管井井點降水的設計和施工

1、收稿日期:20020218作者簡介:于洪偉(1969)男黑龍江省綏化市人工程師。文章編號:10077596(2003)04004201管井井點降水的設計和施工于洪偉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?九三農場管理局黑龍江?嫩江?161441)摘?要:在水利工程施工中如地下水位較高基礎開挖前往往要先行降水文章闡述了管井井點降水的設計布置及鉆孔、過濾、

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

3、了管井井點降水的方法效果十分顯著。1?管井井點的設計1?1?井點系統(tǒng)的埋置深度井點管的入土深度應根據(jù)降水深度及儲水層所有位置決定但必經(jīng)將濾水管埋入含水層內并且比挖基坑底深0?91?2m。1?2?井點系統(tǒng)的布置原則井點的平面布置應根據(jù)基坑的平面形態(tài)、大小、地質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系統(tǒng)之內一般分為單排、雙排、環(huán)形3種布置方法該泵站開挖面積較大應沿基坑四周布置環(huán)形井點。1?3?涌水量計算可依據(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?設計地下水降低值。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?井點管需要根數(shù)n可按下式計算n=mQ?q??式中:q?單根井點管出水量(m3?d)q=6?5?dL3Kd?濾管直徑(m)L?濾管長度(m)K?滲透系數(shù)(m?d)m?井點備用系數(shù)?

5、?取m=1?1。1?4?2?間距計算管距D=2(LB)?(n1)L、B?矩形井點的長度和寬度求出的管距應大于15d。1?5?井點的直徑?和鉆孔直徑d的確定井點直徑考慮鉆機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!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砂透水管和花管。一般多采用無砂透水管效果好。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網(wǎng)較經(jīng)濟合理。1?6?3?濾料:粒徑應不小于各層土質最小顆粒的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?管井井點的施工2?1?鉆孔及其準備工作選用正反循環(huán)黃河牌鉆孔機鉆孔因鉆井直徑為700mm鉆頭直徑選用?600mm必須認真做好各項準備工作挖設泥漿池4#6#1?5m提前采用堿土造槳護壁r=1?2

7、6并加入電解質火堿增加泥漿稠度坍孔嚴重的可加入(下轉第44頁)42?黑龍江水利科技HeilongjiangScienceTechnologyofWaterConservancy2003年第4期?42003年、n=49年、a=%N?n因為只有a=1時歷史洪水重現(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)驗頻率應為0?02而按統(tǒng)一處理法結果為0?0299經(jīng)驗頻率值人為

8、給加大了會直接影響到洪水參數(shù)的選擇。而分別處理法更接近經(jīng)驗值即首位經(jīng)驗頻率就是0?01次位洪水就是0?02。結果見表3。表3一般洪水首位處理對比表處理方法特大洪水序號(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N=99年、n=33年即%N?n&1=2時確信n年首位又是N

9、年的第三位洪水從計算成果可以看出分別處理法更接近實際情況(系列考證法成果?因為已考證到n年系列首位洪水是N年系列的第三位洪水)。分析見表4。表4首位一般洪水經(jīng)驗頻率分析成果表處理方法特大洪水序號(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長系列法0?03??通過以上分析統(tǒng)一處理法一般洪水首位洪水經(jīng)驗頻率顯

10、著偏大導致洪水參數(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系列值。建議采用連續(xù)處理法不能盲目應用統(tǒng)一處理法分別處理法應用更應慎重。以哈爾濱實測1898~1998年洪水系列為例進行分析。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年處理洪水個數(shù)為a=2。但現(xiàn)行的分別處理法首先是存在重疊問題統(tǒng)一處理法就一般洪水前n位洪水經(jīng)驗頻率也大于長系列排隊的經(jīng)驗值。若按首尾連續(xù)原理法哈爾濱站只能處理一個歷史洪水即1998年為1898年以來的第一位洪水而1932年則為1949年以來的第一位洪水見表5。表5哈爾濱站洪水處理對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長系列0?00980?01960?01960?03920?0490??從比較結果可見分別處理法(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)原理法都不會發(fā)生重疊現(xiàn)象且與長系列比較本方法更接近長系列因此值得推廣應用。以上分析說明我們提出的首尾連續(xù)原理法是對分別處理法的一種改進將使分別處理法的應用更加廣泛。(上接第42頁)白漿土造漿并加入重晶粉或膨潤土提高護壁成功率。鉆至設計深度后利用反循環(huán)鉆清孔10min。2?2?井管的下設清孔完畢后立即開始下設濾管濾管外包設2層濾網(wǎng)設專人提前綁扎底部安放圓木底封槽內設鋼絲繩專人控制

14、下設速度要保證接管內側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用30cm寬塑料布綁嚴以防止?jié)B漏泥砂。并隨時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520mm卵石反濾層頂部管外側用3m深黃粘土填平。2?3?洗井從接管完結后開始用50mm泵向管內注入不斷的進行反冼至濾料下完15min后可以形成過水通暢的濾層然后用100mm泵(80m3?h、揚程

15、H=30m)從井內連續(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3?1?優(yōu)點3?1?1?降水效果明顯基坑無擾動、無稀泥流砂現(xiàn)象。3?1?2?無水施工無滑坡、塌方保證地基承載力。3?1?3?提高推土機械利用率縮短工期。3?2?缺點3?2?1?造價較高水泵、發(fā)電機占臺班量大。3?2?2?膠管用量大。3?3?注意事項3?3?1?保證泥漿護壁質量避免塌孔。3?3?2?重視!三濾?質量特別是洗井方法、時間保證電源使抽水必須連續(xù)。44?吳