轻型井点降水与井点回灌在城区河道整治工程中的应用

轻型井点降水与井点回灌在城区河道整治工程中的应用1、工程概况红叶排水沟是仪征市区一条雨污合流的河道，2007年列入政府十大重点工程进行综合整治。其中桩号0+440～0+556段老河道东侧有一户居民住房紧靠沟边，在将该段河道整治方案及新河道中心线多次推敲和调整后，所确定的东侧护岸挡土墙底板后缘与民房最近处仅相距5.8m，实地调查得知该户房屋为十几年前建成的砖混结构房且基础很浅，采用井点降水施工河道护岸挡土墙时，由于井点降水降低了护岸挡土墙墙后的地下水位，也同时降低了河道东侧民房部位的地下水位,而可能引起民房的不均匀沉降，甚至导致房屋墙体开裂等现象发生，影响到房屋的质量及其住户的安全与正常生活。为解决这一矛盾，项目部拟定了轻型井点降水结合井点回灌的方案，在准备充足的条件下组织突击施工，既保证了该户房屋的质量及居民的正常生活与安全，又使得河道整治工程施工顺利进行，取得了较好的效果。2、原理和方法（1）轻型井点降水轻型井点是沿基坑四周每隔一定距离埋入井点管（直径38--51mm，长5--7m的钢管）至蓄水层内，由井点管、过滤管、集水总管、主管、阀门等组成管路系统，并由抽水设备启动，在井点系统中形成真空，并在井点周围一定范围形成一个真空区，真空区通过砂井扩展到一定范围。在真空力的作用下，井点附近的地下水通过砂井，经过滤器被强制性吸入井点系统内，抽水设备将地下水从井点系统内不停抽出，使井点附近的地下水位得到降低，从而使原有地下水降至坑底以下。在作业过程中，井点附近的地下水位与真空区外的地下水位之间，存在一个水头差，在该水头差作用下，真空区外的地下水是以重力方式流动的。所以常把轻型井点降水称真空强制抽水法，更确切地说应是真空—重力抽水法。只有在这两个力作用下，基坑地下水才会降低，并形成一定范围的降水的漏斗抛物线。（2）井点回灌回灌井点施工原理是在降水区与临近建筑物直径的土层埋置一道回灌井点，采用补充地下水的办法，向土层灌入足够数量的水，使降水井点的影响半径不超过回灌井点的范围，以形成一道隔水屏幕，阻止回灌井点外侧建筑物下的地下水流失，使原有建筑物的地下水位保持不变或降低较少，这样就能防止因降水而造成的地面沉降，或至少可以减少沉降值。3、方案设计3．1施工降水方案⑴井点降水管布设经实地测量该户房屋沿河道方向长12m，南、北两端距拟建护岸挡土墙底板后缘分别为5.8m、9.7m，为使井点降水管尽可能离民房远一些，将该段井点降水管布设在挡土墙底板外侧0.5m处，同时仅考虑将地下水位降到挡土墙底板底层下0.5m即可。本段河道设计河底高程为▽3.5m，挡土墙底板底面▽2.5m，地下水计划降至▽2.0m，河道中心与降水井点管相距4～5m，计算如下：井点内水位：▽2.0m-5×0.1=▽1.5m，井点管管底布置在▽0.5m，滤水管顶▽1.5m。现状地面高程在▽6.8m左右，在边坡上施打，井点支管选用6.0m长。为便于突击施工，施工工段长定为60m，井点管成一排布置，间距布置成1.5m，计布置40眼井。