基坑降水喷射井点

土木工程施工课程设计1目录1.编制依据……………………………………………………22.工程简介……………………………………………………23.基坑降水设计情况…………………………………………24.地质条件及水文情况………………………………………35.场地条件……………………………………………………46.降水量估算与降水井点施工………………………………47.井点安装……………………………………………………58.安全质量保障措施…………………………………………79.抽水监测与管理……………………………………………810.文明环保施工措施…………………………………………911.应急措施……………………………………………………912.附图表………………………………………………………1012.1降水井平面布置图12.2井点管高程布置图12.3降水井剖面图12.4喷射井点管管构造简图土木工程施工课程设计2一、编制依据.1、拟建小区《基坑支护设计及降水施工说明》施工图纸。2、《小区岩土工程勘察报告》,本地区类似工程经验数据。二.工程简介拟建中居民小区，施工内容为1幢26层框-剪或剪力墙结构的住宅楼及二层地下室与配套构筑物的基坑降水工程。三.基坑降水设计情况本工程基坑开挖相对深度约为8.5m，设计降水深度为9.5m,周边地面相对平整。基坑支护总体采用双排钻孔灌注桩及局部重力式深层水泥搅拌止水桩的支护设计方案，基坑内设300×200的排水沟。详基坑降排水平面布置图。由于轻型井点降水的降水深度有限，不能满足基坑降水要求，故采用降水深度更大的喷射井点降水。喷射井点根据其工作时使用的喷射介质的不同，分为喷水井点和喷气井点两种。其主要设备由喷射抱点、高压水泵(或空气压缩机)和管路系统组成。1.喷射井管分内管和外管两部分，内管下端装有喷射器，并与滤管相接。喷射器由喷嘴、混合室、扩散室等组成。表1喷射井点主要技术性能项目规格、性能项目规格、性能外管直径lOOmm(75)喷嘴至喉管始端距离25mm滤管直径lOOmm(75)喉管长与喷嘴直径比2内管直径38mm扩散管锥角8°、6°芯管直径38mm工作水量6m3／h喷嘴直径7mm吸入水量45m3／h喉管直径14mm工作水压力0.8MPa喉管长45mm降水深度24m注：l.适于土层：粉细砂层、粉砂土(K=1～lOm／d)；粉质粘土(K=0．1～lm／d)；2．过滤管长1.5m，外包一层70目铜纱网和一层塑料纱网，供水回水总管150mm。2.高压水泵用6SH6型或l50S78型高压水泵(流量为140～150m3／h，扬程78m)或多级高压土木工程施工课程设计3水泵(流量50～80m3／h，压力为0．7～0．8MPa)1-2台，每台可带动25～30根喷射井点管。3．循环水箱,钢板制,尺寸为2．5m×1．45m×1．2m。4．管路系统,包括进水、排水总管(直径l50mm，每套长60m)、接头、阀门、水表、溢流管、调压管等管件、零件及仪表。四.地质条件及水文情况1．地质情况本工程地形相对平坦。根据《岩土工程勘察报告》，该地区地质情况相当复杂，各层地质特征分述如下：①杂填土层：褐黑色、褐黄色，主要以砂砾，煤渣、块石,建筑垃圾，生活垃圾等混合堆填，结构松散，湿，局部可见厚层淤泥（塘泥），全场地分布；平均厚度为4.65米；②粉质粘土层：褐黄色，黄褐色，含有少量的铁锰质，可-硬塑状，饱和态。无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。全场地分布；平均厚度为3.07米；③粉土层：褐黄色，含少量的云母片及铁锰质，砂感较强，中密-密实，湿。摇震反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。全场地分布；平均厚度为1.34米；④中砂层：褐黄色，石英砂岩质的，含少量的云母片与铁锰质，砾径大于0.25mm的含量大于50%，松散-稍密，很湿，含量少量粘粒。该层在钻进时，必须跟管钻进，在动水压力作用下产生流动。下部局部可见有少量砾石。全场地分布；平均厚度为3.79米；⑤强风化砂质泥岩层：紫红色，结构大部分破坏，风化裂隙很发育，岩体破碎，干钻钻进困难，取芯不完整呈碎块状与土状。