%,液限值为30.25%—33.43%,天然孔隙比e值为0.89—1.09,承载力仅为52KPa,从第三层向下到8.0M土质逐渐变硬,承载力可达121—150KPa,地质土由粉土、粉粘、混粉砂及粉砂构成,该地区地处洪积扇缘细土平原地带,地下水来源于山区溪流及渠系渗入,次为大气降水补给,地下表潜水位-1.2M。根据许多工程的实践以及同行的经验,该地区长期井点降水时,降水曲面坡度为降水影响半径的1/12,已建的建筑物、管线、道路路面如位于影响半径范围内,而且不采取防护措施,就会引起不均匀沉陷,造成倾斜、裂缝。为保证建筑物深基础施工时基坑干燥,并尽量减少对周围邻近建筑的不利影响,我们在施工中采取了以下措施,取得了明显的技术经济效果。
一、保证基坑正常作业的措施
(一)井点布置
1、井点系统的平面布置应根据基坑的平面形状、大小、要求降水深度、地下水流向和含水层渗透系数来确定。当基坑宽度小于8米,而且降水深度不超过3—4米时,一般可采用单排井点布置在地下水的上游;当基坑宽度大于9米、土质较差、渗透系数较大时,可沿基坑两侧各布置一排井点;当基坑面积较小时,可采用环形或多边形封闭布置。
2、封闭形井点的转角处在每边不小于5米的范围内宜加密立管30%--40%。
3、井点管路基坑壁不宜小于1米,以防漏气;井点立管的滤管应埋至抽吸深度以下0.5—1.0米处,以免进气,且滤管必须埋在透水层内。
4、总管的布置标高宜接近地下水位线,水泵轴心标高宜与总管平行或略低于总管,总管应具有0.25%—0.5%的坡度(坡向泵房),各段总管与滤管最好分别设在同一水平面,不宜高低悬殊。
5、降水深度大于5米时,施工现场可采用两级或多级轻型井点。
(二)井点的设备安装及使用
1、井点安装程序:
井点放线定位→安装高压水泵→凿孔安装埋设井点管→布置安装总管→井点管与总管连接→安装抽水设备→试抽与检查→正式投入降水程序
2、井点管埋设:
(1)根据测量放线确定井点位置,在井位处挖一小坑,深度约500㎜,便于冲击孔时集水,埋管时灌砂,并将排水沟与集水坑连通,以便排泄多余的水。
(2)一般情况,在放置套管时,高压水泵水压应控制在0.4-0.8Mpa,高压水射流冲击套管开始下沉。含砂的粘土,套管落距在1000mm之内,在水压与套管冲切的作用下,15min时间内,井管可下沉10m左右;若遇到粘土层时,可加大高压水泵的射流压力,以达到加速沉管的速度。
(3)凿孔下管时应保持垂直,若遇到较大的石块或杂物,会出现倾斜现象,此时要及时纠正,尽量保持上下一致。
注意事项:
①井点立管埋设完并与卧管及抽水设备接通后,必须先进行试抽水,无漏水、漏气、淤塞现象后,才能正式投入使用。
②对安装的真空表经常观测,做好记录,以保证井点系统的真空度,一般应低于60KPa。当真空度不够时,应及时检查管路或井点管具是否漏气,离心泵叶轮有无障碍等,并应及时处理。
③井点使用时,应保证连续抽水,抽不上水或水一直较混,或出现清后又变混等情况时,应立即检查处理;如井点管淤塞过多,严重影响降水效果,应逐个用高压水冲洗井点管或拔出重新进而没。
④轻型井点主要采用往复式活塞真空泵,是获得粗真空的主要设备之一,他用于从密闭容器中或反映锅中抽除空气或其他气体,它不适用于抽除腐蚀性的气体或者带有硬颗粒粉灰的气体,真空泵除带轮需要重新装上外,其它是整体发送。因此,在启动前可以不必再拆装,但在安装中不准灰砂等杂物进入泵内,进排气口盲盖只许在接管时拆去。
