DB42T 830-2012 基坑管井降水工程技術(shù)規(guī)程_第1頁
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文檔簡介

基坑管井降水工程技術(shù)規(guī)程2012-07-01實(shí)施IDB42/T830—2012前言 Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 1 1 1 34基本規(guī)定 45管井降水設(shè)計(jì) 55.1一般規(guī)定 55.2管井布置 65.3管井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 75.4過濾器設(shè)計(jì) 75.5降水出水量的確定 5.6降水水位與地面沉降量的預(yù)測(cè) 6.1施工準(zhǔn)備 6.2成井設(shè)備與材料 6.3井身鉆進(jìn) 6.4探井與換漿 21 216.6填礫及止水 21 22 23 7.1降水運(yùn)行與維護(hù) 237.2降水監(jiān)測(cè) 248管井降水工程驗(yàn)收 25附錄A(資料性附錄)導(dǎo)滲井(砂礫井)降水 27附錄B(資料性附錄)輕型點(diǎn)井降水 ⅡDB42/T830—2012附錄C(規(guī)范性附錄)基坑涌水量的計(jì)算 附錄D(規(guī)范性附錄)降水運(yùn)行記錄 附錄E(規(guī)范性附錄)降水管井驗(yàn)收單 本規(guī)程用詞說明 本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)湖北省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《關(guān)于下達(dá)2011年湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃的通知》(鄂質(zhì)監(jiān)標(biāo)[2011]54號(hào))的要求,由中冶集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司和武漢市建設(shè)工程設(shè)計(jì)審查辦公室會(huì)本標(biāo)準(zhǔn)匯集了湖北省各地區(qū)基坑管井降水工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),吸收了國內(nèi)外各地基坑管井降水工程本標(biāo)準(zhǔn)由湖北省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)主編單位:中冶集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司武漢市建設(shè)工程設(shè)計(jì)審查辦公室本標(biāo)準(zhǔn)參編單位:湖北地礦建設(shè)工程承包集團(tuán)有限公司中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院中南勘察設(shè)計(jì)院有限公司湖北省中南勘察基礎(chǔ)工程有限公司武漢市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)宜昌市勘設(shè)施工圖咨詢服務(wù)部湖北省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院本標(biāo)準(zhǔn)由中冶集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司負(fù)責(zé)解釋。1維護(hù)與監(jiān)測(cè)。降水管井回灌管井injectiontubewel成井工藝wellcompletiontechnology管井鉆進(jìn)結(jié)束后的探井、換漿、安裝井管、填礫、封閉以及洗井、抽水試驗(yàn)、采集水樣等工序的總稱。2管井設(shè)計(jì)出水量designedoutletwaterfromtubewell依據(jù)設(shè)計(jì)水位降深和抽水設(shè)備而設(shè)計(jì)的管井出水量。管井出水能力capacityofoutletwaterfromtubewell由管井自身結(jié)構(gòu)所決定的管井最大允許出水量。允許井壁進(jìn)水流速allowablewellwallinletvelocity地下水從含水層進(jìn)入井內(nèi)的最大允許進(jìn)水速度。允許過濾管進(jìn)水流速allowablefilterinletvelocity地下水進(jìn)入過濾管的最大允許進(jìn)水速度。基坑管井降水tubewelldewateringoffoundationp利用管井降低基坑及周邊地層中地下水水位,以防止地下水對(duì)基坑的危害,稱為基坑管井降水。壓水位)高于基坑底面時(shí),稱為減壓降水。降水深度dewatering自地面算起至降水工程設(shè)計(jì)要求的動(dòng)水位埋深(標(biāo)高)間的深度。水位降深值drawdownvalue降水出水量yieldwaterduringdewatering降水井從含水層中抽出的總水量。抽水試驗(yàn)pumpingtest通過管井抽水確定管井出水量,獲取含水層的水文地質(zhì)參數(shù),判明某些水文地質(zhì)條件的野外水文3地質(zhì)試驗(yàn)工作。試驗(yàn)抽水experimentalpumping正式抽水之前,為清洗管井、檢查設(shè)備及其安裝和動(dòng)力狀況,了解最大降深能力而進(jìn)行的一項(xiàng)抽降水工程檢驗(yàn)dewateringengineeringinspection指降水管井施工完成后,全部降水井、排水設(shè)施進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)降水方案進(jìn)行總體效果的檢驗(yàn)。A,——井壁單位長度的表面積;A?——過濾器面層單位長度的有效進(jìn)水面積;a——壓力傳導(dǎo)系數(shù);b——降水管井的井間距;D——降水管井的井徑、鉆頭直徑;D——過濾管面層直徑;d——鉆桿外徑;H——基坑計(jì)算開挖深度、承壓水測(cè)壓水位高度、潛水含水層厚度;H?!獫撍畬佑行Ш穸?;H——降水管井的深度;L——過濾器工作部分長度、含水層頂面與設(shè)計(jì)下降水位的高差;M——承壓含水層厚度;P——過濾器面層孔隙率。Q——基坑總抽排水量、管井出水能力、沖洗液量;q——設(shè)計(jì)單井出水量、過濾管的進(jìn)水能力;R——引用影響半徑;s——水位降深值;V——允許井壁進(jìn)水流速;4V——允許井管進(jìn)水流速;V,——鉆桿與井壁間環(huán)狀間隙內(nèi)沖洗液上返流速;t——過濾管進(jìn)水縫隙的直徑或?qū)挾取⒊樗畆.——過濾器外徑。4基本規(guī)定4.2管井降水工程可分為準(zhǔn)備階段、降水勘察、管井降水設(shè)計(jì)、降水管井施工、試驗(yàn)抽水、管井驗(yàn)收、降水運(yùn)行維護(hù)與監(jiān)測(cè)、技術(shù)成果整理等基本階段。4.3基坑降水工程水文地質(zhì)勘察可按相關(guān)水文地質(zhì)勘察規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行??辈熨Y料應(yīng)滿足下列要求:及補(bǔ)給、滲流條件和地下水水位動(dòng)態(tài)變化:b)查明場(chǎng)區(qū)及周圍地下水的水位(包括歷年最高水位),應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定上層滯水潛水、承壓水的水位;預(yù)測(cè)降水運(yùn)行期間地下水的動(dòng)態(tài)特征;可以直接引用,否則應(yīng)做專頂抽水試驗(yàn);d)提供降水目標(biāo)含水層的顆粒分析曲線。4.4專項(xiàng)抽水試驗(yàn)應(yīng)滿足下列要求:c)穩(wěn)定流抽水時(shí),在抽水穩(wěn)定延續(xù)的時(shí)間內(nèi),井的出水量波動(dòng)幅度不得超過5%、水位波動(dòng)幅度不得超過2%;f)應(yīng)同步觀測(cè)出水量和水位,水位監(jiān)測(cè)宜采用自動(dòng)水位儀,觀測(cè)次數(shù)與時(shí)間間隔應(yīng)符合如下的要求;g)抽水試驗(yàn)結(jié)束時(shí),從停泵開始,按本條第6款的要求測(cè)量恢復(fù)水位;h)穩(wěn)定流、非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)、群孔抽水試驗(yàn)的具體要求,可按《冶金工業(yè)水文地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50615確定。4.5管井降水工程準(zhǔn)備應(yīng)包括下列內(nèi)容:5b)搜集降水工程場(chǎng)地及相鄰地區(qū)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等資料,以及類似基坑工程降水實(shí)例;c)進(jìn)行降水工程現(xiàn)場(chǎng)踏勘,了解降水工程勘察4.0.7基坑管井降水工程應(yīng)采用信息化施工。必要時(shí),對(duì)降水工程的設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行優(yōu)化。5.1.1降水設(shè)計(jì)水位降深應(yīng)按最不利情況考慮。當(dāng)采用疏干降水時(shí),水位降深應(yīng)大于基坑開挖深度0.5m~1.0m。當(dāng)采用減壓降水時(shí),水位降深應(yīng)根據(jù)基坑坑底剩余土層的性質(zhì)及厚度綜合確定,對(duì)坑 v——水的重度n);5.1.2基坑管井降水設(shè)站應(yīng)滿足下列要求:5.1.3管井降水設(shè)計(jì)應(yīng)具備下列資料:b)場(chǎng)區(qū)水文地質(zhì)勘察資料;c)工程基礎(chǔ)平面圖、剖面圖、相鄰建(構(gòu))筑物及地下管線位置圖及有關(guān)基礎(chǔ)資料;e)現(xiàn)場(chǎng)施工條件。5.1.4管井降水設(shè)計(jì)可分三個(gè)階段,各階段的工作應(yīng)符合下列要求:a)方案設(shè)計(jì)階段。可依據(jù)場(chǎng)地及附近已有的地質(zhì)和水文地質(zhì)資料,進(jìn)行基坑降水方案設(shè)計(jì);b)方案試驗(yàn)階段。在管井降水實(shí)施過程中,必須先施工具有代表性的2~3口管井,進(jìn)行試驗(yàn)抽65.1.5管井降水工程設(shè)計(jì)應(yīng)包括下列內(nèi)容:b)水文地質(zhì)條件、工程環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)條件;e)對(duì)降水引起的環(huán)境影響應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià),并提出相應(yīng)的保護(hù)措施;f)提出降水施工、監(jiān)測(cè)與維護(hù)的有關(guān)要求。