轻型井点降水的施工工艺

蒋琨

内容提要】轻型井点降水是在需要降低地下水位基坑一侧或四周埋设井点管插入透水层中，利用真空泵的压力把地下水抽出地面，从而使地下水位降低，达到能施工的目的。

【关键词】井点降水、井点管、降水、施工工艺

轻型井点降水是在基坑四周每隔一定距离埋设井点管，井点管底部设置滤水管插入透水层中，上部接软管与集水总管连接，集水总管为φ100钢管，周身设置与井点管间距相同的φ40吸水管口，然后通过真空吸水泵将集水总管内的水抽出，从而达到降低基坑四周地下水位的效果，保证了基坑内的干燥。

1、施工特点

1.1本机具设备简单,使用灵活,装拆方便,降水效果好。

1.2开挖后的基坑内无水，便于人工操作。

1.3可提高边坡的稳定,防止流砂现象的发生,降水费用较低。

2、降水设备

2.1供电设备：380V的施工电源及25KW的发电机1台。

2.2抽水设备：7.5KW的真空吸水泵；φ40井点水管；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；直径100mm带接头的集水总管。

2.3冲孔设备：7.5KW的高压水泵1台；冲管为φ40钢管，前部设圆锥形冲嘴，在冲嘴的顶面设三个8 mm的圆形喷水管。

3、施工工艺

3.1井点布置

井点布置根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。当基坑(槽)宽度小于6m,且降水深度不超过6m时,可采用单排井点,设在基坑(槽)的两侧;当基坑面积较大时,宜采用环形井点。井点管距坑壁不应小于1.0m,间距由1.2-2.0m。

3.2井点管的埋设

井点管的滤水管埋设深度必须埋设在透水层中，埋设深度可下式计算：H=H1+H2+iL（m）

H1：井点管埋置面至基坑底面的距离；

H2：基坑底面至降水后的地下水位的距离，一般取0.5 m；

i：水力坡度，环型井点一般取1/10；

L：井点管距基坑中心的距离；

按照上式计算出的H值一般不超过6 m，井点管露出地面高度不超过0.2m，若超过6 m时可降低地下降水系统的顶面标高。

3.3井点管施工工艺流程

放线定位→挖井点沟槽→冲孔→下设吸水井点管→安装集水管→连接集水管与井点管→安装抽水设备→试抽→正式抽水→基坑施工→撤出井管系统。

在要降水的基坑四周开挖出沟槽，沟槽深度比原地面底0.2~0.5 m。

利用7.5KW的高压水泵成孔，用一根软管与一根特制的φ40钢管相连，钢管端部设有喷水孔，由两名工人手持钢管在井点管位置上下抽动，直至成孔，成孔深度一般比滤管深0.5 m，成孔时注意冲水管φ40垂直插入土中，并做左右上下摆动，成孔后立即拔出冲水管，插入井点管，并向孔内注入少量中粗砂，保证流水畅通。

每根井水管埋设完成后检查渗水性能，检查方法，在正常情况下，井点口应有地下水向外冒出；否则从井点口向管内灌清水，看水下渗情况，水下渗的越快，该管质量越好。

铺设集水钢管φ100，集水钢管与井点管连接采用1 m长φ40橡胶软管连接，两头用铁丝拧紧，外涂黄泥，以防漏气，最后连接真空水泵进行试抽。

试抽的主要目的是检查接头的密封情况、水泵的运转情况及井点的出水情况，若漏气漏水，应立即检查接头拧紧并用黄泥密封，因为漏气漏水会降底降水效果。

4、施工注意事项

4.1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。

4.2在井点降水过程中，要连续不断的降水，不得中途停止。以防断电，在旁边必须备一台发电机，一旦停电立即恢复，否则造成基坑坍塌的危险。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。

4.3在基坑开挖后,应保持降低后的地下水位在基底500mm以下,以防止地下水扰动地基土体。

4.3降水时，要排专人观查井点管出水流量，对降水设备进行维护。

5、工程实例

巴彦淖尔中桥是国家Ⅰ级铁路锡多复线上的一座6×16 m桥梁，该桥址位于湿地中，地下水位较高，地表以下0.7米见水，只能先降低地下水位，再进行基坑开挖。承台尺寸为5.4×4.8m，考虑两侧的工作面0.75 m，基坑底宽6.3m，长6.9m，基坑深3.9m，挖土边坡1:0.5，基坑的上口平面尺寸为8.75×8.15 m，基坑平、剖面如下（图一）所示。经地质勘探，天然地面以下9.5m为细砂层，渗透系数K=8m/d。

井点降水系统图一

根据本工程特点，降水采用环形轻型井点法降低地下水位，井点管距基坑边缘1m。

集水总管长度为L=[(8.75+2)+(8.15+2)]×2=41.8m。

水位降低值为S1=3.9-0.7+0.5=3.7 m。

井点管的埋置深度（总管平台面至井点管下口，不包括滤管）

H=H1+H2+iL=(3.9-0.2)+0.5+(1/10) ×(8.75+2)/2=4.7 m。

采用6 m长的井点管，直径为40 mm，滤管长1.0m。井点管外露地面0.2m，埋入土中5.8m（不包括滤管）大于4.7m，符合埋深要求，且井管地面埋置在透水层上，基坑长宽比小于5，可按无压非完整井环形井点系统计算。

基坑涌水量Q=1.366×K×{(2 H0 –S1) S1}/(lgR-lgX0)(m3/d)

式中：K为渗透系数，细砂层采用18 m3/d

H0：为有效含水层有效深度，本工点取值为7.6

S： 基坑中的降水深度3.7 m

R： 环型井点系统影响半径

R=1.95×S×（H0×K）1/2=1.95×3.7×（7.6×18）1/2=84.4 m

X0：环型井点降水假想半径

X0=（F/π）1/2=（10.75×10.15/3.14）1/2=5.9 m

则Q=1.366×18×{(2×7.6–3.7)×3.7}/(lg84.4-lg5.9)=905.8 m3/d

计算井点管数量及间距：

单根井点管出水量：

q=65×π×d×L×K1/3=65×3.14×0.04×1.5×18 1/3=32.1 m3/d

井点管数量：

n=1.1×Q/q=1.1×905.8/32.1=31根

井距：D=L/n=41.8/31=1.35 m，取井距1.2 m

则实际井管数量为41.8/1.2≈36根

通过实地布设及降水基坑开挖的效果，该种方法简单易操作，大大节约了施工周期，为下一步的凿除桩头和承台绑扎钢筋提供了有利条件，保证了整个基坑干净无水，节约了工期，有明显的社会经济效益。

参考文献：

【1】 轻型井点降水在砂土地带的应用-杨明金，董丽霞-山西建筑

【2】 轻型井点降水在桥梁基坑开挖中的应用- 刘振青,薛晓霞,何亚伯- 四川建筑科学研究

【3】 井点降水在基坑施工中的应用-卢卫疆,白晓军,刘斌-河北企业，

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。