浸水后易变软，岩体外露易崩解。岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为V级；平均厚度为0.51米；⑥中风化砂质泥岩层：紫红色，风化裂隙发育，岩芯破碎至较完整，裂隙面可见有黑色氧化膜充填，结构面结合性一般。上部岩体完整程度为较破碎至较完整，下部岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为IV级。全场地控制；控制层厚为15.23-31.49米；2.水文、气象情况场地场地水文地质条件较简单，地下水类型主要为上层滞水与孔隙潜水和基岩裂隙水。上层滞水：存在于杂填土中，主要补给来源为大气降水及生活废水，其排泄条件良好，对基础施工影响较大。勘察时测得初见水位为：1.5～2.0m左右,稳定水位为：1.5～2.0m。上层滞水水位受大气降水影响大，随季节性降水多少而变化。土木工程施工课程设计4粉质粘土层、粉土为不含水层，为相对的隔水层。孔隙潜水：赋存于中砂层中，水量丰富，动态变化较大，与湘江河河水有动力联系，水位变化与河水有直接关系。岩石裂隙水：赋存于表面岩层风化裂隙中，主要补给来源为大气降水及相邻地下水的侧向补给。勘察时未测得其稳定水位。本工程野外施工中测得场地的初见水位为1.5～2.0m左右，混合稳定水位为1.5～2.0m左右。3.水文地质参数根据当地人工挖桩抽水试验经验，中砂的渗透系数为21m/d。五.降水量估算与降水井点施工1.基本参数据邻近场地抽水试验结果，降水深度范围内土层综合渗透系数k=21m/d。基坑设计水位降深S为9m(即地下水降至基坑底以下0.5m)，含水层厚度H取20.0m。2.基坑涌水量（Q）估算根据等代大井法估算了该基坑的涌水量，估算时采用下式：Q=1.366[K(2H-s)s]/lg(Ro/ro)式中Ro=R+roR=2s√KH=306.55mro=√（F/3.14）,F——基坑面积（基坑面积为3581.55m2）计算结果：Q=6165.59（m3/d）3.设备选用、主要材料用量选用多级高压水泵,流量50～80m3／h。每天抽水18小时则可满足要求：60m3×18小时×6台=6480m3。集水总管管径100mm长约242米；井点管管径38mm长13米，共140根，计1820米。井点管布置为间距两米，在转角处及基坑变形处加密。4、施工操作工艺1．喷射井点管的布置、井点管的埋设方法和要求，与轻型井点基本相同。基坑面积较大时，采用环形布置；基坑宽度小于10m时，采用单排线型布置；大于10m时作双排布置。喷射井管间距一般为2～3.5m；采用环形布置，进出口（道路）处的井点间距为5~7m。冲孔直径为400～600mm，深度比滤管底深1m以上。土木工程施工课程设计52．施工工艺程序为：设置泵房、安装进排水总管→水冲法或钻孔法成井→安装喷射井点管、填滤料→接通进水、排水总管，并与高压水泵或空气压缩机接通→将各井点管的外管管口与排水管接通，并通到循环水箱→启动高压水泵或空气压缩机抽取地下水→用离心泵排除循环水箱中多余的水→测量观测井中地下水位。3．安装前应对喷射井点管逐根冲洗，检查完好始可使用。井点管埋设直用套管冲枪（或钻机）成孔，加水及压缩空气排泥，当套管内含泥量经测定小于5％时，才下井管及灌砂，然后再将套管拔起。4．下井管时水泵应先开始运转，以使每下好一根井管，立即与总管接通（不接回水管）后及时进行单根试抽排泥，并测定真空度，待井管出水变清后为止，地面测定真空度不宜小于93.3kPa。全部井点管沉设完毕，再接通回水总管，全面试抽，然后让工作水循环进行正式工作。5．使用时开泵压力要小些（小于0.3MPa），以后再逐渐正常。抽水时如发现井管周围有泛砂冒水现象，应立即关闭井点管进行检修。工作水应保持清洁，试抽2d后应更换清水，以减轻工作水对喷嘴及水泵叶轮等的磨损，一般经7d左右即可稳定，开始挖土。六.施工注意事项1.喷射井点降水施工前，要查明地质、水文情况（包括地质构造、土层情况、水位变化标高、涌水量、渗透系数），编制详细的降水施工方案，选定降水设备，提出购置、加工配套数量，进行必要的试验、试运转，确保各项指标符合设计降低水位的要求。2.