5.1.6對(duì)弱透水層中的地下水可采用下列降水方法:a)當(dāng)管井穿過弱透水含水層進(jìn)入下部強(qiáng)透水含水層時(shí),對(duì)上部弱透水層中的地下水采用導(dǎo)滲井將其導(dǎo)入下部強(qiáng)透水含水層,導(dǎo)滲井的設(shè)計(jì)與施工按附錄A的規(guī)定執(zhí)行;b)對(duì)弱透水含水層中的地下水采用輕型點(diǎn)井和預(yù)降水或明排措施,輕型點(diǎn)井的設(shè)計(jì)與施工應(yīng)按附錄B的規(guī)定執(zhí)行;c)對(duì)于二、三級(jí)階地(古河道)的弱透水含水層中的承壓水,可采用真空管井降水。5.2.1降水管井布置應(yīng)符合下列要求:a)根據(jù)基坑開挖深度和地下水條件合理布置管井,基坑內(nèi)任一點(diǎn)的水位降深應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求;c)滿足環(huán)境保護(hù)(如地面沉降,建筑物傾斜等)要求。5.2.2降水管井宜優(yōu)先在基坑內(nèi)布置,也可布置在基坑的外側(cè),但距基坑邊緣線應(yīng)不小于1.0m。當(dāng)基坑面積很小或狹長形內(nèi)支撐密布時(shí),可采用坑內(nèi)外相結(jié)合布置。5.2.5降水管井布置時(shí),井間距宜滿足式b≥5πD………………b——降水管井之間的距離(m);D——降水管井的井徑(m)。足設(shè)計(jì)降水深度要求。5.2.7應(yīng)在基坑的典型部位布置水位觀測(cè)井,觀測(cè)井宜與降水管井結(jié)構(gòu)一致。7a)井身結(jié)構(gòu);b)井管配置及管材的選用;c)填礫位置及濾料規(guī)格;5.3.2井身結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)地層情況、地下水埋深及鉆進(jìn)工藝進(jìn)行設(shè)計(jì),并宜按下列步驟進(jìn)行:a)按成井要求確定取水段和安泵段井徑;b)按地層特性、鉆進(jìn)方法確定變徑井段的直徑和長度;c)按井段變徑需要確定井的開口井徑。5.3.3設(shè)計(jì)井徑時(shí),應(yīng)考慮管井設(shè)計(jì)出水量、含水層埋深、過濾器類型及鉆進(jìn)工藝等因素,并滿足下列要求:a)松散層中非填礫過濾器管井的取水段井徑,應(yīng)比設(shè)計(jì)過濾管面層外徑大50mm;b)基巖中的裸眼井段,上部安泵段的井徑應(yīng)比抽水設(shè)備銘牌標(biāo)定的最小井管內(nèi)徑大50mm;c)松散層中的管井井徑,應(yīng)用允許井壁進(jìn)水流速(v)復(fù)核,并符合式(3)、(4)要求: (3)v=603K (4)q——設(shè)計(jì)單井出水量(m3/d);L——過濾器工作部分長度(m);v——允許井壁進(jìn)水流速(m/d);5.3.4降水管井的深度由設(shè)計(jì)降深、含水層埋藏分布、側(cè)向帷幕、基坑深度、地下水位的年變化幅度及降水管井的結(jié)構(gòu)、出水能力等綜合確定。5.3.5沉淀管長度宜為1m~2m。5.3.6位于松散地層的基坑,當(dāng)降水管井布置在坑外時(shí),管井的井口外圍應(yīng)封閉。5.3.7井管應(yīng)符合下列要求:b)當(dāng)基坑深度超過6m時(shí),布置在基坑內(nèi)的管井不宜采用水泥管;5.3.8回灌管井的井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可按參照降水管井的井結(jié)構(gòu)進(jìn)行。5.4.1過濾器類型應(yīng)根據(jù)含水層的性質(zhì)按下表1選用。8含水層性質(zhì)注:在基巖含水層中,當(dāng)裂隙、溶洞(其中很少充填物)穩(wěn)定時(shí),5.4.2過濾管制作材料的選擇,應(yīng)根據(jù)地下水水質(zhì)、受力條件和經(jīng)濟(jì)合理等因素確定。5.4.3過濾管長度的確定,應(yīng)符合下列規(guī)定對(duì)于基坑底部的承壓含水層,可等于承壓含水層厚度;b)含水層厚度大于10m時(shí),宜根據(jù)含水層的透水性和設(shè)計(jì)降深確定過濾管的長度;c)根據(jù)含水層的允許共蟹進(jìn)水流速確定過濾管的長度,并采用允許過濾管進(jìn)水流速進(jìn)行復(fù)核。1)用允許井壁進(jìn)水流速計(jì)算過濾管長度L:2)用允許過濾管進(jìn)水流速復(fù)核后的過濾管長度L';Q——管井的出水能力(m3/s);A?——過濾器面層單位長度的有效進(jìn)水面積(m2),A=過濾器面層單位長度的孔隙面積×過濾器有效孔隙率A——井壁單位長度的表面積(m2);V?——相應(yīng)含水層的允許入管流速(m/s);V——允許井壁進(jìn)水流速(ms),允許井壁進(jìn)水流速與含水層顆粒直徑關(guān)系見表2。表2允許井壁進(jìn)水流速與含水層顆粒直徑關(guān)系允許井壁進(jìn)水流速(m/s)顆粒直徑(mm)滲透系數(shù)(m/d)d)過濾管設(shè)置深度應(yīng)低于基坑底面。5.4.4過濾器直徑應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)出水量、過濾管長度、選用的管材和過濾器的有效孔隙率確定。a)設(shè)置在松散含水層的過濾管內(nèi)徑不宜小于250mm,在基巖含水層中不應(yīng)小于100mm;b)過濾管外徑按下式進(jìn)行計(jì)算:9D.——過濾管面層直徑(m); 過濾管面層有效孔隙率(宜按過濾管面層孔隙率的50%計(jì)算);L——過濾管進(jìn)水部分長度(m);q——設(shè)計(jì)單井出水量(m3/s);V?——允許過濾管進(jìn)水流速(m/s),粉砂取低值,礫砂取高值。5.4.5纏絲過濾管的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:a)骨架管的穿孔形狀、尺寸及排列方式,應(yīng)按管材強(qiáng)度和受力條件確定,孔隙率宜為15%~30%;b)骨架管上應(yīng)設(shè)縱向墊筋。墊筋高度宜為6mm~8mm,墊筋間距宜保證纏絲距管壁2mm~4mm,c)纏絲材料應(yīng)采用無每抗拉強(qiáng)度大和膨脹系數(shù)小的線材。纏絲斷面形狀宜為梯形或三角形;5.4.6非填礫過濾器的進(jìn)水縫隙尺寸,宜按下列計(jì)算確定:a)砂土類含水層t=(1.25~2.0)d (9)1——進(jìn)水縫隙郵直徑或?qū)挾?m);d2o、d?分別為碎石土類和砂土類含水層篩分樣顆粒組成中,過篩重量累計(jì)分別為20%和50%時(shí)的最大顆粒直徑(mm)。5.4.7纏絲過濾管纏絲面孔隙率的設(shè)計(jì),宜按下式計(jì)算確定。P——纏絲面孔隙率d—墊筋寬度或直徑(mmCm——墊筋中心距離(mm);d?——纏絲直徑或?qū)挾?mm);m?—纏絲中心距離(mm)。5.4.8填礫過濾器的濾料規(guī)格,可按下列規(guī)定確定。 (11)b)碎石土類含水層: (12)當(dāng)d≥2mm時(shí),可不填礫或充填10mm~20mm的填料;c)濾料的不均勻系數(shù)應(yīng)小于2。5.4.9填礫過濾器骨架管進(jìn)水縫隙尺寸宜采用D10。5.4.10填礫過濾器濾料的充填厚度和高度應(yīng)符合下列規(guī)定:b)濾料高度宜超過過濾管上端3m。5.5降水出水量的確定5.5.1降水出水量計(jì)算應(yīng)包括基坑的涌水量和單井的出水量。a)周邊無隔水帷幕的開放式疏干降水時(shí)(圖1),管井降水基坑涌水量,可按附錄C計(jì)算,也可按下式計(jì)算:Q=2πK?Sro (13) (14)K?——含水層滲透系數(shù)概化值(m/d);ro——基坑等效圓半徑(m),ro=0.565√F;S——承壓水水位下降設(shè)計(jì)值(m);K——含水層滲透系數(shù)(m/d);F——基坑面積(m2);L——含水層頂面與設(shè)計(jì)下降水位的高差(m);H——從承壓含水層底面算起的承壓水測(cè)壓水位高度(m)。圖1基坑涌水量計(jì)算模型b)當(dāng)基坑帷幕插入降水含水層的隔水底板(落底式帷幕)(如圖2所示)時(shí),降水疏干基坑內(nèi)地下水或者前期減壓后期疏干部分承壓水應(yīng)按下式估算:1)潛水疏干基坑涌水量取決于場(chǎng)地潛水含水層的特性及基坑的平面形狀,可用下式估算: (15) (16)Q——基坑內(nèi)總抽出水量(m3);μ——潛水含水層給水度,給水度經(jīng)試驗(yàn)確定,無試驗(yàn)資料時(shí)可按表3選用;V——基坑內(nèi)潛水土體的體積量(m3);W——含水層原天然平均含水率(%)。4b)a)潛水含水層落底式隔滲帷幕+坑內(nèi)降水b)承壓含水層落底式隔滲帷幕+坑內(nèi)降水1—降水井2—圍護(hù)結(jié)構(gòu)(隔水帷幕)3—潛水含水層4—隔水層5—承壓含水層給水度μ給水度μ中砂c)當(dāng)基坑帷幕插入降水目的承壓含水層隔水頂板中(如圖3所示)時(shí)。若有潛水疏干時(shí)基坑涌水量,可用式(15)估算(此時(shí)降水井應(yīng)布置在維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部);承壓含水層可用大井法公式計(jì)算基坑涌水量,并考慮含水層頂板至設(shè)計(jì)安全水位面的距離計(jì)算。a)承壓含水層懸掛式帷幕+坑外減壓降水b)承壓含水層懸掛式帷幕+坑內(nèi)減壓降水1—降水井2—圍護(hù)結(jié)構(gòu)(隔水帷幕)3—潛水含水層4—隔水層5—承壓含水層d)當(dāng)基坑帷幕和基坑深度已進(jìn)入降水目的承壓含水層中(懸掛式帷幕)時(shí),基坑涌水量可按下列1)過濾器底端埋深與帷幕底端埋深相接近(圖4a)時(shí),基坑滲流類型為三維流,可建立三維滲流模型通過數(shù)值方法(有限元或有限差分)求解;2)管井過濾器全部或大部分超出帷幕埋深時(shí)(圖4b)可忽略三維流影響,按大井法公式計(jì)算。圖4基坑工程降水示意圖5.5.3當(dāng)條形基坑采用開放式降水時(shí),基坑涌水量可按下列公式計(jì)算:a)潛水完整井 ( (17) (18)b)承壓完整井 (19) (20)Q——基坑涌水量(m3/d);Q'——降水干擾單井出水量(m3/d);S.