2.2 人工降低地下水位_给排水工程施工-QQ阅读男生中文科幻网

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2.2　人工降低地下水位

人工降低地下水位排水就是在基坑（槽）开挖前，预先在含水层中布设一定数量的井点管进行抽水，并维持到坑（槽）土方回填。即利用抽水设备从中抽水，使地下水位降至坑底以下，直至基础施工结束，回填土完成为止，如图2.3所示。地下水位下降后形成降落漏，如果坑（槽）底位于降落漏斗以上，就基本消除了地下水对施工的影响。地下水位是在坑开挖前预先降低的。

图2.3　人工降低地下水位示意图

1—抽水时水位；2—原地下水位；3—井管；4—基坑（槽）

人工降低地下水位一般有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等方法。本节主要阐述轻型井点降低地下水位。各类井点适用范围如表2.3所示。

表2.3　各种井点的适用范围

2.2.1　轻型井点

轻型井点又分为单层轻型井点和多层轻型井点两种。

单层轻型井点适用于粉砂、细砂、中砂、粗砂等，渗透系数为0.1～50m/d，降深小于6m。多层轻型井点适用渗透系数为0.1～50m/d，降深为6～12m。轻型井点降水效果显著，应用广泛，并有成套设备可选用。

1.轻型井点的组成

轻型井点由滤水管、井点管、弯联管、总管和抽水设备组成，如图2.4所示。

图2.4　轻型井点降低地下水位示意图

1—滤管；2—降低后地下水位线；3—井点管；4—原有地下水位线；5—总管；6—弯联管；7—水泵房

（1）滤水管

滤水管是轻型井点的重要组成部分，埋设在含水层中，一般采用直径38～55mm，长1～2m的镀锌钢管制成，管壁上呈梅花状钻5.0mm的孔眼，间距为30～40mm。

滤水管的进水管面积按下式计算：

A=2mπrdLL　　　　　（2.3）

式中：A——滤水管进水面积（m2）；

m——孔隙率，一般取20％～30％；

rd——滤水管半径（m）；

LL——滤水管长度（m）。

为了防止土颗粒进入滤水管，滤水管外壁应包滤水网。滤水网的材料和网眼规格应根据含水层中土颗粒粒径和地下水水质而定。一般可用黄铜丝网、钢丝网、尼龙丝网、玻璃丝等制成。滤网一般包两层，内层滤网网眼为30～50个/cm2，外层滤网网眼为3～10个/cm2。为避免滤孔淤塞使水流通畅，在滤水管与滤网之间用10号钢丝绕成螺旋形将其隔开，滤网外面再围一层6号钢丝。也有用棕代替滤水网包裹滤水管，这样可以降低造价。滤水管下端用管堵封闭，也可安装沉砂管，使地下水中夹带的砂粒沉积在沉砂管内。滤水管的构造如图所示

为了提高滤水管的进水面积，防止土颗粒涌入井点内，提高土的竖向渗透性，可在滤水管周围建立直径40～50cm的过滤层，如图2.6所示。

图2.5　滤水管构造

1—铁头；2—钢管；3—管壁上的滤水孔；4—钢丝；5—细滤网；6—粗滤网；7—粗钢丝保护网；8—井点瞥

图2.6　井点的过滤砂层

1—沉砂管；2—滤水瞥；3—井点管；4—填料；5—黏土

（2）井管

井管一般采用镀锌钢管制成，管壁上不设孔眼，直径与滤水管相同，其长度视含水层埋设深度而定，井管与滤水管间用管箍连接。

（3）弯联管

弯联管用于连接井管和总管，一般采用内径38～55mm的加固橡胶管，该种弯联管安装和拆卸都很方便，允许偏差较大。也可采用弯头管箍等管件组装而成，该种弯联管气密性较好，但安装不方便。

（4）总管

总管一般采用直径为100～150mm的钢管，每节长为4～6m，在总管的管壁上开孔焊有直径与井管相同的短管，用于弯联管与井管的连接，短管的间距应与井点布置间距相同，但是由于不同的土质、不同降水要求，所计算的井点间距不同，因此在选购时，应根据实际情况而定。总管上短管间距通常按井点间距的模数而定，一般为1.0～1.5m，总管间采用法兰连接。

