井点法深基坑降水施工技术

2012-09-06 00:54王强
城市建设理论研究 2012年22期
关键词:粉质压缩性粘土

王强

摘要:通过对华能营口热电厂翻车机工程深基坑降水工程实例,介绍井点法降水施工,重点介绍了井点法的施工工序、施工措施、施工要点等,可供类似工程借鉴。

关键词:深基坑降水井点

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

0 引言

华能营口热电厂翻车机工程厂址原为一废弃盐滩,距渤海沿海大堤不到1km,地质条件极差,淤泥质土厚度达8-14m,多呈软塑或流塑状态,这样的深基坑对支护要求及其严格,而基坑支护受降水影响最大,因此该工程对降水效果要求近乎苛刻,否则必将造成安全隐患。经过研究和分析,最终确定采用井点法降水,通过监测和实践检验,达到很好的效果,基底干燥,支护体系稳定,保证了基坑安全。

1、 工程概况和地质条件

该工程位于辽宁(营口)沿海产业基地,地貌以滨海平原为主,其北部属辽河三角洲平原,南部属滨海和河谷堆积平原。整个基坑包括翻车机、T-1转运站、C-1地道三个单位工程,C-1地道两端分别于翻车机和T-1转运站相连,翻车机基坑长35.4m,宽29m,基坑挖深约15 m, C-1地道宽13.6m,长12.9m,基坑深15m。T-1转运站基坑长25.7m,宽18.7m,基坑深18.24m,整个基坑开挖深度超过15m,属于一级基坑。具体位置及开挖标高详见图1(自然地面标高-1.00m)。

根据东北电力设计院的《岩土工程勘测报告》,厂区内地层为第四纪河口~滨海相沉积物,其中粉细砂、粉土层为较好的含水层,地下水类型为第四纪孔隙潜水及微承压水。地下水位埋深0.20m~2.10m。同时从观测结果得知:地下水位随海水潮位略有升降,说明地下水与海水之间存在水力联系。

场地内各层土的物理力学性质指标见表1

表1:各层土的物理力学性质指标

地层 岩土名称 承载力特征值fak(kPa) 压缩模量ES(MPa) 内摩擦角φ(°) 凝聚力

C(kPa) 备注

① 素填土 20 8.5 0 0 由一般粘性土、碎石、淤泥等组成,底部为坑底淤泥,分布在地表,层厚0.50m~2.00m。

② 粉质粘土 90 3.21 6 11.21 黄褐色或灰黄色,呈软塑-流塑状态,局部相变为粘土,中-高压缩性,层厚为0.40-3.30m。

③ 淤泥质粉质粘土 70 3.46 9 11.42 呈流塑状态,高压缩性,具有水平层理,夹有薄层粉土、粉砂及粉质粘土。层厚为8.00-14.00m。

④ 粉砂 220 12 32.0 0 颗粒成份以石英、长石为主,颗粒均匀,级配不好,磨圆较好,中密~密实状态,局部为特别密实,中低压缩性土,饱和。层厚5.90m~16.90m。

⑤1 粉砂 200 10.6 ----- ----- 颗粒成份以石英、长石为主,颗粒均匀,级配不好,磨圆较好,中密~密实状态,局部为特别密实,中低压缩性土,饱和,夹多薄层粉土及粉质粘土。该层在勘测区大部分地段普遍存在,层厚0.70m~13.40m。

⑤2 粉质粘土 140 4.5 ----- ----- 含铁质结核,呈软塑状态,局部流塑状态,中高压缩性,稍有光滑,无摇振反应,干强度、韧性中等,局部地段表现为有机质土。该层仅在勘测区部分地段存在,层厚0.60m~8.70m。

⑥ 粉质粘土 200 7.9 ----- ----- 含铁质结核,呈可塑~硬塑状态,中等压缩性,局部相变为中密~密实状态的粉土,切面稍有光滑,无摇振反应,干强度、韧性中等。该层在勘测区内普遍分布,层厚大于5.00m。

2、 方案的选择与确定

根据现场实际情况及以往经验,并通过验算,本工程基坑降水采用井点法。井深25m,降水井间距6~8m,采用自动潜水泵抽水,统一排至坑边排水管道内外排。

成井采用机械钻机凿井,井径600mm,下入直径300 mm的水泥砾石井管。孔壁与井管间填入直径5-10 mm的砾料,井口周围用粘土填实,井管外侧用沙网包裹。井的结构见。根据现场实际情况合理架设电缆、排水管道,同时预留好车道,每个井点要埋好松木杆,用以架设电缆和挂控制箱。

4、施工要点

4.1施工程序:

定位放线→冲击钻孔→管井布置→集水管布置→降水设备安装→深井降水→土方开挖挖至-8.7m并进行土钉墙支护→-8.7m至-19.24m锚杆护坡桩施工→土方开挖至-16m(-19.24m) 。

4.2 定位放线

根据平面布置图,先在平整好的场地上用白灰撒出管道的轮廓线,然后全场校正,确认无误后准备降水挖土。

4.3成井

钻孔机械选用CZ-22型,最大钻孔深度为150m,最大钻孔直径为800mm,冲击行程为350mm~1000mm,冲击频率为45次/分,冲击钻重量为2500Kg,卷筒提升率为20KN,驱动动力功率为22KW。井口需高出地面0.5m,并加盖井盖。

4.4 洗井

下管、投砾结束后,要立即洗井,可用污水泵抽清孔内泥浆,并达到水清砂净,井底无淤砂为准,改为清水泵继续洗井。

4.5下泵

洗井工作结束后,要下入潜水电泵,扬程30m,功率3000W,转速2850,流量20T/H。水泵与井底要保持0.3-0.5m的距离,每眼井要配备水位控制器和电源保护装置。

4.6 排水管道

集水管采用直径为159mm的钢管,排水系统连接要牢固,不得有漏水现象,各井要装有逆水阀。防止管道中的水向井中倒灌。

4.7维护措施

a、现场维护人员6人,由专职电工负责日常维护工作。

b、电缆架设要根据水泵功率的总瓦数,对总电缆及各分路电缆合理布设,每个水泵都要安装水位控制线和电源保护装置。

c、每天至少检查一次电源箱及电缆线工作情况是否正常,包括对电缆线的看护,防止其它施工人员或机械施工碰坏。

d、每天要检查水泵、控制器及水位电极线是否正常工作(白天黑天各一次),发现问题及时处理。

e、每天要检查一次排水管道是否正常,包括有无漏水情况,管道排水是否顺畅,发现问题及时处理。

f、现场维护人员要积极配合其它施工单位的工作,保证降水井维护工作安全顺利地进行。

4.8监测

降水监测工作:降水期间每隔1-2小时监测一次,检查电源、水泵的运转情况,发现故障或水位有明显上升,要立即处理。

4、结论

降水工作在基坑开挖前15天进行降水,经过水位监测,水平面标高低于基坑底部500mm以上,达到预期目的,基坑开挖后,基底干燥,降水效果良好,满足了施工要求。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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