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对基坑有影响的地下水主要分布在2-1层粉土夹粉砂及2-2层粉砂中,基坑开挖深度约为4.5m~6.1m,坑底位于3层粉质粘土夹粉土和4-1粉土中,坑内采用管井降水。坑内外共布置234口管井降水井,降水计算结果详见基坑设计文件,降水井信息见下表。
管井井径Φ800mm,下入Φ360/300mm水泥井管,孔内填1~5mm绿豆砂。抽水井周围必须充填有一定级配和磨圆度较好的中粗石英砂,不宜采用棱角状石渣料、风化料或其他粘质岩石,严控填滤料的规格,保证水井出清水,防止水井淤塞和坑外掏空。
应保证水井的实施工程质量,钻进时尽量采用清水和稀泥浆,保证水井的出水量。成井后应记录进行洗井,可用空压机自下而上洗至清水,洗井后安装水泵并进行单井试抽,并做好工作所承受的压力、水位、抽水量的记录。基坑开挖前应提前两周降水,确保基坑开挖面无明水;如果基坑较长时间未开挖,管井应保证每天抽水直至抽出清水,再抽1~2小时方可停止。
每口井选用水泵出水量应满足单井出水要求,水泵应设置于设计深度,水泵吸水口应始终在动水位下。整个基坑内降水井内水位必须位于坑底1.0m以下。
降水单位在基坑开挖期间应每天测报抽水量及坑内地下水位。每日观测水位的变化,如发现水位变化〉500mm/d的迹象,应及时通知设计、建设、监理等相关单位,分析原因,查找渗漏点。
基坑内采用明沟方式辅助排水,排水沟间距≤20m,宽400mm,深350~550mm,排水沟坡度1%。集水井间距≤20m,宽600mm,深800mm,并在基坑的四周设置护栏,以保障人员的安全。基坑四周地面部位,设置防水坎,防止雨水回流进入基坑,同时沿基坑四周挖明沟辅助排水,基坑内、外污水等需经沉淀、过滤后排入附近市政管网。
降水井施工工艺流程如下:测量井位→钻机就位→钻进成孔→换浆→下井管→填砾→洗井→水泵安装→抽水。
成井:按设计的基本要求采用井径800mm,管井规格Φ360/300的水泥井管,缠一层100目尼龙网。滤水管范围内回填滤料,井口用粘土封填防止地表水流入。井深16m钻进成孔,采用清水钻进,及时进行换浆,保证成井时泥浆比重小于1.15,滤管孔壁四周外包一层100目滤网,管外回填1~5mm滤料绿豆砂。
洗井安装水泵:采用洗井筒反复提升下降进行管井的洗井工作,保证绿豆砂的空隙全部畅通,6m3的潜水泵用绳索栓牢系紧下方到设计深度,连续抽水直到由清水流出,并采用小流量的水泵不断抽水。
抽水试验:在土方开挖前应进行抽水试验,检查水路,电路,水泵各部位安装都符合标准要求后,测量井内水位开机运转,并观察水管,水质含砂量及水位变动情况,调整回水量以控制井内水位变化,并根据出水情况,结合土层信息优化降水井的构造。
降水:管井全部安装好。经检验合格后,根据设计的基本要求在基坑开挖前应提前开始预降水,观察记录地下水位变化情况。
⑸、降水井钻进成孔时尽量采用稀泥浆钻进,以保证水井的出水量,同时严控井壁内填滤料的规格,保证水井出清水。
为了控制抽水过程中地下水位的变动情况,为土方开挖提供较为可靠的依据,达到指导施工的目的。对地下水位的观测应满足以下要求:
⑴、降排水之前观测一次水位,在抽水开始的5天内,要求每早晚各观测一次水位、流量;以后改为每天观测一次,并作好记录。进入雨季或出现新的补给源时,应增加观测次数。
⑵、对观测记录及时整理,绘制抽水量~时间与水位下降值~时间关系曲线图,分析水位下降的趋势与流量变化,预测水位下降达到设计的基本要求的时间;结合实际抽水情况,研究降水设计的可靠程度或提出调整措施,查明抽水过程中的不正常状况及其产生的原因,及时组织排除。
⑶、对抽水设备应建立定期检修保养制度,保持设备的正常运行。降水期间不得停泵。
⑷、抽出的水应排至降水区以外,不应产生回渗。遇有大雨或暴雨,应及时排除地面和基坑积水,以减少下渗,保证降水效果。
为了确保东侧道路、地下管线和东南侧已建建筑物的安全,基坑降水开挖时,东侧和东南侧应采用管井进行回灌处理,回灌水应采用清水,回灌水位应高出地面5m,回灌水量应根据地下水位的变化及时作出调整,尽量做到抽灌平衡。
根据东侧和东南侧基坑长度,共布置回灌管井15口,回灌管井与降水管井同时布设。在降灌水区域附近设置水位观测孔,定时进行观测和记录,以便及时作出调整降灌水量的平衡。
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