（5）抽水设备

轻型井点通常采用射流泵或真空泵抽水设备，也可采用自引式抽水设备。射流式抽水设备是由水射器和水泵共同工作来实现的，其设备组成简单，工作可靠，减少泵组的压力损失，便于设备的保养和维修。射流式抽水设备如图2.7所示。离心水泵从水箱抽水，水经水泵加压后，高压水在射流器的喷口出流形成射流，产生一定的真空度，使地下水经井管、总管进入射流器，经过能量变换，将地下水提升到水箱内，一部分水经过水泵加压，使射流器工作，另一部分水经水管排除。

真空式抽水设备是真空泵和离心泵联合机组，真空式抽水设备的地下水位降落深度为5.5～6.5m。此外，抽水设备组成复杂，连接较多，不容易保证降水的可靠性。

自引式抽水设备是用离心水泵直接自总管抽水，地下水位降落深度仅为2～4m。

图2.7　射流式抽水设备

1—射流器；2—隔板；3—加压泵；4—排水口；5—接口

无论采用哪种抽水设备，为了提高水位降落深度，保证抽水设备的正常工作，除保证整个系统连接的严密性外，还要在地面下1.0m深度的井管外填黏土密封，避免井点与大气相通，破坏系统的真空。

2.轻型井点设计

轻型井点的设计包括：平面布置、高程布置、涌水量计算、井点管的数量、间距和抽水设备的确定等。井点计算由于受水文地质和井点设备等诸多因素的影响，所计算的结果只是近似数值，对重要工程，其计算结果必须经过现场试验进行修正。

（1）轻型井点布置

总的布置原则是所有需降水的范围都包括在井点围圈内，若在主要构造物基坑附近有一些小面积的附属构筑物基坑，应将这些小面积的基坑包括在内。井点布置分为平面布置和高程布置。

①平面布置：根据基坑平面形状与大小、土质和地下水的流向，降低地下水的深度等要求而定。当沟槽宽小于2.5m，降水深小于4.5m时，可采用单排线状井点（见图2.8），布置在地下水流的上游一侧；当基坑或沟槽宽度较大，或土质不良，渗透系数较大时，可采用双排线状井点，如图2.9所示；当基坑面积较大时，应用环形井点，如图2.10所示。挖土运输设备出入道路处可不封闭。

图2.8　单排井点系统

1—滤水管；2—井管；3—弯联管；4—总管；5—降水曲线；6—沟槽

图2.9　双排井点系统

1—滤水管；2—井管；3—弯联管；4—总管；5—降水曲线；6—沟槽

图2.10　环形井点布置简图

1—总管；2—井点管；3—抽水设备H—井点管埋置深度；L—井点管中心至最不利点的水平距离；l—滤管长度H1—井点管埋设面至基坑底面的距离；h—降水后地下水位至基坑底面的距离

·井点的布置：井点应布置在坑（槽）上口边缘外1.0～1.5m，布置过近，影响施工进行，而且可能使空气从坑（槽）壁进入井点系统，使抽水系统真空破坏，影响正常运行。井点的埋设深度应满足降水深度要求。

·总管布置：为提高井点系统的降水深度，总管的设置高程应尽可能接近地下水位，并应以1‰～2‰的坡度坡向抽水设备，当环围井点采用多个抽水设备时，应在每个抽水设备所负担总管长度分界处设阀门将总管分段，以便分组工作。

·抽水设备的布置：抽水设备通常布置在总管的一端或中部，水泵进水管的轴线尽量与地下水位接近，常与总管在同一标高上，水泵轴线不低于原地下水位以上0.5～0.8m。

·观察井的布置：为了了解降水范围内的水位降落情况，应在降水范围内设置一定数量的观察井，观察井的位置及数量视现场的实际情况而定，一般设在基坑中心、总管末端、局部挖深处等位置。

②高程布置：井点管的埋设深度应根据降水深度、储水层所在位置、集水总管的高程等决定，但必须将滤管埋入储水层内，并且比所挖基坑或沟槽底深0.9～1.2m。集水总管标高应尽量接近地下水位线并沿抽水水流方向有0.25‰～0.5‰的上仰坡度，水泵轴心与总管齐平。

井点管埋深可按下式计算，如图2.11所示。

H=H1+Δh+iL+I　　　　　（2.4）

式中：H——井点管埋置深度（m）；

Hl——井点管埋设面至基坑底面的距离（m）；

Δh——降水后地下水位至基坑底面的安全距离（m），一般为0.5～1m；

i——水力坡度，与土层渗透系数、地下水流量等因素有关，根据扬水试验和工程实测确定。对环状或双排井点可取1/15～1/10；对单排线状井点可取1/4；环状井点外取1/10～1/8；

