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深基坑施工中井点降水施工技术的运用
深基坑施工中井点降水施工技术的运用
【摘 要】以某高层住宅楼深基坑降水施工为例,通过井点降水设计计算、井点排水系统的安装以及施工工艺、注意事项阐述了井点降水技术在深基坑降水中的运用。
【关键词】高层住宅楼;深基坑;井点降水;深基坑降水中的运用
1 工程概况
工程所在地下水贮存于粉细砂中孔隙潜水,并具有一定的承压性。地下水动态变化规律为7-9月份丰水期,水位较高。
按照《岩土工程勘察规范》中地下水腐蚀性的判断标准,判定地下水对混凝土有微腐蚀性。依据2月-3月份为枯水期水位低,而3月份的岩土勘察该地下水位深埋1.3-2.2m之间,由此可得初见水位在自然原始地面向下-1.2m左右。
依据《高程建筑岩土工程勘察规程》(jgj72-2004)确定该项工程基坑工程安全级为三级。
2 降水初步设计
基坑地质土质结构中:杂填土(厚度0.1~2.5米)、粉质粘土(厚度0.3~2.3米)、粉细砂(厚度3.7~9.7米)、粉质粘土(厚度2.0~9.1米),基础地下水层厚度h=h-s-a=7-1.2-1.2=4.6m
h:±0到基础底板标高7.0m;
s:初见水位1.2m;
a:±0到自然地面高差。
为了基坑开挖施工的需要降水后的地下水位标高低于基坑底标高0.5m。细粉砂层渗透系数按(k)=(0.5-5m/d),其渗透系数较小,缝隙水穿透该土层达至井管的滤管处,降水速度相当漫长,因此基坑的涌水量大。
井点管埋置深度
h≥h1+h+il+l
h:井点管的埋置深度
h1:井点管埋设面至基坑底面的距离
h:基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离,一般为0.5~1.0米,人工开挖取下限,机械开挖取上限
i:降水曲线坡度,与土的渗透系数、地下水流量等因素有关,根据扬水试验和工程实测经验。对环状或双排井点可取1/10~1/15
l:滤水管长度
h≥4.6+0.5+0.067×37.5+1.2=8.81m,单根滤水管长度为6米,工程基坑降水拟采用采用环形二级轻型井点降水措施。
3 施工设计计算
3.1 因为降水管的滤管设在粉沙层中,而降水管的安装采用高压水枪冲眼,降水管间距不少于1.2m。
单井出水量:
q=120*3.14*r*3√k=120×3.14×0.024×1.2sup3;√5=18.57msup3;/d,所以管间距设立在1.2m~1.5m足以满足单井出水量的要求。
3.2 沿基坑周边交圈封闭式布管,设立管间距1.2m。一级降水用井管长度6m(含滤管长度l=1.2m),管外径d=48mm,一级降水周长:972m,用6米井管数:810根,15kw电机组:13台。二级降水周长:930m,用4m井管数:775根,15kw电机组:13台。每台机组带井管63根。两级降水总长1902m,井管根数1585根,24台15kw电机组。
3.3 ±0与自然地面高差1.2m,±0至基底7.0m,即自然地面至基底5.8m,据松软的地质结构、疏松易塌方的特点,放坡比例1:1,表面满铺彩条布一层并用砂袋压实,基础外墙单侧向外开降水槽并且成阶梯式,分两个梯台两步进行,一级降水梯台在地面下1.3m处设立,二级降水梯台在地面下4m处设立。
3.4 基坑总涌水量计算
3.4.1 含水层厚度:h=±0到基础底板标高7.0m-初见水位1.2m-±0到自然地面高差1.2m=4.6m。
3.4.2 降水深度:hι=±0到基础底标高7.0m+降水顶面至基础底高差0.5m-±0到初见水位2.4m=5.1m
3.4.3 基坑等效半径:由于基坑长宽不大于5,所以用下列计算xo
xo=√a/ji=√5500/3.14=40.48m
3.4.4 抽水影响半径:
ro=1.95hι√hk=1.95×5.1×√4.6×5=47.69m
3.4.5 基坑总涌水量计算:
q={1.366k(2h-s)s/lgr-lgxo}×3.3={1.366×5×(2×5.8-4.6)4.6/lg47.69-lg40.48}×3.51=10826.17msup3;/d
3.5 井点管的数量与间距
3.5.1 单井出水量:q=120jidlsup3;√k=120× 3.14×0.024×1.2sup3;√5=18.57msup3;/d
3.5.2 需井点管数量:l=972m+75=1047 m(含穿插横带)
3.5.3 管间距q=1.2m。
3.5.4 需井点管数量:s/q=1047/1.2= 872.5根。
3.5.5 每机组带n=63根6米井管。
3.5.6 共用机组台数:u=(s/q)/n=873/63 =14台(每76延长米设一台机组)。
3.5.7 二级降水采用4m的降水管进行施工。
4 井点降水系统设备、人员配备
各离心式真空泵抽水均汇入集水总管,经沉淀池沉淀后由排水通道
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