轻型井点降水在软土地基处理中的应用

魏元博

【摘要】本文作者围绕着轻型井点降水在软土地基处理中的应用问题，介绍了轻型井点降水的应用原理和方法，分析了井点降水法的设计原则及优缺点，最后作者结合工作实践，就轻型井点降水在基坑开挖中的应用问题谈了一些自己的认识。

【关键词】轻型井点降水；软土地基处理；应用

中图分类号： P426.6文献标识码： A 文章编号：

引言

近年来,随着我国的城市地铁建设蓬勃发展,软土地基处理技术有了长足的进展,根据软土的物理性质、化学成分、力学指标、软土层厚及持力层坡度等因素,沙垫层、土工布、塑料排水板、水泥粉喷桩、挤密砂桩、抛石挤淤等方法并取得了不少成功的经验。

1轻型井点降水的应用原理和方法

轻型井点降水是指在需要处理的地基内设置一定数量的井点（滤水管）,利用抽水设备从井中抽水，将井中的水先进行抽离，使得在井周围的一定区域内形成水位的下降，进而形成类似于漏斗状的降水现象。具体工程中，常将多个水井的井水同时进行抽离，再经过集水的管道加以排除，因此，就形成了若干的漏斗，并且相互之间的叠合更能形成一种大面积范围内的地下水水位的下降。通过这样的连续抽水，在稳定降水曲线的同时，也为施工的正常进行创造了坚实的工作面，更加有利于道桥路面坎实。（具体原理图如下）

图1 井点降水原理图

2 井点降水法的设计原则及优缺点

2.1 井点降水法的设计原则

井点系统的平面布置应根据基坑的平面形状、大小、要求降水深度、地下水流向和含水层渗透系数等来确定。一般情况下，基坑宽度小于10 m，且降水深度不超过5 m时，用单排井点布置在地下水的上游；当基坑宽度大于10 m，土质较差、渗漏系数较大时，可沿基坑两侧各布置一排井点；当基坑面积较大时，采用环形或多边形封闭布置。封闭形井点的转角处在每边不小于5 m的范围内加密主管1/3至1/2。井点管距基坑壁不宜小于1.5 m，井点主管的滤管应埋至抽吸深度以下0.5～1 m处，以免进气。为了充分利用泵的抽吸能力，水泵轴心应与总管保持齐平。

2.2 使用条件和优缺点

由于以加固为目的的井点系统还没有一套完整的设计理论和方法，一般只能借用以输水为目的的一些设计方法。在具体应用中是根据水位的降低深度来确定设计抽水量，再根据工程设计的需要来加固一定范围内的井点系统，并在平面上布置形状、尺寸及一些其它的设计指标，但是不少的步骤只能是理论分析，只是借鉴一些成功的经验。

在实际的工程中最根本的，是要使地下水位得到降低，并且有效地形成稳定的降水曲线，稳定土壁（坡度陡缓），使得土壤疏干，增强其抗剪强度；在增大地基强度方面，使之不容易发生隆起、泉眼或者管涌等现象；再者由于边坡的放缓，使挖方量和回填土量都得到了减少，降低了工程运行强度，同时也降低了支撑的要求；最后，也更加有利于在建设过程中的天然降水或者渗水的排除与疏导。

在河床等的限期挖土施工及后期回填土的过程中，轻型井点降水的施工具有如下特点：设备较为简单，操作和管理都相对较容易；减少了工程的挖土及回填土的工程量，提高资源利用率；而且，开挖好以后的基坑坑内没有水，工程环境较好，方便与之后的各项施工，大大地提高了一些后续工程的施工工序；提高了基底的承载能力，降低了工程过程中的隐患；在软土的路基中，地下水一般较为丰富，应用这种点降水的工程技术能够取得较为显著的施工效果。