L——井点管中心至最不利点（沟槽内底边缘或基坑中心）的水平距离（m）；

I——滤管长度（m）。

井点露出地面高度，一般取0.2～0.3m。轻型井点的降水深度以不超过6m为宜。若求出的H值大于6m，则应降低井点管和抽水设备的埋置面；若仍达不到降水深度的要求，可采用二级井点或多级井点，如图2.12所示。

图2.11　高程布置

图2.12　二级轻型井点降水示意图

根据施工经验，两级井点降水深度递减0.5m左右。布置平台宽度一般为1.0～1.5m。

（2）涌水量计算

井点涌水量采用裘布依公式近似地按单井涌水量算出。工程实际中，井点系统是各单井之间相互干扰的井群，井点系统的涌水量显然较数量相等互不干扰的单井的各井涌水量总和小。工程上为应用方便，按单井涌水量作为整个井群的总涌水量，而单井的直径按井群各个井点所环围面积的直径计算。由于轻型井点的各井点间距较小，可以将多个井点所封闭的环围面积当作一口钻井，即以假想环围面积的半径代替单井井径计算涌水量。

无压完整井的涌水量，如图2.13所示。

Q=1.366K（2H-S）S/（lgR-lgX0）　　　　　（2.5）

式中：Q——井点系统总涌水量（m3/d）；

K——渗透系数（m），

S——水位降深（m）；

H——含水层厚度（m）；

R——影响半径（m）；

X0——井点系统的假想半径（m）。

无压非完整井的涌水量，如图2.14所示。工程上遇到的大多为潜水非完整井，其涌水量可按下式计算：

Q'=BQ　　　　　（2.6）

式中：Q——潜水非完整井涌水量；

B——校正系数；

B=（LL/h）1/2/[（2h-LL）/h]1/4　　　　　（2.7）

式中：h——地下水位降落后井点中水深（m）；

B——滤水管长度（m）。

也可以简化计算，仍按公式2.5计算，只是将式中的H换成H0，即

Q=1.366K（2H0-S）S/（lgR-lgX0）　　　　　（2.8）

式中：H0——含水层有效带的深度（m），如表2.4所示。其他参数意义同前。

图2.13　无压完整井

图2.14　无压非完整井

表2.4　H0计算

注：LL为滤水管长度，S为水位下降值。

（3）涌水量计算中有关参数的确定

①渗透系数K。以现场抽水试验取得较为可靠，若无资料时可按表2.5所示数值选用。

表2.5　土的渗透系数K值

注：K为渗透系数

当含水层不是均一土层时，渗透系数可按各层不同渗透系数的土层厚度加权平均计算。

式中：K1，K2，…，Kn——不同土层的渗透系数（m/d）；

nl，n2，…，nn——含水层不同土层的厚度（m）。

②影响半径R。确定影响半径常用3种方法：直接观察、用经验公式计算、经验数据。

以上3种方法中，直接观察是精确的方法，通常单井的影响半径比井点系统的影响半径小。所以，根据单井抽水试验确定影响半径是偏于安全的。

用经验公式计算影响半径：

R=1.95S（KH）1/2　　　　　（2.10）

③环围面积的半径X0的确定。井点所封闭的环围面积为非圆形时，用假想半径确定X0，假想半径X0的圆称为假想圆。这样根据井点位置的实际尺寸就容易确定了。

当井点所环围的面积近似正方形或不规则多边形时，假想半径为：

X0=（F/π）1/2　　　　　（2.11）

式中：X0——假想半径（m）；

F——井点所环围的面积（m2）。

当井点所环围的面积为矩形时，假想半径X0按下式计算：

X0=a（L+B）/4　　　　　（2.12）

式中：L——井点系统的总长度（m）；

B——环围井点总宽度（m）；

a——系数，如表2.6所示。

表2.6　a值

当L/B>5时，不能用一个假想圆计算，而应划分为若干个假想圆。

狭长的坑（槽），一般B=0，即

X0=L/4　　　　　（2.13）

L值愈大，即井点系统长度愈大；但当L>1.5R时，宜取L=1.5R为一段进行计算。

（4）井点数量和井点间距的计算

井点数量：

n=1.1Q/q　　　　　（2.14）

式中：n——井点根数；

Q——井点系统涌水量（m3/d）；

