轻型井点降水的施工实践

投资与创业　２０１２．６　百业论坛　轻型井点降水的施工实践　陈永芳　（安徽工业经济职业技术学院安徽合肥２３００５１）　摘要：轻型井点降水方法在实际工程中较为常用。应根据工程地质和地下水情况，把握好井点设计、施工、　运行各个环节，才能保证基坑降水的顺利完成。　关键词：轻型井点：降水：涌水量　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅｌｌ　ｐｏｉｎｔ　ｄｅｗａｔｅｒｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｇｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄ　ｇｒａｓｐ　ｏｆ　ａｌｌ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｇｏｏｄ　ｗｅｌｌ　ｐｏｉｎｔ　ｄｅｓｉｇｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｏｐｅｒ—　ａｔｉｏｎ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔＯ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓｍｏｏｔｈ　ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ￣ｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｄｅｗａｔｅｒｉｎｇ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌｉｇｈｔ　ｗｅｌｌ　ｐｏｉｎｔ；ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ；ｗａｔｅｒ　ｉｎｆｌｏｗ　１工程概况及地质条件　计算。概念模型见图１。　某电厂烟囱位于长江边，距江堤仅４００ｍ．开挖平面尺寸为直　径４２ｍ，基坑土方开挖深度为５．６ｍ。场地上部地层为第四系冲　积、淤积物，有粘土、粉土、淤泥质粉质粘土、粉细砂、中粗砂组　成。上部覆盖层厚度约４５ｍ，下伏白垩系紫红色泥质砂岩，地层　自上而下概述如下：　０层系填土（Ｑ４ｓ）：由厂区整平回填引起，以粘性土为主，混　有少量建筑垃圾，结构松散，层厚０．３—２．９ｍ，层底高程１０．３Ｏ一　８．００ｍ．厂区整平回填完成后的地面高程为１　１．５Ｏｍ—ｌ２．ＯＯｍ。　①层粘土（Ｑ４　）：灰黄、褐黄色粘土，夹薄层粉土、粉砂，局　部有粉土透镜体。层厚０．４ｍ一４．７ｍ，层底高程９．５ｍ一５．３ｍ。　②层淤泥质粉质粘土（Ｑ４　）：分布于古河道区及厂区东南　部，灰褐、灰色，局部夹薄层粉土、粉砂，厚０．８ｍ一１５．８ｍ，层底高　程７．６一一６．７ｍ。　③层粉细砂（Ｑ４　）：灰褐、青灰、灰绿、灰色等，夹薄层粉质　粘土透镜体，厚度２３—２５．２ｍ，层底高程一１７．６—２９．７ｍ。　④层中粗砂（Ｑ４　）：杂色、以灰色为主，夹薄层粉细砂，厚度　６．６ｍ一１３．３ｍ。层底高程一３３．６ｍ一３７．３ｍ。　⑤层卵石（Ｑ４　）：杂色，成分多为石英砂岩，粘土及细沙充　填。厚度０．１—１．１ｍ．层底高程一３４．１ｒｎ一３７．３ｍ。　⑥层泥质砂岩（Ｋ２）：暗紫红色砂岩。　该处地下水位为一２．０ｍ，地下水主要为潜水．并与长江水具　３轻型井点设计参数计算　３．