⑵该段地质情况淡本段工程附近熄的钻孔烘为梁D43礼3孤孔号，该孔钻漆深财仅僻5.6动院m道，未到底，可险参见其前后钻厚孔锈D436巨(泼北坦侧包)沫、推D431脖(蹦南思侧获)缓，即主要依爹据士2帝—衫—利2踢工程地质剖面汁图，该处地质蔑由上而下依次扩为诱1粒、臭2灯、捉3彼、梯6咱、贿7支、棍8脸层，其地质主授要参数如下表永：和地层膨平均层厚浊港（米）叮层间高程昂（米）若土层分类抵渗透系奉数码K区cm/况s乔（哪m/俘d必）休1活1.2滴▽站7.10促m罗～既▽赴5.90m闸人工堆土创1.5×10漠-4游(清0.1296于)裹2唱2.9列▽肆5.90术m附～叙▽扯3.00m掉灰黄、灰色轻晴粉质砂壤土、挖粉土堪2.2×10摸-4睬(要0.19)吸3沸2音.谢0析▽睡3.00舞m粮～亿▽劝1.守0压0m压灰色粉土、轻韵粉质砂壤土池6.3×10羊-4蚊(取0.544)蚁6沙3育.饰8狱▽碌1.烧0四0王m庄～麦▽肆-2.8凝0m正灰黄夹灰白色充重粉质砂壤土廊、粉质粘土别—订7递3.4驼▽恶-2.8坦0雪m输～料▽牺-6.2夏0m与灰黄夹灰白色蝴重粉质砂壤土鹿、粉质粘土伴—钱8吹＞肾6.75汽未见底眨紫红色粉质粘功土槐—抚考虑到施工期碰地下水位要比盼测量时镜（广▽敢6.10秘m诵）略低，近似买取置▽心5.90m必(恒即酸1恒层土层底的标给高买)软。⑶涌水量计算揉本区球第欺2垒、第3季层均以轻粉质死砂壤土、粉土摊为主，根据室仍内垂直渗透试岔验果砌，卷2伏、馒3螺层中为中等渗兄透性，它们共尽同组成场地上滴部松散岩内孔浓隙水盯，瞒篇4坚、形5剑、与6爱、娱8泄层土为其相对爽隔水底板，种第种3棋层恨底妈▽林1.燃0户m港，考虑到井点温布置、土层的剪不准确性，也妈为计算方便，击将不透水层顶妥面放标在灰▽炒1.条0帖m窄本例按无压完断整井计算，计唯算简图如下：无压完整井计算意简图无压完整井计算意简图益涌水量计算方著法参见水利电利力出版社出版仇、赤武汉水利电力袋学院编《水力叫学计算手册》腐。脑无压完整井涌郊水量：q=1.36彼式金中免:转k煎—禁渗透系韵数诉(俗厘困米汇/太秒男)得H惩—伟含水层厚王度忙(绞米终)H=聪5.9m怀-1.私0浑m昼=浸4.扭9友m罩h副0腊—布井中水疾深铅(寨米时)h攻0援=绳0闷.君5粪m朱芹r榨0牵—傲井的半推径训(鱼米肉)r晚0胀=警0.基15晚m除追茂候R赢—欠影响半正径蛇(旬米虹)R厕=3000s羊k源加权平均，式翠中单敏位懒m/筒s铃。糠k=(2.9递×2.2×1桌0评-6金＋元2.葬0郑×6.3×1丘0涂-6韵)÷(2.团9圾＋趁2.够0协)=巷3临.培87杜×10娃-6吧m鸦/s弄R=针3000s替=3000×恳4.夕9跨=外2遮8饼.辛92策m指q=1.36妻=1.36新=隐0.0000杆5杨5住m驶3站/s敏本秀施工虎段长津60创m樱，计布置粒一排你4焦0索眼井，上罢面给计算中是考虑械四面进水，实纪际情况是两侧怖进水，进水量疫不到上面计算糊的一半，因此令，井塞点骡的总涌水量近嫩似计算如下：俯Q=递0.0000红5膨5锅m砖3莲/s×40×颜0.5×36详00s/欣h龄=乏3.纪9吹6m券3息/赏h穿=轨95涌.么0掘4m痰3咐/乐d闷3闻．爷2鲁井点回灌方案嘉回灌井量点搅系统由水源、捏水箱、流量表惨、闸阀、总管捆、回灌井管组鉴成。其工作方走式恰好与降水租井点系统相反松，欢将水灌入井点滴后，水从井点滚周围土层渗透案，在土层中形岛成一个和降水槐井点相反相成暴的倒转降落漏泪斗。凡本工程既有降桥水，又有开挖粥，再加之回灌够，情况比较复代杂，计算有一宪定的困难，主坑要以实验为主以。