第十五章 排水、降水工程
第一节 基 础 知 识
为了保持基坑干燥,防止由于水浸泡发生边坡塌方和地基承载力下降,必须做好基坑的降水工作。降水方法可分为重力降水(集水井、明渠等)和强制降水(轻型井点、深井点、电渗井点等)。
土方工程中采用较多的是集水井降水和轻型井点降水。
一、集水井明沟排水
集水井降水是一种设备简单、应用普遍的人工降低水方法。
施工方法:开挖基坑或沟槽过程中,在基础范围以外地下水流的上游,沿坑底的周围开挖排水沟,设置集水井,使水在重力作用下经排水沟流入集水井内,
然后用水泵抽出坑外(见图15.1.1)。
图15.1.1 集水井降水
1、排水沟;2、集水井;3、水泵
集水井的直径或宽度,一般为0.6m~0.8m。其深度随着挖土深度逐渐加深,应经常低于挖土面0.7m~1.0m;井底铺设碎石滤水层,以免抽水时将砂抽出。
集水井降水适用于水流较大的粗粒土层的降水,也可用于渗水量较小的黏性土层降水但不适宜于细砂土和粉砂土层,因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂现象。
二、井点降水
井点降水:基坑开挖前,在基坑四周预先埋设一定数量的滤水管(井),在基坑开挖前和开挖过程中,利用抽水设备不断抽出地下水,人工控制底下水流的方向,使地下水位降到坑底以下,直至土方和基础工程施工结束为止。
井点降水有两类:轻型井点和管井类(深井泵)。
对不同的土质应采用不同的降水形式,表15.1.1为常用的降水形式。
表15.1.1 井点降水形式
井点降水类型
渗透系(cm/s)
可能降低的水位深度(m)
轻型井点
多级轻型井点
10-2~10-5
3-6
6~12
喷射井点
10-3~10-6
8~20
电渗井点
<10-6
宜配合其他形式降水使用
深井井管
≥10-5
>10
(一) 轻型井点降水
1. 轻型井点的设备
轻型井点(见图15.1.2)就是沿基坑周围或一侧以一定间距将井点管(下端为滤管)埋入蓄水层内,井点管上部与总管连接,利用抽水设备将地下水经滤管进入井管,经总管不断抽出,从而将地下水位降至坑底以下。
轻型井点法适用于土壤的渗透系数为0.1-50m/d的土层中:降低水位深度:一级轻型井点3~6m,二级井点可达6~9m。
轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括滤管、井点管、弯联管及总管等。滤管(见图15.1.3)为进水设备,其构造是否合理对抽水设备影响很大,滤管必须埋设在含水层中。
图15.1.2轻型井点布置图 图15.1.3滤管构造图
1.井点管;2.滤管;3.总管;4.弯联管;5.水泵房; 1. 钢管;2.管壁上的小孔;
6.原有地下水位线;7. 降低后地下水位线 3. 缠绕的塑料管;4.细滤网;5.粗滤网
6. 粗铁丝保护网;7.井点管;8.铸铁点
2. 轻型井点的布置
2.1 当基坑或沟槽宽度小于6m,水位降低深度不超过5m时,可用单排线状井点布置在地下水流的上游一侧,两端延伸长度一般不小于沟槽宽度(见图15.1.4)。
图15.1.4 单排线状井点布置图
1.总管;2.井点管;3.抽水设备
2.2 如宽度大于6m或土质不良,渗透系数较大时,宜用双排井点,面积较大的基坑宜用环状井点(见图15.1.5);为便于挖土机械和运输车辆出入基坑,可不封闭,布置为u形环状井点。
图15.1.5图环状井点布置图
1.总管;2.井点管;3.抽水设备
2.3 当一级井点系统达不到降水深度时,可采用二级井点,即先挖去第一级井点所疏干的土,然后在基坑底部装设第二级井点,使降水深度增加(见图15.1.6)。
图15.1.6 二级井点布置图
1.第一级井点管;2.第二级井点管
3. 轻型井点的施工
轻型井点的施工分为准备工作、井点系统埋设、使用和拆除。
3.1 准备工作。包括井点设备、动力、水泵及必要材料准备,排水沟的开挖,附近建筑物的标高监测以及防止附近建筑沉降的措施等。
3.2 埋设井点的顺序。根据降水
方案
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放线、挖管沟、布设总管、冲孔、下井点管、埋砂滤层、黏土封口、弯联管连接井点管与总管、安装抽水设备、试抽。
井点管的埋设一般用水冲法施工,分为冲孔(见图15.1.7(a))和埋管(见图15.1.7(b))两个过程。
图15.1.7 轻型井点的埋设
1.冲管;2.冲嘴;3.胶皮管;4.高压水泵;5.压力表;
6.起重机吊钩;7.井点管;8.滤管;9.填砂;10.黏土封口
(二) 喷射井点降水
当基坑开挖较深,降水要求大于6m时,采用一般轻型井点不能满足要求,宜采用喷射井点降水,降水深度可达8—20m。
