井点降水施工实践探索
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇井点降水施工实践探索范文，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：以大保一级公路K49+645中桥4#承台基坑开挖为例，叙述轻型井点降水方案设计及具体的施工过程。
关键词：轻型井点降水、设计、施工
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
1.前言
对于在地下水位较高的含水层（滩涂地内）中进行基坑开挖时，由于坑内外的水位差大，较易产生流砂、管涌等破坏现象，甚至使边坡或坑壁失稳坍塌。在基坑开挖前，采用轻型井点降水工艺，将基坑内外水位降低，从而达到开挖基坑的目的，是常用且较为有效的施工方法。本文以大保一级公路K49+645中桥4#承台基坑开挖为例，阐述轻型井点降水方案设计及具体的施工过程。
2.轻型井点降水工艺简介
2.1工艺原理
轻型井点降水是在地下水位以下的基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量带过滤器的井点管，并在井点管四周填中粗砂，距顶部1.0-1.5m处回填粘土闭气，上部用软式透明管接于集水总管，然后与真空泵组相连，使得地下水被吸至地面而排除。
2.2工艺流程
井管和滤管组装连接冲孔成井埋管灌砂密封安装总集水管井管和总集水管连接安装集水箱及抽水设备检查、试运转工作工作结束，拆除。
2.3工艺优点
与传统的支护基坑支护工艺相比，轻型井点降水具有以下优点：
2.3.1降水后土层固结，基底干燥稳定，提高了土的承载力，便于用大型机械进行土方施工，提高工效，缩短工期；
2.3.2布置灵活，使用方便，施工速度快，降水效率较高；
2.3.3可反复多次使用，施工费用小，经济效果好。
2.4工艺适用范围
轻型井点降水已被广泛地应用于各项建筑施工中，特别是在沿海、沿河地区，地下高水位软土地基中使用轻型井点降水，能获得很好的经济和技术效果。
由于轻型井点的抽水机组置于地表，真空在地面产生，所以其降水深度受到真空吸程的限制。一级轻型井点降水井管埋设深度一般为6m左右。轻型井点适用的土层为粉砂质粉土、粉质粘土，在渗透系数为0.1～50m/d的土层中降水效果较好。
3.工程概况
通辽大保四标中K49+645协达木中桥处于草甸子上的河道里，地下水位高，根据现场实际开挖，地下水位埋藏较浅，原地表以下1.2--1.5米处即可见地下水。而承台底标高设计在常水位以下，自原地面向下约4.0m为承台底标高。在施工时即将进入雨季，地下水位不断上升，土内含水接近饱和状态，这种施工条件给基础施工带来很大的困难，若采取常规开挖，基坑开挖后随时有塌方的危险，结合当地挖坑降水施工的经验，采取多管井轻型井点降水施工的方法。
4.施工计算
4.1确定井点的埋置深度。
井点的埋置深度应确保地下水位下降到基坑以下，见图1井点降水布置示意图。
图1
埋置深度为：
H=h1+h2+h+I*L1+L
式中：
H为井点管埋置深度，m；
h1为地下水位至基坑底距离，m；
h2为地下水位至集水总管距离，m；
h为降水后地下水位至基坑底的安全距离，取h = O．5 m；
I为水力坡度，取I=0.1；
L1为井点管中心线至基坑中心的水平距离，m；
L为滤管长度，取L=m。
在施工前，由于施工需要，进行了筑岛高于常水位1.2米，故取h2=1.2m。根据实际高程计算：h1=137.8-(138.2-1.5)=1.1m。结构物尺寸为22.3米*5.7米，基坑设计开挖尺寸为25米*8米，基坑开挖边坡坡率取1.5，故取L1=9m。L=2m。则，
H=h1+h2+h+I*L1+L
=1.1+1.2+0.5+0.1*9+2=5.7m
4.2求矩形基坑区域折算半径r0：
r0=(C*B/π) 1/2
式中：
B为井点所需降水基坑区域的长度，m；
C为井点所需降水基坑区域的宽度，m。
r0=(C*B/π) 1/2
=(25*8/π) 1/2=8m
4.3确定抽水影响半径：
R= （r02+2KtG/M）1/2
式中：
R为抽水影响半径，m；
r0为矩形区域折算半径，m；
t为自抽水时间算起总抽水时间，天数，取t=1；
G为地下水位至不透水层深度，取G=30m；
K为渗透系数，取K=10 m／d；