q——单个井点的涌水量（m3/d）。

q值按下式计算：

q=65πdLL（K）1/3　　　　　（2.15）

式中：d——滤水管直径（m）；

LL——滤水管长度（m）；

K——渗透系数（m/d）。

井点管的间距

D=L1/（n-1）　　　　　（2.16）

式中：L1——总管长度（m），对矩形基坑的环形井点，L1=2（L+B）；双排井点，L1=2L等；D值求出后要取整数，并应符合总管接头的间距。

井点数量与间距确定以后可根据下式校核所采用的布置方式是否能将地下水位降低到规定的标高，即h值是否不小于规定的数值。

式中：h——滤管外壁处或坑底任一点的动水位高度（m），对完整井算至井底，对非完整井算至有效带深度；

x1，…，xn——所核算的滤管外壁或坑底任意点至各井点管的水平距离（m）。

（5）确定抽水设备

常用抽水设备有真空泵（干式、湿式）、离心泵等，一般按涌水量、渗透系数、井点数量与间距来确定。水泵流量应按倍涌水量计算。

3.轻型井点施工、运行及拆除

轻型井点系统的安装顺序：测量定位；敷设集水总管；冲孔；沉放井点管；填滤料；用弯联管将井点管与集水总管相连；安装抽水设备；试抽。井点管埋设有射水法、套管法、冲孔或钻孔法。

（1）射水法

井点管下设射水球阀，上接可旋动节管与高压胶管、水泵等，如图2.15所示。冲射时，先在地面井点位置挖一小坑，将射水式井点管插入，利用高压水在井管下端冲刷土体，使井点管下沉。下沉时，随时转动管子以增加下沉速度并保持垂直。射水压力一般为0.4～0.6MPa。当井点管下沉至设计深度后取下软管，与集水总管相连，抽水时，球阀自动关闭。冲孔直径不小于300mm，冲孔深度应比滤管深0.5～1m，以利沉泥。井点管与孔壁间应及时用洁净粗砂灌实，井点管要位于砂滤中间。灌砂时，管内水面应同时上升，否则可向管内注水，水如很快下降，则认为埋管合格。

（2）套管法

套管法冲设备由套管、翻浆管、喷射头和储水室四部分组成，如图2.16所示。套管直径150～200mm（喷射井点为300mm），一侧每1.5～2.0m设置250mm×200mm排泥窗口，套管下沉时，逐个开闭窗口，套管起导向、护壁作用。储水室设在套管上、下，用4根ф38mm钢管上下联结，其总截面积是喷嘴面积总和的3倍。为了加快翻浆速度及排除土块，在套管底部内安装两根ф25mm压缩空气管，喷射器是该设备的关键部件，由下层储水室、喷嘴和冲头三部分组成。套管冲枪的工作压力随土质情况加以选择，一般取0.8～0.9MPa。

图2.15　射水式井点管示意图

图2.16　套管冲沉井点管

1—水枪；2—套管；3—井点管；4—高压水泵；5—水槽

当冲孔至设计深度，继续给水冲洗一段时间，使出水含泥量在5％以下。此时，于孔底填一层砂砾，将井点管居中插入，在套管与井点管之间分层填入粗砂并逐步拔出套管。

（3）冲孔或钻孔法

采用直径为50～70mm的冲水管或套管式高压水冲枪冲孔，或用机械、人工钻孔后再沉放井点管。冲孔水压采用0.6～1.2MPa。为加速冲孔速度，可在冲管两旁设置两根空气管，将压缩空气接入。所有井点管在地面以下0.5～1.0m的深度内，应用黏土填实以防漏气。井点管埋设完毕，应接通总管与抽水设备进行试抽，检查有无漏气、淤塞等异常现象。轻型井点使用时，应保证连续不断地抽水，并准备双电源或自备发电机。

井点系统使用过程中，应继续观察出水是否澄清，并应随时做好降水记录，一般按表2.7填写。

表2.7　降水记录表

井点系统使用过程中，应经常观测系统的真空度，一般不应低于55.3～66.7kPa，若出现管路漏气，水中含砂较多等现象时，应及早检查，排除故障，保证井点系统的正常运行。

坑（槽）内的施工过程全部完毕并在回填土后，方可拆除井点系统，拆除工作是在抽水设备停止工作后进行，井管常用起重机或吊链将井管拔出。当井管拔出困难时，可用高压水进行冲刷后再拔。拆除后的滤水管、井管等应及时进行保养检修，存放指定地点，以备下次使用。井孔应用砂或土填塞，应保证填土的最大干密度满足要求。