⑤真空泵安装应用水平仪把泵进行水平,随机供应的基螺栓安上后旋紧,但必须注意在紧螺母中不得使机身因过分旋紧而被扭曲或变形,曲轴可以和未紧螺母前一样在轴承中上自由转动。
⑥真空泵进气管路需装三通阀,使泵在需要时和大气直接相通或被抽容器相通,在接管前管路必须用锤敲击或注入酸液仔细地清除铁锈、金属小屑片、电焊小珠和其它杂质。在开始使用时,进气管路重要装置细网过滤器,其孔眼不得大于0.5mm,以防止杂物进入泵内。
⑦真空泵在下列条件使用时,必须加装附属设备:a、被抽除空气或气体中含有灰尘,必须在进气管上装上过滤器。b、被抽气体中含有大量的蒸汽时,必须在进气管前加装冷凝器。c、带有腐蚀性的气体时,在进入泵前必须经过中和。d、气体或空气的温度超过35℃时,在进入泵前必须经过冷却装置,以保证它的温度不超过35℃。e、气体或空气中含有大量液体时,必须在泵的进气管前装置分离器,绝对不允许液体进入汽缸,否则由于液体的不可压缩性,可能导致严重的损坏。泵的启动电流往往超过电机额定电流的几倍,必须配用起动开关。
⑧井点使用后置地下地区性部分,施工完毕并进行回填后,方可拆除井点系统,所有空洞均需用砂或土填塞。
二、减少对邻近建筑物、管线、道路等危害性的措施
1、采用有挡水作用的支护结构,并尽可能地把降水井点立管设在支护墙的内侧,井点立管的深度应减于支护墙的深度,这样的井点,仅对支护结构封闭的基坑内抽吸,而且对挡土结构以外的地下水位没有影响或影响甚小。
2、合理确定井点立管的深度,控制降水曲线。当基坑邻近处没有建筑物、管线、道路时,降水可按保护基坑干燥考虑,坑中点水位应降至基底面以下不大于1米为宜,当基坑邻近有建筑物、管线时,井点立管埋深度可适当提高,其深度位置以保证不出现流砂为宜。
3、适当控制抽水量或离心泵的真空度,在开挖基坑时,井点降水用最大的抽水量或真空度运行。在垫层、地下室底板完成后,可适当调减抽水量或调小真空度,使井点有效的抽吸深度变小,使基坑外的降水曲面尽可能控制在较小的范围内,但要在坑内外设置水位观测井,根据水位的实际变化及时加以控制。
在日常工作中维护保养:开车前的准备工作,检查进气管路上的法兰、接头和阀门并确定它们有没有漏气。清洁真空泵,在机体内不许有任何脏物,机体内加入清洁的润滑油,油杯内加入清洁润滑油并微微开启它们的针阀,如无故障方可启动,运转真空泵,泵的转动方向从带轮一面看是顺时针方向,运转时看电流表上读数应呈稳定现象,如果发现电流上升,必须立即停车找出原因进行修理或调整,工作中应无冲击声,各运动部位必须润滑正常。注意冷却水进出温差为5℃,最高不得超过40℃。在日常维护中,检查机体内和油杯的油面,检查进水阀和进气阀,三角胶带松紧。我公司经几年实践中对轻型井点设备进行研制,改进真空机的设施,则借助于泵机曲轴上偏心轮转动,带动在阀座上作往复运动移动气阀,并加上逆止阀的联合作用,以控制进排气和完成配气作用。在公司原有的两套井点设备加以改进,又新制一套水环式原理真空机轻型井点,在井点的附属设备上有新的改进,改进后的设备已在本地区和阿克苏地区等地方得到了广泛应用,并爱到了用户的好评,取得了一定的社会效益和经济效益,同时也减少了工程的施工难度,缩短了施工的工期。
关键词:轻型井点 降水 施工
几年来,我公司在巴州地区承接了住宅楼、水池、化粪池、涵洞等施工项目,基坑挖深一般为2—6米,编制施工组织设计时,一般常用轻型井点降水方案来降低地下水位,固结土坡土壁,防止基底流砂,保证基坑正常开挖。
