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在井点回灌技术中,主要的构造要求和施工措施

367 2021-11-30 10:29:44

(1)回灌井点构造要求

回灌井点系统由水源、流量表、水箱、总管、回灌井管组成。其工作方式恰好与降水系统相反。回灌井点的设计主要考虑井点的配置以及计算每一灌水井点的灌水能力,准确地计算其影响范围。

回灌井点的埋设深度,应按井点降水曲线、透水层的深度和土层渗透性来确定,一般宜设在长期降水曲线下1.0m 左右,并位于渗透性较好的土层中。

回灌井点的井管滤管长度应大于抽水井过滤段的长度,一般宜从地下水位以上0.5m处开始一直到井管底部,其构造与降水井点管基本相同。

回灌井点的间距应与降水井点相适应。

回灌井点与降水井点间的距离应根据降水、回灌水位曲线和场地条件而定,要避免回灌水重新回到降水井中,造成两井"相通势,难以形成有效地隔水帷幕。上海地区规定回灌井点与降水井点的间距不宜小于6m。

(2)回灌井点主要施工措施;

1)回灌井点埋设方法及质量要求与降水井点相同。

2)在回灌井点保护范围内设置水位观测井,测量地下水位标高,根据水位调节回灌水量,以便使原有建(构)筑物下的地下水位基本保持不变,从而达到控制沉降的目的。观测水位工作应由专人负责、定时观测,并作好记录。

3)在原有建(构)筑物上设置沉降监测点,进行精密水准测量,跟踪记录被保护建(构)筑物的沉降发展。

4)设置回灌井高位水箱,以满足注水压力的要求,水箱高度可根据回灌水量配置,回灌水一般靠水位差重力自流灌入土中。

5)做好回灌井点设置后的冲洗工作,冲洗方法一般是往回灌井点大量地注水后,迅速再进行抽水,尽可能地加大土层中水力梯度,除去地基内的细粒成分,提高灌水能力。6)回灌用水必须是清洁水,回灌设施应经常检查,防止堵塞。

7)回灌井点必须在降水井点启动前或在降水的同时向土中灌水,尽可能保持抽灌平衡。当一方停止工作时,另一方也停止工作,恢复工作也应同时进行。

【工程实例】

苏州某大厦轻型井点回灌施工技术

(1)工程概述

某大厦位于苏州新区,西面和北面与交通要道接壤,东面紧邻一栋新建的商城大厦。本工程建筑面积73000m2²,主楼地下2层,地上38层,裙房地下1层,地上2层,全高151m。

该工程自然地面标高一1.40m。场地土层由上至下依次为杂填土(一1.80m,均为底标高),耕植土(一2.69~一3.69m),粘土(一6.83~—6.99m),粉质粘土(-843~

一8.57m),粉砂(一19.49~一19.94m)。地下水位一3.20m,土层渗透系数(k)为 3.85m/d。裙房基础承台底标高一5.50m,座在粘土层上,主楼基础筏板底标高一12.25m,座在粉砂层上。

该工程土方施工,实施非封闭式二级井点降水,放坡机械开挖。一级轻型井点降水,保证控土至一5.50m,二级采用喷射井点降水,另增加三眼深井作辅助降水,保证主楼基坑由一5.5m挖至一12.25m。

(2)施工方案的选择

为了防止该工程在降水过程中造成邻近的商城大厦产生不均匀沉降,工程技术人员考虑了三种施工方案;1)在商城大厦与该工程之间打一排U形钢板桩,以保持降水时商城大厦的地下水位基本不变,但造价太高,且施工周期长;2)在两栋建筑物之间采用无砂混凝土管深井井点回灌措施,但由于商城大厦离该工程基坑边沿太近,深井成孔困难,也未能实施;3)根据商城大厦的地质条件(同本工程)及基坑分两次开挖、采取二级井点降水施工的情况,最后选定采用二级轻型井点回灌施工方案。

(3)二级轻型井点回灌施工技术1)回灌井点设备

回灌机系利用轻型井点降水使用的射流泵机组,略加改造,变抽水为注水,并在原机具上另增加一闸阀和一水表,以控制水流量。注水总管采用直径妇100钢管,每节长6m,分节连接。注水支管为直径<d)为38钢管,滤管长度(D为1.5m。

2)回灌井点设计

按 无压 非完整井计算,该工程基坑总涌水量Q=1901m²/d。商城大厦在该工程一侧,其所需回灌水量Q1按基坑总涌水量的1/4估算,并考虑补偿系数为2<即回灌水量仅有1/2流向商城大厦一侧),则所需回灌水量Q1;

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3)回灌并点施工

采用机械钻孔成孔,孔径 300mm。下管前将滤管管面用胶带包180°,使滤管一半的滤孔封死,下并管时使包胶带的管面朝向基坑,促使回灌水能大部分注入商城大厦一侧各土层中。

下并管后在并点管与孔壁之间用豆粒石作填料,上部并口处用粘土封口,厚度大于 2m,其中3根观测并并管四周全部用豆粒石回填。4)注水

为及时了解商城大厦地下水位变化的情况,及时调整回灌并点的注水量,分别在两处共设了6眼并。在一级回灌并点中抽出3根并点管为观测并,其深度分别为7m、12m、14-5m,观测回灌水位。由于地下水位的变化除受降水影响外,还与自然地下水位升降有关,所以还应在降水与回灌注水影响范围以外设置观测并,观测自然水位变化情况。该工程在商城大厦的西南面,离回灌并点平均距离约100m处,钻了3眼φ300无砂管并,深15m,用以观测工程附近自然水位的变化情况。

一级与二级回灌并点向商城大厦地下注水,系在基坑一级轻型并点与二级喷射并点降水通过试抽进入正常工作后,按对应次序同时进行。为防止滤管眼堵塞,回灌水则直接利用自来水。

在回灌前,通过观测并对商城大厦地下水位进行首次观测,注水后前两周每天观测4次,当水位变化基本稳定后,每天观测2次。在观测水位的同时并对机组的注水压力及注水流量作好记录。根据观测水位变化及时调整注水量,并保持水位相对稳定。通常水泵出水口工作压力约0.3MPa,所形成的真空约一0.06~—0.08MPa。

(4)沉降监测

为准确测定在降水与回灌注水期间商城大厦沉降情况,在商城大厦四周共设有11个沉降观测点,进行精密水准测量,初期每天观测一次,待地下水位基本稳定后,每3天观测一次。

(5)井点回灌效果

该工程采取井点回灌措施5个月,根据沉降观测,商城大厦沉降量最大为十4mm,主体结构在安全上未受到任何影响。回灌施工费用仅为采用钢板桩阻水费用的1/3。