4.轻型井点工程实例

【工程案例】某地建造一座地下式水池，其平面尺寸为10m×10m。基础底面标高为12.00m，自然标高为17.00m，根据地质勘探资料，地面以下1.5m以上为亚黏土，以下为8m厚的细砂土，地下水静水位标高为15.00m，土的渗透系数为5m/d，试进行轻型井点系统的布置与计算。

【解】根据本工程基坑的平面形状及降水深度不大，拟定采用环状单排布置，如图2.17所示。

图2.17　井点系统布置图

1—抽水设备；2—井管；3—排水总管

井管、滤水管选用直径为50mm的钢管，布设在距基坑上口边缘外1.0m，总管布置在距基坑上口边缘外1.5m，总管底埋设标高为16.4m，弯联管选用直径50mm的弯联管。

井点埋设深度（不包括滤管）的确定：

H≥H1+Δh+iL

式中：H1——井点管埋设面至基坑底面的距离：16.4-12=4.4m；

Δh——降落后水位距坑底的距离，取1.0m；

i——降水曲线坡度，环状井点取1∶10；

L——井点中心距基坑中心的距离，基坑侧壁边坡率n=0.5，边坡的水平投影为

H1×n=4.4×0.5=2.2m，则L=5+2.2+1.0=8.2m

所以　　　H≥4.4+1.0+0.1×8.2=6.22m

则井管的长度取7m。据安装要求，井点露出地面0.2m，则7-0.2=6.8m>6.22m，满足要求。

滤水管选用长度为1.0m。

由于土层的渗透系数不大，初步选定井点间距为0.8m，总管直径选用150mm的钢管，总长度为

4×（2×2.2+10+2×1.5）=4×17.4=69.6m

抽水设备选用两套，其中一套备用，布置见图2.17，核算如下：

（1）涌水量计算按无压非完整井计算，采用式（2.8）。其中：

S=（15.00-12.00）+1.0+6.8-6.22=4.58m

滤水管LL=1.0m，根据表2.4，按S/（S+LL）=4.58/5.58=0.82，查得：

H0=1.85（S+LL）=1.85（4.58+1.0）=10.32m>（1.5+8）-（17.2-15）=7.3m，取7.3m。

影响半径按式（2.10）计算，其中K=5（m/d）

R=1.95S（KH）1/2=1.95×4.58×（5×7.3）1/2=53.96m

假想半径按式（2.11）计算，即：

X0=（F/π）1/2=[（2×2.2+10+2×1.5）2/3.14]1/2=9.82m

故，井的涌水量为：

Q=1.366×5（2×7.3-4.58）×4.58/（lg53.96-lg9.82）=423.59（m3/d）

（2）井点数量与间距的计算。

单井出水量按式（2.15）计算：

q=65πdLL（K）1/3=65×3.14×0.05×1.0×（5）1/3=17.45（m3/d）

井点数量按式（2.4）计算：n=1.1×（423.59/17.45）=27根

井点管间距按式（2.16）计算：D=65.6/（27-1）=2.52m（取2.4m）

抽水设备选择。抽水量为Q=423.59m3/d=17.65m3/h，井点系统真空值取80kPa。选用两套QJD-45射流式抽水设备。

5.轻型井点降水技术交底

（1）工程概况

某清水池容积8000m3，土方工程采用机械施工大开挖施工方案，开挖面积40m×58m，开挖深度为5.2m，地下水位为15.00m。本场地地质构造复杂，由东向西发现有古道路、古河道及新近代冲积物为沉积软弱黏性土层，均横向穿越本场地，地质柱状表如表2.8所示。

表2.8　地质柱状表

由于开挖深度较大，地下水位高，在土方开挖前，设计要求进行人工降水，以保证施工质量和顺利进行施工，施工组织设计确定降水方案为轻型井点降水及井点布置。

（2）准备工作

①施工机具：

·滤管：ф50mm，壁厚3.0mm无缝钢管，长2.8m，一端用厚为4.0mm钢板焊死，在此端1.4m长范围内，在管壁上钻有ф15mm的小圆孔，孔距为25mm，外包两层滤网，滤网采用编织布，外再包一层网眼较大的尼龙丝网，每隔50～60mm用10号钢丝绑扎一道，滤管另一端与井点管进行连接。