——降水干擾井設(shè)計(jì)水位下降值(m);n——降水井?dāng)?shù)(個(gè));H——潛水含水層厚度(m);h——抽水前與抽水時(shí)含水層厚度的平均值(m);L'——條狀基坑長度(m);R——影響半徑(m);5.5.4單井的設(shè)計(jì)出水量應(yīng)小于單井的出水能力,單井出水能力q應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)條件、降深、管井 r——過濾器半徑(m);5.5.5松散層降水管井的設(shè)計(jì)出水量,尚應(yīng)按本規(guī)程5.3.3條的公式進(jìn)行允許井壁進(jìn)水流速的復(fù)核。5.6降水水位與地面沉降量的預(yù)測(cè)5.6.2對(duì)于承壓含水層的完整井降水,可運(yùn)用穩(wěn)定流公式按式23)計(jì)算基坑內(nèi)外任意點(diǎn)的水位降幅S,并繪制等值線圖。對(duì)回灌井,根據(jù)回灌壓力、回灌量以及回灌時(shí)含水層S、S'——任意點(diǎn)由n(n')口井抽水(回灌)引起的水位下降(上升)值(m);r、r——任意點(diǎn)距抽水(回灌)井的平面距離(m);K、K'——分別為場(chǎng)地抽水(回灌)試驗(yàn)求得的含水層滲透系數(shù)概化值(m/d);qnqi——抽水或回灌井的單井出水量(m3/d);抽水和回灌時(shí)任意點(diǎn)水位降幅S?=S-S'。5.6.3布置井群抽排地下水時(shí),確定管井流量時(shí)的設(shè)計(jì)降深應(yīng)進(jìn)行群井抽排干擾下的降深驗(yàn)算,其最大降深應(yīng)滿足使用要求。a)對(duì)于有補(bǔ)給源的含水層,并且抽水后補(bǔ)給量與抽水量平衡,達(dá)井群計(jì)算。1)承壓含水層干擾井穩(wěn)定流降深采用式(23)計(jì)算;2)潛水完整干擾井穩(wěn)定流降深公式為:式中:s——第眼井抽水時(shí)對(duì)第眼井或基坑內(nèi)任意點(diǎn)的干擾水位降深值(m);Q——第眼井出水量(m3/d);r——第眼抽水井到第j井的距離(m);R——第眼抽水井影響半徑(m);b)在無限分布均質(zhì)各向同性無越流條件下,非穩(wěn)定流干擾井計(jì)算,采用下列公式。1)承壓水非穩(wěn)定流干擾井計(jì)算公式:2)潛水含水層中按任意方式布井的干擾井公式: 潛水含水層在抽水時(shí)的厚度(m);r——到第眼抽水井的距離(m);a——壓力傳導(dǎo)系數(shù)(m2/d);t——抽水時(shí)間(d);c)當(dāng)水文地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí),可建立地下水模型通過數(shù)值方法計(jì)算井群干擾開采條件下各管井水位降深和流量。5.6.4降水水位預(yù)測(cè)計(jì)算,也可根據(jù)群井抽水試驗(yàn),按實(shí)測(cè)抽水影響范圍內(nèi)不同距離的觀測(cè)井水位降深資料,建立相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)方程,計(jì)算不同布井條件下的基坑降水水位的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)值。5.6.5條狀基坑管井降水水位預(yù)測(cè)可在采用面狀基坑公式計(jì)算降水井排處水位的基礎(chǔ)上可再按下列a)潛水完整井b)承壓完整井S——距降水井排x處的水位下降值(m);H——潛水含水層厚度(m);H——承壓含水層水頭值(m);h——降水井排處的潛水含水層厚度(m);x——任意點(diǎn)至井排的距離(m);h?——降水井排處的承壓水水頭值(m)。5.6.6降水引起地面某點(diǎn)的沉降量按下式計(jì)算:△w——水位下降引起的地面沉降量(cm);0——水位下降引起的各計(jì)算分層有效應(yīng)力增量(kPa);A——受降水影響地層(自降水前的水位至含水層底板之間)的分層厚度(cm);E,——各分層的壓縮模量(kPa);M——經(jīng)驗(yàn)系數(shù);M,=M×M?。對(duì)于一般粘性土M可取0.3~0.5;粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂互層M可取0.5~0.7;淤泥、淤泥質(zhì)土可取0.7~0.9。當(dāng)降水維持時(shí)間3個(gè)月之內(nèi)時(shí)M?可取0.5~0.7;當(dāng)降水維持時(shí)間超過3個(gè)月時(shí)M?可取0.7~0.9。6.1.1施工單位應(yīng)組織有關(guān)人員,在熟悉設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)踏勘的基礎(chǔ)上,按《建筑施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》a)管井降水工程施工設(shè)計(jì)圖;b)建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料;c)施工總平面圖和施工區(qū)域地下管網(wǎng)、障礙物及地面上原有的建(構(gòu))筑物等環(huán)境調(diào)查資料;6.1.3《管井降水工程施工組織設(shè)計(jì)》應(yīng)包括下列內(nèi)容:a)工程任務(wù)與質(zhì)量要求,含工序質(zhì)量、降水管井質(zhì)量及降水運(yùn)行質(zhì)量的要求;b)施工技術(shù)措施,含鉆井工藝和成井工藝;c)主要施工設(shè)備及材料計(jì)劃;d)施工平面布置及工藝流程圖;f)保證工程質(zhì)量、安全文明施工和環(huán)境保護(hù)的技術(shù)措施。6.1.4施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備應(yīng)包括下列內(nèi)容:c)落實(shí)排水系統(tǒng)的設(shè)置6.2成井設(shè)備與材料6.2.1鉆井設(shè)備應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇。等綜合考慮進(jìn)行選擇。a)保證井壁的穩(wěn)定b)減少對(duì)含水層滲透性和水質(zhì)的影響;c)提高鉆進(jìn)效率等。6.2.5泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo),應(yīng)符爸有關(guān)規(guī)定的要求,鉆進(jìn)過程中應(yīng)定時(shí)測(cè)定。一般常用泥漿性能指標(biāo)參見表4。地層性質(zhì)粘度(s)含砂量(%)失水量(ml/30min)非含水層(粘性土類)卵石、漂石地層自流的承壓含水層一般基巖地層d)濾料的不均勻系數(shù)應(yīng)小于2。V=0.785(D2-d2)L·a…………(33)a—超徑系數(shù),一般為1.2~1.5。按表5選擇。以卵右和水位觀測(cè)井的施工藝漂石為主的地層,宜采用沖擊鉆進(jìn)工藝:其它第四系可與管井施工相同。來用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝沖洗介質(zhì)四紀(jì)地層鉆頭配合抽筒或掏砂筒取心牙輪鉆頭翼片鉆頭牙輪鉆頭翼片鉆頭牙輪(滾刀)鉆頭取心牙輪鈷頭b)護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)保證在管井施工過程中不松動(dòng),井口不坍塌;c)護(hù)筒埋置深度設(shè)至不透水層或潛水位以下1.0m。當(dāng)含水層埋藏較深時(shí),采用邊鉆進(jìn)邊填粘土的方法護(hù)壁,筒頂面宜高出地面0.2m~0.3m,井身內(nèi)沖洗液面宜高出地下水位1.0m以上。6.3.5井身質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定:a)井身應(yīng)圓正,井身直徑不得小于設(shè)計(jì)井徑;6.3.6沖擊鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)宜按表6選擇。鉆具重力(N/cm)(次/min)回次進(jìn)尺施工要點(diǎn)圓形鉆頭卵、漂石層、宜先用鉆頭沖碎再行撈取6.3.7沖擊鉆進(jìn)應(yīng)遵守下列規(guī)定:a)在地層條件允許的前提下,優(yōu)先采用清水鉆進(jìn);d)地下水位較低時(shí),應(yīng)保持孔內(nèi)液面高于地下水位2m以上;擠夾和埋陷事故;h)鉆進(jìn)擬開采含水層或構(gòu)造帶時(shí),不得采用直接投入粘土塊或粘土球的護(hù)壁堵漏方法。6.3.8硬質(zhì)合金取芯鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)應(yīng)根據(jù)巖石性質(zhì)、鉆頭結(jié)構(gòu)、設(shè)備能力和孔壁穩(wěn)定性合理選擇。a)鉆壓可用下式計(jì)算:F——鉆頭壓力(kN);F?!款w硬質(zhì)合金所需壓力(kN/顆);m——硬質(zhì)合金鑲焊數(shù)量(顆)。每顆硬質(zhì)合金所需壓力數(shù)值應(yīng)按表7選用。表7硬質(zhì)合金所需壓力值巖石性質(zhì)1~4級(jí)巖層5~6級(jí)巖層每顆硬質(zhì)合金上壓力b)鉆頭轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)其直徑和巖性確定,鉆頭的線速度宜為1.0m/s~2.5m/s,相應(yīng)轉(zhuǎn)速宜為40式中:表8硬質(zhì)合金鉆進(jìn)泵量(L/min)巖石性質(zhì)鉆具直徑(mm)一般巖層d)正常鉆進(jìn)時(shí)鉆具必須連接取粉管??椎讕r粉超過0.5m時(shí),應(yīng)專程沖撈巖粉;b)全面鉆進(jìn)宜根據(jù)地層特性按表6.3.1選用鉆頭;提動(dòng)鉆具。6.3.10泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)參數(shù)可按表9~表11選擇:鉆頭類別中硬巖層一一一一一1.牙輪鉆頭按鉆頭直徑0.5kN~1.0kN/cm選用;2.滾刀鉆頭按鉆頭每把滾刀10.0kN~20.0kN選用。一巖土類別巖石單軸抗壓強(qiáng)度(MPa)鉆頭線速度(m/s)軟巖、較軟巖堅(jiān)硬巖表11反循環(huán)鈷進(jìn)沖洗液流速經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)沖洗液流動(dòng)方向流速(m/s)0.02~0.04,不超過0.166.3.11泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)應(yīng)符合下列規(guī)定:a)鉆具的選擇:1)宜配備長度為3m和1.5m鉆桿,主動(dòng)鉆桿長度應(yīng)大于單根鉆桿長度與機(jī)高(轉(zhuǎn)盤面距地面高2)鉆桿內(nèi)徑宜按式(36)確定:d——鉆桿內(nèi)徑3)水籠頭、排渣管的內(nèi)徑應(yīng)與鉆桿和砂石泵的出口內(nèi)徑一致,其彎曲處不得采用直角彎;4)鉆頭上應(yīng)裝設(shè)吸水候管,喉管內(nèi)徑應(yīng)小手鉆桿內(nèi)徑10mm,吸管安裝部位距鉆頭底部不得小b)砂石泵的性能應(yīng)符合下列要求1)砂石泵的有效真空度不得低于0.08MPa;2)泵體內(nèi)的液體通道直徑應(yīng)大于鉆桿內(nèi)徑;3)砂石泵泵量應(yīng)滿足沖洗液在鉆桿內(nèi)上返速度的要求。