3轻型井点降水在基坑开挖中的应用

3.1 案例介绍

轨道13号线华江路站场地位于上海市嘉定区金沙江西路上，属滨海平原地貌类型。在金沙江西路与金运路交叉口及其两侧，穿越里双阳港。场区内地质存在②3-1层灰色砂质粉土夹粉质粘土、②3-2层灰色砂质粉土，对地下连续墙成槽极其不利。尤其是地势低，地下水位高的场区，试成槽的过程中，抓斗抓至地下6m的位置，流砂层不断向槽内涌入，随挖随塌，成槽无法继续。针对高水位条件下的不良地质，请上海地区的专家，召开专题会议，积极探讨解决办法，通过轻型井点降水，保证了槽壁稳定，取得了很好的效果。

3.2 地下连续墙施工及其原理

关于地下连续墙的施工是该工程中的重难点部分，因此首先必须要熟悉其施工工艺及原理等。地下连续墙施工工艺，是在工程开挖土方之前，用特制的挖槽机械在泥浆护壁的情况下每次开挖一定长度(一个单元槽段)的沟槽，待开挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后，把地面上加工好的钢筋骨架(钢筋笼)用起重机械吊放入充满泥浆的沟槽内，用导管向沟槽内浇筑混凝土。混凝土由沟槽底部开始逐渐向上浇筑，并将泥浆置换出来，待混凝土浇至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕。各个单元槽段之间由特制的接头连接，形成连续的地下钢筋混凝土墙。

3.3 轻型井点降水在工程中的应用

在该工程中，我们创新性地提出将轻型井点降水应用于地下连续墙，同时提高护壁泥浆质量，有效保证槽壁稳定性。下面作者就轻型井点降水在该工程中的应用相关情况进行介绍。

3.3.1 降水试验

在距试验段1米、2米、3米、5米、10米、15米、20米分别布置了水位观测孔及沉降点，监测结果表明，当距离超过20米后，水位基本无变化，当距离超过10米后，基本没有沉降。

3.3.2 布置井点，铺设管路系统和安装降水设备

安插井点管及滤管，采用射水法，用直径60mm的镀锌钢管制作成高压水枪冲孔，3人协作，先在导墙两侧翼缘板进行引孔，然后插入水枪，待水枪下沉到要求的深度时（在橡胶管上作出标记），拔出水枪，迅速插入井点管，再用粘土把井点管周围自地面以下1.0m左右范围内填实、压紧、防止漏气。井点管距基坑壁约1.0m左右。

待所有的井点管安插完毕后， 清理整平集水总管铺设的位置， 要求集水总管铺设水平，或沿水流方向带0.5%左右的坡度，集水总管之间用法兰盘连接， 法兰盘之间用密封圈和黄油填塞，防止漏气。井点管与接头管之间用透明的塑料管连接，两端用铁丝扎紧，并用黄油填塞缝隙，防止漏气。在一井点管上安装一真空表，随时检查管路系统的真空度。

连接离心水泵、真空泵和集水箱。离心水泵的进水管直接与集水总管相连， 出水管上连一直径150mm的橡胶管，将水引入排水沟，防止水到处流失，影响降水效果。

3.3.3 抽水

降水系统连接完毕后，先开启真空泵，抽出管路中的空气，使之成为真空， 这时地下水和土中的空气在真空吸力的作用下被吸入集水箱，空气经真空泵排出，当集水箱中存有相当多的水， 整个管路系统的真空度达到550mmHg时，再开动离心泵抽水。

3.3.4 进行地下连续墙成槽施工

待降水进行了6h后，待地下水位下降3m后，开始地下连续墙成槽。在成槽过程中应保证降水系统正常。

3.3.5 浇筑地下连续墙混凝土

待地下连续墙浇筑混凝土时，关闭抽水系统，进行地下连续墙的混凝土浇筑。待混凝土浇筑完毕后进行下幅地墙施工。

结束语

轻型井点降水的应用形式丰富多样，灵活的掌握与应用这一工程施工技术，可使在未来的建设施工中以最小的经济投资，获得最大的效益，以保持在同行业中的领先地位，在加快国家经济发展的同时，节省资源与劳动力。

参考文献

[1]张卫东.轻型井点降水在软土地基处理中的应用[J]. 城市道桥与防洪. 2004(02)

[2]孙伟良.轻型井点降水在软土地基处理中的应用[J]. 西部探矿工程. 2000(S1)