自制无砂管深井降水在深基坑施工中的应用__墨水学术,论文发表,发
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摘要:深井降水是目前深基坑施工当中普遍采用的一种降水方法,它具有施工方法简单,经济投入较低,排水效果良好及对施工平面布置干扰小的优点。本文介绍了在苏州新区深基坑污水管道安装施工中,采用自制无砂管深井井点法实现了成功降水的工艺过程,以供参考。
关键词:深井井点降水应用
一、前言
苏州新区东侧纵向路是新区西部路网中的主干道,其配套污水管道埋设较深(平均深度均在7.0m以下),且施工地带管涌流砂较多、水层土的渗透系数较大(K≥10-4cm/s)、地下水位高、且具有承压层间水的特点。管道安装采用沟槽大开挖的安装施工方法,施工前采取了自制无砂滤水管深井井点降水措施,水位降低至沟槽底面以下50cm,同时降低深部地层承压水头,防范流砂及突涌现象。这是其他井点降水方式不易解决的深层降水措施。
二、深井井点降水原理
深井井点降水的工作原理是利用深井进行重力集水,在井管内采用潜水泵进行排水以达到降水或降低承压水压力的目的。他适用于渗透系数较大(K≥10-4cm/s)、降水较深且含有承压层间水的砂土、砂质粉土。
三、无砂混凝土滤水管的制作
深井井点系统由深井、井管和潜水泵组成。其中井管宜采用壁厚3.5cm外径35cm的无砂混凝土管(简称无砂管)作为滤水管,每节制作长度为1.0m。无砂管的制作质量关系到滤水效果,我们采用0~0.8cm断级配石屑作为骨料(0.5~0.8cm含量占骨料70%以上),按水泥:石屑:水=1:6:3的重量比进行拌和C15混凝土,混凝土的塌落度控制在1~3cm范围。
圆管的模具采用两张厚度h≥1.5mm的铁皮,将两张铁皮卷成直径分别为35.0cm、28.0cm的两个圆筒,且分别用细铁丝捆扎固定。然后将较小圆筒套进大圆筒,形成同心圆后用木棍在小圆桶内横竖做好支撑。将拌制好的无砂混凝土浇筑进模具中并捣实,12小时后即可拆模成型进行养护。为了保证两端管口强度,在管口部位可单独浇筑长度约4cm的普通混凝土。
另外,还要制作一定数量上面直径35cm、底面直径30cm的圆台形井管底托(简称管托),用于向深井内下管。管托厚度15.0cm左右,中间留有直径8cm的圆孔(深井较深时便于下管时通气),圆孔部位可采用纱网在混凝土内布设。管托底面留有一道深约3.0cm的圆形凹槽,易于吊管完成后抽取绳索。
无砂管深井点降水构造示意图-1
四、深井井点施工工艺
对于采用坑外降水的方法,深井井点的布置根据基坑的平面形状及所需降水深度,井点一般沿工程基坑周围离开边坡上缘0.5~1.5m,井距一般为10~30米。采用深井降水时,应根据施工需要降水深度,含水层土壤渗透系数,影响半径等,计算涌水量,合理确定深井管间距,滤管长度和高度等。
此处以苏州新区污水管道深沟槽施工降水为例说明。新区路网内某段沟槽基坑底面尺寸50m×3m,深7.0m,沟槽开挖边坡=1:0.5。地下水位在自然地面以下1.0m,土质为砂质粉土,透水层在地下9m至16m之间,属承压层间水。含水层土的渗透系数k=20m∕d=2.31×10-2cm/s。
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•••透水层•••••••••••••
均质含水层承压水非完整井涌水量计算图-2
根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)中所列井点降水计算公式,并结合图示-2计算如下:
1、井点管长度H的确定
H≥H1+h+IL
其中:H1=7.0m,H=0.5m,I