扒（助1乔）回灌井的平刑面布置洲考虑到施工时兆要一边排水，炎又要一边回灌悔，因此佩回灌井搭点或管提与始排水井脖点管傍之间初距离不能太近揭，因本工程场递地又十分狭窄驳，此距离又不崇能太大，消经综合踢考虑扰，间回灌井点挖管役与排水井卡点管的间当距忙定为敏6夕m亡，垂紧靠民房布置沙，羽回灌井井距亦虹采用件1.5m蓄，同样单计布毫置但4借0钢眼井宇。广（页2冰）回灌井的结厕构写回灌井的结构汁与排水井点基猛本相同，缝但断考虑到回灌井剃应略高于排水枣井，回灌井底足高拟高于降水陪井点管晓底鹊1.5趴m家，回灌井点管感管底布置们在宿▽居2垦.0膛m洞，滤水管衡顶棚▽遇3腥.0m仍，趁井点支管选用钻5户.骄0旋m驰长格。叙（功3熊）业回灌井的水源铅为保证回灌井冲有往一定的宰注缘水压力仍（一般不低煤于唇0.滥5继个大气压）菠，用钢管件、夺木板五搭建占一笼距玩地刊面钳5脱米高浓的临时水塔昨，纺以设置高位水帐箱棉。婆降水初期直接搞用自来水注入械水箱，降水井谢正常运行后裂用水泵将架降水井融点集水箱里恰的掀水抽提到乌水箱著内，银保持代水箱内正常捐水位。柏（丝4颂）押观测井赏及沉降观测点夸在民房附近设照置考2煤～筑3景个水位观测井财，腰同时在民房四蛾周墙壁上疗设往6诵～五8秤个沉降观测点籍，葬降水前测得勉观测井内滤初始水位事以及沉降观测法点的初始标高恩值量，降水期间肆固定专人撑定伤时观测简，并作愤好侮观测记录。趣4辩、泊降水及回灌井渔点施工碗和使用旱4.1攻井点施工工艺塘程序坚放线定去位烈—蹲>毒铺设总自管捐—简>佳冲植孔嗽—艳>需安装井点管、瘦填砂砾滤料、宾上部填粘土密章封害—邀>猴用弯联管将井皂点管与总管连右通长—呀>栽安装抽水设备旱与总管连轮通谱—园>档安装集水箱和珠排水舍管毁—卧>早开动真空泵排盈气、再开动米离心泵抽诊水稠—裤>址测量观测井中默地下水位变化至。两4.盈2冤井点管埋设禾井点埋设可根哈据土质情况、栗场地和施工条蛇件，选择适用沫的成孔机具和蛙方法，庄常用方法赞是用高压水冲邮刷土体，誓用冲管扰动土葬体助冲，将土屑层冲成圆孔后票埋设井点管。那所有井点管在眠地面以膛下葬0.把5徐～养1络声m碑的深度内用粘鱼土填实，以防崭漏气。井点管扔埋设完毕后接戏通总管与抽水薯设备，接头要沟严密，并进行眯试抽水，检查狸有无漏气、淤鸦塞等情况，出俘水是否正常，灶如有异常情况捎，检修好后方科可使用。残4.3伤降水茶井点使用茄井点使用时应酬保持连续不断铜地抽水，一般速在抽规水膜3稼～妄5皱天后水位降落缩漏斗基本趋于虹稳定。正常出画水规律士是鹅“锣先大后小，先扎混后确清苹”榨。如不上水，熄或水一直较混休，或罗出现清后又混永等现象，应立夺即检查纠正。受要经常观测井幅点系统的真空土度，一般不低诸于炒55.晴3驴～查66.7kp您a菌，如真空度不善够，通常是由哥于管路漏气，迫应及时修好。数井点管淤塞可狂通过听辜管内拾水流声倚；手扶管壁感袄动振；夏季时比期用手摸管子插冷热、潮干等埋简便方法进行期检查。榆如井点管淤塞集太多，严重影众响降水效果时筐，应逐个用高恋压水冲洗井点蒸管或拔出重新沉埋设。赶4.4联回灌井点使用概（胖1树）回灌井点必问须在降水井点蝇启动或在降水桨的同时向土中宇灌水，嘴且不得中断，蒙当其有一方因朱故停止工作时趋，另一方应停飞止工作，恢复者工作亦应同时炊进行。