1.建筑施工降水或积坑降水的论文要怎么写
一、前言 近几年在洛阳地区,深井降水利用较多,但有些单位在计算过程中采用的公式不当,或者考虑的因素不周,最终会造成降水的失败,最后不得不加井,这样既费钱又费时间,下面就以本人在深井降水方面的经验来和大家探讨。
二、深井降水概念 深井(管井)井点,又称大口径井点,系由滤水井管、吸水管和抽水设备等组成。具有井距大,易于布置,排水量大,降水深(>15m),降水设备和操作工艺简单等特点。
适用于渗透系数大(20-250m3/d),土质为砂类土,地下水丰富,降水深,面积大、时间长的降水工程应用。 三、深井设计 1、计算思路 第一步将基坑进行等效化为一口大井,第二步确定基坑总的涌水量,第三步确定单井出水量,第四步确定井的数量。
2、参数的确定与计算 1)、设计水位降深 水位降深在满足施工要求的时候,应尽量选择较小水位的降深,一般降到操作面下0.5m即可(有特殊要求的除外),这样可最大程度上避免降水对地层的影响,不至于造成地基承力的下降。 2)、井深及井径的选择 要想使水位降低至操作面下,可以有两种途径,一种是加大井的直径和井的深度,即增大单井的落差,从而达到使最高水位降至操作面下0.5m.另一种通过均匀布井,控制单井的落差,使水位均匀降至设计要求。
前一种布井少,对地层扰动大,如建筑物对地基要求高时,此方法不可采用(除非施工后注浆),且此方法对原有建筑物也会带来较大的不利影响;后一种方法可能布井较多,但对地层扰动小,对原有建筑的危害也较小,因此条件允许时应优先选用后一种方法。另外井深还要考虑单井的出水量与自已现有的水泵配套。
井深主要是根据水位降深、所需要的单井出水能力、水泵的进水口的位置、含水层的厚度、及泥浆淤积深度等因素进行选择。 井径的选择要综合考虑以下几种因素:A、单井要求的出水量;B、水泵的直径;C、当地施工机械,及井管的规格,如选用市场常用的规格,价格可能会便宜对控制成本有益。
3)、渗透系数的选择 渗透系数是降水计算中重要的参数,此参数可以从地质报告中选取,但在大面积布井前,须重新验证,或者搜集附近的实际数据作为参考。 4)、含水层的厚度的取值 含水层的厚度也是一个重要的参数,但地质报告中一般不给出,如果没有地区经验,只能通过综合考虑以往施工经验和降水井的深度及地层的规律来确定。
也可事先假定一个数值,按完整井模型,采用使含水层厚度按每1米的间隔递增,计算总的涌水量,然后按非完整井的模型,以同的方法计算总涌水量,最终你会发现,它们会有一个重合点,这样你可以利这一重合点,并结合以往经验综合确定含水层厚度。 5)、深井降水计算 深井单井计算较为简单,计算结果一般与实际较为吻合。
但群井计算结果就千万别(群井中单井的出水量)。由于降水时,一般要采用一个以上的井,降水井同时抽水时,互相形成干扰,无法以单井的计算来判断水位的降深,实际上这些井形成了干扰群井。
群井总的涌水量计算公式,一般采用近似拟合得出,总涌量各个规范或者计算手册上所列公式的计算结果一般相差无几,且物理意义明确,很容易理解,具体施工时可以参看《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)、《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)或者江正荣的《建筑施工计算手册》。降水施工中最重要的一环是确定单井的出水量。
(1)等效半径计算 矩形基坑: 式中:a、b——分别为基坑的长短边边长; 不规则块状基坑等效半径: 式中:ro——基坑的等效半径; A——基坑的面积 (2)、降水影响半径 式中:R——降水影响半径; K——渗透系数; H——含水层的厚度; (3)、群井总涌水量 A、均质含水层潜水完整井计算公式 B、均质含水层潜水非完整井计算公式 式中:Q——基坑总的涌水量 ;S——设计水位降深 l——过滤器长度; (4)、单井出水量 前面已经说明,总涌量各个公式计算结果基本相同,且在实际施工中吻合较好,但单井出水量就难以确定。下面以一个实例来看一下单井出水量的确定。