·井点管：ф50mm，壁厚为3.0mm无缝钢管，长6.2m。

·连接管：胶皮管，与井点管和总管连接，采用8号钢丝绑扎，应扎紧以防漏气。

·总管：ф102mm钢管，壁厚为4mm，每节长度为4～5m，用法兰盘加橡胶垫圈连接，防止漏气、漏水。

·抽水设备：3BA-35单级单吸离心泵，共5台，其中两台备用，自制反射水箱。

·移动机具：自制移动式井架、牵引能力为6t的绞车。

·凿孔冲击管：ф219mm×8mm的钢管，由加工厂自制，其长度为10m。

·水枪：ф50mm×5mm无缝钢管，下端焊接一个ф16mm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。

·蛇形高压胶管：压力应达到1.50MPa以上，长120m。

·高压水泵：100TSW-7高压离心泵，配备一个压力表，做下井管之用。

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：详细查阅工程地质报告，了解工程地质情况，分析降水过程中可能出现的技术问题和采取的对策。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的自制简易车架，因此场地平整度要高一些，设备进场前进行场地平整，以便于车架在场地内移动。

（3）井点安装

①安装程序：井点放线定位—安装高位水泵—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：根据建设单位提供测量控制点，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，以便于排泄多余水。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，并不断地提升与降落套管和水枪。一般含砂的黏土，按以往经验，套管落距在1000mm之内，在射水与套管冲切作用下，大约在10～15min，井点管可下沉10m左右，若遇到较厚的纯黏土时，沉管时间要延长，此时可采取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深500mm以上，以防止冲击套管提升拔出时部分土塌落，并使滤管底部存有足够的砂石。

凿子冲击管上下移动时应保持垂直，这样才能使井点降水井壁保持垂直，若在凿孔时遇到较大的石块和砖块，会出现倾斜现象，此时成孔的直径也应尽量保持上下一致。

井孔冲击成型后，应拔出冲击管，通过单滑轮，用绳索拉起井点管插入，井点管的上端应用木塞塞住，以防砂石或其他杂物进入，并在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层。该砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果，应注意砂石必须采用粗砂，以防止堵塞滤管的网眼；滤管应放置在井孔的中间，砂石滤层的厚度应在60～100mm之间，以提高透水性，并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。填砂厚度要均匀，速度要快，填砂中途不得中断，以防孔壁塌土；滤砂层的填充高度，至少要超过滤管顶以上1000～1800mm，一般应填至原地下水位线以上，以保证土层水流上下畅通；井点填砂完后，井口以下1.0～1.5m用黏土封口压实，防止漏气而降低降水效果。

③冲洗井管：将ф15～30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗，直到流出清水为止。应逐根进行清洗，避免出现“死井”。

④管路安装：首先沿井点管外侧，铺设集水干管，并用胶垫螺栓把干管连接起来，主干管连接水箱水泵，然后拔掉井点管上端的木塞，用胶管与主管连接好，再用10号钢丝绑好，防止管路不严漏气而降低整个管路的真空度。主管路的流水坡度按坡向泵房5‰的坡度，并用砖将主干管垫好，并做好冬季降水防冻保温。

⑤检查管路：检查集水干管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有响声漏气现象，发现这种情况应重新连接或用油腻子堵塞，重新拧紧法兰盘螺栓和胶管的钢丝，直至不漏气为止。在正式运转抽水之前必须进行试抽，以检查抽水设备运转是否正常，管路是否存在漏气现象。在水泵进水管上安装一个真空表，在水泵的出水管上安装一个压力表。为了观测降水深度是否达到施工组织设计所要求的降水深度，在基坑中心设置一个观测井点，以便于通过观测井点测量水位，并描绘出降水曲线。在试抽时，应检查整个管网的真空度，当真空度达到550mmHg（73.33kPa）时，方可进行正式投入抽水。

（4）抽水

轻型井点管网全部安装完毕后进行试抽。当抽水设备运转一切正常后，整个抽水管路无漏气现象，可以投入正常抽水作业。开机一个星期后将形成地下降水漏斗，并趋向稳定，土方工程可在降水10天后开工。

（5）注意事项

土方挖掘运输车道不设置井点，这并不影响整体降水效果。在正式开工前，由电工及时办理用电手续，并做好备用电源，保证在抽水期间不停电。因为抽水应连续进行，特别是开始抽水阶段，时停时抽，井点管的滤网易于阻塞，出水混浊。同时，由于中途长时间停止抽水，造成地下水位上升，会引起土方边坡塌方等事故。

轻型井点降水应经常进行检查，其出水规律应“先大后小，先混后清”。若出现异常情况，应及时进行检查。在抽水过程中，应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制流水量，当地下水位降到所要求的水位后，减少出水阀门的出水量，尽量使抽吸与排水保持均匀，达到细水长流。真空度是轻型井点降水能否顺利进行降水的主要技术指数，现场设专人经常观测，若抽水过程中发现真空度不足，应立即检查整个抽水系统有无漏气环节，并应及时排除。

