轻型井点降水在工程上的应用论文_班程远 王晓明

摘要：在地下水位较高的基坑工程施工中,降水是一项重要的工作,是保证基础施工质量和进度的关键所在。福建漳州腾龙芳烃土建基础工程在施工过程中,结合实际情况,合理采用轻型井点降水,取得明显的效果。

关键词：轻型井点降水；工程；应用

在基础工程施工中经常会遇到地下水的降水问题，通过达曼里维埃拉地下降水工程轻型井点降水的工程实践，证明了轻型井点降水具有机具设备简单，使用灵活，装拆方便，降水效果好。可提高边坡的稳定，防止流砂现象的发生，降水费用较低等优点，值得在国内外地下降水工程上推广使用。

1轻型井点降水法的工作机理

轻型井点抽水系真空作用抽水,除管路系统外,很大程度取决于抽水设备。目前常用的真空泵型、隔膜泵型配套抽水装置。轻型井点井点管、过滤管、集水总管、主管、阀门等组成管路系统,并由抽水设备启动,在井点系统中形成真空,并在井点周围一定范围形成一个真空区,真空区通过矽井扩展到一定范围。在真空力的作用下,井点附近的地下水通过砂井,经过滤器被强制性吸入井点系统内而使井点附近的地下水位得到降低。在作业过程中,井点附近的地下水位与真空区外的地下水位之间,存在一个水头差,在该水头差作用下,真空区外的地下水是以重力方式流动的。所以常把轻型井点降水称真空强制抽水法,更确切地说应是真空—重力抽水法。只有在这两个力作用下,基坑地下水才会降低,并形成一定范围的降水的漏斗抛物线。井点管与总管的联接可用钢管和透明塑料管,因受真空力的作用,塑料管内装有弹簧,以加强抗外部张力,保证地下水流畅通。

2施工实际布置

轻型井点系在基坑外围埋设井点管深入含水层内,井点管的上端通过连接弯管与集水总管连接,集水总管再与真空泵和离心水泵相连,启动抽水设备,地下水便在真空泵吸力的作用下,经滤水管进入井点管和集水总管,排出空气后,由离心水泵的排水管排出,使地下水位降低到基坑底以下。

3轻型井点降水工程案例

某世贸中心大楼,建筑面积70434.4平方米,地下一层,地上四层。地下室面积为11976平方米,平时作为停车场,战时作为人防工程。基坑平均深度5.8米,最深处为9.6米,采用轻型井点降水。

3.1材料要求

1.井点管:用直径38~55mmPVC管,总长4~5m(根据实际降水深度确定)。带管箍,下端为长2m的同直径钻有Ф10mm梅花形孔(6排)的滤管,外缠8号铁丝、间距20mm,外包尼龙窗纱二层,棕皮三层,缠20号铁丝、间距40mm。

2.连接管:用塑料透明管、胶皮管,直径38~55cm。

3.集水总管:用直径75~100mmPVC管。

4.连接方式:采用PVC专用连接胶水,用专用PVC管箍连接。

3.2方案设计

由于涵闸临近海边，因此地下水位较高，在进行涵闸底部施工过程中需要将地下水位降至底部以下方能正常施工。根据设计要求涵闸底部距地面4.5m，因此应将地下水位维持在－5m左右，勘察测得地下水稳定水位最浅处在现地面以下1.2m;为正常施工需要降水深度≤6m。各土层渗透系数最大值为3md。综上所述，根据现场条件和工艺要求，本工程适用轻型井点降水以保证施工正常进行。

3.2.1井点系统布置

基坑顶部平面尺寸为14m×24m，开挖深度4.5m，布置为环状井点，井点管离边坡1m，要求降水深度小于6m。因此，用单层轻型井点系统即可满足要求，总管和井点布置在同一水平面上。井点系统布置处以下土层全部为透水土层，地下水类型为潜水，可按无压非完整井进行设计和计算。

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3.2.2井管深度计算

井点管的埋设深度(不包含滤管长度)为:

H≥H1+h+iL2(1)

式中:H1为基坑开挖深度;h为基坑底面至降低后地下水位的距离，一般为0.5～1.0m;L为井点水平距离;i为降水曲线坡度，环状井点取110。根据现场实际情况，取H1=4.5m，L=14m，h=0.5m，i=110，则H≥5.7m。取滤管长度为1.3m，井点管总长为7m。

3.3井点管施工工艺程序

放线定位→开挖降水位置并铺设总管→冲孔→安装井点管→用弯联管将井点管与总管接通→安装真空水泵→开动真空泵排气、抽水→观测透明排水管连接管内水流变化情况,以便确定降水情况。

3.4井点管埋设成孔

由于本工程土质基本是粉沙层,所以用铁质或PVC管作为冲击成孔的工具,用潜水泵或其他水泵抽水作为冲孔动力。成孔后迅速埋设预制成型的PVC材质井点管,井点管埋设后,塌孔也不影响降水效果,原因是本地特殊的土质情况。

3.5井点管埋设完毕应接通总管

总管设在井点管上部用专用三通与井点管连接,由于放置井点管前已先挖沟槽,并已槽底整平,排水总管也设置在沟内。待井点干管铺好后,用吸水胶管将井点管与干管连接,并用专用管箍绑牢,并用密封胶带密封各个连接处,保证密闭,避免漏气。一组井点管部件连接完毕后,与抽水设备连通,接通电源,即可进行试抽水,检查有无漏气、淤塞情况,出水是否正常,如有异常情况,应检修后方可使用,如压力表读数在0.15~0.20MPa,真空度在93.3kPa以上,表明各连接系统无问题,即可投入正常使用。

3.6井点的使用

井点使用时，正常出水规律是“先大后小，先混后清”，如不上水，或水一直较混，或出现清后又混等情况，应立即检查纠正。井点管淤塞，可通过听管内水流声，手扶管壁感到振动，夏冬季手摸管子冷热、潮干等简便方法检查。如井点管淤塞太多，严重影响降水效果，应逐个用高压水反复冲洗井点管或拔出重新埋设。井点使用后，中途不得停泵，防止因停止抽水使地下水位上升，造成淹泡基坑的事故，一般应设双路供电，或备用一台发电机。

3.7施工注意事项

(1)成孔时,如遇地下障碍物,可以空一井点,钻下一井点。井点管滤水管部分必须埋入含水层内。

(2)井点使用后,中途不得停泵,防止因停止抽水使地下水位上升,造成淹泡基坑的事故,一般应设双路供电,或备用一台发电机。

(3)井点使用时,正常出水规律是“先大后小,先混后清”,如不上水,或水一直较混,或出现清后又混等情况,应立即检查纠正。真空度是判断井点系统是否良好的尺度,一般应不低于55.3-66.7kPa,如真空度不够,表明管道漏气,应及时修好。井点管淤塞,可通过听管内水流声,手扶管壁感到振动,夏冬季手摸管子冷热、潮干等简便方法检查。如井点管淤塞太多,严重影响降水效果,应逐个用高压水反复冲洗井点管或拔出重新埋设。

(4)在土方开挖后,应保持降低地下水位在基底500mm以下,以防止地下水扰动地基土体。

4结论

本工程经过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。基坑开挖至预定降水深度时，未见明显的渗水现象，土体得到良好的固结。基坑边坡稳定，满足了施工要求。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：

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论文作者:班程远 王晓明

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第10期

论文发表时间:2019/8/7

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