M为承压水含水厚度，取M=0.175 m；
R= （r02+2KtG/M）1/2
=(82+2*10*1*30/0.175) 1/2=59m
4.4计算基坑总涌水量：
地下水自由渗流(指地下水上部无不透水层，仅下部有不透水土层)时：
Q=1.366*{K*[G2-(G-h1-h)2]/lg[(R+ r0)/ r0]}
式中：
Q为基坑总涌水量，m3／d；
K为渗透系数，取K=10 m／d；
G为地下水位至不透水层深度，取G=30m；
R为抽水影响半径，m；
r0为矩形区域折算半径，m；
h1为地下水位至基坑底距离，m；
h为降水后地下水位至基坑底的安全距离，取h = O．5 m；
Q=1.366*{K*[G2-(G-h1-h)2]/[(R+ r0)/ r0]}
=1.366*{10*[302-(30-1.1-0.5)2]/lg[(59+ 8)/ 8]}=1383 m3／d
4.5每根井点管的最大进水量q：
q=120*π*r管*L*K1/3
式中：
r管为井点管半径；
L为井点滤管段长度。
q=120*π*r管*L*K1/3
=120*π*0.1*2*101/3=162.4m3／d
4.6井点数：n=Q/q
n=1383/162.4=9
4.7井点间距：D=2（C+B）/(n-1)
D =2（25+8）/（9-1）=8.25 ，实际取8.5m，按照单排井点环形布置。
5．现场施工步骤
根据总体的安排，在开挖断面达到布设井点的条件后，进行降水井点的布置，布置流程如下：
井点管采用水冲法埋没，分为冲孔与埋管两个过程，冲孔时先将高压水泵，利用高压胶管与孔连接，并将冲孔管插在井点的位置上，利用高压水，又经主冲孔管头部的喷水小孔，以急速的射流冲刷土壤，同时使冲孔管上下左右转动，边冲边下沉，从而逐渐在土中形成孔洞，井孔形成后，拔出冲孔管，立即埋设井点管，并及时在井点管与孔壁之间用中粗砂灌实，在距地1.0-1.5m的深度内，用粘土填塞密实，以防漏气。
冲孔过程中，孔洞必须保持垂直，冲孔深度比滤管低0.5m左右，以防止拔出冲孔管时部分土回填而触及滤管底部,砂滤层选用中粗砂。井点系统全部安装完毕后，进行抽试，以检查有无漏气现象以及保证管内没有淤沙堵管现象。
5.1控制要点
5.1.1井点在使用前，先进行试抽水，确认无漏水、漏气的等异常现象后，才连续不断抽水。
5.1.2井点降水使用时，保持连续抽水，若时抽时停，井点滤管易被堵塞。
5.1.3抽水过程中，应调节离心泵的出水阀以控制水量，使抽吸排水保持均匀，按照正常规律“先大后小，先混后清”进行分辨，按真空泵的真空度来判断井点系统工作情况是否良好。
5.1.4在抽水过程中，及时检查有无堵塞“死井”。一般采取听、摸、看等方法来检查：
听：有上水声是好井点，无声则可能井点已被堵塞；
摸：手摸管壁感到震动，另外应有冬暖夏凉的感觉，反之则为坏井点；
看：夏天湿、冬天干的井点为好井点。淤塞的井点管太多，严重影响降水效果时，应逐根用高压水反向冲洗或拔出重新埋设。
5.1.5抽水时期，必须派有专业人员值班操作和观测，并且作好降水变化情况记录。
5.1.6地下构筑物竣工后并进行回填土后，方可拆除井点系统，拨管可借助于倒链或杠杆式起重机具。所用孔洞用砂或土堵塞。
5.1.7每天由专职电工检查备用发电机、供电线路是否完好，早晚各启动一次，一旦系统停电能够保证发电机正常运行。确保降排水设备的正常运转。同时备用真空泵、离心泵等设备要处于完好状态，时刻待命更替故障设备。对常用材料、工具、电线、保险丝等要提前备足。
5.2监测水位
每组井点降水设置1个观测井管，以便观测地下降水动态，观测每隔1―2小时检测一次，降水水位满足施工要求后每隔4小时检测一次，日夜不能间断。
6．结束语
经过对沙漠地质条件下基坑的采取多管井轻型井点降水的施工方法，取得了较好的实施效果，正常情况下经过24～48h降水，均能达到基础施工的作业要求。
轻型井点降水后土体固结，提高了基坑的边坡稳定，防止流沙，增加了基坑开挖的安全性，可减少边坡的放坡坡比，一般可减少边坡放坡土方量的1/3～1/2以上。
轻型井点降水后土层固结，基底干燥稳定，提高了土的承载力，便于用大型机械进行土方施工，提高工效，缩短工期。
轻型井点降水设备简单，施工方便，且设备可重复使用，维修简便，使用寿命长，具有较好的经济效益。
参考文献：
1 、《井点降水设计与施工》 陈幼雄 上海科学普及出版社2004年