管井井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)和施工

1、收稿日期:20020218作者簡(jiǎn)介:于洪偉(1969)男黑龍江省綏化市人工程師。文章編號(hào):10077596(2003)04004201管井井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)和施工于洪偉1張曉東2趙?振3(1?綏化市供水總公司黑龍江?綏化?1520002?黑龍江省水利工程局直屬處黑龍江?哈爾濱?1500013?九三農(nóng)場(chǎng)管理局黑龍江?嫩江?161441)摘?要:在水利工程施工中如地下水位較高基礎(chǔ)開(kāi)挖前往往要先行降水文章闡述了管井井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)布置及鉆孔、過(guò)濾、

2、洗井質(zhì)量等關(guān)鍵工序的施工技術(shù)。關(guān)鍵詞:管井井點(diǎn)降水涌水量井點(diǎn)布置管井施工中圖分類(lèi)號(hào):TV223?5??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B??綏化市紅興水庫(kù)取水泵站工程位于呼蘭河灘地上地勢(shì)平坦緊靠呼蘭河地下水位較高一般埋深0?51?0m地質(zhì)條件主要分為5層:(1)壤土(0?51?0m)(2)淤泥質(zhì)土壤(0?5m)(3)中粗砂(1212?5m)(4)粘土(0?50?8m)(5)粉砂(3m)?；谏鲜龅刭|(zhì)條件地下水滲透系數(shù)較大補(bǔ)給十分豐富易產(chǎn)生流砂施工中我們采取

3、了管井井點(diǎn)降水的方法效果十分顯著。1?管井井點(diǎn)的設(shè)計(jì)1?1?井點(diǎn)系統(tǒng)的埋置深度井點(diǎn)管的入土深度應(yīng)根據(jù)降水深度及儲(chǔ)水層所有位置決定但必經(jīng)將濾水管埋入含水層內(nèi)并且比挖基坑底深0?91?2m。1?2?井點(diǎn)系統(tǒng)的布置原則井點(diǎn)的平面布置應(yīng)根據(jù)基坑的平面形態(tài)、大小、地質(zhì)和水文情況及降水深度而定要使建筑的主要部分包圍在井點(diǎn)系統(tǒng)之內(nèi)一般分為單排、雙排、環(huán)形3種布置方法該泵站開(kāi)挖面積較大應(yīng)沿基坑四周布置環(huán)形井點(diǎn)。1?3?涌水量計(jì)算可依據(jù)裘布依公式求出涌水

4、量:Q=1?366k(2HS)S?(1gR1gx0)Q?基坑總涌水量m3?dK?地基土滲透系數(shù)m?dH?含水層厚度R?抽水影響半徑X0?基坑假想半徑S?設(shè)計(jì)地下水降低值。其中X0=A?????A?基坑平面面積R=1?95sHK1?4?管井的數(shù)量及間距1?4?1?井點(diǎn)管需要根數(shù)n可按下式計(jì)算n=mQ?q??式中:q?單根井點(diǎn)管出水量(m3?d)q=6?5?dL3Kd?濾管直徑(m)L?濾管長(zhǎng)度(m)K?滲透系數(shù)(m?d)m?井點(diǎn)備用系數(shù)?

5、?取m=1?1。1?4?2?間距計(jì)算管距D=2(LB)?(n1)L、B?矩形井點(diǎn)的長(zhǎng)度和寬度求出的管距應(yīng)大于15d。1?5?井點(diǎn)的直徑?和鉆孔直徑d的確定井點(diǎn)直徑考慮鉆機(jī)和水泵安裝等因素一般為300?400mm鉆孔直徑主要考慮井壁外側(cè)砂礫石濾料厚度不小于100mm一般取150mm。1?6?濾管、濾料、濾網(wǎng)的選用(稱簡(jiǎn)!三濾?)1?6?1?管井濾管多采用素混凝土管和鋼管混凝土管有無(wú)砂透水管和花管。一般多采用無(wú)砂透水管效果好。1?6?2?濾