喷射井在井点管内装设特制的喷射器,用高压水泵或空气压缩机通过井点管的内管抽喷射器输入高压水或压缩空气形成水(气)射流,划分为喷水井点和喷气井点两种,将地下水从内管真空抽出汇入排水总管。喷射井适于基坑开挖较深、降水深度大于6m及渗透系数较大的砂性土中。
(三) 电渗井点
电渗井点是利用黏性土中的电渗现象和电泳特性,使黏性土空隙中的水流动加快,起到一定的疏干作用,从而使软土地基排水效率得以提高。此法用于渗透系数很小的黏性土中效果较好,可与轻型井点和喷射井点结合使用。
(四) 管井井点
管井井点也称大口径井点,适用于渗透系数大,地下水丰富的土层和砂层,或用集水井法易造成土粒大量流失,引起边坡塌方,用轻型井点难以满足降水要求的情况。具有排水量大、降水深、可代替多组轻型井点作用的特点。
(五) 深井井点
深井井点降水是在深基坑的周围埋设井点管,通过设置在井点管内的潜水电泵进行抽水。具有排水量大、降水深度可达50m、不受泵的吸程限制等优点,适于渗透系数大的砂类土地区使用。
第二节 定 额 计 价
定额包括降水井降水、井点降水二部分,共29个子目。
一、定额说明
1. 降水井降水
降水井降水包括降水井钻孔成井(包括泥浆制作)、滤水层(包含钢丝网、尼龙网、滤料)制作安装。钢筋笼制作安装、泥浆运输、排水管道安装(或排水沟施工)及抽水台班等费用,发生时,按相应子目另行计算。
2. 井点降水
2.1 井点降水适用于地下水位较高的粉砂土、粘质粉土、粘质粉土或淤泥质夹薄层砂性土的地层。
2.2 采用轻型井点、喷射井点或大口径井点进行降水由施工组织
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
确定。喷射井点定额包括两根观察孔制作,喷射井管包括了内管和外管。井点材料使用摊销量中已包括井点拆除时的材料损耗量。井点间距根据地质和降水要求由施工组织设计确定。一般轻型井点管间距为1.2m,喷射井点管间距为2.5m,大口径井点管间距为10m。
二、工程量计算规则 .
1. 降水井降水
1.1降水井钻孔按降水井抽水机深度乘以降水井断面面积,以体积计算。
1.2钢丝网或尼龙网安装,按钢筋长度乘以钢筋笼外圈断面周长以面积计算。
1.3降水井碎石滤料按实际灌注体积,以体积计算。
2. 井点降水
2.1轻型井点50根为一套、喷射井点30根为一套、大口径井点以10根为一套,使用时,累计根数不足一套时,按一套计算。
2.2 使用天数以每昼夜24小时为一天,结算按实际使用天数计算。
三、本章难点及释义
1. 定额所指的排水、降水均指地下水位以下的施工排降水,即降低地下水位或在地下水位以下施工时排除流出的地下水。施工现场的地表水排除费用包含在其他施工组织措施费用中。
2. 定额包括降水井降水、井点降水二部分,若施工组织设计中排水、降水方式与定额不同时,可以编制补充定额另行计算。
3. 井点降水应按不同井点类型(轻型井点、喷射井点、大口径井点)、不同井管深度分别列项。
四、定额计价举例
【例1】某基坑工程用喷射井点降水,井点管布置水平长50m,宽为30m,井管深20m,使用天数为30天,井管间距为2.5m,试计算降水工程综合价。
【解】1. 列出定额子目,根据定额项目的设置方法和本工程的施工组织设计,列出以下子目:
(1) 15-15 喷射井点降水井管安装深20m。
(2) 15-16 喷射井点降水井管拆除深20m。
(3) 15-17 喷射井点降水使用。
2. 工程量计算(见表15.2.1)。
表15.2.1 工程量计算表
序号
定额
编号
分项名称
单位
工程量计算式
数量
1
15-15
喷射井点降水井管安装深20m
根
(50+30)×2/2.5
64
2
15-16
喷射井点降水井管拆除深20m
根
(50+30)×2/2.5
64
3
15-17
喷射井点降水使用
套天
64根÷30根/套×30天
64(套天)
3. 降水工程定额综合价计算表(见表15.2.2)。
表15.2.2 定额综合价计算表
序号
定额
编码
项目名称
单位
数量
基价(元)
综合单价
合价
1
15-15
喷射井点降水井管安装深20m
10根
6.4
11397.26
72942.464
2
15-16
喷射井点降水井管拆除深20m
10根
6.4
3785.83
24229.312
3
15-17
喷射井点降水使用
套天
64
3360.16
215050.24
工程综合价合计
312222.016
第三节 工程清单计价
一、清单编制
施工排水、降水工程工程量清单项目宜按分部分项工程量清单的编制方式列项,列出项目编码、项目名称、项目特征、计量单位和工程量计算规则;也可以设置为一项。
二、清单计价
按分部分项工程量清单编制方式列项的,在计价时,对每一个项目按其项目特征,确定包括人材机费用、管理费、利润和一定范围内风险费用的综合单价;若合并为一项,合并计算某一工程的全部施工排水、降水工程费用。费用列入措施项目费中。