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        管井降水在大伙房水庫輸水工程五標(biāo)中的應(yīng)用

        2014-11-16 06:24:58張國慧劉志強(qiáng)
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2014年16期
        關(guān)鍵詞:溝槽工程

        張國慧 劉志強(qiáng)

        (中國水利水電第六工程局有限公司,遼寧 沈陽 110179)

        1 概述

        大伙房輸水二期工程管線建筑及安裝第五標(biāo)段,位于遼陽境內(nèi),管線全長19.875公里,為雙線DN2400PCCP管道。本工程穿越南沙河及太子河兩條河流。

        本工程地下水位較高,且地面1-2m以下為粉細(xì)砂。設(shè)計挖深不小于5m,底寬5m,坡度1:0.67。初期降水采用明排法,由于產(chǎn)生流沙導(dǎo)致大面積塌方,嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度和質(zhì)量,后經(jīng)多方論證決定采用管井降水。

        2 降水方案設(shè)計

        2.1 水文地質(zhì)條件分析

        本工程地層從上至下為:粉質(zhì)粘土:呈黃褐色,可塑狀態(tài),中等壓縮性,層厚1-3m;粉細(xì)砂:呈黃色,稍密狀態(tài)。

        地下水主要為第四系孔隙水,受大氣降水補(bǔ)給,埋深一般為2-5m。在靠近河流附近地下水埋深更淺。

        2.2 基坑降水深度要求

        本工程基坑要求降水深低于開挖基底不少于0.5m。綜合考慮最小降深為6m,溝槽深度大于5m處根據(jù)實際深度確定最小降深及井深。

        采用鋼筋竹籠管井降水,基坑兩側(cè)設(shè)置明溝,收集基坑中和坑壁局部滲出的地下水及其它滲水。本工程為雙線安裝,降水施工先降A(chǔ)線溝槽地下水,B線施工前再降B線。

        2.3 管井設(shè)計

        基坑涌水量與場地水文地質(zhì)條件、基坑的形狀大小及補(bǔ)給水邊界條件等有關(guān)。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告所提供的工程水文地質(zhì)條件,本工程降水按無壓非完整井計算。滲透系K=2.94m/d,濾水管選擇長L=2m。

        (1)井點管埋深計算

        井點管埋設(shè)深度Hˊ=H1+△h+iL+l=5+1+1/4×10.5+2=11m。

        H1—井點管埋設(shè)至基坑底面的距離,m;

        △h—降水后地下水位至基坑底面的安全距離,m,一般為0.5~1m;

        i —水力坡度,單排線狀井點可取1/4;

        L —井點管至水井中心的水平距離,m;

        為保證降水質(zhì)量,按保守原則井深取15m。

        (2)影響半徑及有效深度計算

        S為井點管內(nèi)水位降落值(m)取11m;

        H=S+2=11+2=13m。

        有效深度H0=1.84*(S+2)=1.84×13=24m。

        (3)基坑涌水量

        采用大口井法來預(yù)測基坑涌水量。將窄長式基坑看作一個“大井”,本方案按120m一個單元計算,其計算半徑。

        基坑滲水量Q=1.364K*(2 H0-S)S/(lg(R+ X0)-lg X0)=1632/0.85 =1920m3。

        (4)每眼井最大出水量

        (5)確定每單元井?dāng)?shù)及管井最大間距

        每單元井點數(shù)n=1.1*Q/q=8.9取10。

        管井最大間距D=L/n=120/10=12m。

        L為單元長度,本工程為120m。

        (6)井點平面布置

        根據(jù)計算結(jié)果,管井延溝槽單排布設(shè),間距12m。A線降水管井布置見圖1(B線布置同A線)。

        圖1 A線井點平面布置圖

        (7)抽水設(shè)備選擇

        管井降水每一個管井用一臺水泵抽水以降低地下水位,采用深井式潛水泵。

        2.4 排水溝設(shè)置

        基坑內(nèi)兩側(cè)設(shè)排水溝,收集基坑和坑壁局部滲水和其他水,將收集的水通過3寸泵排到地面排水溝內(nèi)。

        在返土一側(cè)距離降水井18m處設(shè)置排水溝,將地下水明排至附近的自然溝渠或河道內(nèi)。排水溝底寬0.5m,坡度1:0.5。

        2.5 管井結(jié)構(gòu)

        管井直徑為0.6m,采用直徑400mm的鋼筋竹籠骨架,以Φ12及Φ8鋼筋焊接,然后人工綁扎竹竿形成。井內(nèi)濾管長2m,濾管部分及混凝土井管外用碎石進(jìn)行填充,濾管外纏兩層過濾網(wǎng)

        3 施工程序

        在溝槽開挖前7天完成降水施工準(zhǔn)備(包括鋼筋竹籠制作),溝槽開挖前5天開始進(jìn)行第一單元打井,每天完成一單元,單元長度與計劃安裝進(jìn)度相同。提前4天對將安裝單元進(jìn)行降水,降水4天后進(jìn)行本段溝槽開挖。溝槽開挖、管道安裝以及回填期間管井持續(xù)降水直至一區(qū)回填完成。每單元排水前先將地面排水溝挖好,并與自然渠道連接,防止排出的地下水淹沒農(nóng)田。

        結(jié)語

        本工程溝槽開挖深,降水量大,邊坡穩(wěn)定性差。采用鋼筋竹籠管井降水施工,保證了施工進(jìn)度,節(jié)約了工程投資。施工中降水效果較好,基礎(chǔ)處理及時,保證了管線安裝的進(jìn)度和質(zhì)量,得到了監(jiān)理及建設(shè)單位的一致肯定和好評。

        [1]呂勤,熊軍.管井降水在深基坑工程中的應(yīng)用[J].低溫建筑技術(shù),2005,(2).

        [2]賀細(xì)坤,唐毅輝.基坑工程中管井井點降水的應(yīng)用實例[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2003,(2).

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