旋流池井点降水设计与施工

旋流池井点降水设计与施工
 中冶建工有限公司 李林虎 潘荣杰
 
 摘要：本文阐述了沉井法施工过程中井点降水实施的一些得失，重点阐述采取的一些对策、措施及手段，总结经验与教训。
 关键词：旋流池沉井    井点降水

 引言
沉井法施工中沉井在自重的作用下切割土体下沉过程中，沉井下土方开挖面低于地下水位，土体含水层被切断，地下水便会渗入沉井内。此外，由于下雨或其他原因，可能会在沉井内造成滞留水。因此在沉井施工及下沉过程中，降水常是沉井施工的重要保证措施之一。
 井点降水属强制式降水，实质上就是在沉井外围布置井点，在井内进行抽水截住地下水渗流，降低地下水位，防止基坑出现流砂、管涌和坑底突涌，同时可以减轻基坑壁侧压力，提高边坡稳定性，为沉井施工创造条件。
 1、工程概况
天津轧三制钢80万吨/年棒材工程旋流池系统位于棒材车间2-6～8交2-C～D轴线范围内，±0.000标高同主厂房室内地坪标高。主要包括旋流沉淀池、旋流池泵房、铁皮坑。根据设计要求，旋流沉淀池及旋流池泵房均采用沉井方式施工。
旋流沉淀池沉井为钢筋混凝土圆形构筑物，内壁半径5.5m，外壁半径6.3m，壁厚0.80m，底板厚1.2m，沉井总高度16.3m，其顶面标高为±0.000，室内外高差300mm，刃脚底标高为-16.3m。
旋流池泵房沉井为钢筋混凝土矩形构筑物，长11.1m，宽10.85m，壁厚0.80m，底板厚1.2m，沉井总高度13.9m，其顶面标高为0.950，刃脚底标高为-12.95m。
因沉井高度较高，两沉井均采用分两段制作分步下沉的方法。本工程降水持续周期较长，贯穿沉井基坑开挖及沉井下沉、封底、底板施工并到达强度等全过程。
 2、场地地质状况及降水井设计与施工
2.1地理位置及地形地貌
天津轧三制钢80万吨/年棒材工程位于天津市大邱庄镇，场地地形较开阔，地势较平坦。场地所处地貌类型属滨海相海积、冲积平原。
2.2场地水文地质特征
该场地地下水属第四系孔隙型潜水，主要依靠大气降水补给及临近厂区的生产、生活用水及管网渗漏等，以蒸发和向地势低洼处排泄方式为主。地下水位随季节的变化略有波动，一般年变幅0.50～1.00m，实测地下水静止水位埋深1.00～1.90m，水位标高为-1.45～-0.99m。
2.3地层岩性及工程地质特征
两沉井场地地质土从上至下由杂填土、粉质粘土、粉土组成。根据地质勘测报告其土质情况如表1所示：
地层编号 土层名称 层厚 土层标高 土层主要组成
1 人工填土层 0.5～1.4m -0.07～-0.89m 碎石、砖块及少量钢渣
2 全新统上部陆相河漫滩相沉积层 1.8～4.5m -4.9～-1.2m 粉质粘土、粉土
3 全新统中组浅海相沉积层① 1.9～3.9m -5.77～-2.98m 薄层粉土、部分粘土
4 全新统中组浅海相沉积层② 1.6～3.6m -7.77～-6.19m 粉质粘土、粉土
5 全新统中组浅海相沉积层③ 2.0～4.1m -10.5～-8.65m 粉土
6 全新统下组沼泽相沉积层 1.1～2.6m -13.3～-11.9m 粉质粘土
7 全新统下组河床河漫滩相沉积层① 1.6～3.6m -15.6～-13.4m  粉质粘土
8 全新统下组河床河漫滩相沉积层② 2.2～4.2m -17.5～-16.5m 粉土
9 上更新统第五组第Ⅲ陆相沉积层 3.6～6.7m -21.5～-19.1m 粉质粘土
10 上更新统第四组第Ⅱ滨海相沉积层 5.9～7.3m -30.4～-25.3m 粘土
 表1  
2.4降水设计
根据地勘资料来看，本场地地下水较丰富，降深较大，降水面积大，降水时间长，针对这些特点，本工程选用管井井点降水。
根据本工程地质资料来看，该区域地层结构较简单，土层分布较连续，厚度较稳定，属均匀性地基，无不良岩石及不良地质现象分布，层顶标高-30.37～-25.26m为粘土层，层厚5.90～7.30m，因粘土渗透系数小于0.005m/d，可近似考虑为不透水层，故设计管井为无压完整井，成孔孔径700mm，井径400mm，井深30m，进入粘土层。因粉质粘土及粉土渗透系数小，渗流量少，为更快达到降水效果，设计管井采用无砂渗管。 旋流池井点降水设计与施工(一)......