轻型井点在施工降水中的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇轻型井点在施工降水中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：井点降水方法可分为轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井及自渗井(包括竖直井、水平井、辐射井)。轻型井点降水是人工降低地下水的一种方法，它由水喷射泵机组和井管组成。

关键词：轻型井点；降水原理；井点布置；设计计算；施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码：A 文章编号：

1、前言

工程上，许多深基础工程或地下工程一般具有较大的规模，当地下水位高出基坑底面的标高较大，尤其是坑壁地层为松散的粉细砂、粉土或透水性较强的砂砾、卵石等地层，且地下水的补给源又比较充足时，此时采用大开挖施工及基坑明沟排水，常会遇到大量地下水涌入或出现较严重的边坡滑塌或流砂问题，导致基坑无法深挖施工，甚至影响临近建筑物的安全。遇此情况，一般须采用井点降水法进行降水。井点常沿基坑布设，井点深度大于基坑深度，通过井点抽水降低地下水位.实现基坑外暗降，保证基础施工顺利进行。

2、轻型井点设计

2.1轻型井点降水原理

抽水时先启动真空泵，使土中的水和空气受真空泵吸力产生水气混合液，经管路系统上流水气分离器中，然后开动离心泵。在水气分离器内，水和空气向两个方向流动，水经离心泵由出水管排出，空气则集中在水气分离器上部，由真空泵排走。如果水多，离心泵来不及将其抽走，水气分离器内浮筒上浮，由阀门将通向真空泵的通道关闭，使水不能进入真空泵缸体，从而起到保护真空泵的作用。此外，水气分离器的作用是过滤从空气中带来的少量水分，使其落入该容器并排出，以保证水分不吸入真空泵内。压力箱除凋节出水量外，还阻止水由水泵部分窜入水气分离器以影响真空度。过滤箱和过滤网，是用以防止由水流带来的部分细砂磨损机械。为了维护真空泵重转，还设有一套循环冷印系统，使冷却水在此通路内循环流动，盘管在水箱内被抽来的地下水包制冷却，将真空泵工作产生的热量传导给地下水并排出。

2.2轻型井点的适用条件

轻型井点适用于渗透系数为0.l～2m/d的填土、砂土、粉土及黏性上，地下水类型为上层滞水或水量不大的潜水。单级井点降水深度不超过6m，多级井点降水深度不超过20m。

2.3轻型井点布置方式

①轻型井点的半面布置一般沿基坑外缘0.5～1.0m布置，井点间距l.0～2.5m。

②当基坑为矩形、圆形、三角形、不规则等形状时，常采用环形封闭式布置井点。

③当基坑为窄条形时，如管沟、水渠等工程，可采用单排或双排井点线形布置在基坑一侧(地下水来水方向)或两侧，基坑两端井点适当外延，外延长度约为槽宽的l～2倍，以保证地下水位降至预定深度。