该地区地质时代及成因类型为第四纪全新式冲积——洪积构成,地质分布情况自3.1―4.6M地基土性质较差,承载力为63KPa,特别是2.6M以上,地基土为流塑状态的淤泥质土构成,该层土天然含水量为36.87%—36.97%,液限值为30.25%—33.43%,天然孔隙比e值为0.89—1.09,承载力仅为52KPa,从第三层向下到8.0M土质逐渐变硬,承载力可达121—150KPa,地质土由粉土、粉粘、混粉砂及粉砂构成,该地区地处洪积扇缘细土平原地带,地下水来源于山区溪流及渠系渗入,次为大气降水补给,地下表潜水位-1.2M。根据许多工程的实践以及同行的经验,该地区长期井点降水时,降水曲面坡度为降水影响半径的1/12,已建的建筑物、管线、道路路面如位于影响半径范围内,而且不采取防护措施,就会引起不均匀沉陷,造成倾斜、裂缝。为保证建筑物深基础施工时基坑干燥,并尽量减少对周围邻近建筑的不利影响,我们在施工中采取了以下措施,取得了明显的技术经济效果。
一、保证基坑正常作业的措施
(一)井点布置
1、井点系统的平面布置应根据基坑的平面形状、大小、要求降水深度、地下水流向和含水层渗透系数来确定。当基坑宽度小于8米,而且降水深度不超过3—4米时,一般可采用单排井点布置在地下水的上游;当基坑宽度大于9米、土质较差、渗透系数较大时,可沿基坑两侧各布置一排井点;当基坑面积较小时,可采用环形或多边形封闭布置。
2、封闭形井点的转角处在每边不小于5米的范围内宜加密立管30%--40%。
3、井点管路基坑壁不宜小于1米,以防漏气;井点立管的滤管应埋至抽吸深度以下0.5—1.0米处,以免进气,且滤管必须埋在透水层内。
4、总管的布置标高宜接近地下水位线,水泵轴心标高宜与总管平行或略低于总管,总管应具有0.25%—0.5%的坡度(坡向泵房),各段总管与滤管最好分别设在同一水平面,不宜高低悬殊。
5、降水深度大于5米时,施工现场可采用两级或多级轻型井点。
(二)井点的设备安装及使用
1、井点安装程序:
井点放线定位→安装高压水泵→凿孔安装埋设井点管→布置安装总管→井点管与总管连接→安装抽水设备→试抽与检查→正式投入降水程序
2、井点管埋设:
(1)根据测量放线确定井点位置,在井位处挖一小坑,深度约500㎜,便于冲击孔时集水,埋管时灌砂,并将排水沟与集水坑连通,以便排泄多余的水。
(2)一般情况,在放置套管时,高压水泵水压应控制在0.4-0.8Mpa,高压水射流冲击套管开始下沉。含砂的粘土,套管落距在1000mm之内,在水压与套管冲切的作用下,15min时间内,井管可下沉10m左右;若遇到粘土层时,可加大高压水泵的射流压力,以达到加速沉管的速度。
(3)凿孔下管时应保持垂直,若遇到较大的石块或杂物,会出现倾斜现象,此时要及时纠正,尽量保持上下一致。
注意事项:
①井点立管埋设完并与卧管及抽水设备接通后,必须先进行试抽水,无漏水、漏气、淤塞现象后,才能正式投入使用。
②对安装的真空表经常观测,做好记录,以保证井点系统的真空度,一般应低于60KPa。当真空度不够时,应及时检查管路或井点管具是否漏气,离心泵叶轮有无障碍等,并应及时处理。
③井点使用时,应保证连续抽水,抽不上水或水一直较混,或出现清后又变混等情况时,应立即检查处理;如井点管淤塞过多,严重影响降水效果,应逐个用高压水冲洗井点管或拔出重新进而没。
