輕型井點(diǎn)在施工降水中的應(yīng)用

1、<p>　　輕型井點(diǎn)在施工降水中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：井點(diǎn)降水方法可分為輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井及自滲井(包括豎直井、水平井、輻射井)。輕型井點(diǎn)降水是人工降低地下水的一種方法，它由水噴射泵機(jī)組和井管組成。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：輕型井點(diǎn)；降水原理；井點(diǎn)布置；設(shè)計(jì)計(jì)算；施工技術(shù) </p><p>　　中圖分類號(hào)： TU74 文獻(xiàn)

2、標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　1、前言 </b></p><p>　　工程上，許多深基礎(chǔ)工程或地下工程一般具有較大的規(guī)模，當(dāng)?shù)叵滤桓叱龌拥酌娴臉?biāo)高較大，尤其是坑壁地層為松散的粉細(xì)砂、粉土或透水性較強(qiáng)的砂礫、卵石等地層，且地下水的補(bǔ)給源又比較充足時(shí)，此時(shí)采用大開挖施工及基坑明溝排水，常會(huì)遇到大量地下水涌入或出現(xiàn)較嚴(yán)重的邊坡滑塌或流砂問題，導(dǎo)致

3、基坑無法深挖施工，甚至影響臨近建筑物的安全。遇此情況，一般須采用井點(diǎn)降水法進(jìn)行降水。井點(diǎn)常沿基坑外圍布設(shè)，井點(diǎn)深度大于基坑深度，通過井點(diǎn)抽水降低地下水位.實(shí)現(xiàn)基坑外暗降，保證基礎(chǔ)施工順利進(jìn)行。 </p><p><b>　　2、輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì) </b></p><p>　　2.1輕型井點(diǎn)降水原理 </p><p>　　抽水時(shí)先啟動(dòng)真空泵，使土中的

4、水和空氣受真空泵吸力產(chǎn)生水氣混合液，經(jīng)管路系統(tǒng)上流水氣分離器中，然后開動(dòng)離心泵。在水氣分離器內(nèi)，水和空氣向兩個(gè)方向流動(dòng)，水經(jīng)離心泵由出水管排出，空氣則集中在水氣分離器上部，由真空泵排走。如果水多，離心泵來不及將其抽走，水氣分離器內(nèi)浮筒上浮，由閥門將通向真空泵的通道關(guān)閉，使水不能進(jìn)入真空泵缸體，從而起到保護(hù)真空泵的作用。此外，水氣分離器的作用是過濾從空氣中帶來的少量水分，使其落入該容器并排出，以保證水分不吸入真空泵內(nèi)。壓力箱除凋節(jié)出水量外

5、，還阻止水由水泵部分竄入水氣分離器以影響真空度。過濾箱和過濾網(wǎng)，是用以防止由水流帶來的部分細(xì)砂磨損機(jī)械。為了維護(hù)真空泵重轉(zhuǎn)，還設(shè)有一套循環(huán)冷印系統(tǒng)，使冷卻水在此通路內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，盤管在水箱內(nèi)被抽來的地下水包制冷卻，將真空泵工作產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)給地下水并排出。 </p><p>　　2.2輕型井點(diǎn)的適用條件 </p><p>　　輕型井點(diǎn)適用于滲透系數(shù)為0.l～2m/d的填土、砂土、粉土及黏性上

6、，地下水類型為上層滯水或水量不大的潛水。單級(jí)井點(diǎn)降水深度不超過6m，多級(jí)井點(diǎn)降水深度不超過20m。 </p><p>　　2.3輕型井點(diǎn)布置方式 </p><p>　?、佥p型井點(diǎn)的半面布置一般沿基坑外緣0.5～1.0m布置，井點(diǎn)間距l(xiāng).0～2.5m。 </p><p>　　②當(dāng)基坑為矩形、圓形、三角形、不規(guī)則等形狀時(shí)，常采用環(huán)形封閉式布置井點(diǎn)。 </p>

7、<p>　　③當(dāng)基坑為窄條形時(shí)，如管溝、水渠等工程，可采用單排或雙排井點(diǎn)線形布置在基坑一側(cè)(地下水來水方向)或兩側(cè)，基坑兩端井點(diǎn)適當(dāng)外延，外延長度約為槽寬的l～2倍，以保證地下水位降至預(yù)定深度。 </p><p>　?、苋艚邓娣e很大，降水浸潤曲線在基坑中心不能滿足降水深度要求時(shí)，或者因工期緊，要求盡早開挖基坑，為加速降水可在基坑內(nèi)增設(shè)井點(diǎn)。 </p><p>　?、莓?dāng)建筑施