6、網(wǎng)分為銅網(wǎng)、泥龍網(wǎng)、棕樹(shù)網(wǎng)、一般鋼濾管多采用鋼網(wǎng)式尼龍網(wǎng)混凝土濾管多采用棕樹(shù)網(wǎng)較經(jīng)濟(jì)合理。1?6?3?濾料:粒徑應(yīng)不小于各層土質(zhì)最小顆粒的15倍粉砂和粘土層填2?5mm濾料中砂層填5?10mm濾料粗砂層填5?15mm濾料并控制含泥量不小于2%。2?管井井點(diǎn)的施工2?1?鉆孔及其準(zhǔn)備工作選用正反循環(huán)黃河牌鉆孔機(jī)鉆孔因鉆井直徑為700mm鉆頭直徑選用?600mm必須認(rèn)真做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作挖設(shè)泥漿池4#6#1?5m提前采用堿土造槳護(hù)壁r=1?2

7、6并加入電解質(zhì)火堿增加泥漿稠度坍孔嚴(yán)重的可加入(下轉(zhuǎn)第44頁(yè))42?黑龍江水利科技HeilongjiangScienceTechnologyofWaterConservancy2003年第4期?42003年、n=49年、a=%N?n因?yàn)橹挥衋=1時(shí)歷史洪水重現(xiàn)期和n年系列重現(xiàn)期呈連續(xù)系列。這按一般分別處理法就發(fā)生重疊但按本次建議方法就合理解決了這一難題。前例一般洪水的首位經(jīng)驗(yàn)頻率應(yīng)為0?02而按統(tǒng)一處理法結(jié)果為0?0299經(jīng)驗(yàn)頻率值人為

8、給加大了會(huì)直接影響到洪水參數(shù)的選擇。而分別處理法更接近經(jīng)驗(yàn)值即首位經(jīng)驗(yàn)頻率就是0?01次位洪水就是0?02。結(jié)果見(jiàn)表3。表3一般洪水首位處理對(duì)比表處理方法特大洪水序號(hào)(N=99年a=1)一般洪水(n=49年)11234??49首位連續(xù)處理法0?010?020?040?060?08??0?98統(tǒng)一處理法0?010?02990?04960?06940?0892??0?98??又如當(dāng)N=99年、n=33年即%N?n&1=2時(shí)確信n年首位又是N

9、年的第三位洪水從計(jì)算成果可以看出分別處理法更接近實(shí)際情況(系列考證法成果?因?yàn)橐芽甲C到n年系列首位洪水是N年系列的第三位洪水)。分析見(jiàn)表4。表4首位一般洪水經(jīng)驗(yàn)頻率分析成果表處理方法特大洪水序號(hào)(N=99年a=2)一般洪水(n=33年)12123首尾連續(xù)處理法0?010?020?02940?05880?0882統(tǒng)一處理法0?010?020?04880?07760?106長(zhǎng)系列法0?03??通過(guò)以上分析統(tǒng)一處理法一般洪水首位洪水經(jīng)驗(yàn)頻率顯

10、著偏大導(dǎo)致洪水參數(shù)均值偏大、Cv值偏小。首尾連續(xù)法由于考慮了一般洪水首位、歷史洪水末位洪水排位呈連續(xù)的所以一般洪水首位洪水接近長(zhǎng)系列值。建議采用連續(xù)處理法不能盲目應(yīng)用統(tǒng)一處理法分別處理法應(yīng)用更應(yīng)慎重。以哈爾濱實(shí)測(cè)1898~1998年洪水系列為例進(jìn)行分析。如哈爾濱有1898~1998年連續(xù)系列?？梢韵胂蠊枮I只有1949~1998年觀測(cè)資料。已知首位洪水是1998年Qm=23500m3?s次大洪水為1932年Qm=16200m3?s按照現(xiàn)