④轻型井点主要采用往复式活塞真空泵,是获得粗真空的主要设备之一,他用于从密闭容器中或反映锅中抽除空气或其他气体,它不适用于抽除腐蚀性的气体或者带有硬颗粒粉灰的气体,真空泵除带轮需要重新装上外,其它是整体发送。因此,在启动前可以不必再拆装,但在安装中不准灰砂等杂物进入泵内,进排气口盲盖只许在接管时拆去。
⑤真空泵安装应用水平仪把泵进行水平,随机供应的基螺栓安上后旋紧,但必须注意在紧螺母中不得使机身因过分旋紧而被扭曲或变形,曲轴可以和未紧螺母前一样在轴承中上自由转动。
⑥真空泵进气管路需装三通阀,使泵在需要时和大气直接相通或被抽容器相通,在接管前管路必须用锤敲击或注入酸液仔细地清除铁锈、金属小屑片、电焊小珠和其它杂质。在开始使用时,进气管路重要装置细网过滤器,其孔眼不得大于0.5mm,以防止杂物进入泵内。
⑦真空泵在下列条件使用时,必须加装附属设备:a、被抽除空气或气体中含有灰尘,必须在进气管上装上过滤器。b、被抽气体中含有大量的蒸汽时,必须在进气管前加装冷凝器。c、带有腐蚀性的气体时,在进入泵前必须经过中和。d、气体或空气的温度超过35℃时,在进入泵前必须经过冷却装置,以保证它的温度不超过35℃。e、气体或空气中含有大量液体时,必须在泵的进气管前装置分离器,绝对不允许液体进入汽缸,否则由于液体的不可压缩性,可能导致严重的损坏。泵的启动电流往往超过电机额定电流的几倍,必须配用起动开关。
⑧井点使用后置地下地区性部分,施工完毕并进行回填后,方可拆除井点系统,所有空洞均需用砂或土填塞。
二、减少对邻近建筑物、管线、道路等危害性的措施
1、采用有挡水作用的支护结构,并尽可能地把降水井点立管设在支护墙的内侧,井点立管的深度应减于支护墙的深度,这样的井点,仅对支护结构封闭的基坑内抽吸,而且对挡土结构以外的地下水位没有影响或影响甚小。
2、合理确定井点立管的深度,控制降水曲线。当基坑邻近处没有建筑物、管线、道路时,降水可按保护基坑干燥考虑,坑中点水位应降至基底面以下不大于1米为宜,当基坑邻近有建筑物、管线时,井点立管埋深度可适当提高,其深度位置以保证不出现流砂为宜。
3、适当控制抽水量或离心泵的真空度,在开挖基坑时,井点降水用最大的抽水量或真空度运行。在垫层、地下室底板完成后,可适当调减抽水量或调小真空度,使井点有效的抽吸深度变小,使基坑外的降水曲面尽可能控制在较小的范围内,但要在坑内外设置水位观测井,根据水位的实际变化及时加以控制。
在日常工作中维护保养:开车前的准备工作,检查进气管路上的法兰、接头和阀门并确定它们有没有漏气。清洁真空泵,在机体内不许有任何脏物,机体内加入清洁的润滑油,油杯内加入清洁润滑油并微微开启它们的针阀,如无故障方可启动,运转真空泵,泵的转动方向从带轮一面看是顺时针方向,运转时看电流表上读数应呈稳定现象,如果发现电流上升,必须立即停车找出原因进行修理或调整,工作中应无冲击声,各运动部位必须润滑正常。注意冷却水进出温差为5℃,最高不得超过40℃。在日常维护中,检查机体内和油杯的油面,检查进水阀和进气阀,三角胶带松紧。我公司经几年实践中对轻型井点设备进行研制,改进真空机的设施,则借助于泵机曲轴上偏心轮转动,带动在阀座上作往复运动移动气阀,并加上逆止阀的联合作用,以控制进排气和完成配气作用。在公司原有的两套井点设备加以改进,又新制一套水环式原理真空机轻型井点,在井点的附属设备上有新的改进,改进后的设备已在本地区和阿克苏地区等地方得到了广泛应用,并爱到了用户的好评,取得了一定的社会效益和经济效益,同时也减少了工程的施工难度,缩短了施工的工期。