王健健 周晓莉
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轻型井点降水,是人工降低地下水位的一种方法。又称“井点降水法”,具体做法是:在基坑开挖前,沿着基坑四周每隔一定距离埋入井点管(下端为滤管)至蓄水层内,井点管上端通过弯联管与总管连接,利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出,将原有地下水位降至坑底以下。轻型井点设备主要包括井点管(下端为滤管)、集水总管、水泵和动力设备等。
苏州华诚国际商厦地下人防工程基坑底长约70 m,宽约60 m,深5.15 m,采用1:1放坡挖土,集水井局部加深。轻型井点降水的深度为3~6m。基坑土质为粉质性黏土,经试验测定,渗透系数为0.6 m/d。地下水位-1.8 m,需要将地下水位降至坑底0.5m以下,即5.65m。
根据现场实际情况,井点采用环形,为使总管接近地下水位表层耕土挖去1.5m,布置井点管,间距2.0m。
1)水位降低值:S=6.55-1.8=4.75(m)
2)井点管埋设深度:H≥H1+h+iL+l
式中:H—井点管的埋设深度(m);H1—井点埋设面至基坑底面距离(m)取4.75(m);h—基坑中央最深挖掘面至降水曲线点的安全距离(m)取1.0(m);L—井点管中心至基坑中心的短边距离(m)取30(m);i—降水曲线坡度取 1/10;l—滤管长度(m)取0.5;H≥4.75+1.0+30×1/10+0.5=8.25(m)取 9(m)。
3)井点管选型
采用10m长的井点管,直径50 mm,虑管长度1.2m。露出地面0.2m,埋入土中9.8m(不包括虑管),大于9m,符合埋深要求。
按无压非完整井计算:
Q—基坑涌水量;K—土壤的渗透系数,根据岩土工程勘察报告可知,K=0.6 m/d;H—潜水含水层的厚度。
根据岩土工程勘察报告可知,潜水水平标高为-1.8m,降水井深为12m。
H=h-2=12-2=10(m)
S—基坑水位降深。
S=5.65-1.8+0.5=4.35(m)
R—降水影响半径。
根据经验和岩土工程勘察报告,对降水影响半径按下式计算。
R=2S(KH)1/2
R=2×4.35×(0.6×10)1/2=21.3(m)
r0—基坑等效半径
r0=(A/3.14)1/2A 为基坑面积
r0=(A/3.14)1/2=(4200/3.14)1/2=36.6(m)
经计算,拟建基坑涌水量Q为204.7(m3/d)。
单井出水量:
需井点管数量:
基坑四角处及机械入口处井点管应加密,则采用的井点管数量为64+32=96根,取井距2m,实际总根数126根。
通过上述计算,选用直径50mm的井点管,长度10 m,井距2.0 m,沿基坑周围环形布置,可以将涌水量204.7 m3/d的粉质黏土地层基坑的地下水位降至基坑底板以下0.5m,能满足工程施工的需要。
通过对苏州华诚国际商厦地下人防工程基坑轻型井点降水的计算和实践证明,该类工程采用轻型井点降水是可行的,并且取得了预期的效果。
[1] 吴相山,周泽平.轻型井点降水计算公式的探讨[J].浙江省二建建设集团,2008.
[2] 付向阳.深基坑施工井点降水的应用[J].山西省第三建筑工程公司,2010.