井点降水在某人工挖孔桩施工中的应用实录

维普资讯 http://www.cqvip.com ｊ叠叠　２ＯＯ７每　嚣１　ｊ冀ｊ叠一ｉｉ：。｜０■■誓：　：　：ｊ—ｊ　暑　井点降水在某人工挖孔桩施工中的应用实录　张祖军　（甘肃有色工程勘察设计研究院，甘肃兰州７３００００）　摘　要：介绍某工程人工挖孔桩基础采用井点降低地下水的设计与施工，为人工挖孔桩创造施工条件。　关键词：井点降水；设计与施工；人工挖孔桩　１工程概况　甘肃临洮县新添镇崖湾村蔬菜市场恒温库工程位于临洮县城北约　１７Ｋｍ、国道２１２线东侧，东距洮河约１Ｋｍ，主体建筑为单层，总高５．９ｍ，建　筑平面为２５．（￣ｘ９８．０ｒｎ，总建筑面积约２４５０ｍｚ，基础设计采用人工挖孔桩，　总高１０５根，桩长１４　１５．０ｒｎ，桩端持力层为卵石层。　２工程地质与水文地质条件　该工程场地属洮河右岸Ⅱ级阶地，其东部与黄土丘陵（洮河ＩⅡ级阶地）　接壤，地势东高西低，最大高差约２．１￣ｎ。场地上部土层为素填土、黄土状粉　土，下部土层为卵石层和砂质泥岩，其中素填土厚度约０５￣１２ｍ，黄土状粉　土厚度较大，为１１５～１４．３ｍ，卵石层埋深约１２９－１５３ｍ，厚度１．８－５．２ｍ，下部　砂质泥岩厚度大于５．１￣ｎ。　该工程场地东侧的黄土丘陵即洮河ＩⅡ级阶地，其基岩面高出本场地东　侧自然地面约３．１￣ｎ，其上叠置的卵石层厚度约２．１￣ｎ，卵石层上部是厚约　２０－－３１￣ｎ的黄土层，Ⅲ级阶地黄土层和卵石层中的地下水在砂质泥岩表面　转化为多组呈线状分布的泉水，几乎常年流动不息。通过东侧Ⅲ级阶地泉　水、场地周围农田灌溉水、大气降水以及场区Ⅱ级阶地含水层内部渗流的　补给，致使本场地地下水较丰富，主要赋存于下部黄土层和卵石层中，属孔　隙性潜水，稳定水位为１　１．５－１２．２ｍ。　３桩孔开挖施工情况　该工程于２００６年８月１８日进行桩基开挖施工，１０５根桩同时进行开　挖，当开挖深度达到１０ｍ左右时，因黄土含水量很高，出现软塑流塑状，井　底有渗水现象，给施工带来极大困难。　施工单位随即购置了大量混凝土井圈，井圈直径７５１￣ｎｍ，略小于井桩　外径８００ｍｍ，井圈高度约２００ｍｍ，壁厚１５ｍｍ，但在下井圈时，因井壁松软，　无法按预设方案平稳安放，最终导致井桩开挖施工仍难以进行。　４降水方案的选择　经过对本工程工程地质及水文地质条件分析，由于井桩深度１０ｍ以　下距地下水水位仅１．０－－２．［￣ｎ，受黄土层内毛细水的吸附作用，导致１０ｍ以　下黄土层含水量很高。本场地中黄土层的渗透性较差，卵石层则透水性较　好，下部的砂质泥岩则为相对隔水层，根据该工程勘察资料及邻近场地施　工的具体情况，对黄土的渗透系数取１＿Ｓｍ／ｄ，卵石层的渗透系数取５０　ｍ／ｄ，　决定采用管井井点降水法进行降水。　５降水井设计与施工　５．１降水井设计　５・１・１基坑涌水量　Ｑ　＝Ｉ　３６６×（２日一　—　二二—　）　ｓ．　…基坑涌水量（ｍ３…　——／ｄ）、　ｌｇ（Ｒ＋ｔｏ）一ｌｇｒｏ　Ｉ｝——含水层厚度（ｍ），本场地｝　５．５ｍ　渗透系数（ｍ／ｄ），本场地黄土层Ｋ＝ｌＳｍ／ｄ，卵石层Ｋ－－５０ｍ／ｄ，计　算时取含水层渗透系数的加权平均值，Ｋ：　：　：　±！　：　＝３１／ｍｄ　Ｓ＿—＿平均水位降深㈤，取Ｓ＝３．１￣ｎ　ｌ　’　Ｒ——引用影响半径　Ｒ＿２　、／ＫＨ－－－８３．８ｍ　基坑半径，ｒｏ＝４Ｆ／３．１４＝Ｏ．５６４ｘ４９８×２５＝２８．０ｍ　由此计算基坑涌水量Ｑ＝２１１７．３　ｍ３／ｄ　５．１．２单井出水量计算　ｑ　＝ｌｄｘ２４／￣＂单井出水量Ｏｒ　ｌ一过滤器浸没长度（ｍ），取２．０ｍ　ｄ——过滤器外径（ｍｍ），取３８１￣ｎｍ　ａ一经验系数，查表取５２　由上式计算单井出水量ｑ　＝３５０．７　ｍ３／ｄ　５．１．３降水井数量　ｎ＝ｌ、ｌｘＱ／ｑ　＝ｌ＿ｌｘ２１　１７．３／３５０．７＝６．６４，取ｎ＝７口　５．１４井深确定。考虑到施工地面及相对隔水层（即砂质泥岩）有较大的　起伏，在实际操作时终孔深度一般进入砂质泥岩内２．