1.3人工降低地下水位

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（2）井点管数量与井距的确定
确定井管数量先要确定单根井管的出水量。
单根井管的最大出水量为
式中：
q 65 dlK
d——滤管直径（m）；
1 3
q——单根井管的最大出水量（m3/d）；
L——滤管长度（m）；
Κ ——渗透系数（m/d）。
▲井点最少数量由下式确定：
Q n 1.1 q
井点管最大间距为：
• 当水井底部达到不透水层时称完整井；否则，称为非完整 井。水井的类型不同，其涌水量计算的方法亦不相同（见 图135、图1－36）。
a)无压完整井 b)无压非完整 井
c)承压完整井 b)承压非完整井 图1-35 水井种类
▲无压完整井的环状井点系统涌水量计算
2H S S Q 1.366 K lg R lg X 0
X 0 = F/
1/ 2
▲无压非完整井的环状井点系统涌水量计算
• 在实际工程中往往会遇到无压不完整井的井点系 统，这时地下水不仅从井的侧面流入，还从井底 渗入，因此涌水量要比完整井大。为了简化计算， 仍可采用上式，仅将式中H换成有效深度H0；H0 可查下表1-10 ，当算得的H0大于实际含水层的 厚度H时，则仍取H值。
1.3 人工降低地下水位
• 回顾上次课的重点和难点：
1、土的工程性质
2、土壁支护
3、土钉支护
▲人工降低地下水位的方法有两种：
一、集水坑降水法 二、井点降水法
三、轻型井点降水
前进
一、集水坑降水法
集水坑降水法是
在基坑开挖过程中， 在坑底设置集水坑， 并沿坑底的周围或 中央开挖排
水沟，使水流入集水 坑中，然后用水泵 抽水（图1－37）, 抽出的水应及时引 开，防止倒流。
■轻型井点降水
1. 轻型井点的设备组成
2.
3.
轻型井点布置
轻型井点计算
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轻型井点降水
轻型井点降水
1.
轻型井点的设备组成
轻型井点设备由管路系统和抽水设备
组成管路系统包括滤管、井点管、弯联管
及总管等。
◆滤管
滤管是井点设备的一个重要部分。滤 管的直径宜为50 mm，长度为1.0或1.5m， 管壁上钻有直径为13～19 mm的按梅花状 排列的滤孔，滤孔面积为滤管表面积的20 ％～25 %。滤管外包两层滤网（图1－ 13），内层细滤网一采用每厘米30～40眼 的铜丝布或尼龙丝布，外层粗滤网采用每 厘米5～10眼的塑料纱布。
3～ 6
6～12 根据选用的井点确定
管井井点
喷射井点 深井井点
20～200
0.1～2 10～250
3～ 5
8～20 ＞15
三、轻型井点降水
轻型井点法就是沿基坑的四周将许多直径 较细的井点管埋入地下蓄水层内，井点管的上 端通过弯联管与总管相连接，利用抽水设备将 地下水从井点管内不断抽出，可将原有地下水 位降至坑底以下，如图1－39所示。
防治流砂有如下具体措施：
（1）枯水期施工
（2）抛大石块法
（3）打钢板桩法
（4）水下挖土法
（5）人工降低地下水位法(井点法)
（6）地下连续墙
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二、井点降水
井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基坑 四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设 备从中抽水，使地下水位降到坑底以下；在基坑 开挖过程中仍不断抽水，使所挖的土始终保持干 燥状态，从根本上防止流砂发生。
◆弯联管
弯联管宜用透明塑料管（能随时看到井 点管的工作情况）或橡胶软管。
◆总管
总管宜采用直径为100～127 mm的钢管， 每节长度为4m的无缝钢管，其上每隔0.8m或 1.2m设计有下个与井点管连接的短接头。
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2.
