大口徑井點降水工法

1、大口徑井點降水工法井點降水目前已被廣泛地應用于各類地下工程中，可用作上述工程的輔助措施，可降低水位，加強土體，改善施工條件，獲得良好的經濟、環(huán)境效益。1 特點1.1大口徑井點工法適用范圍較廣，既可適用于滲透性較強的砂性土，又可適用于滲透性較差的粘性土。1.2降深大，最大深度可達50m左右。1.3大口徑井點濾網過水面積大，有效地減少水躍現象，增加了降水深度。1.4在同樣達到降水效果的前提下，大口徑井點的間距較一般井點大，既節(jié)省成本、提高工效，又方便管理。1.5大口徑井點剛度大，當土體少量位移時，不易彎曲損壞，保證了降水的連續(xù)性。 1.6噴射井點是根據射流原理而設計、效率低、須選用較大功率的高壓水

2、泵提供工作水，故耗電量大，而大口徑井點一般是用小型深井潛水泵抽水，耗電量僅為噴射井點的30左右。1.7大口徑井點既可群體使用，也可任意編組或單根使用。1.8大口徑井點里的抽水設備可選性廣：既可選用小型深井潛水泵作重力降水，也可在潛水泵抽水的同時另加真空作真空降水，其次可直接放入噴射井點進行水氣并抽。2 適用范圍大口徑井管工法，不僅適用于各類砂性土、粘土，而且也適用于淤泥質粘性土。該工法適用降深范圍大，一般為850m，當需降低淤泥質土中含水量時，如果降深在20m以內，可在大口徑井管內放入噴射器，再將井管上口密封，形成真空排水，以縮短達到降水效果的時間。當降水深度超過20m時，可將小型深井潛水泵放

3、入井管內抽水(必要時也可將井管上端密封，另加入真空)同樣也能達到降水目的。遇到地層水源補給較豐富的場合，可將小型深井潛水泵直接從井管內抽水(即重力排水)也能把地下水降低。本工法一般適用大中型地下工程、深基坑開挖等工程。3 原理大口徑井點工法主要是將井點管埋設到一定探度的含水地層里，利用井管內外水位差，使土層里的地下水通過砂濾層、濾網流入井管。再被井管內的抽水泵排出地面。另外，也可利用地面上安裝的真空泵，通過管路連接，使井管內產生負壓，利用井管內外壓差，加速地下水的滲流，從而迫使降水區(qū)域內的地下水位快速下降，達到降低地下水之目的。 4施工順序和工藝流程4.1施工順序(圖1) 4.1.1鉆孔：鉆孔

4、深度井管埋設底標高11.5m，鉆孔直徑：800，垂直度1。4.1.2下井點管：鉆孔到達規(guī)定深度后，拔出潛水鉆機，即下入井點管到達設計標高，井管上端固定，防止井管維續(xù)下沉。4.1.3加砂：下入井點管后，立即向孔內加砂，黃砂規(guī)格按設計要求而選定。4.1.4抽水清孔：加好黃砂后的井點管要及時抽水清孔。4.1.5正式抽水：一般情況下，應在地下工程開挖前7天抽水，井測定水位觀測孔內水位是否達到設計要求，工程開挖施工過程中井點降水要連續(xù)進行。4.2工藝流程4.2.1打井點前準備工作：400井點管下部濾網管一般用60目尼龍布包扎，并要將所有孔眼全部包進，扎牢。4.2.2潛水電機的鉆頭直徑為800，鉆進速度控

5、制在每分鐘50cm，不宜太快、邊鉆孔、邊向鉆機加入壓力水，加水流量控制在1.3m3min，水壓為0.5Mpa。同時加入壓縮空氣，促使泥漿順利翻出孔口被排走。4.2.3鉆孔到位后，繼續(xù)向孔內加入清水，將孔內泥漿加以稀釋，拔出鉆機，要立即居中下入井點，在下井點過程中，井管可能會浮在某一標高上面下不去。要及時向井管內加入清水，增加井管自重，迫使下沉到位，嚴禁在坍孔情況下插入井管，凡遇坍孔，要拔出井管重新鉆孔。4.2.4砂濾層所用黃砂一般選取中粗偏粗，最好用1020目加工砂，加砂量由設計計算而定。4.2.5抽水清孔指井點管加砂后立即抽水，同時向孔內不斷加入清水，利用井管內外水位差，使夾在黃砂里的泥漿不

6、斷被井點抽出，提高砂濾層的透水性能。4.2.6正式抽水應在工程開挖前7天進行，通過群井持續(xù)抽水，測定觀測孔水位是否下降到設計要求，否則要查明原因，處理后才能正式開挖。5 材料要求大口徑井點工法主要有井點制作、鉆孔沉管、管路安裝等組成。5.1 400井點管既可用成品鋼管，也可用S6S7鋼板卷制，在焊接中要進行剖口焊接并進行焊接質量檢查以確保質量。5.2井點管的濾網包扎一般可選用60目尼龍網布或銅絲布，包扎過程中拉緊、扎牢，下井管前要檢查，有破損及時修補。5.3鉆孔用水應是可飲用的河水，井水及其他清潔水，若含有雜質有毒的工業(yè)水、海水和生活廢水等不應取用。 5.4井點總管安裝分為真空管路與排水管路兩

7、種。5.4.1真空管路一般選用4無縫鋼管，法蘭聯接，安裝后要泵壓，不得有損漏現象。5.4.2排水總管一般選用鋼管，所選口徑應根據總的排水量計算決定，安裝后泵壓并沖清管內雜質。5.5細黃砂中含有極細顆粒太多，容易使濾網孔眼堵塞，影響滲水效果，故不可作為井點管的砂濾層用料。必須選用中粗以上的黃砂，最好選用1020目工業(yè)砂作濾料。6 機具設備施工機具主要為配合井管搬運，鉆孔下井管拔井點等工序而配置見表1。表17 施工要點7.1大口徑井管內抽水泵規(guī)格型號的選擇以現場揚水試驗所得參數而定。7.2為避免下部承壓水壓力拱穿開挖基坑底板時，井點降水只需將承壓水壓力釋放即可，此時，井點間距可適當放大，或根據抽水