尤（横2象）回灌水量应估根据地下水位喜的变化及时调个整，尽可能保蚀持抽灌平衡，钓既要防止灌水爸量过大而渗入匹基坑围影响施工，又承要防止灌水量晶过少使地下水贱失控而影响回灭灌效果。为此晨要根据观测井抗内的水位变化任情况及时调整刮抽水量或灌水糖量，使原有建径（构）筑物下著的地下水位习保持一定的深啄度，从而达到虏控制沉降的目礼的，避免裂缝蜜的产生。棕（巷3祝）要经常检查蓝回灌水的污浊霉度及水质情况屈，安避免产生孔眼四堵塞现象，同环时也必须及时休校核灌水压力呼及灌水量，当咽产生孔眼堵塞货时应立即进行末井点冲洗茫。盘确保带用井清水回灌，以谦保持回灌水量则。灰（芳4宽）做好回灌井古点设置后的冲辩洗工作，冲洗丛方法一般是往杰回灌井点大量豪注水后，迅速叔进行抽水，尽尘可能地加大地业基内的水力梯网度，这样既可绢除去地基内的运细粒成分，又饲可提高其灌水钩能力。侮4.崭5顷回灌井试验壮为验证回灌效初果符,生项目部选择了末与拟施工段地责质条件相近的记石桥河边进行久了回灌试验呜。压简要过程是：织3模月栋2丛2裕～桌2覆3险日将降水及回困灌设备各一套广布设雄完成踏（按设计的排饺距、井距，详舰见偿回灌试验布置窄图居）查，宿2蔑4摩日域将设备调试轰到位辟，上犁午蚁1何0寻：庸0恩0惑测得观测秒井纳1画和贵2愁的原始敏水位分别捎为南▽奔4.35m榆、禁▽逮4.15m缸；域1仿0狐：帅4读5堪开始抽水，荒经过一段时间赔的观测，在址3零月是2璃5遗日旬上袜午识6蜜：摆4性0才两个井水位停侵止下降，稳定竖在丝▽群3.4m堂、爸▽降3.0m暗，基坑内干燥作。毅8椅：毒15辱开始吓回灌帅，往两观测井内的斯水位随后上升如，公1吊0贼：泛0僵0姐开始水位停止园上升，稳定齐在返▽尖4.15m指、笨▽纵4.05m瓶，同时基坑内译干燥可行人奇。经浆过婚7宫个小时的持续向观测，水位仍亩无变化后停机铜。境水位观测记录心见回灌试验观代测井水位表。衔回灌试验观测绒井水位表感观测时间竹观测成井怕1犬（南咏▽默7合.影22买m恳）潜观测盛井阁2湿（北覆▽粘7恒.朽36锡m阔）哄备衬郊注鲁绳己坟长币水位高程按绳伶饼长召水位高程军鱼0轿:00糖2.87浪▽朋4.35虹3.18丧▽粮4.18宋10:45会3.84获▽初4.38过3.2夸▽扬4.16搂1袄0胡：何4秩5去开始抽水粮11:45皆3.49馆▽帐3.73庸3.97岂▽年3.39拣12:50饶3.55菜▽年3.67仆4.05怎▽李3.31漂14:05垒3.61板▽肾3.61味4.13咏▽脆3.23托1劳5桑:09痰3.64腹▽们3.58著4.17粱▽赠3.19士16:18警3.65番▽振3.57竿4.19脱▽鸽3.17烫17:11嗽3.68混▽拉3.54王4.19尸▽葡3.17峰19:39恼3.70高▽塑3.52阴4.24伶▽独3.12蜘22:55鸟3.75治▽歌3.47抢4.27再▽励3.09住3.25阅.1慨:24厘3.81租▽奔3.41岂4.32眨▽戚3.04怖4:00爆3.81焰▽批3.41桶4.35匹▽宝3.01筹6:42或3.82抄▽滤3.4迹4.39迅▽旺2.97利8:20矩3.53站▽砍3.69且4.28浩▽韵3.08桌8:1钞5冻开始注回灌储9:00状3.25弃▽幻3.97绣3.51赖▽行3.85叠9:55扑3.15离▽哪4.07霜3.34泰▽堵4.02胞11:00世3.10厉▽互4.12抽3.37秩▽天3.99