轻型井点布置
轻型井点布置根据基坑大小与深度、土质、 地下水位高低与流向、降水深度要求等确定。 井点布置得是否恰当，对井点使用效果影响较 大。
表1-10 有效带的深度H0值
S’/(S’+ l ) H0 0.2 1.3(S’+ l ) 0.3 1.5(S’+ l ) 0.5 1.7(S’+ l ) 0.8 1.85(S’+ l )
注：1.S’为井点管中水位降落值；l 为滤管长度； 2.当计算的S’/(S’+ l )处于两档之间时，可采用插值法计算。
井点降水法有轻型井点、喷射井点、管
井井点、深井井点及电渗井点等，可根据
各井点降水法的适用范围见表1－8。
表1-8 各种井点的适用范围
井点类别 土的渗透系数（m/d） 降低水位深度/m
单层轻型井点
多层轻型井点 电渗井点
0.1～50
0.1～50 ＜0.1
10～30
32.4～52.2 30～55 65～110
34.5～24
21.5～15.6 35.5～28.8 22.6～17.1
8.7～5.7
6.5～5.0 7.0～3.0 5
4.5
4.5 7.0 10.0
注：2B19表示进水口直径为2英寸，总扬程为19m（最佳工作时） 的单级离心泵。B型是BA的改进型，性能基本相同。
程和功率等。
表1－7 常用离心泵性能
型号 B BA 流量/（m3/h） 总扬程/m 最大吸水扬 电动机功率 /kW 程/m
B17
2B19
BA－6
2BA－9
6～14
11～25
20.3～14
21～16
6.6～6.0
8.0～6.0
1.7
2.8
2B31
3B19 3B33 4B20
2BA－6
3BA－13 3BA－9 4BA－18
井点管的埋设
井点管的埋设
排水沟设置
井点降水
井点降水——排水
井点降水
• 轻型井点安装完毕后，需进行试抽，以便检查抽 水设备运转是否正常，管路有无漏气。
• 轻型井点使用时，一般应连续抽水，（特别是开 始阶段）。
• 抽水过程中，应调节离心泵的出水量，使抽吸排 水保持均匀，达到细水长流。正常的出水规律是 “先大后小，先混后清”。真空度是判断井点系 统工作情况是否良好的尺度，必须经常观察检查。
式中：
L1 D n
L1——总管长度（m）； 1.1——考虑井点堵塞等因素的井点管备用系数。
• 求出的管距应大于1.5d，小于2m，并应与总管 接头的间距（0.8m或1.2m）相吻合（并由此反 求n）。
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（3）抽水设备的选择
• 常用的真空泵有干式（往复式）真空泵和湿式（旋 转式）真空泵两种。
• 干式真空泵由于其排气量大，所以在轻型井点中采 用较多，但要采取措施，以防水分渗入真空泵。
式中:Q——井点系统的涌水量（m3/d）； Κ ——土壤的渗透系数（m/d）
最好通过现场扬水试验确定，也可查表；
H——含水层厚度（m）； R——抽水影响半径（m）；
S HK R=1.955
1/2
S——不利点的水位降落值（m）； X0——环状井点系统的假想圆半径(m), F——环状井点系统所包围的面积。
3.
流砂及其防治
当基坑挖到 地下水位以下，又 采用坑内抽水时， 有时坑底下面的土 会形成流动状态， 随地下水一起涌进 基坑内，这种现象 称为流砂。
根据水在土中渗流的分析和实践经验可知， 流砂的产生与动水压力的大小和方向有关，因 此在基坑开挖过程中，防治流砂的途径有三种： 一是减小或平衡动水压力； 二是设法使动水压力方向向下； 三是截断地下水流。
• 湿式真空泵具有重量轻、振动小、容许水分渗入等 优点，但排气量小，宜在粉砂和粘性土中使用。
• 抽水设备一般都已固定型号，如真空泵有W5、W6型。真 空泵在抽水过程中所需的最低真空度hk，可由降水深度 及各项水头损失计算得到。 hk=10（h+Δ h）（KPa）
式中:
h——降水深度（m），近似取集水总管至滤管的深度； Δ h——水头损失值（m），包括进入滤管的水头损失、 管路阻力及漏气损失等，近似取1~1.5m。
▲ 根据上式算出的H值+井点外露长度，如大于降水深度6m，
则应降低总管平台面标高以适应降水深度要求。 ▲当一层轻型井点达不到降水深度要求时，可根据土质情况， 先用其他方法降水（如集水坑降水），然后将总管安装在 原有地下水位线以下，以增加 降水深度；或采用二层轻型井点， 即挖去第一层井点所疏干的土，
1.
集水坑设置
集水坑应设置在基础范围以外，地下水流的上游。根 据地下水量大小、基坑平面形状及水泵能力，应每隔20～ 40m设置一个集水坑。
集水坑的直径或宽度一般为0.6～0.8m，深度随着挖 土的加深而加深，要保持低于挖土面0.7～1.0m，井壁可 用竹、木等简易加固。当基坑挖至设计标高后，井底应保 持低于坑底1～2m，并铺设碎石滤水层，以免在抽水时间 较长时将泥砂抽出，同时防止井底的土被搅动。
（1）平面布置
◆单排布置
当基坑或沟槽宽度小于6m且降水深度不超 过5m时，一般可采用单排线状井点，布置在地 下水流的上游一侧，其两端的延伸长度一般以 不小于坑（槽）宽为宜（下图）。
◆双排布置
如基坑宽度大于6m或土质不良，则宜采用双 排井点。当基坑面积较大时，宜采用环形井点 （见下图）；有时为了施工需要，也可留出一段 （地下水流下游方向）不封闭。井点管距离基坑 壁一般不宜小于0.7～1.0m，以防局部发生漏气。 井点管间距应根据土质、降水深度、工程性质等 按计算或经验确定，一般采用0.8～1.6m，靠近河 流处与总管四角部位，井点应适当加密。
然后再在底部装设第二层井点。
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3.
轻型井点计算
（1）井点系统涌水量计算
（2）确定井点管数量与井距
（3）抽水设备的选择
（4）井点管的埋设与使用 （5）实例
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