1.井点的成井施工
根据制定的轻型井点降水施工方案,现场安排好“三通”及设备进场,由设计人员按降水设计方案确定井点位置,安排好排水沟的位置后开始施工。
轻型井点的主要成孔方法有:水冲法、钻孔法、套管法、射水法、套管水冲法。
(1)水冲法
1)根据测量放线确定的井点位置,在井位先挖一个小土坑,深大约500mm,面积约0.5m2,用水沟将小坑与排水沟或集水坑连接,以便于冲孔时集水、排出多余水量。
2)将简易三脚架移到井点位置,将直径50~70mm的冲管水枪对准井点位置,启动高压水泵,水压控制在0.4~0.8MPa,在水枪高压水射流冲击下成孔,并不断地升降冲管水枪并左右晃动冲枪,一般含砂的粘土,大约在10~15min之内,井点管可下沉10m左右,若遇到较厚的粘性土层时,沉管时间要延长,此时可增加高压水泵的压力,以达到加快沉管速度的目的。成孔直径应达到300mm左右,保证管壁与井点管之间有一定间隙,以便于填充砂石,冲孔深度应比滤管设计深度低500mm以上作为沉淀层,以防止冲管提升拔出时部分土塌落,并使滤管底部存有足够的砂石。如图4-17所示。
水枪上下移动时应保持垂直,这样才能使井壁保持垂直,若在凿孔时遇到较大的石块和砖块,会出现倾斜现象,此时成孔的直径也应尽量保持上下一致。
当冲孔达到预计深度时,应降低水压,快速拔出冲管,用绳索提起井点管插入井孔,井点管的上端应塞住,以防砂石或其他杂物进入,插入井点管后应立即在井点管与孔壁之间填灌砂石滤料。该砂石滤料的填充质量直接影响轻型井点降水的效果。
图4-17 井点管的冲孔与埋设
应注意以下几点:
1)砂石滤料必须采用粗砂或豆石,不得采用中砂,严禁使用细砂,以防止堵塞滤管的网眼。
2)滤管应放置在井孔的中间,砂石滤层的厚度应在60~100mm之间,以提高透水性,并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。填砂厚度要均匀,速度要快,填砂中途不得中断,以防孔壁塌土。
3)井点填砂后,地表以下1.0~1.5m用粘土封口压实,防止漏气而降低降水效果。水冲法是轻型井点施工的主要方法,冲孔时的水压力不宜过大或过小,具体情况可参照表4-8执行。
表4-8 冲孔土层岩土特性与冲水压力参照表
(2)钻孔法
利用冲击钻或回转钻机成孔,根据钻机的类型不同,可采用不同的方法,优点是成孔垂直度、孔径有保证,缺点是施工速度略慢,成本较高。
冲击式钻进方法设备简单,成本低,但是场地泥泞,泥浆量多,洗井困难。
长螺旋钻进成孔钻进速度较快,含砂土层水下易塌孔,粘性土层易形成泥浆护壁,洗井困难,降低土层的渗透性。
循环回转钻进钻机成孔,施工速度快,但也易形成泥浆护壁,造成洗井困难。
成孔后插入井点管、滤料及填充要求同水冲法。
(3)套管法
套管法施工成孔可保证井点周围滤料层的厚度和质量,施工时用吊车将套管吊装就位,然后开动水泵抽水,当套管下沉时,逐渐加大水泵的压力,同时可将套管上下起落加大冲击速度,水泵工作水压一般1.2~1.5MPa。当达到设计标高后(一般孔深比设计孔深深1.0m左右),需继续冲击一段时间,视土质情况减小或维持工作水压大小,先向套管内倒入少量滤料,主要是防止井点管插入粘土层中,然后将井点管放入套管内,填入滤料。滤料的填入应分次进行,边填滤料边上拔套管,直至完成井点管埋设,如图4-18所示。
(4)射水法
利用射水法进行井点管的成孔,就是在井点管下安装射水管或滤管,在地面挖小坑,将射水管或井点管插入后,射水内管下有射水球阀,上接可旋动节管和高压胶管、水泵等。利用高压水在井管下端冲刷土体,使井点管下沉。下沉时,随时转动管子,以增加下沉速度,并保证垂直。射水压力为0.4~0.6MPa,当为大颗粒砂粒土时,应为0.9~1.0MPa,冲至设计深度后,取下软管,再与集水总管连接,抽水时球阀可以自由关闭。冲孔直径一般为300mm,冲孔深度应比滤管底深0.5m左右,用于沉渣。
滤料及灌填方法、要求与水冲法相同。本法优点为冲孔、埋管一次完成。缺点是弱透水的粘性土层及砂土、粘性土互层的地层不适用,易堵塞过滤器。其构造如图4-19所示。
图4-18 套管法埋设井点管
图4-19 射水法埋设井点管
图4-20 套管水冲法构造示意图
(5)套管水冲法