沖洗液上返速度宜為2.5m/s~3.5m/s。c)砂石泵安裝宜設(shè)置于地面;d)鉆進(jìn)過程中上返沖洗液中巖屑含量不得大于8%;6.3.12氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)應(yīng)符合下列規(guī)定:a)淹沒比宜大于0.5;柱鉆桿方式;c)氣水混合室的間距應(yīng)根據(jù)風(fēng)壓大小和井深風(fēng)壓(MPa)混合室間距(m)混合室最大允許淹沒深度(m)d)鉆桿內(nèi)徑應(yīng)與風(fēng)量相匹配,可按表13選用。表13鉆桿內(nèi)徑與風(fēng)量(推薦值)鉆桿內(nèi)徑(mm)風(fēng)量(m3/min)6.4.1井身達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,應(yīng)用探井器(亦稱試孔器)檢查井深和井徑。當(dāng)發(fā)現(xiàn)井身質(zhì)量不符合本6.4.2探井器直徑應(yīng)大于井管直徑,并小于井徑25m。其長度宜為9m~12mA6.4.3換漿的濃度應(yīng)根據(jù)壁的穩(wěn)定情況確定,應(yīng)使泥漿逐漸由稠變稀,井內(nèi)泥漿相對(duì)密度宜稀釋至a)提吊下管法宜用于井管自重(或浮重)小于井管允許抗拉力和起重設(shè)備的安全負(fù)荷;b)托盤(或浮板)下管法宜用于井管自重(或浮重)小于提拉井管的鉆析或鋼絲繩的抗拉能力和c)多級(jí)下管法宜用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜和下置深度過大的井管。c)過濾管頂端應(yīng)始終低于設(shè)動(dòng)動(dòng)水位埋深,其安裝深度的允許偏差宜為±300m;e)井管應(yīng)坐落牢固,基巖管井的井管應(yīng)坐落在穩(wěn)定巖層的變徑井臺(tái)上;f)井管頂端應(yīng)高出地面0.3m~0.5m,并應(yīng)預(yù)留測(cè)定水位的觀測(cè)口;g)對(duì)采用填礫過濾器的管井,應(yīng)在過濾管接頭處和井壁管上每間隔6m處設(shè)置導(dǎo)正器,導(dǎo)正器直6.6.1井管安裝后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行填礫。填礫數(shù)量應(yīng)達(dá)到本規(guī)程第5.4.10條計(jì)算值的1.1倍。6.6.2填礫方法應(yīng)根據(jù)井壁的穩(wěn)定性、沖洗液的類型和管井結(jié)構(gòu)等因素確定。當(dāng)采用6.6.3填礫時(shí),濾料應(yīng)沿井管四周均勻連續(xù)填入,并全程跟蹤量測(cè)礫料填入高度。當(dāng)填入量與計(jì)算量之間出現(xiàn)異常時(shí),應(yīng)及時(shí)分析原因并予以處理。6.6.4濾料投入量不得少于計(jì)算量的95%,濾料應(yīng)填至過濾管頂部以上3m~5m,濾料頂部宜用粘土球或粘土封孔止水。6.7.1洗井必須在下井管、填礫、封孔止水等工作完成后及時(shí)進(jìn)行。洗井宜從上部開始逐漸加深。洗井強(qiáng)度應(yīng)符合下列規(guī)定:b)洗井的最大水位降深應(yīng)接近或超過抽水試驗(yàn)時(shí)的最大水位降深。6.7.2洗井方法應(yīng)根據(jù)含水層特性、管井結(jié)構(gòu)及井管強(qiáng)度等因素選用。a)松散層中的管井在井管強(qiáng)度允許時(shí),宜采用活塞、壓縮空氣或水泵洗井;b)井壁泥皮不易排除時(shí),宜采用化學(xué)洗井與其它洗井方法聯(lián)合進(jìn)行。6.7.3活塞洗井應(yīng)符合下列要求:a)在鋼管中可采用活塞洗井,在非金屬管中不宜采用活塞洗井;b)活塞下放應(yīng)平穩(wěn),活塞提升應(yīng)均勻,提升速度宜為0.6m/s~1.2m/s;c)洗井過程中活塞不宜在井管內(nèi)停留,嚴(yán)禁活塞進(jìn)入沉淀管內(nèi)。6.7.4空壓機(jī)洗井應(yīng)符合下列要求:a)空壓機(jī)容量應(yīng)根據(jù)管井出水量和井深等合理選擇;b)空壓機(jī)洗井的安裝形式應(yīng)根據(jù)井管直徑和出水量確定;管外徑(mm)同心式出水管出水管d)風(fēng)管的淹沒比應(yīng)大于50%,出水管的埋設(shè)深度應(yīng)大于風(fēng)管深度2m~3m。6.7.5洗井的質(zhì)量應(yīng)符合下列要求:a)管井出水應(yīng)清凈,且水中不含有泥漿等施工物質(zhì);b)出水量宜接近設(shè)計(jì)要求或連續(xù)兩次洗井單位出水量之差不得小于10%;c)在連續(xù)洗井過程中,井水含砂量趨于穩(wěn)定;d)觀測(cè)井應(yīng)洗至水位變化反應(yīng)靈敏。6.8.1試驗(yàn)抽水的類型和要求應(yīng)符合下列規(guī)定:a)管井施工階段試驗(yàn)抽水的類型宜為穩(wěn)定流抽水試驗(yàn);b)下降次數(shù)為1次,抽水量不小于管井設(shè)計(jì)出水量;c)應(yīng)同步觀測(cè)出水量和水位,水位監(jiān)測(cè)宜采用自動(dòng)水位儀;d)穩(wěn)定抽水時(shí)間為6h~8h;e)在抽水穩(wěn)定的延續(xù)時(shí)間內(nèi),管井的出水量或水位趨于穩(wěn)定;f)抽水過程中,應(yīng)考慮自然水位變化和其它干擾因素的影響;g)試驗(yàn)抽水結(jié)束前應(yīng)進(jìn)行管井出水含砂量測(cè)定。a)測(cè)定各管井和觀測(cè)井的坐標(biāo)和高程,計(jì)算出各井(包括觀測(cè)井)之間的直線距離;b)準(zhǔn)確地量測(cè)地下水自然水位的埋深和標(biāo)高;c)檢查抽水設(shè)備和測(cè)量水量、水位的測(cè)試儀具;d)應(yīng)設(shè)置有效的排水系統(tǒng),并防止抽出的地下水回滲到抽水影響范圍內(nèi)的含水層中;e)水泵吸水口應(yīng)始終保持在動(dòng)水位以下。6.8.3試驗(yàn)抽水前和試驗(yàn)抽水時(shí),應(yīng)同步測(cè)量抽水井和觀測(cè)井中的自然水位和動(dòng)水位。抽水試驗(yàn)時(shí),a)采用堰箱或孔板流量計(jì)觀測(cè)出水量時(shí),過堰水位觀測(cè)應(yīng)讀數(shù)到mm。采用容積法時(shí),量桶充滿水所需的時(shí)間不宜小于15s,應(yīng)讀數(shù)到0.1s。采用水表時(shí),應(yīng)用秒表測(cè)定流出10m3水所需的時(shí)間,精確b)水位觀測(cè),在同一試驗(yàn)中應(yīng)采用同一方法和工具。抽水井的水位觀測(cè)應(yīng)讀數(shù)到cm,觀測(cè)井的6.8.5單井試驗(yàn)抽水應(yīng)設(shè)置觀測(cè)井,并宜結(jié)合洗井工序進(jìn)行,以檢驗(yàn)各管井的6.8.6群井試驗(yàn)抽水應(yīng)符合下列規(guī)定:a)參與抽水的井?dāng)?shù)視降水工程規(guī)模確定,不宜少于3口;b)試驗(yàn)可在選定的抽水井內(nèi)同時(shí)進(jìn)行,也可逐井啟動(dòng)抽水;c)停止抽水后,應(yīng)測(cè)量恢復(fù)水位,繪制水位恢復(fù)曲線,并應(yīng)通過水位恢復(fù)資料確定電源切換的合7.1.1降水運(yùn)行前,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件合理設(shè)計(jì)降水運(yùn)行的排水系統(tǒng)及動(dòng)力系統(tǒng)。7.1.2降水運(yùn)行的排水系統(tǒng)及動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求:c)基坑最大涌水量宜小于周邊市政排水管(涵)的總排水能力;b)坑內(nèi)降水深度應(yīng)達(dá)到降水設(shè)計(jì)深度;c)試運(yùn)行時(shí)間宜超過24h;g)抽水完成后應(yīng)及時(shí)編寫試驗(yàn)性抽水報(bào)告。試驗(yàn)性抽水報(bào)告應(yīng)包括現(xiàn)有基坑降水能力與降水設(shè)計(jì)要求的關(guān)系、基坑溝水位恢復(fù)過程、環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果、存在的問題及相應(yīng)處理措7.1.4基坑降水再式運(yùn)行前,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)性抽水成果、基坑開挖計(jì)劃安排、基坑周邊環(huán)境條件等,編制施工各階段(工況降水運(yùn)行方案及應(yīng)急預(yù)案,并進(jìn)行技術(shù)交底。8.0.2條規(guī)定。7.1.6降水運(yùn)行過程中應(yīng)作好降水運(yùn)行記錄。降水運(yùn)行記錄表可參見附錄p。7.1.7在基坑降水維護(hù)期間應(yīng)防止以下事件發(fā)生:b)排水系統(tǒng)損壞與滲漏;7.1.9降水運(yùn)行中當(dāng)基坑坑底局部發(fā)生滲流破壞時(shí),應(yīng)對(duì)發(fā)生破部位,臨時(shí)回填或用袋裝土進(jìn)行反壓,增加上覆荷載,阻止土顆粒隨涌水流出;然后增設(shè)降水井或增大局部井的抽水量,降低承壓水頭。水。停止基坑降水后應(yīng)立即按本規(guī)程第8.0.9條要求進(jìn)行封井。b)降水運(yùn)行期間,在水位未達(dá)到設(shè)計(jì)降水深度以前,可每8h觀測(cè)一次水位、水量。水位達(dá)到設(shè)計(jì)c)在受地表水體補(bǔ)給影響的場(chǎng)地,每日應(yīng)監(jiān)測(cè)2~3次,必要時(shí)應(yīng)加密監(jiān)測(cè);d)水位、水量的觀測(cè)精度應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第6.8.4條的規(guī)定;e)對(duì)水位、水量監(jiān)測(cè)記錄應(yīng)及時(shí)整理,繪制水量Q與時(shí)間t、水位下降值S與時(shí)間t的過程曲線,分析水位下降趨勢(shì),預(yù)測(cè)達(dá)到下階段施工工況所需的設(shè)計(jì)降水深度所需要的時(shí)間;f)降水運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常情況時(shí),應(yīng)根據(jù)水位、水量監(jiān)測(cè)記錄分析其產(chǎn)生的原因,及時(shí)提出處理措施。