【摘 要】 以常州市江边污水处理厂二期项目中沉池的基坑管井降水施工为例,介绍了在基坑管井降水施工的方法、工艺、技术要点及注意事项,可对类似的基坑管井降水施工提供科学可靠的施工技术和方案。
【关键词】 基坑管井降水;管井布置;降水计算;施工流程
【中图分类号】 TU753.66 【文献标识码】 A【文章编号】 1727-5123(2009)03-016-02
1工程概况
常州市江边污水处理厂二期工程位于常州市北新区纡塘镇江边污水厂内,拟将原出水水质一级B提高到一级A,日处理能力20万吨。共由二次提升泵房、污泥回流泵房、输水渠、水解酸化池、细格栅及旋流沉砂池、中沉池、A/A/O池、二沉池、污泥浓缩池、配泥井、脱水机房改造、鼓风机房改造、粗格栅井、进水泵房、配电间十五个单体及室外工程组成。其中新建中间沉淀池2座,位于新建水解酸化池东面,新建二沉池北面,为圆形池类建筑,圆池直径为60m,底板上表面标高为绝对标高0.30m,中心圆底板上标高为-4.70m,底板从四周坡向中心圆。根据现场水文地质情况,需进行基坑管井降水施工。现场水文地质情况如下表所示:
拟建场地地处长江下游三角洲冲积平原,地下水按其埋藏条件可分为上层滞水和承压水,上层滞水埋藏于①层填土中,其主要补给源为大气降水、人工用水,主要以蒸腾作用排泄,上层滞水稳定水位埋深为0.4～1.8m,平均标高为黄海高程5.5m,经调查,上层滞水水位年变化幅度约为1.0m。
承压水埋藏于④层粉土夹粉质粘土、⑤1层粉细砂、⑤2层粉细砂、⑦层粉细砂中,其主要受长江水的侧向补给,排泄途径亦相同,水量较丰富。勘察期间测得其稳定水位平均为黄海高程-1.75m。经调查,承压水近年最高水头标高约为黄海高程1.00m左右。地质勘测时对承压含水层进行了非稳定流抽水试验,测得承压含水层综合渗透系数为3.5m/d。
中沉池基坑开挖至④层粉土夹粉质粘土、⑤1层粉细砂,将遇到承压水,基坑开挖至设计标高之前进行管井降水。
2管井降水方案选择、管井布置
2.1管井布置。中沉池底板设有4条1m宽发射状后浇带,1条1m宽环向后浇带,如下图所示:
在基坑开挖过程中,进行管井降水,管井布置为环向,分内外两圈,外圈均布设置在环向后浇带中,共设8个?�I180深度10m,内圈设置在中心圆周边,共设4个?�I300深度15m。
2.2降水计算。
2.2.1基坑等效半径r0:r0=31m
2.2.2影响半径R:R=2S
式中:H为含水层厚,取(6.2+5.45)11.65m;
S为降深,取11.65m;
k为渗透系数,取3.5m/d。
则 R≈149m
2.2.3基坑涌水量Q:Q=
将以上参数代入上式得:Q≈854m3/d
2.2.4管井单井出水量能力q:q=×24
式中:l'为过滤器淹没段长度,取5m;
d为过滤器外径,取400mm;
γ'为经验系数,
综合考虑,q取60 m3/d
2.2.5确定管井数量n:n=1.1×≈14
为加快施工进度及降水效果,根据基坑开挖情况,外圈设8个?�I180深度为10m,先进行降水,内圈设4个?�I300深度为15m。
2.2.6确定管井井间距:
外圈井间距a=2×3.14×16.5/8=13m
内圈井布置在中心圆周边R=4.5m
井间距a=2×3.14×4.5/4=7m
管井降水示意图:
2.3坑壁残留滞水的处理。基坑侧壁在潜水层分布范围有可能会出现少量的残留滞水,可采取相应位置插入引流管,引入坑底积水坑集中排走的措施进行处理。
2.4地面防渗措施:①严格控制基坑四周的用水点。②基坑四周修筑排水沟或管,防止人工或雨水流入坑内。③妥善处理各种管道渗漏水。
2.5基坑四周地面沉降观测及其预防措施。因降水有可能造成地面附加沉降,经计算其附加沉降量不大,对周围建筑物、构筑物(包括地铁)影响较小。
为安全起见,基坑四周地面设置一定数量的观测点,以对地面沉降进行监测。若地面沉降量较大,对相关建筑物造成影响时,需及时采取有效的保护措施,如立即减少管井抽水量、必要时设置回灌井或增设帷幕防渗墙等。
3降水管井施工
3.1工艺流程。
3.2降水井施工。管井施工工艺流程:成孔→下管→填料。①成孔:现场放线后,按设计深度成孔。②下管:成孔完毕应立即下滤水管,下管时要垂直居中。③填料:井滤料(现场采用粗砂)从井口四周均匀回填,防止将井管挤偏,井顶离地面1.0m用粘性土回填至地面,井口要加盖。
3.3排水系统的安装。
3.3.1排水管布置根据现场施工进度调整,以不影响底板钢筋绑扎及混凝土浇捣为宜,直接排进周边厂区放空管。具体排放口根据现场情况再定。抽水:用潜水泵抽水,水泵下至距井底1.50m,其下部为沉淀用。
3.3.2水泵的安装与运转:水泵采用胶皮软管引至地面排水管道,应根据出水量及降深调整水泵的位置。要边打井、接着洗井、装泵、试抽水、水泵一旦启动即要24小时连续运转,争取早日将水位降到设计要求。
3.4封井。中心圆周围管井在浇筑混凝土之前停止降水,采用C25S6抗渗膨胀混凝土封井,环向后浇带中管井在后浇带混凝土浇筑之前停止降水,及时用C25S6抗渗膨胀混凝土封井。
3.5质量保证措施。
3.5.1成孔深度由专人进行测量,达不到设计深度不许下管。
3.5.2下管、填料时必须由质检人员在场,保证下管居中,由四周均匀填料。
3.5.3洗井时注浆时要从上至下逐节逐层吹洗,将井底泥砂吹净、洗出清水为至。
参考文献
1建筑施工手册.北京:中国建筑工业出版社,2002
2建筑工程施工质量验收规范.北京:中国计划出版社,2002