某一工程地下水位20米需降深5米,井深35米(有效深度)渗透系数70m/d,含水层厚度为15米,管井直径400. ①按《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)公式进行计算。 =24*10*400/50=1920 m3/d 式中:q——单井出水量(m3/d);d——降水井管径(mm);l`——淹没部分的过滤器长度(m); a`——与渗透系数有关的经验系数( ②按《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)中给出公式进行计算: =120*3.14*0.2*10* =3105 m3/d 式中:q——单井出水量(m3/d);rs——过滤器半径(m);l——淹没部分的过滤器长度(m);k——含水层渗透系数(m/d); ③按完整井单井出水量计算(无干扰) q=1.366K =3735 m3/d =324m 式中:q——单井出水量(m3/d);rw——过滤器半径(m);k——含水层渗透系数(m/d);R——降水影响半径; ——含水层的原始厚度; ——淹没部分的过滤器长度(m);从以上三项计算结果可以看出,最小的为第一项(与实际最接近)。
第二第三项结果相差不多。此工程基坑面积为3000平方米,按第一、二项计算结果。
2.求建筑工程技术的的毕业论文
注浆技术在控制井筒涌水中的应用 利用送压设备将能够固化的浆液材料通过钻孔注入地层中颗粒的间隙、土层的界面或岩层裂隙内,使其扩张、胶结、固化,以降低地层的渗透性,增强地层强度,防止地基沉降、变形的的注浆技术在控制井筒涌水中得到越来越广泛的应运。
本文从注浆技术在控制井筒涌水中的原理出发,介绍了注浆技术在控制井筒涌水中的施工方案、方法及施工工艺,并对该技术在应用中的有关问题进行了探讨,得出注浆技术应用的在井筒涌水中优势。 关键词:注浆技术 井筒涌水 应用 效果 注浆技术的多层次应用在施工中已经使用普遍,具体在控制井筒涌水方面的优势已明显可现,以钱营孜煤矿副井为例 ,我们能更科学全面的认识注浆技术在控制井筒涌水中的应用,更好的利用。
钱营孜煤矿副井井筒设计净直径6.5m,井深708m,其中表土段264m,采用冻结法施工;基岩段444m采用地面预注浆法施工。表土段内壁已于2007年4月11日套壁完毕(表土段停冻时间为4月2日),现井筒施工至井深607.7m,井筒淋水量约17m3/h左右。
为保证施工安全和改善井下工作面施工条件,于2007年10月15日暂停井筒掘砌施工转为基岩段壁后注浆和表土段壁间注浆。 二、施工工艺 1、造浆站布置与注浆站布置 利用井口设置Js-1000型砼搅拌机拌制浆液,制造浆液时浆液必须搅拌均匀,2.5m3吊桶接浆下送,接浆时吊桶上口设过滤筛,下至井下二层吊盘,吊桶内设扫孔器一个,继续搅拌灰浆以防沉淀;水玻璃用4个塑料桶通过吊桶送至下吊盘。
注浆站设置在二层吊盘上,布置注浆泵一台,凿岩机一台,浆桶三个,及相应的各种管路(泵与孔口上混合器用高压胶管连接)、电缆、电器设备、信号及通讯设施等。注意设备摆设要保持吊盘重心不偏移。
2、注浆流程为: 搅拌 贮浆桶 注浆泵 混合器 注浆管 含水层 3、注浆顺序: 自下而上,再由上往下往复注浆,但在最低出水层位下,应先注浆封堵水路。 4、注浆结束标准 注浆结束标准以注浆压力升至设计终压,且孔内不吸浆,出水点不再出水,10分钟打开孔口管放浆阀,不漏水,井壁不见出水点,全井筒涌水量不超过6m3/h,可结束本次注浆。
三、注浆参数: 1、注浆压力 基岩段注浆最大压力不得大于7Mpa。水力冲孔瞬时压力不超过8Mpa。
表土段夹层注浆内壁砼强度C30的,注浆压力不大于5Mpa;内壁砼强度C30以上的,注浆压力不大于7Mpa。 2、布孔 ①表土段:井深(绝对标高)-15m、-110.0m、-227.0m设计水平,环向均匀布置6个注浆孔。
②表土段壁座下方-239m(累深264m)处单独施工一排注浆孔。 ③基岩段:以出水点为主,注浆段高不大于50m,环向均匀布置6个注浆孔,对于主要出水点则采用顶水对点布孔或在周围布孔。