b)鄰近建(構(gòu))筑物及隧道的沉降和水平位移;c)基坑周邊地下管線的垂直和水平位移;d)坑外淺層地下水位、孔隙水壓力及分層沉降。8.1降水管井完成單井試驗(yàn)抽水后,宜進(jìn)行降水管井逐井驗(yàn)收8.3全面試驗(yàn)性抽水完成時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行驗(yàn)收。8.4驗(yàn)收時(shí)應(yīng)提供施工記錄、管井平面布置圖、管井柱狀圖、試驗(yàn)抽水資料和施工說明、設(shè)計(jì)變更和審批文件等。8.5基坑管井的竣工驗(yàn)收應(yīng)符合下述程b)驗(yàn)收單位會(huì)同施工單位檢驗(yàn)管井質(zhì)量、審查相關(guān)資料;c)降水工程量及管井布置;e)監(jiān)測(cè)與維護(hù)時(shí)間、降水運(yùn)行效果及相關(guān)數(shù)據(jù);f)圖表部分包括降水方案布置圖、綜合與典型地質(zhì)剖面圖、降水前后地下水水位等值線圖以及工程量統(tǒng)計(jì)表、降水工程水位和涌水量統(tǒng)計(jì)表。8.9管井(含觀測(cè)井)降水結(jié)束后必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行拆除或封井。附錄A(資料性附錄)導(dǎo)滲井(砂礫井)降水A.1導(dǎo)滲井適用于增強(qiáng)滲透性差異很大的上下含水層間的水力聯(lián)系,將上部弱透水含水層中的水導(dǎo)入下部強(qiáng)透水含水層中的降水。A.2引滲井按其工作特性可分為導(dǎo)滲自降和導(dǎo)滲抽降兩類:a)當(dāng)含水層的下層水位低于上層水位,上層含水層的重力水可通過導(dǎo)滲井導(dǎo)入下層含水層中,其混合水位滿足降水設(shè)計(jì)要求時(shí),可采用導(dǎo)滲自降;b)當(dāng)導(dǎo)滲后的混合水位不滿足降水設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)同時(shí)設(shè)計(jì)管井降水,輔以導(dǎo)滲抽降。A.3導(dǎo)滲井的布置不受場(chǎng)地和基礎(chǔ)形式的限制根據(jù)降水需要可任意布井。a)可在基坑內(nèi)外布置,井間距根據(jù)導(dǎo)滲試驗(yàn)確定,井距宜為2m~10m;b)導(dǎo)滲井深度,宜揭穿被滲層,進(jìn)入導(dǎo)入層不宜小于3m。A.4導(dǎo)滲抽降井應(yīng)與降水管井結(jié)合,并應(yīng)符合下列要求:a)當(dāng)管井布在基坑四周或兩側(cè)(線狀)且間距為10m~20m時(shí),導(dǎo)滲井可與管井相間布置,引滲井b)當(dāng)降水范圍較大時(shí),可在坑內(nèi)布設(shè)導(dǎo)滲井。A.5導(dǎo)滲井可兼作降水管井和水位觀測(cè)井用,其結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下述要求:a)作降水管井使用時(shí),成孔后應(yīng)置入濾水管,濾管周圍填入濾料,管內(nèi)徑應(yīng)滿足安裝抽水設(shè)備的b)作水位觀測(cè)井時(shí),孔內(nèi)砂礫料中應(yīng)置入量測(cè)水位的濾管,滲井深度應(yīng)大于基坑深度。A.6導(dǎo)滲井施工應(yīng)符合下列要求:a)宜采用螺旋鉆、工程地質(zhì)鉆機(jī)成孔,成孔直徑宜為200mm~500mm;b)孔內(nèi)應(yīng)充填干凈的砂、礫或砂礫混合濾料,含泥量宜小于5‰。(資料性附錄)B.1一般規(guī)定B.1.1輕型點(diǎn)井適用于含薄層粉砂的粉質(zhì)粘土、黏質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土、粉細(xì)砂等滲透系數(shù)在1×10??2×10?cm/s涌水量不大的潛水含水層中降水。B.1.2按照點(diǎn)井工作原理,輕型點(diǎn)井的型式可分為干式真空點(diǎn)井、噴射真空式真空點(diǎn)井在基坑降水工程中應(yīng)用。B.1.3輕型點(diǎn)井可單點(diǎn)或多點(diǎn)布置,也可以單級(jí)或多級(jí)布置成線狀封閉狀。單級(jí)輕型點(diǎn)井降水深度不宜超過6m。B.2輕型點(diǎn)井設(shè)計(jì)B.2.1點(diǎn)井系統(tǒng)總涌水量可按下列公式計(jì)算:a)潛水完整井:式中:Q—點(diǎn)井系統(tǒng)總涌水量(m3/d);H——潛水含水層厚度(m);s——水位下降值(m);R——基坑降水影響半徑(m);r?!邓呕霃窖?可按附錄C確定。1.366K(2H?-s)s式中:H?——潛水含水層有效帶厚度(m);c)影響半徑的確定1)當(dāng)具有穩(wěn)定抽水試驗(yàn)兩個(gè)觀測(cè)井中的水位下降資料時(shí),用下式計(jì)算:r觀測(cè)井至抽水井的距離(m); 靜止水位高度或潛水含水層厚度(m)。2)當(dāng)缺少觀測(cè)資料時(shí),可采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:q=60πdl3Kd—點(diǎn)井井徑(m);B.2.3輕型點(diǎn)井可根據(jù)基坑面稅大小和平面形態(tài)合理布局,當(dāng)基坑深度超出單級(jí)點(diǎn)井降水深度時(shí),可采用二級(jí)或三級(jí)點(diǎn)井降水,點(diǎn)井的數(shù)量和間距用下式計(jì)算:c)在基坑寬度較大的情況下,應(yīng)確定點(diǎn)井軸線的距離(排距》,排距應(yīng)根據(jù)含水層滲透系數(shù)、軸線上點(diǎn)井密度和降水運(yùn)行時(shí)間等綜合確定。可參照附表B.1選用點(diǎn)井軸向間距(m)點(diǎn)井排距(m)B.2.4點(diǎn)井深度應(yīng)根據(jù)降水深噴、得水日的含水層位置、集水總管的高程等確定,但必須將濾管理入含水層中。H=H?+h+L+1H=H?+h+L+1i——降落漏斗水力坡度,環(huán)形點(diǎn)井取1/10,單排點(diǎn)井可取1/4;L——點(diǎn)井至基坑中心或基坑遠(yuǎn)邊的距離(m);B.3輕型點(diǎn)井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)B.3.1集水總管應(yīng)符合下列要求:a)集水管宜選用φ100mm~φ127mm壁厚2.0mm~3.0mm,節(jié)長4.0m~6.0m的無縫鋼管;B.3.2點(diǎn)井井管應(yīng)符合下列要求:a)井壁管應(yīng)選用φ38mm~φ45mm壁厚2.2mm~3.0mm,節(jié)長6.0m~7.0m的鋼管;b)濾水管的直徑和壁厚宜與井壁管相同,可為φ38mm~φ110mm;包括封頭和管接頭的濾水管總長度為1.5m~1.7m;圓孔直徑宜為12mm~18mm,孔隙率宜大于15%;c)濾管外壁應(yīng)設(shè)兩層濾網(wǎng),內(nèi)側(cè)濾網(wǎng)宜采用40目~60目的金屬網(wǎng)或尼龍網(wǎng),外層濾網(wǎng)宜采用20目左右的金屬網(wǎng)或尼龍網(wǎng),管壁與濾網(wǎng)間應(yīng)采用金屬絲繞成螺旋形隔開,濾網(wǎng)外應(yīng)再繞一層粗金屬絲;d)反濾料應(yīng)具有良好的反濾效果,質(zhì)量純凈不含泥。其滲透系數(shù)宜取降水目的層滲透系數(shù)的10倍,反濾料的粒徑Ds?與砂粒ds?之比可取2~4。B.4輕型點(diǎn)井施工B.4.1點(diǎn)井布置應(yīng)根據(jù)基坑平面形狀、大小,土質(zhì)和地下水流向及降水深度確定。a)當(dāng)基坑寬度大于6m或滲透系數(shù)較大時(shí),宜采用雙排或多排點(diǎn)井;當(dāng)基坑面積較大時(shí),可采用環(huán)c)點(diǎn)井入土深度應(yīng)進(jìn)入降水目的含水層,濾管頂端應(yīng)低于含水層頂板1.0m~2.0m。B.4.2集水總管標(biāo)高應(yīng)接近地下水位線,沿抽水水流方向設(shè)置0.25%~0.5%的上傾坡度,一套抽水設(shè)備的集水管總長不宜大于100m。集水總管長度可按表B.2選擇。表B.2各種輕型點(diǎn)井單臺(tái)泵集水管總長參考值輕型點(diǎn)井類型隔膜真空泵功率(kw)集水管總長(m)點(diǎn)井根數(shù)(根)B.4.3輕型點(diǎn)井井管的埋設(shè)可采用射水法、沖孔或鉆孔法,常用沖孔法,其施工應(yīng)符合下列要求:b)沖孔孔徑宜為300mm,不得小于250mm;c)沖孔終至深度宜超出設(shè)計(jì)深度0.5m。B.4.4輕型點(diǎn)井井管埋設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定:a)沖孔結(jié)束后應(yīng)立即檢驗(yàn)孔深,孔深符合要求后立即埋置井管;b)埋置井管前應(yīng)先填入少量濾料至井管底端深度,且豎向厚度不得少于200mm;c)點(diǎn)井井管應(yīng)居中安置在孔內(nèi),節(jié)間連接應(yīng)牢固且密封;d)井管安置到位后應(yīng)隨即填入濾料,濾料頂面應(yīng)高出濾管頂端1.5m以上,濾料頂面至孔口應(yīng)留e)黏土封填應(yīng)逐層搗實(shí),確保密封效果。B.4.5出水管路系統(tǒng)宜先安裝集水總管,并固定。管道接頭(集水管自身接頭與泵及井管接頭)連接B.4.6每組點(diǎn)井安裝完畢后,應(yīng)立即抽水,檢查管路接頭質(zhì)量,點(diǎn)井出水效果和抽水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況,B.5.1噴射點(diǎn)井與輕型點(diǎn)井在適用范圍,管路布置和點(diǎn)井的埋設(shè)方法幾方面基本相同,可參照輕型井B.5.2噴射點(diǎn)井與輕型點(diǎn)井不同之,應(yīng)執(zhí)行下列規(guī)定。a)噴射點(diǎn)井降水深度可達(dá)20m,適用于深基坑降水;b)噴射點(diǎn)井成孔直徑宜為500mm,不應(yīng)小于400mm;沖孔深度應(yīng)低于濾管底端設(shè)計(jì)高程以下不小c)點(diǎn)井間距應(yīng)根據(jù)土層滲透系數(shù)確定,宜為3m左右,滲透系數(shù)大時(shí),間距可拉大;d)濾料徑向?qū)挾?厚度)不宜小于150mm。附錄C(規(guī)范性附錄)基坑涌水量的計(jì)算C.1基坑計(jì)算半徑的確定。