沉设井点管前，应先挖井点坑和排泥沟。井点坑直径应大于冲孔直径。冲孔直径不应小于400mm，冲孔深度应比滤管底深1m以上，冲孔完毕后，应立即沉设井点管。3.井点管埋设在孔中心，避免插入泥浆中堵塞滤管。在井点与孔壁之间及时用中粗砂填灌实，至离地面1.0～1.5m，最后再用粘土夯实封口。4.进水、回水总管与每根井点管的连接管均需安装阀门，以便调节使用和防止不抽水时，发生回水倒灌。井点管路接头应安装严密。5.喷射井点一般是将内外管和滤管组装在一起后沉设到井点孔内。井点管组装时，必须保持喷嘴与混合室中心线一致；组装后，每根井点管应在地面作泵水试验和真空度测定。地面测定真空度不宜小于93.1kPa。6.喷射井点抽水时，如发现井点管周围有翻砂冒水现象时，应立即关闭此井点，及时检查处理。土木工程施工课程设计6七.井点安装1.安装程序设置泵房、安装进排水总管→水冲法或钻孔法成井→安装喷射井点管、填滤料→接通进水、排水总管，并与高压水泵或空气压缩机接通→将各井点管的外管管口与排水管接通，并通到循环水箱→启动高压水泵或空气压缩机抽取地下水→用离心泵排除循环水箱中多余的水→测量观测井中地下水位。2.井点管埋设根据建设单位提供的测量控制点，测量放线确定井点位置，然后在井位先挖一个小土坑，深大约500mm，以便于冲击孔时集水、埋管时灌砂，并用水沟将小坑与集水坑连接，以便排泄多余水。用绞车将简易井架移到井点位置，将套管水枪对准井点位置，启动高压水泵，水压控制在0.4～0.8Mpa，在水枪高压水射流冲击下套管开始下沉，并不断地升降套管与水枪。一般含砂的粘土，按经验，套管落距在1000mm之内，在射水与套管冲切作用下，大约在10～15min时间之内，井点管可下沉10m左右，若遇到较厚的纯粘土时，沉管时间要延长，此时可增加高压水泵的压力，以达到加速沉管的速度。冲击孔的成孔直径应达到300～500mm,保证管壁与井点管之间有一定间隙，以便于填充砂石，冲孔深度应比滤管设计安置深度低1m，以防止冲击套管提升拔出时部分土塌落，并使滤管底部存有足够的砂石。井孔冲击成型后，应拔出冲击管，通过单滑轮，用绳索提起井点管插入井孔，井点管的上端应用木塞塞住，以防砂石或其他杂物进入，井在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层。该砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果，应注意一下几点：1.砂必须采用粗砂，以防止堵塞滤管的网眼。若没有现成的粗砂，可拉回几车砂，用筛子筛选出来，剩下的可作为砌筑砂浆用，也不浪费。2.滤管应放置在井孔的中间，砂石滤层的厚度应在60～100mm之间，以提高透水性，并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。3.填砂厚度要均匀，速度要快，填砂中途不得中断，以防孔壁塌土。4.砂石滤层的填充高度，至少要超过滤管顶以上1000～1800mm，一般应填至原地下水位线以上，以保证土层水流上下畅通。5.井点填砂后，井口以下1.0～1.5m用粘土封口压实，防止漏气而降低降水效果。（3）、冲击井管将￠15～30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗，直到流出清水为止。应遂土木工程施工课程设计7根进行清洗，避免出现“死井“。（4）、管路安装首先沿井点管线外侧，铺设集水毛管，并用胶垫螺栓把干管连接起来，主胶管与主管连接好，再用10＃铅丝绑好，防止管路不严漏气而降低整个管路的真空度。主管路的流水坡度按坡向泵房5‰的坡度并用砖将主干管垫好。并随时检查是否有地面塌陷，随时垫砖或填土，使不至于影响整条管线。(5)、检查管路检查集水—下管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象，发现这种情况应重新连接或用油腻子堵塞，重新拧紧法兰盘螺栓和胶管的铅丝，直至不漏气为止。在正式运转抽水之前必须进行试抽，以检查抽水设备运转是否正常，管路是否存在漏气现象。在水泵进水管上安装一个真空表，在水泵的出水管上安装一个压力表。为了观测降水深度