１基坑涌水量计算采用定水头补给边界（长江水）非完整　潜水计算公式：　Ｑ＝２竹Ｋ　趋＝２　１４魄。　＝２６６４５７（ｍ’／ｄ）　．式中：Ｑ——基坑涌水量（ｍ３／ｄ）　Ｈ——含水层厚度（ｍ）　Ｓ一降深（ｍ）　有紧密联系，场地内主要含水层为③④，地下水具有微承压性。　要求从土方开挖至回填结束全过程持续降水，降水时间约６０　天，为保证长江大堤安全，决定采用一级轻型井点降水系统方　案。　２井点施工方案基本原理　Ｒｃ——水流阻力　Ｒｃ＝２ｌｎ　＋８０－－８（百１，　）　ｄ——基坑中心到长江的距离（ｍ）　ｒｎ——基坑大井的等效半径（ｍ）　ｌ——滤管长度（ｍ）　ｓ。、ｓ——非完整井补充水流阻力　２．１轻型井点降水由地表的水泵造成负压（即真空），通过总　管和井点管传到针状过滤器，将井点管和过滤器中的水抽出。该　法适用于渗透系数为０．１－５０ｍ／ｄ的土及土层中含有大量的细砂　和粉砂的土或易引起流砂、坍方的使用地层。该工艺具有机具简　单、成熟可靠、使用灵活、装拆方便、降水效果好，可防止流砂现　３．２井点根数的计算根据《建筑与市政降水技术规范》　（ＪＳＪ／Ｔ１　１　１——９８），真空点井的出水量按ｑ＝３６ｍ３／ｄ计算。井点根　数为ｎ＝２Ｑ／ｑ＝２，２６６４．５７／３６＝１４８（根）　象产生，提高边坡稳定，费用较低等优点。主要机具设备由井点　管、连接管、集水总管及抽水设备等组成。　２．２模型的建立　３－３水位预测（仅计算基坑中心点地下水位）按公式　ｙ。＝、／Ｈ２一　＝３７（ｍ）＝３７（ｍ）　据上述资料，将４５ｍ以上松散地层概化为潜水（具微承压　性）含水层，其下伏白垩系紫红色泥质砂岩为不透水层，含水　式中ｙ　一基坑中心地下水水位（ｍ）　Ｒ　一基坑大井的影响半径（ｍ）　层厚度为４３ｍ；渗透系数为各层渗透系数加权平均值。Ｋ＝　８．Ｏｍ／ｄ。自然地面高程１１．４ｍ，地下水水位９．４ｍ（地面下２ｍ　见地下水）。基坑开挖半径２１ｍ，深度５．６ｍ，中心点地下水水　位降至地面下６．６ｍ，水位降深４．６ｍ。长江水位高程按１４．５ｍ　・基坑中心水位降深ｓ为：Ｓ＝Ｈ—ｙｏ＝４３—３７＝６（ｍ）　满足设计要求。　３．４井点间距２１ｘｒ０／ｎ＝１．０（ｍ）　３．５备用措施因为场地地质条件复杂，地层变化大，若设计　降水达不到要求，或者降到设计高程进行的时间过长，可采用如　１７８・　百业论坛　下备用措施：　加强真空泵的配置，增加两台真空泵，将原来每台真空泵连　投资与创业　２０１２．６　格。如发现漏气和“死井”应立即处理。试抽正常之后转入正常　抽水阶段。集水管排出的水应排出影响半径以外的地方，以免　接５０根井点管调整为每台真空泵连接３０根井点管（如图２一Ａ，　图２－Ｂ）。　图２－Ａ真空井点布置豳　系统　圈２－Ｂ真空井点布置阁　４井点施工要点　４．１首先由甲方测量、放线定位（基坑范围），之后再开挖第　一层土，去除杂物及部分的素填土。　４．２对抽水设备、冲孑Ｌ设备进行检查。并试运转，对井点管逐　根冲洗，组装井点管（包括滤网）。按装供电线路，接通电源。进行　现场抽水试验，备齐滤料和准备记录表格，培训操作人员。安装　抽水设备，一般位于集水总管的中部。集水管应铺设在坚实地面　上，并低于喷射泵，同时应沿抽水水流方向有０．２５—０．５０％的上仰　坡度，以免空气留存在井管内。　４．３井点管孔施工：下井点管采取冲孔方法，先在地面立一　钢管三木搭架，在井管位置挖一深０．３—０．４ｍ的坑，借三木搭架将　冲枪对准井位，开动高压水泵（压力保持在０．６—０．８Ｎ／ｍｍ　），上下　升降，左右摆动冲枪，使不断下沉直到要求深度，然后减压继续　送水ｌｍｉｎ．