8、工需要在基坑某段留出施工通道時(shí)，則應(yīng)在通道兩側(cè)外延增設(shè)井點(diǎn)，外延布井長度為通道寬度的l倍左右。 </p><p>　?、蕻?dāng)降水深度較大，超過單級(jí)井點(diǎn)降水深度要求時(shí)，可考慮采用雙級(jí)或多級(jí)井點(diǎn)，以階梯狀接力抽水降低地下水位，每級(jí)井點(diǎn)降水深度以4.5～5.0m為宜。 </p><p>　?、呔c(diǎn)埋設(shè)深度取決于基坑深度、降水區(qū)內(nèi)的水力坡度、降水水面距離基坑底的深度及在降水期間地下水位的變化幅度等。

9、 </p><p>　　2.4井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)步驟 </p><p>　　2.4.1井點(diǎn)降水的設(shè)計(jì)可按下列步驟進(jìn)行。 </p><p>　　(1)明確工程降水的目的與要求，設(shè)計(jì)前應(yīng)搜集下列資料。 </p><p>　?、俳邓こ痰牡乩砦恢煤徒ㄖ锲矫嫖恢脠D，降水區(qū)周圍的各種地下管線分布圖等。 </p><p>　?、诮ㄖ?/p>

10、物占地面積的基礎(chǔ)類型。 </p><p>　?、垡蠼档偷叵滤坏姆秶?、深度、時(shí)間和標(biāo)高。 </p><p>　?、芑舆吰碌钠露?、護(hù)坡措施及允許井點(diǎn)離邊坡線的最近距離。 </p><p>　?、菀蠼邓臅r(shí)間。 </p><p>　　⑥降水區(qū)的巖土工程勘察資料。 </p><p><b>　　⑦其他特殊要求

11、。 </b></p><p>　　2.4.2調(diào)查研究場地的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件 </p><p>　?、俚貙臃植寂c結(jié)構(gòu)，含水層的地下水類型及其補(bǔ)給、徑流、排泄條什，不同含水層之間的水力聯(lián)系和水質(zhì)情況。 </p><p>　　②各含水層的水位動(dòng)態(tài)資料，當(dāng)降水區(qū)靠近地表水體時(shí)，應(yīng)查明地下水與地表水體的關(guān)系。 </p><p>　　③

12、各含水層的水文地質(zhì)參數(shù)。 </p><p>　?、艿貙拥奈锢砹W(xué)性質(zhì)及其與降排水的關(guān)系等。 </p><p>　　2.4.3了解場地的降水施工條件 </p><p>　　通過分析資料、現(xiàn)場踏勘等方法了解下列降水施工條件，其體包括以下幾種。 </p><p>　?、俳邓畢^(qū)內(nèi)有無地表水體，包括供排水管線、熱力管線，其滲漏情況及對(duì)降水效果的影響程度

13、。 </p><p>　　②降水區(qū)內(nèi)有無煤氣管道、電纜及其他人防等隱蔽工程，并確定其具體位置。 </p><p>　?、劢邓畢^(qū)對(duì)附近已有建筑物、地下管線等可能產(chǎn)生的不良影響。 </p><p>　　④場地的“三通一平”條件，上空有無障礙物。 </p><p>　　⑤施工與降水期間的排漿、排水條件及當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境要求。 </p>&l

14、t;p>　?、藿邓畧龅氐乃疁?zhǔn)高程與坐標(biāo)點(diǎn)位置。 </p><p>　　2.4.4選擇降水方法 </p><p>　　選擇降水方法應(yīng)地查明降水區(qū)的水文地質(zhì)條件和明確任務(wù)要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行。 </p><p>　　2.4.5降水方案設(shè)計(jì) </p><p>　　降水方法選定以后，即可根據(jù)降水的技術(shù)要求和水文地質(zhì)條件進(jìn)行布井方案的設(shè)計(jì)計(jì)算。在設(shè)計(jì)

15、計(jì)算中，需要確定水文地質(zhì)參數(shù)，選擇符合水文地質(zhì)條件和布井方式的計(jì)算公式，計(jì)算基坑涌水量、水位降深值等。 </p><p>　　2.5井點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　2.5.1井點(diǎn)埋沒深度與井點(diǎn)管長度可用下列公式確定 </p><p>　　L=H+C+i*r+Z+Y+T </p><p><b>　　L’=L+h </b&g

16、t;</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　L--井點(diǎn)埋設(shè)深度(m)； </p><p>　　L’--井點(diǎn)管長度(m)； </p><p>　　H--基坑深度(m)； </p><p>　　C--降水水面距基坑底的深度(m)； </p><p>　