表C.1基坑計(jì)算半徑值的確定公式采用的符合時(shí)才適用矩形a方形邊長規(guī)則的圓形方<2~3時(shí)用該試計(jì)坑面積規(guī)則多抗面積0ηC.2降水井影響半徑宜通過試驗(yàn)或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定,當(dāng)基坑側(cè)壁安全等級(jí)為上、三級(jí)時(shí),可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:a)潛水含水層R——降水影響半徑(m);S——基坑水位降深(m);K——滲透系數(shù)(m/d);H——抽水前(或自然條件下)含水層厚度(m)。b)承壓含水層R=10S√KC.3基坑周邊無隔水帷幕,或者基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)未深入到降水目的含水層中,即降水目的含水層頂板的深度大于基坑隔水帷幕所達(dá)到的深度?;觾?nèi)、外地下水有直接的水力聯(lián)系?;佑克靠砂幢韆)潛水含水層計(jì)算公式可按表C.3選擇。圖形1①潛水完整井;②均質(zhì)含水層;2①潛水完整井;②均質(zhì)含水層;③岸邊降水;3①②條同上;之間(或位于補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)之間)4①潛水完整井;②均質(zhì)含水層;③基坑靠近隔水邊界;5①潛水非完整井;②均質(zhì)含水層;6R式中:m’由含水層底板到過濾器有效工作部①②條同上;③近河基坑降水;④含水層厚度不大;7①近河基坑降水;②含水層厚度很大;8k——滲透系數(shù)(m/d);H——潛水含水層厚度(m);R——引用影響半徑(m);b——基坑中心至岸邊的距離(m);b——基坑中心至A河岸邊的距離(m);b?——基坑中心至B河岸邊的距離(m);h——基坑動(dòng)水位至含水層底板深度(m);h—潛水含水層厚度與動(dòng)水位以下的含水層厚度的平均值;b"——基坑中心至隔水邊界的距離(m);b)承壓含水層計(jì)算公式可按表C.4選擇。圖形1RRM②均質(zhì)含水層;2①承壓水完整井;②均質(zhì)含水層;③基坑位于河岸旁;3①②條同上;水體之間(或位于補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)之間)4R7A77A77頁②均質(zhì)含水層。5②均質(zhì)含水層。Q—基坑涌水量(m3/d);k——滲透系數(shù)(m/d);M——含水層厚度(m);R——引用影響半徑(m);1——過濾器工作部分長度(m); 基坑中心至岸邊的距離(m);h—基坑動(dòng)水位至含水層底板深度(m);H——承壓水的初始水頭高度(m)。附錄D(規(guī)范性附錄)降水運(yùn)行記錄表D降水運(yùn)行記錄表施工階段:1開挖深度(m):0~3開挖面標(biāo)高(m):15~16設(shè)計(jì)降水深度(m):4.06日)抽水量(m3h)45’78方開挖,正常一方開挖,正常……………附錄E表E降水管井驗(yàn)收單1管井結(jié)構(gòu)井號(hào):井管材質(zhì)安裝深度靜水位埋深出水量歷時(shí)h)單井出水量m3/d;井水含砂量 雙方同意辦理驗(yàn)收手續(xù)。施土Z單位驗(yàn)收單位 工程技術(shù)負(fù)責(zé)人驗(yàn)收人a)為便于在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時(shí)區(qū)別對(duì)待,對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的詞說明如下:1)表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的;正面詞采用“必須”;反面詞采用“嚴(yán)禁”。2)表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:正面詞采用“應(yīng)”;3)表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的:反面詞采用“不宜”。b)條文中指定應(yīng)按其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行時(shí),寫法為“應(yīng)符合…的規(guī)定”或“應(yīng)按…執(zhí)行”。湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)條文說明 本章規(guī)定了本規(guī)程的使用范圍和規(guī)程內(nèi)容。坑面積16000m2,深13.0m;陽邏長江公路大橋南錨碇基礎(chǔ),直徑70m,深46m),各類基礎(chǔ)、基坑施工都需基坑工程獲得干燥的作業(yè)空間邊坡穩(wěn)定和底板穩(wěn)定,鄰近建(構(gòu))筑物及地下管線正常使用,投資少斷,周期長、費(fèi)用昂貴。1994年5月武漢國貿(mào)大廈是武漢市第一個(gè)成功應(yīng)用管井降水解決地下水問題始至今,湖北地區(qū)已普遍認(rèn)同管井降水在處理基坑中承壓水方面所起到(國際會(huì)展中心、武漢新世界中心、長匯隧道(盾構(gòu)井)等),積累了管井降水的成功經(jīng)驗(yàn)。降水技術(shù)基本成熟,有疏干降水地有降壓降水;有在第四系孔隙含水層中降水,也有在降水工程技術(shù)規(guī)程乙與長江等河流水力聯(lián)系密切的基坑的降水措施。當(dāng)基坑開挖深度超過承壓含水層頂板埋深或雖未超求進(jìn)行,而且對(duì)周邊的環(huán)境,尤其是30米內(nèi)的環(huán)境條件要有充分的認(rèn)識(shí),采用相應(yīng)的措施防止發(fā)生過4.3基坑降水設(shè)計(jì)參數(shù)的確定對(duì)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化至關(guān)重要,滲透系數(shù)及影響半徑是涌水量計(jì)算中兩個(gè)必需的參數(shù)。目前影響半徑采用經(jīng)驗(yàn)公式,未考慮具體的實(shí)際情況(諸如補(bǔ)給流量小到可以忽略不計(jì)時(shí),因水位下降而不致產(chǎn)生地面沉降處視為影響半徑范圍及有防滲帷幕時(shí)的情況),應(yīng)綜合考慮三觀測(cè)井的抽水試驗(yàn)可不考慮水躍值的影響;當(dāng)抽水試驗(yàn)與基坑降水設(shè)計(jì)計(jì)算都采用相同的基本公式時(shí),無需再考慮其二元結(jié)構(gòu)承壓含水層所固有的滲透性沿著垂直方向的不均勻特點(diǎn),所求得的K值為等效滲透系數(shù)。分析降水參數(shù)的合理確定方法,優(yōu)化設(shè)計(jì),保證基坑水位降深的前提下,使周邊地面產(chǎn)生的沉降量最小。地下水位動(dòng)態(tài)包括歷年最高水位和最低水位的標(biāo)高與出現(xiàn)的時(shí)間,枯、豐水期的周期等。降水水文地質(zhì)勘察主要包括下述內(nèi)容:b)提供各降水地段主要含水層的滲透系數(shù)(K)或?qū)禂?shù)(T)、給水度()或彈性釋水系數(shù)(S)、影響半徑(R)等水文地質(zhì)參數(shù)及顆粒分析資料;c)分析降水工程對(duì)周圍已有建(構(gòu))筑物的影響,并提出保護(hù)、保障措施的建議;d)對(duì)粉土或粉砂夾粉質(zhì)粘土互層(即過渡層);應(yīng)控制每一回次(鉆程)的深度,并宜側(cè)重采用靜4.4抽水試驗(yàn)即使在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)水位和水量的變化不超過規(guī)定的數(shù)值,但是從相鄰的時(shí)間間隔內(nèi)水位出水量的對(duì)比來看,水位和出水量實(shí)際上并未絕對(duì)穩(wěn)定,單看水位或出水量的波動(dòng)范圍是不夠的,更主要的是要考慮有無持續(xù)上升或持續(xù)下降的趨勢(shì)。條文中的波動(dòng)幅度可按下式確認(rèn):4.6本條規(guī)定了對(duì)環(huán)境的保護(hù),基坑降水設(shè)計(jì)前宜對(duì)場(chǎng)區(qū)環(huán)境水文地質(zhì)和工程環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,主要包括對(duì)下述內(nèi)容的調(diào)查:b)地下水開采利用情況,水井及水源地的分布狀況;c)已有建筑地基基礎(chǔ)的分布及其巖土工程特征,以及地下水的分布情況;d)地下管線的分布位置、埋深及其特征。生命線”之稱。武漢市規(guī)劃局自2002年組織力量開展對(duì)主城區(qū)綜合地下管網(wǎng)普查測(cè)繪工作,于2009年11月28日發(fā)布了基礎(chǔ)測(cè)繪成果,并建立了綜合地下管網(wǎng)信息,可為各類設(shè)計(jì)施工提供參考。防止因降水措施不當(dāng)而造成對(duì)管網(wǎng)的破壞。5.1.1在天然狀態(tài)下,下部承壓含水層作用在頂板上的水頭壓力是與承壓含水層頂板以上土層壓力相平衡或小于上覆土壓力的。一個(gè)基坑,開挖到一定深度后,承壓含水層頂板以上的上覆土壓力隨開挖深度的加深逐漸減小,當(dāng)減小到不能與承壓含水層作用在頂板上的水頭壓力相平衡時(shí),承壓水就會(huì)沖破上覆土層涌向基坑內(nèi),形成突水涌砂。因此,對(duì)于減壓降水,應(yīng)通過抗承壓水突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算來確定降水深度。要保證基坑的穩(wěn)定,則基坑最終開挖面到下部承壓含水層頂板間土的重量應(yīng)大于承壓含水層的頂托力。式5.1.1計(jì)算考慮了粘性土自重引起的抗力,而忽略了其抗剪強(qiáng)度,但根據(jù)漢口地區(qū)的工程實(shí)踐,粘性土的抗剪強(qiáng)度對(duì)抗突涌的作用比較明顯。最不利情況是包括豐水期的年最高地下水位和場(chǎng)地內(nèi)承壓含水層隔水頂板最薄處。5.1.2基坑開挖過程中常見的不良水文地質(zhì)現(xiàn)象及危害主要表現(xiàn)為流砂、管涌和突涌。流砂是指土的松散顆粒被地下水飽和后,由于水頭差的存在,動(dòng)水壓力使松散顆粒產(chǎn)生懸浮流動(dòng)。流砂主要發(fā)生在顆粒級(jí)配均勻而細(xì)的粉、細(xì)砂等砂性土中。其表現(xiàn)形式是所有的顆粒同時(shí)從一近似管狀通道中被動(dòng)水流沖出,發(fā)展的結(jié)果是使周圍建筑物的基礎(chǔ)發(fā)生滑移、不均勻下沉、基坑邊坡坍塌、基礎(chǔ)懸浮等。流土是指在向上滲流作用下局部土體表面的隆起、頂穿或粗顆粒群同時(shí)浮動(dòng)而流失的現(xiàn)象。隆起、頂穿現(xiàn)象多發(fā)生于表層由粘性土與其他細(xì)粒土組成的土體或較均勻的粉細(xì)砂層中;浮動(dòng)現(xiàn)象多在不均勻砂土層中發(fā)生。管涌是指在滲流作用下,土體中的細(xì)小顆粒在粗顆粒形成的孔隙通道中發(fā)生移動(dòng)并被帶出,慢慢形成管狀通道,從而掏空地基或壩體,使之變形、失穩(wěn)的現(xiàn)象。