轻型井点降水、管井井点降水施工

第三十五章 轻型井点降水、管井井点降水施工1适用范围降水工程是指应用水文地质学原理，通过降水设计和降水施工，排除地表水体和降低地层中的上层滞水、潜水、承压水、基岩水、岩溶水等地下水位，满足工程的降水深度和降水时间的要求，并对工程环境无危害性的影响，它包括降水工作体系的建造与该体系的运转两部分。其方法可分为轻型井点法、喷射井点法、电渗井点法、管井井点法及大口井、幅射井等方法、有时出于工程的特殊需要，还会建造减压井、回灌井等。本标准仅涉及轻型井点降水与管井井点降水。1.1 轻型井点降水的适用范围轻型井点一般适用于渗透系数 K=0.15m/d 的土层，多为粘土、粉质粘土、粉土地层，地下水位埋深不超过 6m。降低水位的深度一层为 36m，两层时为 59m，适宜处理基坑边坡不稳，易流砂、管涌等现象。1.2 管井井点降水的适用范围管井降水一般适用于渗透系数大于 1m/d 的地层，降水深度大于 5m；适合厚度大于5m 的第四系含水层，也适用于基岩裂隙水和岩溶含水层。2材料要求2.1 针状过滤器：由直径 3855mm 的钢管制成，长 69m，下端配有 1.52.0m 的过滤管，管壁上钻有 9=10mm 的孔眼，呈梅花状分布，管壁外包两层过滤网，内层为 3060 孔/cm 2的细尼龙网，外层为 510 孔/cm 2 的粗尼龙网或棕皮。2.2 连接软管：一般为螺纹胶管或塑料管，其内径为 3855mm，管长 1.22.0m，用于连接针状过滤器与集水总管。2.3 集水总管：直径为 75125mm 的钢管，每根长 4m 左右，可用丝扣或法兰连接。管壁每隔 12m 设一个接头，接头上设有开关严密的阀门。2.4 滤料：一般采用中、粗砂2.5 粘土：当滤料填到设计深度后要立即用粘土封井，便于形成真空。3主要机具3.1 轻型井点降水机具：3.1.1 一般为小口径钻孔机或水力冲孔机具。3.1.2 抽水机具：一般为真空泵，可分为三种类型：干式真空泵，由一台真空泵（10KW） ，两台离心泵（7.5kw 与 2.2kw）和水气分离器组成，可带 6080 根井点；射流真空泵，由离心泵（7.5kw） 、射流器和水箱组成，可带动 25-30 根井点，往复式真空泵（ 3kw） ，流量为10m3/h。3.2 管井井点降水机具3.2.1 成孔机具一般采用冲击钻，螺旋钻，回转钻或反循环钻机。3.2.2 洗井机具可采用空压机洗井、活塞洗井、水泵洗井，亦可采用活塞与水泵联合洗井或二氧化碳洗井。3.2.3 抽水机具根据单井出水量、动静水位深度可选用离心泵，潜水电泵或深井泵，一般潜水电泵应用较为广泛。3.2.4 井管及过滤管井管可采用直径大于 200mm 的钢管，铸铁管或水泥管；过滤器可用穿孔管，钢筋骨架管外缠镀锌铁丝或包双层尼龙网制成，亦可采用填砾管、贴砾管等过滤器，水泥过滤管有混凝土孔眼缠丝过滤管与混凝土无砂过滤管两种。4作业条件4.1 了解任务要求：应深入了解工程性质，明确降水范围，降水深度，达到设计降深的时限要求及工程环境的要求。要准确掌握拟建建（构）筑物及邻近已有建（构）筑物对水位控制的要求。4.2 技术资料准备搜集降水工程场地与相邻地区的水文地质、工程地质、工程勘察等资料及周边工程降水实例。4.3 了解施工现场条件施工前应先进行降水工程场地踏勘，了解建筑物基础、地下管线，相邻建筑物及配套管线的平面位置、其基础结构及埋设方式。施工用水、供电、交通、排水及泥浆排放已具备条件。空中、地下障碍物已进行处理或迁移。5施工工艺5.1 轻型井点降水操作工艺5.1.1 建井5.1.1.1 机械钻孔法一、对易塌与易缩孔的松软地层，钻探施工应采用清水或稀泥浆钻进，对不易塌孔、缩孔的地层可采用长螺旋钻机施工成孔。