17、　i--水力梯度，在井點(diǎn)封閉圈內(nèi)一般為1／10左右； </p><p>　　r--井點(diǎn)封閉圈的半徑或井點(diǎn)排的間距(m)； </p><p>　　Z--降水期間地下水位變幅(m)； </p><p>　　Y--過濾器工作部分長度(m)； </p><p>　　T--沉砂管長度(m)； </p><p>　　h--井點(diǎn)管露

18、出地面的高度(m)，一般不大于0.m。 </p><p>　　2.5.2降水井的數(shù)量N可按下式計(jì)算 </p><p>　　N=1.1*Q/q </p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　n--降水井的數(shù)最； </p><p>　　Q--基坑總涌水量(m3／d)； </p

19、><p>　　q--設(shè)計(jì)單井出水量(m3／d)。 </p><p>　　2.5.3設(shè)計(jì)涌水量可以按下列方法確定： </p><p>　　按潛水完整井計(jì)算涌水量，公式為： </p><p>　　Q=1.36K*(2*H0-S)/log(R/r) </p><p>　　潛水非完整井計(jì)算涌水量，公式為： </p>

20、<p>　　Q=2.72K*l*S/log(0.66*l/rw) </p><p>　　式中：Q--井點(diǎn)系統(tǒng)總涌水量（m3/d）； </p><p>　　K--滲透系數(shù)（m/d）； </p><p>　　H0--含水層有效帶深度（m）； </p><p>　　S--水位降低值（m）； </p><p>　　l

21、--濾管長度（m）； </p><p>　　rw--濾管半徑（m）； </p><p>　　R--降水影響半徑（m）； </p><p>　　r--基坑假想半徑（m）。 </p><p>　　2.5.4基坑中心點(diǎn)水位降深計(jì)算 </p><p>　　S=H-(H^2-Q/1.366/K*(logR-1/n*log(r1*

22、r2*r3*…*rn)))^0.5 </p><p>　　S--基坑中心點(diǎn)水位降深 </p><p>　　Q--基坑總涌水量(m3／d)； </p><p>　　K--滲透系數(shù)（m/d）； </p><p>　　R--基坑等效半徑與降水影響半徑之和（m）； </p><p>　　r1、r2、r3…rn—各井距基坑中心距

23、離（m）； </p><p>　　2.5.5因降水引起的沉降量計(jì)算 </p><p>　　在降水漏斗范圍內(nèi)，可按分層總和法計(jì)算。 </p><p>　　3、輕型井點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)要求 </p><p>　?、贋V管直徑可采用38～110mm的金屬管，管壁上滲水孔直徑為12～18mm，呈梅花狀排列，孔隙率應(yīng)大于15％。管壁外應(yīng)設(shè)兩層濾網(wǎng)，內(nèi)層濾

24、網(wǎng)宜采用30～80目的金屬網(wǎng)或尼龍網(wǎng)，外層濾網(wǎng)宜采用3～10目的金屬網(wǎng)或尼龍網(wǎng)。管壁與濾網(wǎng)間應(yīng)采用金屬絲繞成螺旋形隔開，濾網(wǎng)外應(yīng)再繞一層粗金屬絲。 </p><p>　　②井點(diǎn)管的設(shè)置可采用射水法、鉆孔法和沖孔法成孔，井孔直徑不宜大于300mm，孔深宜比濾管底深0.5～1.0m。在井管與孔壁間應(yīng)及時(shí)用潔凈中粗砂填灌密實(shí)均勻。投入濾料的數(shù)量應(yīng)大于計(jì)算值的85％，在地而以下1m范圍內(nèi)應(yīng)用黏土封孔。 </p>

25、;<p>　?、劬c(diǎn)使用前應(yīng)進(jìn)行試抽水，當(dāng)確認(rèn)無漏水、漏氣等異?，F(xiàn)象后，應(yīng)保證連續(xù)不斷抽水。 </p><p>　?、茉诔樗^程中應(yīng)定時(shí)觀測水量、水位、真空度，并應(yīng)使真空度保持在55kPa以上。 </p><p><b>　　4、結(jié)論 </b></p><p>　　各種井點(diǎn)降水方法各有其特點(diǎn)，在具體選用時(shí)應(yīng)根據(jù)土層的滲透性能，要求

26、降低水位的深度及工程特點(diǎn)作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，目前應(yīng)用較廣泛的是輕型井點(diǎn)。由于各種降水方法具有一定的通用性，在具體選擇時(shí)應(yīng)作方案比較，以期得到經(jīng)濟(jì)合理的降水效果。對(duì)于一些特定的水文地質(zhì)條件和工程的特殊要求，往往可以采用兩種或多種降水方法實(shí)施降水，有時(shí)甚至與地基處理(如碎石樁)相配合，有效地解決多層結(jié)構(gòu)的弱透水層降水。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p>