11、行方法一般取N=101年處理洪水個(gè)數(shù)為a=2。但現(xiàn)行的分別處理法首先是存在重疊問(wèn)題統(tǒng)一處理法就一般洪水前n位洪水經(jīng)驗(yàn)頻率也大于長(zhǎng)系列排隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)值。若按首尾連續(xù)原理法哈爾濱站只能處理一個(gè)歷史洪水即1998年為1898年以來(lái)的第一位洪水而1932年則為1949年以來(lái)的第一位洪水見(jiàn)表5。表5哈爾濱站洪水處理對(duì)比表處理方法特大洪水(N=101)一般洪水(n=49年)12123常用方法分別處理法(常規(guī))(1998年)(1932年)(1957年)(

12、1956年)0?060?00980?01960?020?040?0882統(tǒng)一處理法(1998年)(1932年)(1957年)(1956年)0?00980?01960?04880?07760?106首尾連續(xù)處理法(1998年)(1932年)(1957年)(1956年)0?00980?020?040?06長(zhǎng)系列0?00980?01960?01960?03920?0490??從比較結(jié)果可見(jiàn)分別處理法(常規(guī))N年a=2(1932年洪水)和n年的

13、第一位洪水(1957年洪水)頻率發(fā)生重疊統(tǒng)一處理法及首尾連續(xù)原理法都不會(huì)發(fā)生重疊現(xiàn)象且與長(zhǎng)系列比較本方法更接近長(zhǎng)系列因此值得推廣應(yīng)用。以上分析說(shuō)明我們提出的首尾連續(xù)原理法是對(duì)分別處理法的一種改進(jìn)將使分別處理法的應(yīng)用更加廣泛。(上接第42頁(yè))白漿土造漿并加入重晶粉或膨潤(rùn)土提高護(hù)壁成功率。鉆至設(shè)計(jì)深度后利用反循環(huán)鉆清孔10min。2?2?井管的下設(shè)清孔完畢后立即開(kāi)始下設(shè)濾管濾管外包設(shè)2層濾網(wǎng)設(shè)專(zhuān)人提前綁扎底部安放圓木底封槽內(nèi)設(shè)鋼絲繩專(zhuān)人控制

14、下設(shè)速度要保證接管內(nèi)側(cè)齊平便于水泵安放每節(jié)井管之間采用竹匹子連接8#線塑料布、瀝青提前按規(guī)格尺寸加工好接縫采用瀝青外側(cè)用30cm寬塑料布綁嚴(yán)以防止?jié)B漏泥砂。并隨時(shí)扶正使管位于鉆孔中心至地面頂部最好采用24m的不透水管便于施工完成后封井緊接著下設(shè)520mm卵石反濾層頂部管外側(cè)用3m深黃粘土填平。2?3?洗井從接管完結(jié)后開(kāi)始用50mm泵向管內(nèi)注入不斷的進(jìn)行反冼至濾料下完15min后可以形成過(guò)水通暢的濾層然后用100mm泵(80m3?h、揚(yáng)程

15、H=30m)從井內(nèi)連續(xù)不斷的向外抽水抽至潔凈水后洗井方為合格。3?施工體會(huì)3?1?優(yōu)點(diǎn)3?1?1?降水效果明顯基坑無(wú)擾動(dòng)、無(wú)稀泥流砂現(xiàn)象。3?1?2?無(wú)水施工無(wú)滑坡、塌方保證地基承載力。3?1?3?提高推土機(jī)械利用率縮短工期。3?2?缺點(diǎn)3?2?1?造價(jià)較高水泵、發(fā)電機(jī)占臺(tái)班量大。3?2?2?膠管用量大。3?3?注意事項(xiàng)3?3?1?保證泥漿護(hù)壁質(zhì)量避免塌孔。3?3?2?重視!三濾?質(zhì)量特別是洗井方法、時(shí)間保證電源使抽水必須連續(xù)。44?吳