将底部泥浆翻到上面。冲孔溢出的泥浆通过上部排浆　沟排走。若下卧层板结，水冲不能成孔时，应采用钻孔法成孔，孔　深须超过井点长度０．５ｍ，孔与井管之间最好应用中粗砂回填好。　井点管口要保护好，防止杂物掉入孔内。井点管应埋设在孔的中　心，避免插入泥浆中堵塞滤管。在井点与孔壁之间及时用中粗砂　填灌实，至离地面２ｍ为止，上部用粘土填塞密实，以防漏气。井　点管理设后，在填砂时，井管内的水位上升，流出管外，即认为合　格。安设好的井管在与集水管连接前．应在管口塞以木塞，以防　杂物掉人管内，造成阻塞，应尽可能采取边下管，边抽水。井点管　安好应用透明塑料管，或内装有弹簧钢丝的胶管连接管与集水　总管连通，要求严密不漏气。　４．４真空泵的安装：总管铺设之后．再将总管同真空泵安装　好，接通泵的电源并灌足工作用水，同时将总管上接井点管的三　通接头暂时封闭。　４．５井点系统安装之后，必须及时试抽，并全面检查管路接　头质量、井点出水状况、抽水机械运转情况等，一般用真空度判　断，当真空表上升达到并稳定在４００—５００ｍｍ汞柱高．即为合　回流。抽水过程中应按时填写抽水记录，经常检查井点有无堵　塞（死井）、翻砂、冒水情况，接头有无漏气。死井不得超过１０％，　当超过时，应逐个用高压水冲洗进行通气或拔出重新埋设。井　点降水系统运行后，要求连续工作，应准备双电源，保持正常抽　水，不得随意停泵，以免造成泥砂沉积淤埋井点管，影响降水效　果。　４．６施工工艺流程：（见下图３）　图３施工工艺流程　４．７防止管涌：烟囟基础竣工并进行回填后，方可拆除井点　降水系统；因地处长江大堤附近，所留孔洞必须用砂或砂土混合　料填塞，地面下２ｍ，用粘土填塞，防止出现管涌现象。　４．８与土方及基础施工的配合：本降水施工目的是配合基坑　土方开挖与基础施工，因此降水作业必须２４小时连续运行，并　须操作人员随时检查，若遇设备损坏应立即更换或检修，直到基　坑开挖施工结束为止。　具体施工是，待上部第一层土取走后，即进行井点管及降水　工作的施工，由于地下水位较高（为一２．０ｍ），因此开挖工作可能　需要待井点降水工作开始后进行。通过对工期的按排预计为１０～　１５天（井点施工为５天，降水作业进行５－８天后，水位才能保持　在开挖面以下）后即可进行正常的土方开挖及基础施工工作。在　此期间，降水工作不得停止。为确定降水效果，应设水位观测孔　一组（２～３个）观测水位下降效果，确定土方开挖时间。在开挖　过程中，要注意观察地层、边坡及基坑内情况，由于地下工程的　隐蔽性特点。施工前有关部门对基坑的稳定性应已作出过评价。　但如果基坑开挖过程中发现异常．应立即停止开挖，并采取措施　进行处理与控制。　５施工体会　轻型井点降水是基坑降水常用的一种方法，降水效果好，成　本较低。但施工中必须把握好井点设计、施工及运行的各个环　节　要根据工程地质和地下水情况，选择合理的参数，设计计算　出合理的井点参数；在井点施工中要严格管理、精心施工，确保　井点安装质量，发现漏气和“死井”等情况应立即处理：井点使用　后中途一般不得停泵，应采用双回路供电或备用发电机供电，同　时加强排水设备维护，及时排除故障，确保连续降水。只有这样　才能使轻型井点降水降水工程顺利完成。　参考文献　［１］江正荣《地基与基础工程施工禁忌手册》机械出版社，２００５．１Ｏ　作者简介：　陈永芳（１９８ｏ＿＿），女，汉，河南驻马店人，安徽工业经济职业　技术学院教师，助教，合肥工业大学硕士研究生在读．研究方向：　地质工程。主要从事测绘工作、地质工程专业的教学、施工管理　和科研。　・１７９・