轻型井点降水实例分析

轻型井点降水实例分析

摘要：轻型井点降水速度快,施工简便,安全可靠,水位方便控制,已越来越被人们广泛的应用.本文结合某厂房工程成功的工程实例作简要介绍.

关键字：轻型井点，降水

在基础工程施工中经常会遇到地下水的问题，特别是在市区繁华地段施工，基坑面积大，深度大时更为棘手，如果施工措施不当，就会造成不同程度的经济损失和人员伤亡，这种情况屡见不鲜。

轻型井点是沿基坑四周每隔一定距离埋入井点管（直径38--51MM，长5--7M的钢管）至蓄水层内，利用抽水设备将地下水从井点管内不停抽出，使原有地下水降至坑底以下。在施工过程中要不断的抽水，直至施工完毕。

工程概况：

某厂房设备基础施工，基坑底宽8m，长12m，基坑深4.5m，挖土边坡1:0.5，基坑平、剖面如下图所示。经地质勘探，天然地面以下1m为亚粘土，其下有8m厚细砂层，渗透系数K=8m/d,细砂层以下为不透水的粘土层。地下水位标高为－1.5m。采用轻型井点法降低地下水位。

一、轻型井点的设计

轻型井点降水法施工的计算步骤为：

1）确定井点系统的布置方式（平面布置和高程布置）。2）计算涌水量。

3）计算井点数量和井距。

4）抽水设备选用。

1）井点系统的布置

根据本工程地质情况和平面形状，轻型井点选用环形布置。为使总管接近地下水位，表层土挖去0.5m，则基坑上口平面尺寸为12m×16m，布置环形井点。总管距基坑边缘1m，总管长度

L=[(12+2)+(16+2)]×2=64(m)

水位降低值

S=4.5-1.5+0.5=3.5(m)

采用一级轻型井点，井点管的埋设深度（总管平台面至井点管下口，不包括滤管）

HA3H1+h+IL=4.0+0.5+×()=5.2(m)

采用6m长的井点管，直径50mm，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5.2m，符合埋深要求。

井点管及滤管长6＋1＝7m，滤管底部距不透水层1.70m（（1+8）-（1.5+4.8+1)=1.7），基坑长宽比小于5，可按无压非完整井环形井点系统计算。

2)．基坑涌水量计算

按无压非完整井环形点系统涌水量计算公式（式1—23）进行计算Q=

先求出H0、K、R、x0值。

H0：有效带深度，按表1－16求出。

s’=6-0.2-1.0=4.8m。根据查1－16表，求得H0：

H0=1.85（s￠+1）=1.85（4.8+1.0）=10.73（m）

由于H0>H(含水层厚度H=1+8-1.5=7.5m)，取H0=H=7.5（m）

K：渗透系数，经实测K=8m/d

R：抽水影响半径，（m）

x0：基坑假想半径，x0=（m）

将以上数值代入式1—28，得基坑涌水量Q：

Q==1.366×8×（m3/d）

3）计算井点管数量及间距

单根井点管出水量：

q=65pdl=65×3.14×0.05×1.0×=20.41（m3/d）

井点管数量：

n=1.1»31（根）

井距：

D=»2.1（m）

取井距为1.6m，实际总根数40根（64÷1.6=40)。

4）抽水设备选用

抽水设备所带动的总管长度为64m。选用W5型干式真空泵。所需的最低真空度为：hk=10×(6+1.0)=70(KPa)

所需水泵流量：

Q1=1.1Q=1.1×570.6=628（m3/d）=26（m3/h）

所需水泵的吸水扬程：

Hs36+1.0=7(m)

根据Q1、Hs查表得知可选用2B31型离心泵。

二、轻型井点施工

1、施工准备

施工机具

1）滤管：φ38～55，壁厚为3.0mm的无缝钢管或镀锌管，长2.0m左右，一端用厚为4.0mm的钢板焊死，在此端1.4m长范围内，在管壁上钻φ15mm的小圆孔，孔距为25mm，外包两层滤网，滤网采用编织布，外部再包一层网眼较大的尼龙丝网，每隔50～60mm用10号铅丝绑扎一道，滤管另一端与井点管进行连接。

2）井点管：φ38～55，壁厚为3.0mm的无缝钢管或镀锌管。

3）连接管：透明管或胶皮管，与井点管和总管连接，采用8号铅丝绑扎，应扎紧以防漏气。

4）总管：φ75～102钢管，壁厚为4.0mm，用法兰盘加橡胶垫圈连接，防止漏气、漏水。

5）抽水设备：根据设计配备离心泵、真空泵或射流泵，以及机组配件和水箱。

6）移动机具：自制移动式井架(采用旧设备振冲机架)、牵引力为6t的绞车。

7）凿孔冲击管：φ219×8的钢管，其长度为10m。

8）水枪：φ50×5无缝钢管，下端焊接一个φ16的枪头喷嘴，上端弯成大约直角，且伸出冲击管外，与高压胶

管连接。

9）蛇形高压胶管：压力应达到1.50MPa以上。

10）高压水泵：100TSW-7高压离心泵，配备一个压力表，作下井管之用。

2、材料

粗砂与豆石，不得采用中砂，严禁使用细砂，以防堵塞滤管网眼。

3、技术准备

1）详细查阅工程地质勘察报告，了解工程地质情况，分析降水过程中可能出现的技术问题及采取的措施。

2）凿孔设备与抽水设备检查。

4、平整场地

为了节省机械施工费用，不使用履带式吊车，采用碎石桩振冲设备自制简易井架，因此场地平整度要高一些，设备进场前进行场地平整，以便于井架在场地内移动。

2、井点安装

1）安装程序

井点放线定位→安装高压水泵→凿孔安装埋设井点管→布置安装总管→井点管与总管连接→安装抽水设备→试抽与检查→正式投入降水程序。

2）井点管埋设

a根据建设单位提供的测量控制点，测量放线确定井点位置，然后在井位先挖一个小土坑，深大约500mm，以便于冲击孔时集水、埋管时灌砂，并用水沟将小坑与集水坑连接，以便排泄多余水。

b用绞车将简易井架移到井点位置，将套管水枪对准井点位置，启动高压水泵，水压控制在0.4～0.8MPa，在水枪高压水射流冲击下套管开始下沉，并不断地升降套管与水枪。一般含砂的粘土，按经验，套管落距在1000mm之内，在射水与套管冲切作用下，大约在10～15min时间之内，井点管可下沉10m左右，若遇到较厚的纯粘土时，沉管时间要延长，此时可增加高压水泵的压力，以达到加速沉管的速度。冲击孔的成孔直径应达到300～350mm，保证管壁与井点管之间有一定间隙，以便于填充砂石，冲孔深度应比滤管设计安置深度低500mm以上，以防止冲击套管提升