管井井点降水技术的应用.doc

管井井点降水在邯钢新区炼钢主厂房柱基础开挖中的运用摘要：管井井点降水是一种简便、有效的降低地下水的技术措施，井点计算、施工观测是管井井点降水施工技术的关键环节。阐述了管井井点降水在邯钢新区炼钢主厂房柱基础开挖工程中的应用，得出了基坑降水十分成功、边坡无坍塌的结论，以完善管井井点降水技术，从而保证施工顺利进行。关键词：管井井点、降水、降水影响半径、地下水位、涌水量、施工方法一、工程概况1.1工程概况拟建邯钢新区250吨转炉系统炼钢工程位于邯钢中板以西、西外环以东、邯郸酒务楼村以南的范围内。场地原为耕地，地貌属沁河Ⅰ级阶地。炼钢主厂房场地较平坦，周边环境无不利影响。开挖范围内主要为①植物层；②、③非自重湿陷性粉质粘土层，场地周遍无建筑物，地下水位-6.0m。根据设计图纸，炼钢主厂房为独立柱基础分A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L共11列，间距24～27m不等；分1～15个轴线，间距20m～28m不等，柱基础承台位于列与轴线交点处。开挖基坑深浅不一（-3.1m～-9.1m不等），分布不连贯，大于5m的深基坑主要为-7.6m、-8.1m、-9.1m三种。其中-7.6m基坑主要分布在G列上，承台中心点间距28m；-8.1m基坑主要分布在H列与1～5轴交点处，E列与6～9轴交点处,承台中心点间距28m；-9.1m基坑分布在A列与6～9轴交点处,承台中心点间距28m。本工程±0.000相当于绝对标高73.800m。1.2地层条件根据中勘冶金勘察设计院有限公司提供的《岩土工程勘察报告》（2007年3月），施工场区地层从上至下依次为：分层编号岩土名称地层描述稠度、密度层厚（m）①植物层由粘性土组成，含大量植物根。松散0.37②非自重湿陷性粉质粘土褐黄－黄褐色，具大孔性。坚硬-硬塑3.9③非自重湿陷性粉质粘土褐黄－黄褐色，含姜结石，具大孔性。可塑－硬塑1.67③-2粉质粘土黄褐色，含氧化铁及多量姜结石，夹粉土薄层可塑－硬塑3.37④中砂黄褐色，颗粒呈圆形，含粘性土，颗粒不均，饱和稍密-中密0.77⑤卵石有火成岩碎块组成，亚圆形，一般粒径30-80mm，最大达100mm，孔隙中充填多量的粘性土和砂。稍密1.87⑥粘土岩黄褐－棕褐色，裂隙发育，半成岩状态。8.471.3水文地质条件本工程地下水类型为潜水，稳定水位埋深6.0m左右，主要受大气降水影响，由地下径流排泄，赋存于第③-2层粉质粘土，第④层中砂，第⑤层卵石中。该水对砼无腐蚀性，在干湿交替的条件下对砼结构中的钢筋有弱腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。含水层渗透系数分别为：第③-2层粉质粘土：2.0×10-6cm/s第④层中砂：6.0×10-3cm/s第⑤层卵石：2.0×10-1cm/s二、降水方案的选择由于基础开挖深度较深，地下水位较高，水量很大，且地下水主要分布在粘土和砂土中，处理不当将会出现流沙和土方塌方现象，甚至影响附近已建建筑物及道路的安全。因此为确保工程质量、安全、进度和周边道路的安全，结合以往成功的施工经验，经综合分析本工程拟采用管井井点降水，为地基基础施工提供必要条件。三、管井降水设计方案3.1降水基本理论井点降水是利用井(孔)在基坑周围和坑内同时抽水，把地下水位降低至基坑底面以下的降水方法。当地下水位高出基坑底面的标高较大，尤其是坑壁地层为松散的粉细砂、粉土或透水性较强的砂砾、卵石等地层，且地下水的补给源又比较充足，采用明沟排水坑壁易发生流砂、坍塌，影响施工时，可采用井点法降水。设计基坑降水系统需选用渗流公式确定井的数目、间距、深度、直径以及井的出水量等。3.2降水井点的布置根据本工程场地条件、开挖深度、周边环境等特点，本工程土方的开挖采用单个基坑分别开挖的方案：⑴对于深度小于5m的基坑，采用一级放坡，放坡系数1:0.75，开挖基槽时如有水出现进行明沟排水。每个基槽一角各设1个φ1000mm×1000mm集水井，基槽四周设300mm×300mm排水沟，用潜水泵抽水。⑵对于深度大于5m的基坑（基底标高-7.6m、-8.1m、-9.1m），采用二级放坡，放坡系数1:1，并采用管井井点降水，降水井深15m。降水井钻孔直径600mm,井管采用内径为400mm的无砂井管，井管管口高度高于地面500mm，井点沿深基坑四周布设，间距15m。3.3降水井点的计算3.3.1基坑涌水量计算（1）基坑类型：基坑属于均质含水层澘水完整井基坑,且基坑远离边界。（2）基坑简图：（3）计算公式：其中Q──基坑涌水量；k──渗透系数，k=58.46；H──澘水含水层厚度，H=6.00m；S──基坑水位降深，S=3.50m；R──降水影响半径，R=116.70m；r0──基坑等效半径,r0=14.00m。（4）计算结果：基坑涌水量Q=2448.83m3/d3.3.2基坑中心点水位降深计算（1）基坑类型：基坑属于