采用套管水冲法进行井点管的埋设(如图4-20)就是用套管或高压水冲枪冲孔。冲枪由套管、冲孔高压水管、反冲洗高压水管和喷嘴等组成。在冲枪下端沿圆周布置8~10个φ8mm垂直向下的喷嘴,套管下部沿圆周切成锯齿状,以利套管下沉。为使套管内部土柱迅速脱离,内设两层共12个φ10mm的向心45°角的喷嘴。冲枪工作时,用高压水泵将0.8~1.0MPa的高压水通过高压水管、喷嘴射入土中,可使套管以0.6m/min的速度下沉,泥浆水在压力作用下则从套管向上部流出。达到设计标高后,停止冲水,通过反冲管供给0.4~0.6MPa的高压水,稀释套管内泥浆,至出清水,然后放入井点管,边填滤料边拔套管,地面下1.0~1.5m处,用粘土将孔口封死,井点埋设即告完成。采用本法成孔,滤料、孔径的质量能保证,不会造成泥土堵塞,井点渗水效果好。
套管直径:轻型井点采用300mm,喷射井点采用400mm。套管长度根据设计需要确定。套管一侧根据需要每1.5~2.0m开一个口,套管沉入土中时逐步关闭下部的窗口,打开上部的窗口以便于泥浆的排出。
2.冲洗井管
洗井是井点施工的重要一步,其目的是在轻型井点周围形成良好的渗透通道,排出滤料周围多余的泥浆,确保透水滤管能正常出水。洗井的好坏可能决定降水方案能否按设计要求完成,常用的方法主要有空压机洗井、冲孔器洗井、水泵加压注水洗井、射流泵洗井等。如可将φ5~30mm的胶管插入井点管底部,用水泵进行注水清洗,直到流出清水为止。井管应逐根进行清洗,避免出现“死井”。
3.管路安装
沿井点管线外侧,铺设集水总管,集水总管一般常用直径75~127mm的钢管或PVC管。钢制集水管一般每节长4m,可用胶垫螺栓把集水管连接起来,主干管连接水箱水泵。如采用PVC集水总管,可按照基坑形状布置集水总管,接头处可采用钢丝软塑料管或相同直径的胶皮管连接。
集水总管连接完成后,可用钢丝软塑料管、胶管将井点管与集水总管连接好,再用1#0铅丝绑好,防止管路不严、漏气而降低整个管路的真空度。对于PVC管材的集水总管和井点管,安装时注意检查塑料焊接处的密闭、牢固,井点管和集水总管可采用带钢丝的塑料软管直接连接,接口处用塑料薄膜缠紧以防漏气。集水总管的流水坡度应按向水泵方向倾斜2.5‰~5‰的坡度设置,并用砖将主干管垫好。在冬季施工时,应做好基坑降水设备的防冻保温工作。
4.检查管路
检查集水总管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象,发现漏气情况,应重新连接或用塑料薄膜缠紧,重新拧紧法兰盘螺栓和胶管的铅丝,直至不漏气为止。在正式抽水前必须进行试抽,以检查抽水设备运转是否正常,管路是否存在漏气现象。在水泵的进水管上安装一个真空表,在水泵的出水管处安装一个压力表。
为了观测地下水位是否达到基坑水位降深要求,在基坑中心处设置一个观测井点,以便通过观测井点水位,了解相关降水情况。
在试抽时,应检查整个降水系统的真空度,查看真空表,一般真空度应达到55~75kPa或更高,方可正式投入抽水。如果真空度不够,应检查管路及场地的漏气情况,及时处理。
5.抽水
轻型井点系统全部安装完毕后进行试抽。当抽水设备运转一切正常后,整个抽水管路无漏气现象,可以投入正常抽水作业。
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1、定位
一般是看现场施工需求和井点的平面图，找出井点的大致位置，并将其登记好。
2、挖沟
挖沟深度一般为1.50m，主要用于出料和打孔。注意，如果土地表层为杂填土，需要清理至原土位置，有利于井点插入。
3、打孔位
用高压水枪，孔径一般为0.3m，孔深需超过井点管长0.5m。
4、放下管子
成孔后，要立即将支管放入孔中，放入后检查喷头出水合格。
5、填砂
井管放入后，及时在其周围填砂，最好是粗砂，每孔350kg左右。
6、安装
井管通过弹簧软管与主管连接，两边需要用铁丝扎紧，防止漏气。主管道与机组连接。该装置应位于主管道的中间。如果考虑排水位置，或当地的条件，也可选择将其放在末端，每一组干管分开。
7、铺设排水管道
铺设过程中，是要将排水管的排放口应在沉淀池内，将沟内明水抽出，孔口用粘土填塞，防止漏气。
8、启动水泵
施工都处理完了，还要打开设备，看看是否能够正常开启，若是没有反应，需要及时找到问题的所在，并进行整改。没有问题，则说明施工完成。
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