井點(diǎn)降水方案設(shè)計(jì)

藍(lán)新幸

(黑龍江省林業(yè)設(shè)計(jì)研究院)

井點(diǎn)降水方案設(shè)計(jì)

藍(lán)新幸

(黑龍江省林業(yè)設(shè)計(jì)研究院)

介紹了井點(diǎn)降水方案設(shè)計(jì)。包括基坑總涌水量計(jì)算、井點(diǎn)降水方案的具體施工。

井點(diǎn);降水;方案;設(shè)計(jì)

1 基坑總涌水量計(jì)算

根據(jù)地質(zhì)資料顯示，主橋橋墩承臺(tái)處于粉細(xì)砂層，其結(jié)構(gòu)形式為3 110 cm(長)×1 510 cm(寬)×320 cm(高)棱柱承臺(tái)。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)資料及水文資料，承臺(tái)施工時(shí)采用一級環(huán)形井點(diǎn)降水、明挖基礎(chǔ)施工，分兩層進(jìn)行基坑開挖。承臺(tái)施工工期為7月1日至8月5日，預(yù)計(jì)水位為139.50 m，因此最深的降水深度為12.647 m+1 m(安全深度)=13.647 m。

22#和23#降水高度基本一致，以22#墩為例做以下降水方案。

以下對22#橋墩的井點(diǎn)降水方案進(jìn)行設(shè)計(jì)及驗(yàn)算。

橋墩承臺(tái)井點(diǎn)降水方案，根據(jù)承臺(tái)所處地層的滲透系數(shù)(粉細(xì)砂層取K=10)，本工程要求施工周期短的特點(diǎn)，采用一級環(huán)形井點(diǎn)群降水方案。井孔采用鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔，孔徑為1 000 mm;降水井管采用d=600 mm鋼筋籠外套鋼絲網(wǎng)及井底布;井管與井壁間采用級配良好的碎石進(jìn)行回填，碎石最大不超過20 mm。

確定井點(diǎn)管的埋設(shè)深度Ha(輕型井點(diǎn)，如圖1所示)。

圖1 輕型井點(diǎn)布置示意圖

井點(diǎn)管的濾管在透水層內(nèi)，埋深Ha可按以下公式計(jì)算

式中：Ha為井點(diǎn)的水泵軸至井點(diǎn)濾管底的深度，m;h1為井點(diǎn)的水泵軸至未抽水前的地下水位的高度，m;h2為原地下水位至基坑底的高度，m;r為基坑底中心至井點(diǎn)管中心的距離，m;m為井點(diǎn)抽水后的水力坡降線的坡比，對環(huán)形井點(diǎn)群輕型井點(diǎn)，m可用10～15，為了安全起見，取10;Δh為抽水后的地下水位距基坑底面的安全深度，一般為0.5～1.0 m;l為濾管長度，m。

可計(jì)算出Ha=17.24 m。

可知井管所處為無壓水層，基坑總涌水量Q可根據(jù)無壓非完全井群計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，公式如下

式中：H0為有效含水層厚度，可根據(jù)下表進(jìn)行查出，m;R0～R+r，R 可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 R=2S(HK)0.5計(jì)算，R=514.35 m;當(dāng)井群為不規(guī)則圖形時(shí)，r=(F/n)0.5進(jìn)行計(jì)算確定，r=17.9 m。

無壓非完全井有效層厚度H0計(jì)算公式見表1。

表1 H0與 S'關(guān)系

注：S'為井管內(nèi)水位降低值

單根井點(diǎn)出水量q

由于地層為細(xì)砂層，單根井點(diǎn)出水量q可按以下公式進(jìn)行計(jì)算

式中：q為單根井點(diǎn)出水量，m3/d;d為濾管外徑，m;l為濾管長度，m;K為滲透系數(shù)，m/d。

可計(jì)算單根井點(diǎn)出水量

確定井點(diǎn)管的數(shù)量n

可求得n數(shù)量為36根，其最小間距為3.63 m。

所設(shè)的井管最大的抽水能力，Q0=36×131.92=4 749.12 m3/d

安全系數(shù)，k=Q0/Q=4 749.12/4 285.31=1.1，故可判定方案可行。

抽水設(shè)備采用7.5 kW潛水泵，泵流量為50 m3/h，

2 井點(diǎn)降水方案的具體施工

降水井采用黃河鉆機(jī)成孔，孔徑D=1 000 mm，井管采用φ12鋼筋制成鋼筋籠，外裹鋼絲網(wǎng)及井底布，鋼筋籠下放至降水井后，在外側(cè)壁填筑小碎石作為濾料，采用吊車下放潛水泵，井底用鋼絲繩吊住潛水泵，并固定牢固。

井點(diǎn)降水使用時(shí)，一般應(yīng)連續(xù)抽水，時(shí)抽時(shí)停，濾網(wǎng)易堵塞出水混濁;同時(shí)由于中途停抽，地下水回升，也可能引起邊坡塌方等事故。須經(jīng)常檢查并采取措施，在抽水過程中，還應(yīng)檢查有無堵塞“死井”。死井太多，嚴(yán)重影響降水效果時(shí)，應(yīng)逐個(gè)用高壓水反復(fù)沖洗拔出重埋。

U442

C

1008-3383(2012)11-0083-01

2012-06-12