二、清水或稀泥浆钻进，泵压不应低于 2Mpa，流量不小于 20m3/h。三、钻探深度达到设计孔深后，应加大泵量冲洗钻孔，稀释泥浆，使上返的冲洗液含泥量不大于 5%。四、返清水 35min，之后向孔内下置针状过滤器，并回填滤料，滤料数量应大于计算用量的 515%，滤料填到地面以下 1.02.0m，要立即用粘土密实封井，以利于保持真空度，滤料为粒径 0.40.6mm 的中、粗砂为宜。五、对于降水深度较大的基坑，可按不同深度的梯级平台设置真空井，采用多级轻型井点法降水。一般可用两级，因两级以上则难度大、费用高。5.1.1.2 水冲法一、导杆式水冲法一种是振动式导杆水冲法，一种是回转式破土导杆水冲法。导杆为直径 100mm，或150mm 的钢管，管外焊两根水冲管，顶部为平板振动器。水冲枪冲孔到设计深度后，拔出导杆，放入井管。二、套管水冲法采用套管水冲枪成孔，套管由 200mm 的普通钢管制成。成孔时，套管水枪以高压水冲击土层，要根据不同土质条件选择工作水压力，一般为 0.80.9Mpa。当冲孔到设计深度（比设计井深深 1mm 左右）后要继续给水冲洗一段时间，使返上来的水含泥量在 5%左右。达到要求后，先向孔中填少量砂、再向套管中放入井管，以免井管插入泥土中。填砾应分几次完成，以免拔套管困难。5.1.1.3 抽水系统的安装要求集水总管底面及水泵基座的高程宜尽量降低；针状过滤器的滤管顶部高程，要在设计动水位以下不小于 0.5m。5.1.2 抽水5.1.2.1 干式真空泵抽水一、抽水前先检查各连接部位的密封情况，这直接关系到抽水体系可达到的真空度。二、抽水时先启动真空泵，使土中的水和空气受吸力产生水气混合液，经管路向上流入水气分离器。然后开动离心泵，将分离器中的水排出。5.1.2.2 射流泵抽水一、应保证各连接部分的密封二、抽水时先启动离心泵，向射流器供给工作水流，以产生负压，抽吸地下水，其抽水量为 4590m3/h。5.1.2.3 往复式真空泵抽水原理与上面两种方法相同，只是形成真空的方法各异。5.2 管井井点降水操作工艺5.2.1 建井5.2.1.1 成孔一、根据地层条件，要选用冲击钻、螺旋钻、回转钻或反循环钻进，特殊条件下和可采用人工成孔。二、基岩孔应采用清水钻进，松散地层中，根据含水层特性可采用水压或泥浆钻进。三、钻进到含水层时，严禁采用向孔中投放粘土块代替泥浆护壁。四、钻探施工达到设计深度后，应多钻 0.30.5m，并用大泵量送冲洗泥浆，减少孔底沉淀（冲击钻则采用抽筒捞浆） 。5.2.1.2 成井一、成孔换浆后，应立即下入井管，并注入清水，继续稀释泥浆，待比重接近 1.05 后投入滤料，滤料填入量不得小于计算量，为确保填料到位，有条件时可采用返浆填砾。二、下管要自由下放，严禁用力将井管插入孔底，填料要填到含水层顶板以上35m，然后改用粘土回填封孔，封孔厚度不小于 2m。三、由于降水管井分布集中，可连续钻进成孔，故要特别注意及时洗井，严禁搁置时间过长或完成钻探及成井后集中洗井。四、完成管井施工洗井后，应进行单井试验性抽水，以便为确定单井出水能力及分析井群降水能力提供依据。五、做好钻探施工描述记录5.2.1.3 几点安装要求一、当施工场地具备拔管回收条件时可用钢管或铸铁管及过滤器，否则应采用混凝土井管与混凝土过滤器。二、管井孔径 300700mm，井径以 200500mm 为宜，在井底部应根据降水时间长短设置一定长度的沉淀槽，一般不宜小于 1m。三、井管过滤器、滤料、泥浆的要求，应符合现行国家标准供水水文地质勘察规范（GBJ27）的有关规定。