井點(diǎn)降水:基坑開挖前,在基坑四周預(yù)先埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井),在基坑開挖前和開挖過程中,利用抽水設(shè)備不斷抽出地下水,使地下水位降到坑底以下,直至土方和基礎(chǔ)工程施工結(jié)束為止。
對不同的土質(zhì)應(yīng)采用不同的降水形式,表1.16為常用的降水形式。表1.16 降水類型及適用條件
輕型井點(diǎn)(圖1.17)就是沿基坑周圍或一側(cè)以一定間距將井點(diǎn)管(下端為濾管)埋入蓄水層內(nèi),井點(diǎn)管上部與總管連接,利用抽水設(shè)備將地下水經(jīng)濾管進(jìn)入井管,經(jīng)總管不斷抽出,從而將地下水位降至坑底以下。輕型井點(diǎn)法適用于土壤的滲透系數(shù)為0.1~50m/d的土層中;降低水位深度:一級輕型井點(diǎn)3~6m,二級井點(diǎn)可達(dá)6~9m。
輕型井點(diǎn)設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成。管路系統(tǒng)包括濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管等。濾管(圖1.18)為進(jìn)水設(shè)備,其構(gòu)造是否合理對抽水設(shè)備影響很大。
1、輕型井點(diǎn)的布置
當(dāng)基坑或溝槽寬度小于6m,水位降低深度不超過5m時,可用單排線狀井點(diǎn)布置在地下水流的上游一側(cè),兩端延伸長度一般不小于溝槽寬度(圖1.19)。
在考慮到抽水設(shè)備的水頭損失以后,井點(diǎn)降水深度一般不超過6m。井點(diǎn)管的埋設(shè)深度H(不包括濾管)按下式計(jì)算(圖1.19(b)):
H≥H1+h+iL (1.14)式中 H1——井點(diǎn)管埋設(shè)面至基坑底的距離,m;
h——基坑中心處坑底面(單排井點(diǎn)時,為遠(yuǎn)離井點(diǎn)一側(cè)坑底邊緣)至降低后地下水位的距離,一般為0.5~1.0m;
i——地下水降落坡度;環(huán)狀井點(diǎn)為1/10,單排線狀井點(diǎn)為1/4;
L——井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離(單排井點(diǎn)中為井點(diǎn)管至基坑另一側(cè)的水平距離),m。
如寬度大于6m或土質(zhì)不定,滲透系數(shù)較大時,宜用雙排井點(diǎn),面積較大的基坑宜用環(huán)狀井點(diǎn)(圖1.20);為便于挖土機(jī)械和運(yùn)輸車輛出入基坑,可不封閉,布置為U形環(huán)狀井點(diǎn)。
當(dāng)一級井點(diǎn)系統(tǒng)達(dá)不到降水深度時,可采用二級井點(diǎn),即先挖去第一級井點(diǎn)所疏干的土,然后在基坑底部裝設(shè)第二級井點(diǎn),使降水深度增加(圖1.21)。
2、輕型井點(diǎn)設(shè)備
井管:φ38、φ51,長5~7m(常用6m),無縫鋼管,絲扣連濾管;
濾管:φ38、φ51,長1~1.7m,開孔φ12,開孔率20~25%,包濾網(wǎng);
總管:內(nèi)φ75~100無縫鋼管,每節(jié)4m,每隔0.8、1或1.2m有一短接口;
連接管:使用透明塑料管、膠管或鋼管,宜有閥門;
抽水設(shè)備:
真空泵(教材)――真空度高,體形大、耗能多、構(gòu)造復(fù)雜 射流泵(常用)――簡單、輕小、節(jié)能 隔膜泵(少用)3、計(jì)算涌水量Q:(環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng))(1)判斷井型
(2)無壓完整井井點(diǎn)計(jì)算(積分解)
(3)無壓非完整井群井系統(tǒng)涌水量計(jì)算(近似解)
(1)判斷井型(圖)按照濾管與不透水層的關(guān)系:(見圖1-19所示)
完整井――到不透水層 非完整井――未到不透水層.
按照是否承壓水層:(見圖1-19所示)
承壓井或無壓井
(2)無壓完整井群井井點(diǎn)計(jì)算(積分解)
Q=1.366K(2H-S)S / (lgR-lgX0)????(m3/d)
K――土層滲透系數(shù)(m/d);
H――含水層厚度(m);
S――水位降低值(m);
R――抽水影響半徑(m),R=1.95S(HK)1/2;
X0――環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的假想半徑(m);
當(dāng)長寬比A/B≯5時,X0=(F/π)1/2,否則分塊計(jì)算涌水量再累加。
F――井點(diǎn)系統(tǒng)所包圍的面積
4.確定井管的數(shù)量與間距(1)單井出水量:q=65πd l K1/3?????(m3/d)
d、l――濾管直徑、長度(m);
(2)最少井點(diǎn)數(shù):n’=1.1Q / q(根)
1.1--備用系數(shù)。
(3)最大井距:D’=L總管 / n’(m);
(4)確定井距:
15d≤井距D≤D’,且符合總管的接頭間距。
(5)確定井點(diǎn)數(shù):n=L總管/ D
5、輕型井點(diǎn)的安裝
輕型井點(diǎn)的施工分為準(zhǔn)備工作及井點(diǎn)系統(tǒng)安裝。
準(zhǔn)備工作包括井點(diǎn)設(shè)備、動力、水泵及必要材料準(zhǔn)備,排水溝的開挖,附近建筑物的標(biāo)高監(jiān)測以及防止附近建筑沉降的措施等。
埋設(shè)井點(diǎn)系統(tǒng)的順序:根據(jù)降水方案放線、挖管溝、布設(shè)總管、沖孔、下井點(diǎn)管、埋砂濾層、粘土封口、彎聯(lián)管連接井點(diǎn)管與總管、安裝抽水設(shè)備、試抽。
井點(diǎn)管的埋設(shè)一般用水沖法施工,分為沖孔(圖1.22(a))和埋管(圖1.22(b))兩個過程 。
6、輕型井點(diǎn)使用
輕型井點(diǎn)運(yùn)行后,應(yīng)保證連續(xù)不斷地抽水。
井點(diǎn)淤塞,一般可以通過聽管內(nèi)水流聲響、手摸管壁感到有振動、手觸摸管壁有冬暖夏涼的感覺等簡便方法檢查。
地下基礎(chǔ)工程(或構(gòu)筑物)竣工并進(jìn)行回填土后,停機(jī)拆除井點(diǎn)排水設(shè)備。