□崔家紅(商丘市水利局)
輕型井點在中小型水利工程施工中的應用
□崔家紅(商丘市水利局)
隨著國家對水利基礎設施投入的增加,輕型井點在中小型水利工程土方開挖、基礎處理等施工中廣泛應用。本文結合工程實際應用,簡要介紹輕型井點的設備規格、工作性能、施工工藝以及施工中應注意的事項和處理措施。
輕型井點;設備規格;施工工藝
在水利工程土方開挖、基礎處理等施工過程中,輕型井點降低地下水位具有設備簡單、使用靈活、裝拆方便、降水效果快、費用低等諸多優點。尤其在中小型水利工程基礎施工中,土層中含有大量細砂、粉砂或壤土,滲透系數為0.1~5.0m/d的土質,明排易引起管涌、塌方的情況特別適合此降水方法。施工時在基礎周圍或水位較高側埋設井點管深入開挖基層以下1.5~2.0m地層內,井點管上端通過連接軟管與集水總管連接,集水總管與真空泵相通,啟動抽水設備,地下水在真空泵吸力作用下,經濾水管進入井點管和集水總管,排出空氣后,由離心水泵的排水管排出,使地下水位降低到基坑底部高程以下。
用直徑38~55mm、長4~6m鋼管制作,下端為長1.5~2.0m的同直徑鉆有Ф5~10mm梅花形孔(間距20厘米左右)的濾管,濾管外纏8號鐵絲、間距20mm,外包尼龍窗紗二層、棕皮三層,再纏20號鐵絲、間距40mm扎緊。
用塑料透明管或黑色帶筋膠皮管,直徑38~55mm。
用直徑75~100mm鋼管、每節長4~6m,用同直徑膠皮管連接,每隔1.5m左右設一個連接井點管和連接管的鋼接頭。
用中粗砂或粒徑0.5~1.5cm石子,含泥量<1%,孔口上端用粘土填實。
1.往復式真空泵:V5型或V6型;生產率4.4m3/min;真空度100kPa,電動機功率5.5kW或7.5kW,轉速1450~1750r/min.
2.離心式水泵:B型或BA型;生產率20m3/h;揚程25m;抽吸真空高度7m,吸口直徑50mm;電動機功率2.8kW,轉速2900r/min。
作為一套產品,一個真空泵配兩臺離心式水泵(考慮備用),根據滲水量大小、降水深度等情況,可覆蓋50~70m長度范圍,配備集水總管15節、井點管60根左右。
放線定位→鋪設總管→沖孔→安裝井點管、填砂礫濾料、上部填粘土密封→用連接軟管將井點管與總管連接→安裝真空泵、離心泵和排水管→開動真空泵排氣、抽水→觀測地下水位變化及出水水質情況。
1.井點布置
根據基坑形狀范圍、水文地質情況、工程性質、降水深度與土質滲透性而定。當基坑(槽)寬度<6m,且降水深度不超過6m時,可采用設在基坑(槽)側的單排井點布置;當基坑面積較大時,用環形井點封閉布置,設備進出口處可適當留進出通道。
2.施工方法
井點管距離基坑壁≥1.5m,以防局部發生漏氣,濾管須埋入透水層內,總管標高的布置盡可能接近原有地下水位線,并沿抽水水流方向有0.25%~0.5%的上仰坡度,在排水總管邊及挖土范圍四周應設有排水溝,防止地面水流入施工范圍內,待基礎施工完成后,必須按設計要求進行回填土,然后方可拆去井點排水設備,拔出井點管所留的孔及時用粗砂填實,對地基有防滲要求時,孔口上端2m處用粘土填實。
3.井點管的埋設與使用
埋設井點管的孔徑為150~300mm,沖孔深度應比濾管底深0.5m左右,并須保持垂直,埋管時,井點管與孔壁間及時用粗砂灌實,勿使用細砂閉塞,灌砂時如管內水面同時上升則可認為合格。距地面下0.5~1.0m的深度內,應用粘土填塞防止漏氣。井點管埋設后,接通總管和抽水系統進行試抽水,同時檢查有無漏水、漏氣現象,出水是否正常。
輕型井點降水工作時,應保證連續不斷地抽水,正常的出水規律是:先大后小、先混后清,如出現不出水或一直較混、清后又混等現象時應立即檢查并采取處理措施。
一是,應保證降水的持續連慣,如中途長時間停止抽水或時抽時停,會導致井點管的濾網阻塞或塌方等事故。為此,要準備一定數量的備用電機、泵等設備和備用電源,防止發生停電或機具損壞時及時更換;二是,正常情況應是出水量保持穩定,如遇出水量突然變小的情況可檢查是否有異物填塞電機葉輪,集水總管、連接軟管或井點管處有無漏氣現象等;三是,在抽水過程中,特別是開始抽水時,應檢查有無井點管淤塞的“死井”,可通過“聽”管內水流聲、“看”管子表面是否潮濕等方法進行檢查。如“死井”數量超過10%則嚴重影響降水效果,應及時采取措施,采用高壓水反復沖洗處理;四是,如在冬季施工,應做好集水總管、軟管和井點管的保溫防凍,可在管外包裹棉氈等以防止因受凍而影響降水;五是,在抽水過程中,應經常檢查和調解離心泵的出水閥門以控制出水量,當地下水位降到所要求的高程后,要減少出水閥門流量,盡量使抽吸與排水保持均勻。
商丘市吳屯水庫除險加固工程、商丘市新三義寨引黃灌區節水改造民商虞干渠護砌工程,施工中均應用了輕型井點降水。通過應用效果及對比分析,采用輕型井點降水方法施工工期提前20多天,節約工程投資25萬元左右。與其他類別的井點相比施工方便靈活、方法易于掌握、節約工程投資。在中小型水利工程施工中得到了廣泛的應用。
2011-04-29