在抽水过程中，特别是开始抽水时，应检查有无井点管淤塞的死井，可通过管内水流声、管子表面是否潮湿等方法进行检查；如“死井”数量超过10％，则严重影响降水效果，应及时采取措施，采用高压水反冲洗处理。在打井点之前应踏勘现场，若发现场内表层有旧基础、隐性墓地应及早处理。

本工程场地黏土层较厚，沉管速度会较慢，当超过常规沉管时间时，可采取增大水泵压力，大约在1.0～1.4MPa，但不要超过1.5MPa。

主干管应按本交底做好流水坡度，流向水泵方向。本工程土方开挖后期已到冬季，应做好主干管保温，防止受冻。

基坑周围上部应挖好排水沟，防止雨水流入基坑。

井点位置应距坑边2～2.5m，以防止井点设置影响边坑土坡的稳定性。水泵抽出的水应按施工方案设置的明沟排出，离基坑越远越好，以防止地表水渗下回流，影响降水效果。

由于本工程场地内的黏土层较厚，将影响降水效果。因为黏土的透水性能差，上层水不易渗透下去，采取套管和水枪在井点轴线范围之外打孔，用与埋设井点管相同的成孔作业方法，井内填满粗砂，形成2～3排砂桩，使地层中上下水贯通。在抽水过程中，由于下部抽水，上层水因重力作用和抽水产生的负压，上层水系很容易漏下去，将水抽走。

由于地质情况比较复杂，工程地质报告与实际情况往往不符，应因地制宜采取相应措施，并向公司技术科通报。

2.2.2　喷射井点

工程上，当坑（槽）开挖较深，降水深度大于6.0m时，单层轻型井点系统不能满足要求时，可采用多层轻型井点系统。但是，多层轻型井点系统存在着设备多、施工复杂、工期长等缺点，此时，宜采用喷射井点降水。降水深度可达8～12m。在渗透系数为3～20m/d的砂土中应用本法最为有效。渗透系数为0.1～3m/d的粉砂淤泥质土中效果也较显著。

根据工作介质不同，喷射井点分为喷气井点和喷水井点两种，目前多采用喷水井点。

1.喷射井点设备

（1）喷射井点系统组成

喷射井点设备由喷射井管、高压水泵及进水排水管路组成，如图2.18所示。喷射井管有内管和外管，在内管下端设有喷射器与滤管相连。高压水（0.7～0.8MPa）经外管与内管之间的环形空间，并经喷射器侧孔流向喷嘴。由于喷嘴处截面突然缩小，压力水经喷嘴以很高的流速喷入混合室，使该室压力下降，造成一定的真空度。此时，地下水被吸入混合室与高压水汇合，流经扩管。由于截面扩大，水流速度相应减小，使水的压力逐渐升高，沿内管上升经排水总管排出。高压水泵宜采用流量为50～80m3/h的多级高压水泵，每套约能带动20～30根井管。

（2）喷射井点布置

喷射井点的平面布置，当基坑宽小于10m时，井点可作单排布置，当大于10m时，可作双排布置；当基坑面积较大时，宜采用环形布置。井点距一般采用1.5～3m。

喷射井点高程布置及管路布置方法和要求与轻型井点基本相同。

图2.18　喷射井点设备及布置

1—喷射井管；2—滤管；3—进水总管；4—排水总管；5—高压水泵；6—集水池；7—水泵；8—内管；9—外管；10—喷嘴；11—混合室；12—扩散管；13—压力表

2.喷射井点的施工与使用

喷射井点的施工顺序：安装水泵及进水管路；敷设进水总管和回水总管，沉设井点管并灌填砂滤料，接通进水总管后及时进行单根井点试抽、检验；全部井点管沉设完毕后，接通回水总管，全面试抽，检查整个降水系统的运转状况及降水效果，然后让工作水循环进行正式工作。

喷射井点埋设时，宜用套管冲孔、加水及压缩空气排泥。当套管内含泥量小于5％时方可下井管及灌砂，然后再将套管拔起。下管时水泵应先开始运转，以便每下好一根井管，立即与总管接通（不接回水管），之后及时进行单根试抽排泥，并测定真空度，待井管出水变清后为止，地面测定真空度不宜小于93300Pa。全部井点管埋设完毕后，再接通回水总管，全面试抽，然后让工作水循环，进行正式工作。各套进水总管均应用阀门隔开，各套回水总管应分开。开泵时，压力要小于0.3MPa，以后再逐渐正常。抽水时若发现井管周围有泛砂冒水现象，应立即关闭井点管进行检修。工作水应保持清洁，试抽两天后应更换清水，以减轻工作水对喷嘴及水泵叶轮等的磨损。