５ｍ即可，实际井深约　１７．８￣２１．４ｍ。最终在整个场地布设降水井７口，沿场地中部由东向西呈线状　均匀分布，井距约１４．０ｍ，降水井与最近基桩距离不宜小于２．０ｍ。　５＿２降水井施工。降水井成孔采用‘ｐ５５０ｍｍ冲击钻机，泥浆护壁，从地　面开始钻进，进入基岩（砂质泥岩）２５ｍ后终孔。　采用外径‘Ｐ３８０ｍｍ的高强度水泥预制管作为井管、过滤管和沉淀管，　井孔达到预定深度后，按顺序吊人沉淀管、过滤管、井管等，各管节接头处　应焊接牢固，在井管与井壁间填充１０－－２１￣ｎｍ厚的纯净砾石作为滤水层，并　利用压缩空气对其反复冲洗，直至井管内水由浑变清为止，每口井配备两　台Ｑｗ３ｏ．－－２５型潜水电泵，其中一台下入井内过滤管底部，另一台备用，各　井点的水抽出后，通过排水管道直接排至场地北侧的农田灌溉水渠。　井点施工工艺流程为：井点测量定位一挖井口一安装护筒一钻机就　位一钻孔一吊设井管一回填滤料一井内清洗—井管内下设潜水泵一安装　抽水管线及控制电路一排水一降水完毕—封井。　６施工中的注意事项　６１井点使用时，应在每口井成井后立即抽水，不必等所有井全部成井　后再抽水。　６．２抽水作业过程中应派专人对邻近建筑物或构筑物进行观测，如发　现邻近建筑物或构筑物出现裂缝等现象，应立即停止抽水。　６３设专人经常观测井内的水位变化，当井内潜水泵损坏或井内水位　降低太快以至于使潜水泵悬空等现象时应及时更换潜水泵，当井内抽水量　变小或出水口水量忽大忽小时，应检查排水管道是否出现折叠、破损或漏　气等，发现问题应及时解决。　６Ａ过滤器的安放在沉淀管上部，其位置应位于主要含水层（卵石层）　的中下部，潜水泵则放置在过滤器底部，这样才能最大限度发挥降水功能。　７降水过程　该工程从２００６年８月１８日开始水井施工，除中途因停电等因素外，　基本上每天（２４ｄ）成井一口，至２００６年８月２８日全部施工完毕，所有７口　降水井全面抽水，因上部黄土层渗透系数小，渗透速度慢，在连续抽水１５～　２０ｄ后，水位降深基本达到预定要求，具体施工中发现东侧卵石层厚度１．８～　３．５ｍ，中部卵石层厚度４每５．１ｍ，西部卵石层厚度达５５－６．０ｍ，导致场地东侧　降水效果不如西侧，又由于含水层内部的地下水径流方向是由东南至西　北，致使场地北侧的降水效果也不如南侧理想，所以在井桩开挖的顺序上　根据实际降水效果做了调整，即先开挖西侧、南侧井桩，后挖东侧、北侧井　桩，在井桩开挖过程中降水井的抽排水工作不能停顿，按此方案至９月１５　１３所有井桩顺利成孔并浇注。　８结论与建议　该工程采用井点降水法有效地降低了地下水位，从而保证了现场处于　雨季地下水位较高的情况下安全顺利地完成了人工挖孔桩的施工，这种做　法在相同地段的人工挖孔桩基础施工中是一个较为成功的范例。　８．１采用了场地内部而非传统的建筑物四周边线布置降水井的做法，　既少占用有限的施工场地，又减少了降水井的个数，体现了既经济又有效　的工程降水理念。　８．２外围桩特别是场地东侧和北侧降水效果较差，主要原因是该区含　水层变化较大，尤其是渗透条件较好的卵石层较薄，而渗透条件较差的黄　土层则相对较厚，加之地下水来水方向为东南方，故布置降水井孔时应适　当向场地南侧偏移，在东、北应根据降水效果适当增加一定数量的降水井，　这样有可能整体缩短降水时间，降水效果应更好些。　８．３根据现场降水效果的不均匀性，为降低井桩开挖难度，应先开挖降　水效果较好的地段，在井桩开挖期间，所有降水井均应不间断抽水，直至所　有井桩浇注完毕。　８Ａ井管与井壁间滤水层厚度应均匀，且应￣８０ｍｍ，并且选用１Ｏ～　２０Ⅱ一的干净砾石进行填充。　参考文献　【１］工程地质手册（第三版）［ＭＪ．北京：中国建筑工业出版社、　『２ｌ林宗元．岩土工程治理手册『　沈阳：辽宁科学技术出版社．　『３１温特科恩，方晓阳．基础工程手册［Ｍ１．北京：中国建筑工业出版社．　作者简介：张祖军，男（１９７０－－），１９９２年毕业于桂林工学院水工系。