文档介绍：混凝土自渗管井在沿海工程基坑降水中的应用
摘要:以唐山市曹妃甸工业区净水厂降水工程为例,介绍混凝土自渗管井降水的设计、施工以及取得的实际效果,同时阐明了混凝土管井的适用范围及适应地质条件。
关键词:混凝土自渗管井降水
随着近年来国家对沿岸地区的开发建设,特别是地处京津唐经济圈的曹妃甸,大量的工业与民用建筑在曹妃甸拔地而起,由于曹妃甸地处渤海湾沿岸,地下水位较高,基坑降水在工程施工中也显得尤为重要,如何能将较高的地下水位降至施工要求线以下,成为各工程基础施工中的重中之重。实践证明,采用混凝土自渗管井降水的方法是一个行之有效的方法。
曹妃甸工业区净水厂位于曹妃甸工业区11公里处,紧邻首钢京唐联合公司,距海岸约7公里,施工现场场地为吹砂填海造地而成,平均海拔在4m左右,-1m之间,本工程为一群体水工构筑物,地下池体较多,且深度远超过地下水位,采用混凝土自渗管井降水,有效的降低了地下水位,取得了良好的效果。
场区工程地质及水文地质概况
场区地质为第四纪全新统海滨相沉积层,沉积韵律较明显,工程设计所涉及到的土层自上而下为:
①粉土:本色,稍湿—很湿,稍密,颗粒较均匀,含云母及贝壳碎片,该层主要是由吹填形成。
②粉质粘土:灰色—褐灰色,可塑;饱和;含云母及贝壳碎片,局部夹粉砂及淤泥质粉质粘土和粉土,切面稍有光泽,韧性,干强度中级。
③粉砂:灰褐色,松散—中密,饱和,含云母及贝壳碎片,局部细砂和粉土。
场区内地下水主要靠海水侧向径流及大气降水,潮汐影响较大,其含水层为第四纪全新统松散的粉砂组成,地下水类型呈潮汐型潜水,其埋深与潮汐变化有关,—1m之间水位标高在2—4m之间。
2、基坑降水设计
根据场区水文地质资料分析,降水主要涉及潮汐型潜水,—1m之间,标高在2-4m,将潮汐型潜水降至基槽以下50cm才能满足基坑干槽作业。本工程降水任务主要是设法降低基坑以上的潮汐型潜水。
㈠场地水文资料分析
根据场区水文资料分析,降水主要涉及潮汐型潜水,—1m之间,水位标高在2—4m之间,工程涉及土质自上而下分别为粉土、粉质粘土、粉砂,从透水性分析,粉土、粉质粘土透水性较差,而粉砂透水性较强,将潮汐型潜水降至基槽以下50cm才能满足基坑干槽作业。
㈡基坑降水方案选择
本工程降水任务主要是设法降低基坑以上的潮汐型潜水,通过水文资料分析,可以看出粉砂透水性较强,将上粉土和粉质粘土引至下部粉砂层含水层中,实现降低地下水位的目的。因此确定采用混凝土自渗管井降水施工方案。
㈢混凝土自渗管井的设计
按照常规无压完整井计算基坑总涌水量,然后计算单井排水能力,最后计算混凝土自渗管井的数量和间距,本工程房号较多,在此以泵房维修间为例,进行计算。泵房维修间工程长26m,宽10m,基坑深度4m。
①基坑坡效半径γ0
γ0 =(a+b)
式中,a为基坑长度约为33m(含每边井点到底板外皮距离),
b为基坑宽度约为16m(含每边井点到底板外皮距离)
即:γ0=,综合考虑γ0取15m。
②影响半径R
R=2S
式中:H为含水层厚,取5m
S为降深5m
k为渗透系数,取k=10(粉砂)
则R=70m
③基坑涌水量