當(dāng)基坑下有承壓含水層存在時(shí),開挖基坑減少了含水層上覆不透水層的厚度,當(dāng)它減少到一定程度時(shí),承壓水的水頭壓力能頂裂或沖毀基坑底板,造成突涌現(xiàn)象。5.1.3管井降水設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)收集資料的主要內(nèi)容有:a)管井降水設(shè)計(jì)的全部資料,包括含水層的性質(zhì)、厚度、頂板標(biāo)高、水位、水力聯(lián)系、滲透系數(shù)、補(bǔ)給條件;基坑面積、開挖深度、支護(hù)結(jié)構(gòu)類型;基坑周邊環(huán)境、施工周期及在此期間的氣象資料;還包括估算降水引起地面變形應(yīng)掌握的壓縮模量等參數(shù)。b)除對(duì)周邊環(huán)境有足夠的認(rèn)識(shí)外,還要對(duì)各主要建(構(gòu))筑物,地下管線及地面控制點(diǎn)設(shè)立適量的變形觀測(cè)點(diǎn),水位觀測(cè)井,并進(jìn)行全過程的定期觀測(cè),以便采用信息法施工,還應(yīng)具備相應(yīng)的應(yīng)急應(yīng)變措施;5.1.4此設(shè)計(jì)階段的劃分和對(duì)工作的要求,對(duì)管井降水工程設(shè)計(jì)是科學(xué)的,真實(shí)的,經(jīng)濟(jì)合理、可靠的。堅(jiān)持了勘察、設(shè)計(jì)、施工、試驗(yàn)、監(jiān)測(cè)統(tǒng)籌兼顧的原則,工作由表及里、由粗到細(xì)、步步深入。含水層的滲透系數(shù)是計(jì)算基坑排水量的重要參數(shù),一般認(rèn)為可根據(jù)詳勘階段單孔抽水試驗(yàn)來確定其值。工程實(shí)踐表明,在很多情況下,用這種方法求得的滲透系數(shù)值偏大。主要原因是在深基坑開挖之前,在樁基施工過程中,大量水泥砂漿灌入地下,從而會(huì)在一定程度上改變深基礎(chǔ)范圍內(nèi)含水層的滲透性。為準(zhǔn)確地確定含水層的滲透系數(shù),應(yīng)該通過降水管井施工和施工后,進(jìn)行群井抽水試驗(yàn),由此得到的含水層的滲透系數(shù)才真實(shí)客觀。對(duì)于小型基坑降水工程,如無專門的降水水文地質(zhì)勘察,應(yīng)根據(jù)巖土工程勘察揭露的地層特點(diǎn),收集臨近場(chǎng)區(qū)的水文地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)參數(shù),進(jìn)行降水方案設(shè)計(jì),但應(yīng)在鑿井初期進(jìn)行補(bǔ)充抽水試驗(yàn),驗(yàn)證、修正所選的水文地質(zhì)參數(shù),調(diào)整、完善、優(yōu)化方案。降水復(fù)雜工程的降水設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)專門的降水水文地質(zhì)勘資料進(jìn)行,并按三步走。正式降水前,群井抽水試驗(yàn)是必不可少的,對(duì)降水效果、供電、排水系統(tǒng)能力的檢驗(yàn)至關(guān)重要,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,調(diào)整設(shè)計(jì),做到有把握,減少盲目性。故本條作了規(guī)定。方案設(shè)計(jì)階段初期,可先采用地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或按表1作初步設(shè)計(jì),然后按試驗(yàn)數(shù)據(jù)調(diào)整。中砂層滲透系數(shù)K(m/d)引用影響半徑R(m)5.1.6漢口地區(qū)弱透水含水層位于承壓含水層頂部,巖性一般為粉土或粉砂夾粉質(zhì)粘土互層,厚度一5.0m/d,垂直滲透系數(shù)0.1m/d~0.6m/d),是上部相對(duì)隔水層與下部強(qiáng)透層間的“過渡層”,其中的地下度均滯后的現(xiàn)象??紫端酃δ堋?.2.2對(duì)于一定大小的基坑,根據(jù)地下水動(dòng)力學(xué)理論,與降水所需降深相對(duì)應(yīng),降水井的數(shù)量是確定的。平面上如何布置,使之既達(dá)到降水目的,又使降水對(duì)環(huán)境影響盡可能小,為此,有必要考慮降水井的平面布置問題。本節(jié)規(guī)定適用于第四系松散含水層中降水。為了盡可能使水位降深較大的地段集中在基坑內(nèi)部,以減少降水引起的地面沉降對(duì)周邊環(huán)境的影漢地區(qū)的工程實(shí)踐充分證實(shí),此種布置降水效果最佳。因其降水效果比管井布在基坑四周提高10%~40%;對(duì)周邊環(huán)境的影響要減少15%~50%;工程費(fèi)用要節(jié)省10%~40%,尤其對(duì)地下水處理復(fù)雜程度系關(guān)于坑內(nèi)降水和坑外降水,一般情況下,降壓井布置在坑內(nèi)或坑外都可以達(dá)到降低承壓水頭的目5.2.5降水管井布置,井距不宜過小。井距過小不能充分發(fā)揮單共的降合理的。式(2)是吉哈爾特從理論上得出的降水管井的井距公式。5.2.7水位觀測(cè)井是降水工程設(shè)計(jì)必不可少的,降水工程的勘察孔和降水井宜兼作水位觀測(cè)井。基坑典型部位指基坑內(nèi)外四角深大基坑邊坡中部、基坑中心及群井干擾最小處、最遠(yuǎn)邊側(cè)等。為保證水位觀測(cè)的精度,要求觀測(cè)井的結(jié)構(gòu)與降水管共結(jié)構(gòu)一致,也可作備用井使用。5.3降水管井結(jié)構(gòu)設(shè)地5.3.1本條文系《供水管井技術(shù)規(guī)范》GB50296的規(guī)定。降水管井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),可根據(jù)管井設(shè)計(jì)的具體情況,內(nèi)容可有不同當(dāng)采用非填礫過濾器時(shí),即無“填礫位置及濾料規(guī)格”的設(shè)計(jì)內(nèi)容。井管配置5.3.3井徑的確定應(yīng)綜合考慮各井段的設(shè)計(jì)要求。降水管井一般較淺(供水管井:淺井≤100m,中深井100m~300m,深300m)井身結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡單,較少變徑,多為一徑到底。式4是原蘇聯(lián)學(xué)者阿勃拉莫夫(C.K.Aspauot經(jīng)驗(yàn)公式,其系數(shù)在60~70之間。5.3.4湖北地區(qū)廣布具有典型二元結(jié)構(gòu)的地層,上部主要為細(xì)粒沉積物組成的精性土;下部含水層自上而下由粉細(xì)砂漸變至師步中砂、租砂,涉透性逐漸變大。所以降水管井的滲度和過濾器的設(shè)置會(huì)管井類型淺井中深井井深(m)過濾器設(shè)置深度(m)細(xì)、中、粗礫砂滲透系數(shù)K(m/d)如果采用完整井(深井),以下部砂、卵石層的給水量占絕大部分,在同樣降深條件下,抽水量大,影響范圍也大。如果把井設(shè)置在過渡含水層(淺井),則單井出水量小,水位降落漏斗曲線陡,所需井距小、井?dāng)?shù)量多,不經(jīng)濟(jì)。工程技術(shù)人員根據(jù)地下水動(dòng)力學(xué)原理,結(jié)合湖北省含水層二元結(jié)構(gòu)的特征,非完整井實(shí)際抽水量比完整井減少了1/3左右,合理控制了地下水的抽排量,使得降水工程造價(jià)更經(jīng)濟(jì)合理,對(duì)周邊地面沉降也被控制在最低限度。但進(jìn)水管設(shè)在粉細(xì)砂層,對(duì)過濾器的要求高,必須精5.3.5降水管井的井管配置時(shí),并不一定強(qiáng)調(diào)要設(shè)置長短決定設(shè)置與否。5.3.6封閉的目的,是防止抽出的水沿井管外滲流回含水層,二是防止地表污染物污染含水層。5.4.1表1中未列出基巖含水層過濾器類型選擇,是考慮到工程降水大部分是在第四系松散層中進(jìn)行。表中過濾器類型按填礫與否劃分,非填礫過濾器泛指所有不填礫的過濾器,其中包括了包網(wǎng)過濾器。降水管井作為臨時(shí)抽水構(gòu)筑物,并不排除包網(wǎng)過濾器,這與供水管井有所不同。如果包網(wǎng)過濾器外再填礫,則不是非填礫過濾器了,而是填礫過濾器。但這種作法違反了填礫過濾器的設(shè)計(jì)原則,是不正確的。碎石土類含水層中降水管井過濾器類型選擇與供水管井是相同的,根據(jù)我國大量的碎石土類含水層顆粒分析資料,d2o<2mm碎石土類含水層中0.5mm~5mm的中間顆粒含量較少,難以通過洗井形成砂土類含水層中降水管井均宜采用填礫過濾器。5.4.3對(duì)于降水管井內(nèi)的設(shè)計(jì)動(dòng)水位(或設(shè)計(jì)降深)均應(yīng)將井損失包括在內(nèi)。的規(guī)定相當(dāng),就規(guī)定的完整性而言,填補(bǔ)了碎石土類含水層非填礫過濾器進(jìn)水縫隙尺寸規(guī)定的空白,規(guī)定較為完善。根據(jù)原蘇聯(lián)國家規(guī)范關(guān)于供水管井非填礫過濾器進(jìn)水縫隙尺寸的規(guī)定和我國勘察抽水試驗(yàn)孔的經(jīng)驗(yàn),上述規(guī)定對(duì)于降水管井是合適的。實(shí)踐中,應(yīng)注意含水層的取樣和篩分,并根據(jù)含5.4.8濾料規(guī)格形式是由濾料規(guī)格的通式形式?jīng)Q定的,也是世界各國普遍采用的濾料規(guī)格形式。濾料規(guī)格通式是建立在濾料過濾的機(jī)理之上,理論依據(jù)確切,因而是合適的。降水管井作為臨時(shí)抽水構(gòu)筑物的特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)要求,決定了降水管井濾料規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)低于供水管井。依據(jù)降水管井的允許井壁進(jìn)入流速和井水含砂量標(biāo)準(zhǔn),降水管井濾料規(guī)格填礫比η=8~12是合<8則與供水管井相同。要求過高即限制了管井出水量,顯然也是不合適的。因此,降水管井濾料規(guī)格該條規(guī)定是合適的。在工程實(shí)踐中,應(yīng)根據(jù)含水層的特點(diǎn)和環(huán)境對(duì)降水要求的高低,作適當(dāng)調(diào)整,取其大值或小值,甚至取η<8。濾料與土層顆粒之間適宜的倍率關(guān)系因土層顆粒的do大小而異,但可劃分一定的倍率范圍內(nèi),可參見表3選用。降水目的層土層名稱濾料Ds與土層顆粒ds的關(guān)系(含礫砂或粗砂)礫石、含礫礫砂、礫砂土類含水層的不均勻系數(shù)很大的特點(diǎn)決定的。當(dāng)d2o<2mm時(shí),含水層中0.5mm~5mm的中間顆粒較以10mm~20mm的礫石充填于過濾管與井壁之間的環(huán)狀間隙。