8、試驗結果布置。7.3沉井下沉放坡開挖或板樁護坡開挖，則需將地下水水位降至開挖土面以下0.51m。井點管應按封閉型布置。7.4當長距離開挖溝槽，井點管布置除了可與分段開挖相同步，還需考慮端頭超前降水長度。7.5為確保成孔質量，潛水鉆機鉆孔時，進深速度不宜過快。7.6鉆孔中凡發(fā)現水壓力不足以將泥漿翻出地面時，須及時增加工作水壓力和壓縮空氣用量。7.7鉆孔完畢后，拔鉆機下井點管加黃砂都要以最快速度進行以搶在坍孔前完成，保證井管抽水量。 7.8鉆孔前井點管黃砂及有關工具等都必須全部到位。7.9鉆孔過程中遇到停水、停電、鉆機不能繼續(xù)往下鉆，待水、電恢復正常后方能繼續(xù)進行。8勞動力組織400大口徑井點管工

9、法。分為井管加工制作總裝，排管路及鉆孔下井管兩道工序，前道工序的進行主要由機修工、電焊工、輔助工等組成，并由井點加工負責入統(tǒng)一協調。而后道工序主要由測量工、鉆機工、起重工、機修工、輔助工等組成，由井點系統(tǒng)負責入統(tǒng)一組織協調，具體勞動組織見表2。 表29 質量要求9.1所有焊接部分必須保證質量，不得有滲漏、砂眼。9.2砂濾層所用黃砂必須嚴格按要求選用。9.3下井點管時應先超沉一點，然后拔出，若井點管下不到標高，說明下部孔壁已坍，必須拔出重新鉆孔。9.4下井點管前，須對井點濾網布作進一步檢查，發(fā)現有破損要及時修補。9.5因井管內的抽水泵宜抽清水，當發(fā)現井管內泥漿水濃度較大時，要及時向管注入清水，加

10、以稀釋。9.6觀測孔內水位既反映井點抽水效果，又是工程能否開挖的重要依據，因此，觀測孔的質量要絕對保證，觀測孔的施工除了按井點管施工方法進行沉設外，還必須在砂加好后即刻用12橡皮管插入觀測孔底部，用清水將管內泥漿翻盡，然后觀察管內水位，如能緩緩下降，說明質量合格，否則為不合格。9.7如需向井點管內加真空，則井點管上口必須密封真空管路也必須密封不漏氣。9.8井點管抽出的地下水必須排到遠離開挖面的地方，嚴禁排出的水回流到開挖面。9.9鉆孔中，電纜線、水管、氣管必須隨鉆機鉆頭同步進行。9.10井點管抽水必須要有備用電源。10 安全措施應遵照國家頒發(fā)的建筑安裝工程安全技術規(guī)程和上海市建設委員會，上海市

11、市政工程管理局頒發(fā)的有關安全規(guī)定執(zhí)行。并落實如下安全注意事項。 10.1井點管制作安裝必須聽從安全技術負責人的統(tǒng)一指揮。10.2鉆機移位時，必須聽從機長統(tǒng)一指揮。10.3鉆機定位后必須墊實放穩(wěn)。10.4鉆孔前應同有關部門聯系好，摸清地下管線確切位置，制定切實可靠的措施保護好地下管線。10.5鉆孔時翻出的泥漿水應妥善處理好，不能污染環(huán)境。10.6在沉設井管加黃砂前，孔位旁所擱跳板應墊實，有關操作人員應穿防滑鞋，以免滑入孔內，引起事故。1l經濟效益大口徑井點工法推廣應用以來，已在8個重點工程和近10個一般工程中得到應用，其顯著的經濟效益已被許多單位認可，并主動采用。11.1地鐵101#端頭井槽壁開

12、挖：開挖面積約600m2，若選用噴射井點降水，至少要用50根井管，而改用大口徑井點管，只需在開挖面內布置6根(實際上只用4根，2根為備用)，總費用只占噴射井點管的28，直接經濟效益近6萬元，而且大口徑井點管加工簡單、數量少，易于管理，有利于加快施工進度。11.2超過10m深度的沉井，其周圍土體隨沉井下沉而不斷流失坍塌，如用噴射井點降水，則會發(fā)生井管彎曲，甚至折斷下沉，影響正常抽水，損壞率一般達50左右，采用大口徑井點管降水，因其整體剛度大，在實際使用中未發(fā)現有彎曲損壞現象，提高了重復使用率，節(jié)約了維修保養(yǎng)，增補井點管等方面的經費。11.3大口徑井點管運行時的耗電量僅為噴射井點管的2030，而井管內水位降深卻比噴射井點增加一倍以上，這在目前能源緊張的情況下，更顯示出其優(yōu)越性。12 工程實例121地鐵101端頭井槽壁開挖，面積為2030m，挖深14m左右，地質條件為3.2517m是一層厚度為13.5m的淤泥質粘土夾薄層少量粉砂，含水量在41.552.7之間，下部是灰黑色粉細砂承壓含水層，承壓水水頭為12m。邊開挖邊分層支撐。為降低下部承壓水水頭及改善開挖面內淤泥質粘土的施工條件；在開挖面內共布置了6根21m長的400大口徑井點實際開挖過程中只使用24根，收到了良好的降水效果，持續(xù)降水1月后，淤泥質粘土含水量減少