④若降水面积很大，降水浸润曲线在基坑中心不能满足降水深度要求时，或者因工期紧，要求尽早开挖基坑，为加速降水可在基坑内增设井点。

⑤当建筑施工需要在基坑某段留出施工通道时，则应在通道两侧外延增设井点，外延布井长度为通道宽度的l倍左右。

⑥当降水深度较大，超过单级井点降水深度要求时，可考虑采用双级或多级井点，以阶梯状接力抽水降低地下水位，每级井点降水深度以4.5～5.0m为宜。

⑦井点埋设深度取决于基坑深度、降水区内的水力坡度、降水水面距离基坑底的深度及在降水期间地下水位的变化幅度等。

2.4井点降水的设计步骤

2.4.1井点降水的设计可按下列步骤进行。

(1)明确工程降水的目的与要求，设计前应搜集下列资料。

①降水工程的地理位置和建筑物平面位置图，降水区周围的各种地下管线分布图等。

②建筑物占地面积的基础类型。

③要求降低地下水位的范围、深度、时间和标高。

④基坑边坡的坡度、护坡措施及允许井点离边坡线的最近距离。

⑤要求降水的时间。

⑥降水区的岩土工程勘察资料。

⑦其他特殊要求。

2.4.2调查研究场地的工程地质与水文地质条件

①地层分布与结构，含水层的地下水类型及其补给、径流、排泄条什，不同含水层之间的水力联系和水质情况。

②各含水层的水位动态资料，当降水区靠近地表水体时，应查明地下水与地表水体的关系。

③各含水层的水文地质参数。

④地层的物理力学性质及其与降排水的关系等。

2.4.3了解场地的降水施工条件

通过分析资料、现场踏勘等方法了解下列降水施工条件，其体包括以下几种。

①降水区内有无地表水体，包括供排水管线、热力管线，其渗漏情况及对降水效果的影响程度。

②降水区内有无煤气管道、电缆及其他人防等隐蔽工程，并确定其具置。

③降水区对附近已有建筑物、地下管线等可能产生的不良影响。

④场地的“三通一平”条件，上空有无障碍物。

⑤施工与降水期间的排浆、排水条件及当地的环境要求。

⑥降水场地的水准高程与坐标点位置。

2.4.4选择降水方法

选择降水方法应地查明降水区的水文地质条件和明确任务要求的基础上进行。

2.4.5降水方案设计

降水方法选定以后，即可根据降水的技术要求和水文地质条件进行布井方案的设计计算。在设计计算中，需要确定水文地质参数，选择符合水文地质条件和布井方式的计算公式，计算基坑涌水量、水位降深值等。

2.5井点设计计算

2.5.1井点埋没深度与井点管长度可用下列公式确定

L=H+C+i*r+Z+Y+T

L’=L+h

式中

L--井点埋设深度(m)；

L’--井点管长度(m)；

H--基坑深度(m)；

C--降水水面距基坑底的深度(m)；

i--水力梯度，在井点封闭圈内一般为1／10左右；

r--井点封闭圈的半径或井点排的间距(m)；

Z--降水期间地下水位变幅(m)；

Y--过滤器工作部分长度(m)；

T--沉砂管长度(m)；

h--井点管露出地面的高度(m)，一般不大于0.m。

2.5.2降水井的数量N可按下式计算

N=1.1*Q/q

式中

n--降水井的数最；

Q--基坑总涌水量(m3／d)；

q--设计单井出水量(m3／d)。

2.5.3设计涌水量可以按下列方法确定：

按潜水完整井计算涌水量，公式为：

Q=1.36K*(2*H0-S)/log(R/r)

潜水非完整井计算涌水量，公式为：

Q=2.72K*l*S/log(0.66*l/rw)

式中：Q--井点系统总涌水量（m3/d）；

K--渗透系数（m/d）；

H0--含水层有效带深度（m）；

S--水位降低值（m）；

l--滤管长度（m）；

rw--滤管半径（m）；

R--降水影响半径（m）；

r--基坑假想半径（m）。

2.5.4基坑中心点水位降深计算

S=H-(H^2-Q/1.366/K*(logR-1/n*log(r1*r2*r3*…*rn)))^0.5

S--基坑中心点水位降深

Q--基坑总涌水量(m3／d)；

K--渗透系数（m/d）；

R--基坑等效半径与降水影响半径之和（m）；

r1、r2、r3…rn—各井距基坑中心距离（m）；

2.5.5因降水引起的沉降量计算

在降水漏斗范围内，可按分层总和法计算。

3、轻型井点的结构和施工技术要求

①滤管直径可采用38～110mm的金属管，管壁上渗水孔直径为12～18mm，呈梅花状排列，孔隙率应大于15％。管壁外应设两层滤网，内层滤网宜采用30～80目的金属网或尼龙网，外层滤网宜采用3～10目的金属网或尼龙网。管壁与滤网间应采用金属丝绕成螺旋形隔开，滤网外应再绕一层粗金属丝。

②井点管的设置可采用射水法、钻孔法和冲孔法成孔，井孔直径不宜大于300mm，孔深宜比滤管底深0.5～1.0m。在井管与孔壁间应及时用洁净中粗砂填灌密实均匀。投入滤料的数量应大于计算值的85％，在地而以下1m范围内应用黏土封孔。

③井点使用前应进行试抽水，当确认无漏水、漏气等异常现象后，应保证连续不断抽水。

④在抽水过程中应定时观测水量、水位、真空度，并应使真空度保持在55kPa以上。

4、结论

各种井点降水方法各有其特点，在具体选用时应根据土层的渗透性能，要求降低水位的深度及工程特点作技术经济比较后确定，目前应用较广泛的是轻型井点。由于各种降水方法具有一定的通用性，在具体选择时应作方案比较，以期得到经济合理的降水效果。对于一些特定的水文地质条件和工程的特殊要求，往往可以采用两种或多种降水方法实施降水，有时甚至与地基处理(如碎石桩)相配合，有效地解决多层结构的弱透水层降水。

参考文献：

《水力计算手册》武汉大学水利水电学院

《水力学》河海大学

《工程地质手册》中国建筑工业出版社2007

《水闸施工规范》(SL27-1991)

《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)