轻型井点降水在桥梁基坑施工中应用的探讨.doc

桥梁基坑施工中对地下水处理的探讨摘要：以福建省福州市某闽江大桥为工程实例，阐述了轻型井点降水在基坑开挖方面的应用。关键词：井点降水 基坑 应用工程概况：本工程地处福州省福州市闽侯县内，属福州盆地西缘丘陵坡地冲海积平原地貌，地貌为闽江一级阶地、河谷河漫滩及残丘坡地。桥址区地表上覆第四系全新统长乐组冲海积层，下部为第四系残坡积层，下伏侏罗纪系上统南园组凝灰熔岩、燕山早期侵入花岗闪长岩及其风化层。大桥上部构造引桥采用4*35米+5*35米+4*35米PC连续T梁+3*40米+3*40米+3*40米PC连续T梁、主桥采用70+4*110+70米变截面连续-刚构箱梁，下部构造主桥采用箱墩，钻孔桩根底，引桥采用柱式墩，钻孔群桩或单排桩根底。下部构造施工时由于地下水位丰富，无法直接进展基坑开挖，需对地下水进展处理。1地下水处理方案选择地下水处理有多种可行的方法，从降水方式来说可分为止水法与排水法两大类。11止水法止水法即通过有效的手段在基坑周围形成一个“围墙，将地下水止于“围墙外，主要有沉井法、灌浆法、地下连续墙法等。由于止水法相对本钱较高、施工难度较大、对环境会产生一定污染，近年来在工程中较少使用，因此本工程也不采用。12排水法排水法是将基坑范围内地表水与地下水排除，主要有集水井排水、井点降水等方法。集水井具有出水量大，不受吸程限制，降水深度深等特点，但其一次性投入过大，成井质量要求高，不适于本工程。面井点降水适用于具有不同几何形状的基坑，具有克制流砂，稳定边坡的作用，且本工程基坑开挖深度小于3m，因此考虑采用此方法进展地下水处理。2井点降水方案设计轻型井点降水由井点管、过滤管、集水总管、主管、阀门等组成管路系统。抽水设备启动，在井点系统中形成真空，并在井点周围一定范围形成一个真空区，真空区通过砂井扩展到一定范围，在真空的作用下，井点附近的地下水通过砂井，经过滤器被强制性吸入井点系统内而使井点附近的地下水位得到降低，这样井点附近的地下水位与真空区外的地下水位之间存在一个水头差，在该水头差的作用下，真空区外的地下水在重力作用下往真空区流动，形成一定范围的降水漏斗抛物线，到达降水目地1。21工程实例本文以一承台基坑为例进展方案设计，该承台长12m，宽，承台底相对地面标高为，地下水位相对标高为，挖土边坡坡度为1：0.5，查看地质勘察资料，该处地面以下为杂土，此层以下为亚砂土层，再往下为粘土层。22井点管位置布置见图一井点管布置在基坑边坡外1m，即按×14m的平面尺寸布置一周，要求降水深度S=4.5-1.2+0.5=5m为基坑中央最深挖掘面至降水曲线点的平安距离，因此采用一级轻型井点系统即可满足要求，总管与井点布置在同一水平面上。由于井点系统布置处至下面不透水粘土层的深度为，因此井点采用长度为直径为40的钢管井管长,外露,滤管长1m，滤管底距离不透水粘土层仅有，可按无压完整井进展设计与计算。23基坑总涌水量及单井出水量计算2见图二含水层厚度：H=降水深度：S=基坑假想半径：由于该基坑长宽比18.5/14<5,所以可简化为一个假想为半径为R0的圆井进展计算 A、B分别为井点管布置的长与宽抽水影响半径：K为渗透系数，此处取10m/d;基坑总涌水量：单井出水量：d过滤管外径，d=40；L过滤管长度m；a与含水层渗透系数有关的经历系数，取130井点管数量：根，取32根在基坑四角处井点管应加密，考虑每个加2根井点管，增加总数量为8根井点管平均间距：,取/根井点管布置数量根，取50根3井点降水方案实施31井点管埋设井点管数量及间距确定后，采用70mm的冲水管进展冲孔，冲水管压力使用高压泵循环抽送，水压控制在0.2MPa0.5 MPa之间，冲孔时冲管要垂直插入土中，并做上下左右摆动，加剧砂土的松动，冲击孔的成孔直径为150200，保证管壁与井点管间隙，以便于填充砂石，冲孔深度要比滤管设计安装的位置深50以上，以防止冲击套管提升拔出时局部孔口土塌落，保证滤管底部能存足够的砂石。孔冲好后，将1530的胶管插入冲好的孔底部进展注水清洗，直到流出清水为止，冲孔应逐根进展清洗，防止出现“死井现象。孔清洗好后，将井点管插入，插到设计位置后，采用砂砾对井点管与孔之间的间隙进展填充，填充至地下水位标高后改用粘土进展堵塞，以防漏气影响真空度。32管路安装及检查井点管埋设完毕接通总管，总管铺设在井点管外侧50处，铺设前应先挖设沟槽，将配好的总管逐根放入沟内，总管与总管间采用法兰盘进展连接，连接时添加橡胶密封圈；总管与井点管间用胶管连接好，并用铁丝绑扎结实，防止因管路漏气面降低整个系统的真空度。整个管路安装完毕后，应进展试抽，检查有无漏气、淤塞情况，出水是否正常，如有异常情况应立即进展检修，检修后压力表在0.15MPa0.2 MPa，真空度不低于60MPa,说明系统正常可能使用3。33降水系统使用试抽没问题后即可正式投入使用，使用时应连续不断的抽水，并配备备用电源以防断电，正常出水规律是“先大后小，先浑后清，一般抽水35天后，水位下降，漏斗根本趋于稳定，此时可在基坑中央试探性的开挖，查看水位是否降到理想位置。假设到达预想效果那么可进展开挖，进展承台施工，待承台混凝土拆模后即可撤除井点管回填基坑，注意在承台拆模前降水必须连续进展。4井点降水须注意问题井点降水在降低地下水位后，土层会产生固结，即会在抽水影响半径范围内引起地面沉降，将对周围已有的地面建筑物带来一定程度的危害。为防止因抽水而引起周围建筑发生沉降，可采用回灌的方式对基坑外的地下水进展补给，该方法就是在抽水影响半径范围内建筑物的附近预先冲一排孔，勘查记录好降水前的水位，在进展抽水降水的同时向这些预留的孔内灌水，保持孔内水位与降水前一样，以此来防止因水位下降引起地面沉降给已有建筑物带来危害4。本工程处于河滩地区，周围无其它建筑物，根底均为深桩根底，不会受沉降影响，因此不需进展回灌处理。5结语通过本工程80多个降水的实例证明，轻型井点降水在该地区使用相当成功，流砂、流泥现象出极少出现，极大的改善了施工条件，取得了良好的经济效益。第 6 页