井点降水在施工上的设计与应用

2011-04-17王福昌

科技传播 2011年9期

王福昌

中煤第六十八工程处，山东济宁 273500

1 工程概况

本工程为满洲里华能扎赉诺尔煤业有限责任公司灵东煤矿回煤暗道工程。该工程长168m，宽8m，底标高为-5.000m。自然地坪约为±0.000。本区含水层为第四系细砂及砾砂含水层。经本区井检孔抽水试验水文地质参数q=5.468～6.141L/sm,渗透系数k=6.025～7.575m/d，初见水位 3.9m～5.1m，静止水位 2.7m～4.3m，地下水类型为潜水。根据以上情况分析，水位降深为3m，决定采用轻型井点降水。

2 降水计算

2.1 涌水量计算

本工程按均质潜水非完整井基坑涌水量计算，按下式计算：

式中Q-基坑涌水量；k-渗透系数；取7.5m/d；H-潜水含水层厚度；取18m（根据地质报告）

hm=（H+h）/2=13.5m；S-基坑水位降深；取3m ；R-降水影响半径；r0-基坑等效半径

R=2S（kH）1/2=69.71m ；r0=0.29（a+b）=0.29×（175+15）=55.1m

式中a、b-分别为基坑的长、短边。计算得Q=2285m3/d

2.2 井数计算

n=1.1Q/q；Q-基坑总涌水量；q-设计单井出水量q=65∏rslk1/3

rs-过滤器直径（即井点管直径）；取0.025m；l—过滤器进水部分长度取1.0m

k-含水层的渗透系数取7.5m/d；q=10m3/d；经计算得n=252

2.3 最大井距

D=L/n=190×2/252=1.5m。为确保降水成功，根据现场情况，决定井距为1m。

2.4 井点布置

沿基坑外围四周呈环形布置，井点管距坑壁为1.2m，井点间距为1m。

2.5 井点管的埋深

Ha≥H1+h+iL+l；Ha-井点管的埋置深度（m）；H1—井点管埋设面至基坑底面的距离，取3.5m；h-基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离，取0.5m i-降水曲线坡度，取1/10；L-井点管中心至基坑中心的短边距离，取7.5m；l-滤管长度，取2m；经计算Ha=6.75m。取Ha=7m。

2.6 基坑中心点水位降低深度

S=H-{H2-Q/1.366k[lgR0-lg（r1r2……rn）/n]}1/2

r1、r2、r3……rn----各井距基坑中心距离

R0-基坑等效半径与降水影响半径之和R0=r0+R

经计算S=10m＞3m

3 施工

3.1 施工准备

3.1.1 井点管

Ф25无缝钢管，壁厚3.0mm，长7m，400根。一端2m长范围内，在管壁上钻Ф15的小圆孔，呈梅花状排列，孔距为25mm，外包两层滤网。

3.1.2 连接管

采用透明塑料管，与井点管和总管连接。

3.1.3 总管

Ф50钢管，壁厚为4mm，每节长度为4m～5m。

3.1.4 抽水设备

L-8射流泵，共9台，其中1台备用，自制反射水箱。

3.1.5 粗砂与豆石

3.1.6 场地平整以及其它前期准备

3.2 井点安装

3.2.1 安装程序

井点定位放线—凿孔安装埋设井点管—布置安装总管—井点管与总管连接—安装抽水设备—试抽与检查—正式投入降水程序。

3.2.2 井点管埋设

用冲孔法埋设井点管，孔深比滤管底部深0.5m～1.0m。在井管与孔壁间及时用洁净的粗砂填灌密实均匀。投入滤料数量应大于计算值的85%，在地面以下1m范围内用粘土封孔。

3.2.3 冲洗井管

将Ф15～Ф20的胶管插入井点管底部进行注水清洗，直到流出清水为止。应逐根进行清洗，避免出现“死井”。

3.2.4 安装管路

首先沿井点管线外侧，铺设集水总管，并用胶垫螺栓把总管连接起来，主干管连接水箱水泵，然后拔掉井点管上端的木塞，用塑料管与主管连接好，再用10号钢丝绑好，防止管路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0.5%的坡度并用砖将主干管垫好。

3.2.5 检查管路

检查各个接头在试抽水时是否有响声，即漏气现象，发现问题立即处理。在基坑中心位置设置一个观测井点，以便于观测井点水位下降情况。

3.3 抽水

井点使用前应进行试抽水，确认无漏水、漏气等异常现象后，应保证连续不断抽水。应备用双电源，以防断电。一般抽水3d～5d后水位降落漏斗渐趋稳定。出水规律一般时“先大后小、先混后清”。在抽水过程中，应定时观测水量、水位、真空度，并应使真空度保持在55kPa以上。正常降水时共八套抽水设备同时作业，沿长边每边四套，每套抽水设备的总管长度约为50m。另一台备用。