深井井点降水是在深基坑的周围埋置深于基底的井管,使地下水通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出,使地下水位低于坑底。本法具有排水量大,降水深(>15m),不受吸程限制,排水效果好;井距大,对手面布置的干扰小;可用于各种情况,不受土层限制;成孔(打井)用人工或机械均可,较易于解决;井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单,施工速度快;如井点管采用钢管、塑料管,可以整根拔出重复使用;单位降水费用较轻型井点低(80~元/m)等优点;但一次性投资大,成孔质量要求严格。本工艺标准适用于渗透系数较大(10~m/d)、土质为砂类土(或有流砂和重复挖填土)、地下水丰富、降水深(1~50m)、时间长的深井井点降水工程。
一、主要机具设备
深井井点机具设备由井管和潜水泵、排水管等组成(图1-10)。
1.井管
由滤水管、吸水管和沉砂管三部分组成,可用钢管、塑料管或混凝土管制成,管径一般为~mm,内径宜大于潜水泵外径50mm。
(1)滤水管
长一般为3~9m,其构造如图1一11。通常在钢管上分三段轴条(或开孔),在轴条(或开孔)后的管壁上焊∮6mm垫筋,要求顺直,与管壁点焊固定,在垫筋外螺旋形缠绕12号铁丝,间距lmm,与垫筋用锡焊焊牢,或外包10孔/Cm2和41孔/Cm2镀锌铁丝网各两层或尼龙网。上下管之间用对焊连接。当土质较好,深度在15m内,亦可采用外径~mm、壁厚50~60mm、长1.2~1.5m的无砂混凝土管作滤水管,或在外再包棕树皮二层作滤网。
(2)吸水管
采用与滤水管同直径钢管制成。
(3)沉砂管
一般采用与滤水管同直径钢管,下端用钢板封底。
2.水泵
用QY25、型或QW25型、QB40-25型潜水电泵,或QJ50-52型浸油式潜水电泵或深井泵。每井一台,带吸水铸铁管或胶管,并配上一个控制井内水位的自动开关,在井口安装阀门,以便调节流量的大小,阀门用夹板固定,每个基坑井点群应有2台备用泵。
3.排水管
用∮~mm钢管或混凝土管,并设0.3%的坡度,与附近下水道接通。
4.成孔设备
有CZ型冲击钻机、回转钻机、潜水钻机及配套卷扬机等。
二、作业条件
与“1.7轻型井点降水”一节作业条件相同。
三、施工操作工艺
1.深井井点一般沿工程基坑周围离边坡上缘0.5~1.5m呈环形布置;当基坑宽度较窄,亦可在一例呈直线形布置;当为面积不大的独立深基坑,亦可采取点式布置。井点宜深入到透水层6~9m,通常还应比所需降水的深度深6~8m,间距一般相当于埋深,为10~30m。
2.深井井点一般施工工艺程序是:井点测量定位→挖井口、安护筒→钻机就位→钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填井管与孔壁间的砂砾过滤层→洗井→井管内下设水泵、安装抽水控制电路→试抽水→降水井正常工作→降水完毕拔井管→封井。
3.成孔可根据土质条件和孔深要求,采用冲击钻钻孔(CZ-22或CZ-20型)、回转钻钻孔、潜水电钻钻孔,用泥浆护壁,孔口设置护筒,以防孔口塌方,并在一侧设排泥沟、泥浆坑。孔径应较井管直径每边大~mm,钻孔深度当不设沉砂管时,应比抽水期内可能沉积的高度适当加深。成孔后应立即安装井管,以防塌方。
4.深井井管沉放前应清孔,一般用压缩空气洗井或用吊筒反复上下取出泥渣洗井,或用压缩空气(压力为0.8MPa,排气量为12m3/min)与潜水泵联合洗井。
5.井管下设时,将预先制作好的井管用吊车或三木塔借卷扬机分段下设,分段焊接牢固,直下到井底。井管安放应力求垂直,并位于井孔中间;管顶部比自然地面高mm左右。当采用无砂混凝土管作井管,可在成孔完孔后,逐节沉入无砂混凝土管,外壁绑长竹片导向,使接头对正。井管过滤部分应放置在含水层适当的范围内,井管下入后,及时在井管与土壁间用铁锹分层填充砂砾滤料。粒径应大于滤网的孔径,一般为3~8mm细砾石。填滤料要一次连续完成,从底填到井口下lm左右,上部采用不含砂石的粘土封口。管周围填砂滤料后,安设水泵前应按规定先清洗滤并,冲除沉渣。一般采用压缩空气洗井,洗并应在下完井管、填好滤料、封口后8h内进行,一气呵成,以免时间过长,护壁泥皮逐渐老化,难以破坏,影响渗水效果。
6.潜水泵在安装前,应对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。如无问题,始可放入井中使用。深井内安设潜水电泵,可用绳索吊入滤水层部位,带吸水钢管的应用吊车放入,上部应与井管口固定。设置深井泵的电动机座应安设平稳,转向严禁逆转(宜有止回阀)。潜水电动机、电缆及接头应有可靠绝缘,每台泵应配置一个控制开关。主电源线路沿深井排水管路设置。安装完毕应进行试抽水,满足要求后始转入正常工作。
7.井管使用完毕,用吊车或用三木塔借助钢丝绳、倒链,将井管口套紧徐徐拔出,滤水管拔出洗净后再用,拔出后所留的孔洞用砂砾填充、捣实。
四、质量标准
与“1.9管井井点降水”一节质量标准相同。
五、安全措施
见“1.7轻型井点降水”一节安全措施的有关规定。
六、施工注意事项
1.井点使用时,基坑周围井点应对称、同时抽水,使水位差控制在要求的限度内。
2.靠近建筑物的深井,应使建筑物下及与附近水位差保持不大于lm,以免造成建筑物不均匀沉降而出现裂缝。为此,要加强水位观测,当水位差过大时,应立即采取措施补救。
3.井点供电系统应采用双线路,防止中途停电或发生其他故障,影响排水。必要时设置能满足施工要求的备用发电机组,以防止突然停电,造成水淹基坑。
4.潜水泵在运行时应经常观测水位变化情况,检查电缆线是否和井壁相碰,从防磨损后水沿电缆芯掺入电动机内。同时,还须定期检查密封的可靠性,以保证正常运转。