濾料的不均勻系數(shù)是濾料的D?與d1?的比值的級(jí)差程度,也為濾砂主要特征指標(biāo)之一。必須注意,用不均勻系數(shù)C來控制濾料粒徑級(jí)配適宜性的前提是選擇恰當(dāng)?shù)臑V砂D,若D.偏離過大就會(huì)影響C,值的衡量價(jià)值,即Do/ds與C,值應(yīng)同時(shí)符合取值范圍,才能獲得良好的出水效果。大量工程實(shí)踐證明,把濾料不均勻系數(shù)規(guī)定為不大于4.0是比較適當(dāng)?shù)模?是以篩除過小和過大顆粒后所獲得的天然砂的自然級(jí)配為分析對(duì)象,經(jīng)較多工程應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)和效果比較所確定的濾料參數(shù)取值范圍。不均勻系數(shù)C5.4.9填礫過濾器骨架管進(jìn)水縫隙尺寸,應(yīng)使濾料穩(wěn)定,可采用D??,也即縫隙尺寸擋90%的濾料。5.4.10室內(nèi)試驗(yàn)表明,濾料厚度為25考慮到洗井和抽水過程中,濾料將會(huì)密實(shí)下沉,因此規(guī)定濾料高度應(yīng)超過過濾管頂,原則上應(yīng)防5.5降水出水量的確定5.5.1、5.5.2基坑涌水量應(yīng)包括滿足基坑降水水位要求的基坑總出水量和預(yù)測(cè)計(jì)算基坑的涌水量。管井降水工程設(shè)計(jì)就是尋求最小抽水量及較小的影響范圍的過程,也是降水管井設(shè)置深度與數(shù)量不斷優(yōu)化的工程。根據(jù)基坑滲流類型可劃分為四種基坑工程降水類型,見表5:隔水帷幕設(shè)置狀態(tài)設(shè)計(jì)理論依據(jù)降水方法I空管井抽水或管井+引滲井降水Ⅱ帷幕伸入降水目的含水層底板(落地式帷幕)Ⅲ帷幕僅伸入降水目的(承壓)含水層隔水頂板中面滲流理論帷幕伸入降水目的承壓含水層內(nèi)基坑空間滲流理論界條件和布井等有關(guān)。該式在湖北地區(qū)沿用多年,基本解決了該地區(qū)基坑涌水量的計(jì)算問題。但該式對(duì)狹長形的基坑計(jì)算的涌水量明顯偏小。由于地下水類型,補(bǔ)給條件、管井的完整性以及布井方式和隔滲帷幕設(shè)置情況等因素較復(fù)雜,還可選擇其它公式計(jì)算,可參照水文地質(zhì)手冊(cè)和工程地質(zhì)手冊(cè)計(jì)算。5.5.3窄長式基坑是指長度與寬度之比大于10的條形基坑。5.5.4降水管井出水能力的確定,原蘇聯(lián)等國包括我國在內(nèi)的隆水文獻(xiàn)及技進(jìn)水能力”表示管井的出水能力(如JGJ/T111-98),這實(shí)際上是認(rèn)為井壁進(jìn)水能力相對(duì)較小。英美等國文獻(xiàn)中未見管井出水能力名詞,但管井進(jìn)水流速一般僅考慮過濾管進(jìn)水流速,實(shí)際上是僅考慮過濾二者之間的相對(duì)大小即不同,并非固定不變,而是由管井的井身開采段設(shè)計(jì)和過濾器設(shè)計(jì)所決定的。當(dāng)管井出水量超過二者之中任一個(gè)時(shí)都將產(chǎn)生一系列不良后果。因此,作為供水管井出水能力,自然二者均應(yīng)滿足,應(yīng)以二者之中較小者為準(zhǔn)。對(duì)降水管井而言,由于抽水時(shí)間很短,在短期內(nèi)不易造成過濾管的嚴(yán)重化學(xué)堵塞,因此,可以井壁進(jìn)水流速控制為主管井涌水量以管井出水能力復(fù)核的實(shí)質(zhì)是管井兩個(gè)過水?dāng)嗝嫔系倪M(jìn)水流速都應(yīng)小于規(guī)定的允許可以井壁進(jìn)水流速控制為主。的設(shè)計(jì)出水量超過管井的出水能力時(shí),應(yīng)減少管井的設(shè)計(jì)出水量,或調(diào)整井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),重新計(jì)算管井的出水能力,直至管井設(shè)計(jì)出水量小于管井的出水能力。湖北省標(biāo)準(zhǔn)《基坑工程技術(shù)規(guī)程》DB42/59-2004第7.4.1條規(guī)定,“單井出水量一般為30m3/h~80m3/h”。對(duì)于復(fù)雜程度系數(shù)為簡單或長條形(長寬比≥3.5)的小基坑(面積<2000m2),單井出水量取30m3/h~50m3/h,部分井可采用80m3/h;對(duì)于復(fù)雜程度系數(shù)為中等的基坑,可采用50m3/h~80m3/h,部5.5.6對(duì)于基坑降水一定要設(shè)置備用井,主要是考慮水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性以及在土方開挖的過程管井的損壞,管井運(yùn)行過程中設(shè)備的損壞,以增加安全儲(chǔ)備,備用井?dāng)?shù)量應(yīng)不少于1口。當(dāng)觀測(cè)井與5.6降水水位與地面沉降量的預(yù)測(cè)5.6.1降水水位預(yù)測(cè)計(jì)算是降水設(shè)計(jì)的核心工作。它決定干降水技術(shù)方法,降水井的布置,涉及井5.6.2式(23)是計(jì)算完整井群井承壓水水位下降值S的基本公式。本條未列出非完整井群井承壓水公式密切相關(guān)。由于糊北地區(qū)松散層中的含水層多為二元結(jié)構(gòu)地層,含水層垂直方向的滲透性能變化大。采用不同深度、不同結(jié)構(gòu)的非完整井,得到的K、R值都會(huì)不相同。采用完整井公式或各種不同條件下的非完整井公式得到的K、R值也是不相同的。因此在實(shí)際應(yīng)用中強(qiáng)調(diào)甚察試驗(yàn)井與工程降水基本公式衍生出的特定經(jīng)驗(yàn)公式,如果勘察階段和設(shè)計(jì)階段都用基本公式,由試驗(yàn)求算K、R概化值(或等效值),爾后又將這樣的K、R概化值用于設(shè)計(jì)降水計(jì)算,和相同條件下用非完整井特定公式和特定參數(shù)計(jì)算的結(jié)果應(yīng)是完全一樣的。統(tǒng)一規(guī)定采用基本公式計(jì)算,可避免公式繁瑣,計(jì)算過程復(fù)雜等缺陷。唯一要求是試驗(yàn)井應(yīng)與工程井相同或相似。這一要求,實(shí)際上可能難以作到,但即使列出很多非完整井公式也不能避免這一矛盾。c)目前湖北地區(qū)的勘察試驗(yàn)井或基坑降水井一般都是過濾器長度小于含水層厚度的非完整井。由于含水層滲透性沿垂直方向變化大,故本條規(guī)定對(duì)含水層厚度、滲透系數(shù)、引用影響半徑的量值均采用概化值。其意義是這些值只代表某種井結(jié)構(gòu)、含水層某深度段和用基本公式計(jì)算的參數(shù)量值,而不是代表整個(gè)含水層的參數(shù)量值。本標(biāo)準(zhǔn)3.1.5條還強(qiáng)調(diào)降水井施工時(shí),應(yīng)先施工具有代表性的降水井,并進(jìn)行抽水試驗(yàn)求取K、R等參數(shù)值。只列出井流的基本公式,都是為了使勘察試驗(yàn)和設(shè)計(jì)計(jì)算有序地進(jìn)行,并取得比較符合實(shí)際的效果。5.6.4基坑降水水位預(yù)測(cè)計(jì)算也可用實(shí)抽法。根據(jù)降水勘察或降水施工時(shí)的群井抽水試驗(yàn),實(shí)測(cè)水位影響范圍和不同距離的水位降深值。建立相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)方程,按迭加原理預(yù)測(cè)計(jì)算不同布井條件下5.6.6本條提供了計(jì)算降水引起地面某點(diǎn)沉降量的公式。在分層總和法的基礎(chǔ)上,在Ms值中引進(jìn)了與降水時(shí)間長短有關(guān)的M?值,計(jì)算結(jié)果為某一時(shí)段的地面沉降量。通過多年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在湖北地降水時(shí)間短取低值,反之取高值。降水引起地面沉降的壓縮層厚度的計(jì)算主要為降落漏斗水位以上降深范圍內(nèi)的覆蓋層和弱透水層的厚度。漢口軟土地區(qū),管井降水引起周邊地面的沉降量還可采用E?、E?——分別為上覆覆蓋層和過渡層的壓縮模量(kPa);S、S?——分別為上覆覆蓋層和過渡層的水位降(cm)。6.1.4在市區(qū)施工管井降水工程,除如何充分利用有限的6.2成井設(shè)備與材料6.2.1鉆進(jìn)的鉆機(jī)種類很多,而降水管井鉆進(jìn)的特點(diǎn)是基巖中鉆進(jìn);②井深相對(duì)較淺,一般一徑到底,井身結(jié)構(gòu)較簡單。因此降水管井鉆進(jìn)通常選用沖擊鉆機(jī)和回轉(zhuǎn)鉆機(jī),但不排除其它類型鉆機(jī)。6.2.2根據(jù)不同地層條件選用不同類型的鉆頭鉆進(jìn),但選用的鉆頭最好適應(yīng)性比較強(qiáng)。因在管井鉆較強(qiáng)的翼形(三、四翼)鉆頭。和方法。式中:P——底刃線壓力(N/cm),見表6;g——重力加速度;b)沖程和沖擊頻率的關(guān)系見下式式中:f—沖擊頻率(次/min);k——系數(shù),=47~51。f與s宜按下表選擇。f(次/min)沖擊鉆進(jìn)的鋼絲繩工作中要承受較大的變動(dòng)荷載,鋼絲繩總拉力可按下式計(jì)算:F?≥9.806r?·k·MF?——鋼絲繩總拉力(kN);M——鉆頭質(zhì)量(kg)。6.3.7沖擊鉆進(jìn)的主要注意事項(xiàng)如下:a)清水護(hù)壁鉆進(jìn)是幾十年來實(shí)踐證明行之有效的鉆進(jìn)方法。為保持地層原有水文地質(zhì)條件和特性,在地層允許的條件下,應(yīng)優(yōu)先選用。清水鈷進(jìn)操作要點(diǎn)就是始終保持孔內(nèi)一定的液面高度,即用水頭的側(cè)向壓力平衡井壁,以保持孔壁的穩(wěn)定。b)在松散、易坍塌且漏失嚴(yán)重地層,清水無法鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)采用泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)進(jìn)地層的具體情況進(jìn)行調(diào)整。松款粘土層,泥漿粘度宜在20s以內(nèi);砂礫、卵石等松散層宜采用25s左6.3.8硬質(zhì)合金鉆進(jìn)技本參數(shù)的正確選擇,對(duì)提高鉆進(jìn)鉆進(jìn)時(shí)作用在鉆頭上的軸向壓力(鉆壓)被鑲嵌在鉆頭底唇上的合金切削具所分擔(dān),鉆壓的大小不能超過每顆合金所能承擔(dān)壓力??紤]到大直徑合金鉆進(jìn)時(shí)孔內(nèi)阻力較大、鉆具振動(dòng)等因素,采用鉆桿加壓時(shí),每顆合金上的重力宜選用表7中的下限值。泵量的大小理論上應(yīng)根據(jù)有效排粉所需泵量確定,即使孔內(nèi)沖洗液上返速度

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