轻型井点降水在济南黄河大桥的应用

论文导读：施工中采用一级轻型井点法降水。轻型井点管设备包括真空泵、水泵和动力机械。工艺，免费论文，轻型井点降水在济南黄河大桥的应用。
关键词：高地下水位，降水，设备，工艺
 

1 工程地质

本工程地质资料为：自地表下0～0.5m为耕殖土，承台持力层为粉细砂层及亚砂层，为透水性地层，砂层厚度4～13m，下卧层为亚粘土～粘土，富含钙质胶结物，干密度大，自然状态为软塑～硬塑饱和状态，具较高承载力，为非渗水地层。本地区地下水发育，加之承台施工适逢雨季，承台基础开挖地下水丰富，施工中采用一级轻型井点法降水。免费论文，工艺。。

根据三阶段施工设计图提供的地质柱状图及芯样分析报告，查含水层渗透系数K=0.5～1.0m/d，取K=0.85m/d。地下水位－2.0m，基础开挖深度最大3.5m，为保证承台处于干场施工，拟降水位4.5m，井点降水设计按照含水层平均厚度10m无压非完全井考虑。

2井点布置

井点布置在承台基坑四周，按矩形布置，距基坑边约0.5m，矩形的长宽分别为22.6米和17.6米。免费论文，工艺。。

3轻型井点设计计算

3.1 井点管埋置深度HA

井点管埋置在透水层内，埋深HA按照下式计算：

HA=h1+h2+Δh+L+r/m　①

式中：HA——井点的水泵轴至井点滤管底的深度（m）

h1——井点的水泵轴至原地下水位的高度（m），取2.5

h2——原地下水位至基坑底的高度（m），取1.5

r ——基坑底中心至井点管中心的距离（m），,井群布置为矩形时,r=η(A+B)/4，其中A与B分别为矩形的长和宽, A=22.6，B=17.6，η通过查表求得：η=1.17，取r=11.76

m ——井点抽水后的水力坡降线的坡比,对环形井点群或双排轻型井点,m可用10～15,本工程计算中取10

Δh——抽水后地下水位距基坑底面的安全深度，一般为0.5m～1.0m；

L ——滤管长度（m），取1.5

将所有参数代入①式得：

HA=2.5+1.5+1.0+1.5+11.76/10=7.68m

3.2基坑总涌水量计算Q

降水井点根据不同地质情况,分为完全井和不完全井。免费论文，工艺。。井底达到不透水层的为完全井,井底未达到不透水层的未非完全井。免费论文，工艺。。本工程地下水为静态无压潜水,根据计算,井点管未深入不透水层,因此基坑涌水按照无压非完全井计算：

②

式中：Q——总涌水量（m3/d）

H0——有效含水层厚度（m），取10.0

S——水位降低值（m），取2.5

K——渗透系数,在计算中查表确定（m/d），查表内插得出，并在施工中做抽水试验验证，取K=0.85

R ——影响半径(m)，即抽水稳定时从井群中心到潜水面开始下降处的距离(m)，计算时查表得出，并按照经验公式R=2S复核，降水开始时通过抽水试验验证。取R=12.396

r——同上，取r=11.76

将所有参数代入②式得：

3.3 单根井点管出水量q

根据实际地质资料，采用下式计算：

③

式中：q——单根井点管出水量，m3/d

d——滤管外径（m），取0.09

l——滤管长度（m），取1.50

K——渗透系数（m/d），取0.85

将相关参数分别代入③式中计算,得：

3.4确定井点管数量n与间距a

井点管的数量n与间距a分别按照下式计算:

n=1.1Q/q④

a=L/n⑤

式中：L——集水总管长度(m), L=2（A+B）=80.4m

经计算：n=94根，a=0.85m

考虑到井点管过于密集，影响抽水效果，按照a≥15d即a≥1.35m及集水总管接头间距不小于160cm的要求，取a=1.6m

3.5基坑内任意点动态水位复核

井点管数与间距确定后,根据下列公式复核滤管外壁处和基坑底部任意一点的动态水位高度h是否满足降水要求，如不能满足,再及时调整降水参数。

⑥

式中：h——滤管外壁或基坑底任意点的动态水位高度(m)，对非完全井计算至有限含水层；

H——地下水位线至非渗水地层的距离；

R0——为R与r之和；

r1、r2、……rn——所核算的滤管外壁或基底任意点至井点管的水平距离(m)

n——井点管数

代入式中得h=5.5m，满足承台开挖要求。

3.6 抽水设备选型

轻型井点管设备包括真空泵、水泵和动力机械。真空泵的性能和工作范围通过查表确定，水泵型号选择按照所需流量扬程和真空度允许吸上的高度而定。其流量可根据前述计算的井群流量而得，扬程包括实际扬程和各管路摩擦损失扬程，计算从略，按照经验确定（较便于保守）。常用轻型井点的总扬程约20～40m。因此，本工程采用下表所列机械设备配置。

每一套井点的主要设备配置表

4 几点体会

降水计算系经验—理论公式，不同资料中采用的公式不尽相同，施工中根据工程实际，合理选用，对照选取。免费论文，工艺。。降水参数在设计计算中采用较为保守的数据，需经施工过程进行验证并做调整；

降水前做好检桩、复测等准备工作，降水开始后在观测管内观察地下水位，满足施工要求后即进行开挖，基底处理、钢筋、模板等工序加强衔接，节约降水时间及费用；

承台开挖时，保证四周降水范围以外部分不得承载，防止坑壁失稳。免费论文，工艺。。基坑外设置土埝，防止地表水倒管；同时在基底四周设集水沟和集水坑，对基坑内出现的积水及时抽排，确保承台处于干场施工。

参考文献：
1、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
2、《路桥施工计算手册》人民交通出版社
3、《桥梁工程师手册》人民交通出版社
4、《公路施工手册（桥涵）上册》交通部第一公路工程总公司主编2003年10月