3.喷射井点的计算

喷射井点的涌水量计算及确定井点管数量与间距，抽水设备等均与轻型井点计算相同，水泵工作水需用压力按下式计算：

P=P0/A　　　　　（2.18）

式中：P——水泵工作水压力（m）；

P0——扬水高度（m），即水箱至井管底部的总高度；

A——水高度与喷嘴前面工作水头之比。

混合室直径一般为14mm，喷嘴直径为5～7mm。喷射井点出水量如表2.9所示。

表2.9　喷射井点出水量

2.2.3　电渗井点

在饱和黏土或含有大量黏土颗粒的沙性土中，土分子引力很大，渗透性较差。采用重力或真空作用的一般轻型井点排水，效果很差。此时，宜采用电渗井点降水。电渗井点适用渗透系数小于0.1m/d的土层中。

1.电渗井点的原理

电渗井点的基本原理就是根据胶体化学的双电层理论，在含水的细土颗粒中，插入正负电极并通以直流电后，土颗粒即自负极向正极移动，水自正极向负极移动，这样把井点沿坑槽外围埋入含水层中，作为负极，导致弱渗水层中的黏滞水移向井点中，然后用抽水设备将水排除，以使地下水位下降。

2.电渗井点的布置

电渗井点布置如图2.19所示。采用直流电源，电压不宜大于60V。电流密度宜为0.5～1A/m；阳极采用DN50～DN75的钢管或DN<25mm的钢筋；负极采用井点本身。

图2.19　电渗井点布置

1—集水总管；2—井点管；3—钢筋

正极和负极自成一列布置，一般正极布置在井点的内侧，与负极并列或交错，正极埋设应垂直，严禁与相邻负极相碰。正极的埋设深度应比井点深50cm，露出地面0.2～0.4m，并高出井点管顶端，正负极的数量宜相等，必要时正极数量可多于负极数量。正负极的间距，一般采用轻型井点时，为0.8～1.0m，采用喷射井点时，为1.2～1.5m。

正负极应用电线或钢筋连成电路，与电源相应电极相接，形成闭合回路，导线上的电压降不应超过规定电压的5％。因此，要求导线的截面较大，一般选用直径6～10mm的钢筋。

3.电渗井点的施工与使用

电渗井点施工与轻型井点相同。电渗井点安装完毕后，为避免大量电流从表面通过，降低电渗效果，减少电耗，通电前应将地面上的金属或其他导电物处理干净。电路系统中应安装电流表和电压表，以便操作时观察，电源必须设有接地线。

电渗井点运行时，为减少电耗，应采用间歇通电，即通电24h后，停电2～3h再通电；应按时观测电流、电压、耗电量及观测井水位变化等，并做好记录。

图2.20　管井井点构造

2.2.4　管井井点

管井适用于中砂、粗砂、砾砂、砾石等渗透系数为1～200m/d，地下水丰富的土、砂层或轻型井点不易解决的地方。

管井井点系统由滤水井管、吸水管、水泵等组成，如图2.20所示。管井井点排水量大，降水深，可以沿基坑或沟槽的一侧或两侧作直线布置，也可沿基坑外围四周呈环状布设。井中心距基坑边缘的距离：采用冲击式钻孔用泥浆护壁时为0.5～1m；采用套管法时不小于3m。管井埋设的深度与间距，根据降水面积、深度及水层的渗透系数等而定，最大埋深可达10m，间距10～50m。

井管的埋设可采用冲击钻或螺旋钻，泥浆或套管护壁。钻孔直径应比滤水井管大200mm以上。井管下沉前应进行清洗，并保持滤网的畅通，滤水井管放于孔中心，用圆木堵塞管口。壁与井管间用3～15mm砾石填充作过滤层，地面下0.5m以内用黏土填充夯实，高度不小于2m。

管井井点抽水过程中应经常对抽水机械的电动机、传动轴、电流、电压等进行检查，对管井内水位下降和流量进行观测和记录。管井使用完毕，采用人工拔杆，用钢丝绳导链将管口套紧慢慢拔出，洗净后供再次使用，所留孔洞用砂砾回填夯实。