1概况 南水北调东线穿黄河工程基坑、基槽开挖时,常常遇到地下水威胁,尤其是基坑、基槽开挖深度在10m以上的地段。土壤被水浸泡后,土体变软,抗剪能力降低,基坑、基槽边坡塌落,施工条件恶化,影响后续工序施工;同时,基坑、基槽土体承载能力下降,强度降低,稳定性变差。
为防止上述现象的发生,保证后续工序干场作业,降低地下水位成为制约工程施工的重要因素。2降水措施基坑降水采取以渗为主、渗抽结合的大口径管井降水,局部配合浅井降水的方式,在基坑、基槽周围布置一些单独工作的管井,配合浅井共同降水。
每个管井配备1台潜水泵,两个或多个浅井配备1台自吸泵。当潜水泵、自吸泵抽水时,井内水位下降,在井的周围自然形成降水漏斗,几个或多个漏斗相互作用,形成一个大的降水区域,将地下水位降到基面以下1.5m,避免地下水位过高给施工带来的不利影响。
3井位布置穿引黄渠埋涵及连接明渠工程位于黄河左岸,紧接穿黄隧洞,横穿位山灌区东、西干渠,工程区域降水较少,多年平均降水量630mm,每年6-9月份降水量占全年总量的70%以上,地下水位在37.5m高程。位山灌区引水对地下水位影响较大,距离较近,补给较快;工程挖深在10m以上,且基础有110m液化段需采用挤密碎石桩处理,降、排水显得尤为重要。
3.1管井布置根据设计图纸要求的开挖边坡,结合工程各部位的具体情况进行管井布置,井管直径50cm,管材为无砂砼管,每节长0.95m。3.1.1封闭布置对于基础挖深10m以上、工期相对较长的关键工段,采取封闭布置的方式。
沿轴线方向两侧各布置2排管井,井位呈梅花形布置;靠近建筑物的2排管井距离建筑物1.5-2m,用于降低建筑物底部的地下水位;远离建筑物的2排管井距离建筑物8-10m,用于截住由于边坡开挖流向基坑的渗水,减少靠近建筑物的2排管井的抽水量。建筑物两端各布置1排管井,截住两端的地下水向基坑的渗流通道。
3.1.2沿线布置对于挖深相对较浅、工期相对较短的工段,采取沿线布置管井的方式。沿轴线方向两侧各布置1排管井,间距根据工程部位、地下水位和周围环境适当确定,一般15-20m。
3.2浅井布置管井降水是大范围的,基面清理前,局部可能出现渗水,靠管井长时间降水无法满足要求,结合工地的实际情况,采用浅井辅助降水解决。3.2.1布置方式浅井根据工程的实际情况布置。
如果整个基面出现渗水,可根据情况分排打井,井深2-3m,管径3cm,行间距2×2m,梅花形布置;如果只是坡脚出现渗水,可在坡脚布置2排浅井,间距2m;坡脚渗水严重时,可采用管径5cm的粗管,间距可适当减小,如采用1m。3.2.2连接方式为节省能源,减少支出,降低运行成本,管径3cm的浅井每2个连在一起;管径5cm的粗管每8-10个连在一起,中间用防水胶布缠绕,防止漏气、漏水。
4管井、浅井施工4.1管井
(1)材料管井包括井管、外围滤料及封底三部分。为降低管井造价,节约成本,工程施工时选用直径50cm、长0.95m的无砂砼管。这种管材取材方便,操作简单,下管速度快。
(2)成孔管井成孔时,用当地打井用的钻机钻孔,直径50cm的无砂砼管选用70cm的钻头。钻机钻进时,为防止塌孔和流沙进入井管,采用泥浆护壁。
保持泥浆面高度在井口以下0.5m-1m,泥浆水在孔内起到护壁的作用。造孔采用清水固壁法,有利于成井后深井的出水量。
下管时,如果管井孔内泥浆过稠,将稠泥浆抽出,边抽边加清水,始终保持孔内水面高度满足要求。
(3)下井管成孔后立即下管,下井管前,在井口处安设高1.5m的井架,保持井架竖直。下第一根无砂砼管时,管径四周均匀分布4根2-3m的竹笓,用8#铁丝绑扎牢固,留出3根竖向铁丝,用于控制井管的下降速度。
下管时,控制第一根管的垂直度,当下降到一定深度时,在地面以上将第二根管接好,包裹两层滤布,绑扎牢固,继续下落,直到下至设计深度。孔壁与管壁之间根据不同地质条件填不同的滤料,透水条件较好的管井,填石粉、小石屑反滤;透水条件稍差的管井,填坚固、圆滑