5.2.2 管井的运行与管理选用恰当的水泵放入井中，接通电源，检查正反转，进行试抽，检查各部运行是否正常，无异常发生才可进行正式抽水。在正式抽水过程中，应随时对电流、电动机、水泵进行检查，测量电流、电压、电机温度等，出现异常要及时处理。要杜绝大面积停泵现象，以免对基坑造成不利影响。做好水位、水量的观测，降水后期出水量可能出现较大幅度的下降，这时要通过水位进行分析，如水位无变动则属正常情况，可停止一部分管井抽水；如水位回升，则是部分管井淤塞、出水能力下降所致，要立即洗井或重新建井。6应注意的质量问题6.1 轻型井点质量标准6.1.1 抽水系统要不漏气，在安装完毕后，将弯联管上的阀门关闭，用消防龙头中的水或小水泵的水灌入，检查总管等部位是否漏水。检查而用水压应在 0.120.15MPa 以上。6.1.2 要保证 80%以上的针状过滤器能正常工作，检查的方法可采用听水流声音或测不同部位的管外温度，发现不工作的过滤器应及时更换。6.1.3 真空泵要保持足够的真空度，当真空度明显下降，且低于 400mmHg 柱高（53.3KPa）时，要进行维修。6.2 管井质量标准6.2.1 管井施工完毕应按现行的 供水管井设计施工及验收规范 （CJJ10-86）的有关规定进行验收，或按设计要求进行验收。6.2.2 成孔后应根据钻探所揭露的含水层情况设计过滤器的位置，安装过滤器的位置与设计深度误差不得超过 30cm。6.2.3 孔径孔深必须符合设计要求，填砾要慢而均匀，不得间歇，填料量一般为计算量的1.21.4 倍，当小于 1 时要查明原因。6.3 整体降水的质量6.3.1 全部降水运行时，抽排水的含砂量应符合下列规定：6.3.1.1 粗砂含水层中含砂量应小于 1/5 万；6.3.1.2 中砂含水层中含砂量应小于 1/2 万；6.3.1.3 细砂含水层中含砂量应小于 1/万。6.3.2 全部降水井、排水设施的降水深度应符合下列要求：6.3.2.1 在基坑中心，最远边侧、井间分水岭处和基坑底任意部位，实际降水深度应等于或深于设计预计的降水深度，并保持稳定。6.3.2.2 当局部地段不能满足设计降水深度时，应按工程辅助措施、补救措施的可行性进行评估。7成品保护7.1 抽水设备应定期保养，降水期间不得随意停抽。7.2 注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水管、沟，防止渗漏，冬季降水，应采取防冻措施。7.3 在更换水泵时，应测量井深，掌握水泵安装的合理深度，防止埋泵。7.4 发现基坑出水、涌砂，应立即查明原因，组织处理。注意观测孔水位的动态变化，一旦发现水位回升应即刻采取措施，保护基坑处于正常状态。7.5 发生停电时，应及时更新电源，保持正常降水。7.6 降水宜待基坑中的基础结构高出降水前静止水位高度且静水压力小于建成部分重力时，方可结束；当地下水位很浅，且对工程环境有影响时，可适当延长降水时间。8质量标准8.1 井管（点）垂直度：允许偏差 1%。检验方法：插管时目测。检查数量：每个井点。8.2 井管（点）间距：与设计相比的允许偏差150%。检验方法：用钢尺量。检查数量：每个井点。8.3 井管（点）插入深度：允许偏差200mm。检验方法：用水准仪。检验数量：抽查 20%。8.4 过滤砾料添灌与计算相比的允许偏差5mm。检验方法：检查回填料用量。检验数量：每个井点。8.5 井点真空度（轻型井点）：60KPa 。检验方法：用真空度表。检验数量：抽查 20%。9安全措施9.1 成孔成井时主要是机械操作方面的安全，可参考钻孔灌注桩的施工安全措施执行。9.2 抽水过程主要是用电安全问题，可按一般用电动力的安全措施执行。