④基岩段打眼后,若无水则用水泥药卷封堵严实,表土段则将注浆管砸入井壁并加盖预留。 ⑤打眼用7655型风钻配Ф42钻头,孔口管采用Ф40*500mm的无缝钢管加工成马牙扣型,尾部焊挡板及1寸丝头,孔口管外壁用麻丝反复缠绕后,然后用大锤将带有保护管丝的孔口管撞入孔内,注浆管外露不超过50mm,装上注浆阀门后,连通注浆管路,进行清水试压。
3、孔深: 基岩段以超过井壁厚度100mm、表土段以穿透内壁且进入外壁不超过50mm为原则。 4、浆液浓度 水泥浆的水灰比为1:1、0.75:1,(见浆液配比对照表),水泥与水玻璃体积比为1:1、1:0.8~0.6。
注浆时原则上用单液水泥浆,若井壁跑浆,则用双液浆封堵,间歇式注浆或用棉纱、铁楔先堵水眼后再注。 浆液配比对照表 水灰比 水 (kg) 水 泥 (kg) 浆 量 (m3) 1:1 750 750 1.0 0.75:1 712 950 1.03 四、施工安全技术 1、基岩段打眼时,如发现涌水较大或涌水中含砂时,停止钻进,立即注浆。
2、冻结段打眼时,在即将穿透内壁时停一下,观察无异常时再进行钻进。 3、打眼时,操作人员两侧站立,不得站在风钻后面,以防顶钻伤人。
严格交接班制度,交接班时井下情况要交代清楚。 4、吸浆笼头应加过滤罩,以避免笼头堵死,笼头工要密切注意吸浆情况,发现异常,及时处理。
5、每孔注浆完毕后必须用水泥封闭严实,封孔工作一定要认真,要经跟班队长和技术员检查合格后方可结束;打眼所产生的盲孔都要用水泥掺水玻璃封堵。 6、注浆时要安排专人要观察注浆压力和井壁情况,以防井壁破裂,随时观察有无漏浆现象及位置,并及时采取处理措施。
7、若井壁漏浆严重,可以调节浆液凝固时间或采取点注方法; 8、压力表必须安装在水玻璃的管路上,发现压力表失灵及时更换。 9、注浆人员要尽量远离注浆孔,开阀门人员要站在混合器两侧。
10、注浆结束以后要立即对设备和管路进行全面清洗,注浆孔口管外露部分割除。 五、注浆效果 1、在注浆前后对井筒进行测水并做好记录,作为本次注浆效果检验依据。
2、本次注浆共注入水泥107.766T水泥,5.365T水玻璃,三乙醇胺11.25千克,食盐337.5千克。 3、10月25日经建设单位和监理单位共同测水为井筒涌水5.2M3/h,表明注浆效果良好。
通过注浆结束后的观察,井筒淋水无异常变化,原来各出水点均无出现渗水现象。因此,本次注浆对封堵井筒涌水起到了较好的。
3.基坑降水环境影响的原因分析
基坑降水引起环境问题的原因较为繁杂,归纳起来大致可分为两大类:
(1)降水不当
降水不当主要表现为五个方面:
① 在基坑开挖排水过程中,边坡产生较大的水力坡度、地下水向坑内渗流产生管涌;
② 降水井结构不合理或洗井不规范,当抽取地下水时带走大量土颗粒,导致土体被掏空,造成地面塌陷或开裂;
③ 围护结构防渗性差,坑外土颗粒流失;
④基坑底板以下有承压水,坑底至承压含水层顶板之间的土体压力小于承压水的顶托力,坑底产生突涌,流砂、流土等;
⑤ 水质变化,特别是沿海地区特别容易导致海水入侵,淡水资源咸化。
只要在勘察时给以足够认识,设计科学、严谨,施工合理规范,并在施工管理和监测等各方面加强工作,进行信息化施工,以上不良现象是可以避免的。具体可参阅建设部制定的中华人民共和国行业标准《建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98)。
(2)水位降落
此类环境影响无论各项工作如何认真、科学、严谨都无法避免,只要有水位下降,就会产生沉降,其主要体现在以下两个方面:
① 地面沉降、开裂、塌陷
有些城市由于建筑市政工程降水引起的地面沉降与地下水超采引起地面沉降叠加,加剧了沉降速度,如上海在“八五”期间市政工程建设与各种建筑施工,其范围之广,规模之大,建筑速率之快均前所未有。1991~1996年由施工引起的平均地面沉降量约7.5mm,年均沉降约1.3mm,占总沉降量的13.2%。
② 建筑物、构筑物及地下管线位移和沉降变形
基坑降水引起的地面沉降往往表现为不均匀沉降,从而影响周围建(构)筑物和管线的正常使用。
对于基坑降水后发生沉降的基本原理,普遍的观点认为是水头降低、土层失水、有效应力增加,地层压密、固结,如图2.8所示。可见基坑降水引起地面沉降的根本在于水位降低、土体固结。
图2.8 基坑降水地面沉降作用框图