井点降水法.docx

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井点降水法

井点降水法

井点降水法是在基坑开挖前，沿开挖基坑的四周、或一侧、二侧、三侧埋设一定数量深于坑底的井点滤水管或管井，以总管连接或直接与抽水设备连接从中抽水，使地下水位降落到基坑底0.5～1.0m以下。

采用井点降水的主要目的是：

⑴以便在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工。

⑵非但可避免大量涌水、冒泥、翻浆，而且在粉细砂、粉土地层中开挖基坑时，采用井点法降低地下水位，可防止流砂现象发生。

⑶同时由于土中水分排除后，动水压力减小或消除，大大提高边坡稳定性，边坡可放陡，可减少土方开挖量。

⑷由于渗流向下，动水压力加强重力，增加土颗粒间的压力使坑底土层更为密实，改善土的性质。

⑸井点降水可大大改善施工操作条件，提高工效，加快工程进度。

3.1轻型井点降水施工法

轻型井点是在工程外围竖向埋设一系列井点管深入含水层内，井点管的上端通过连接弯管与集水总管连接，集水总管再与真空泵和离心水泵相联，启动真空泵，使井点系统形成真空，井点周围形成一个真空区，真空区通过砂井向上向外扩展一定范围，地下水便在真空泵吸力作用下，使井点附近的地下水通过砂井、滤水管被强制吸入井点管和集水总管，排除空气后，由离心水泵的排水管排出，使井点附近的地下水位得以降低。

这样井点附近的地下水位与真空区外的地下水位之间，形成一个水头差，真空区外的地下水以重力方式流向井点排出地面，从而达到降低地下水位的目的。

3.1.1主要机具设备

轻型井点系统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。

⑴井点管：

用直径38～55mm的钢管（或镀锌钢管），长度5～7m，管下端配有滤管和管尖。

滤管直径常与井点管相同。

长度不小于含水层厚度的三分之二，一般为0.9～1.7m。

管壁上呈梅花形钻直径为10～18mm的孔，管壁外包两层滤网，内层为细滤网，采用网眼30～50孔/cm2的黄铜丝布、生丝布或尼龙丝布；外层为粗滤网，采用网眼3～10孔/cm2的铁丝布或尼龙丝布。

为避免滤孔淤塞，在管壁与滤网间用铁丝绕成螺旋状隔开，滤网外面再围一层8号粗铁丝保护层。

滤管下端放一个锥形的铸铁头。

井点管的上端用弯管与总管相连。

⑵连接管与集水总管：

连接管用塑料透明管、胶皮管或钢管制成，直径为38～55mm。

每个连接管均宜装设阀门，以便检修井点。

集水总管一般用直径为75～100mm的钢管分节连接，每节长4m，一般每隔0.8～1.6m设一个连接井点管的接头。

⑶抽水设备：

轻型井点根据抽水机组类型不同，分为真空泵轻型井点和射流泵轻型井点二种。

①真空泵轻型井点：

真空泵轻型井点设备由真空泵一台、离心式水泵二台（一台备用）和气水分离器一台组成一套抽水机组。

这种设备形成真空度高（67～80kPa），带井点数多（60～70根），降水深度较大（5.5～6.0m）。

②射流泵轻型井点：

射流泵轻型井点设备由离心水泵、射流器（射流泵）、水箱等组成。

系由高压水泵供给工作水，经射流泵后产生真空，引射地下水流；设备构造简单，易于加工制造，效率较高，降水深度较大（可达9m），操作维修方便，经久耐用，耗能少，费用低，应用日广，是一种有发展前途的降水设备。

3.1.2井点布置

⑴当基坑（槽）宽度小于6m，且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧。

⑵当基坑（槽）宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑（槽）的两侧。

⑶当基坑面积较大时，宜采用环形井点。

⑷挖土运输设备出入道可不封闭，间距可达4m，一般留在地下水下游方向。

⑸井点管距坑壁不应小于1.0～1.5m，距离太小，易漏气，大大增加井点数量。

间距一般为0.8～1.6m，最大可达2.0m。

⑹集水总管标高宜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。

⑺井点管的入土深度应根据降水深度及含水层所在位置决定，但必须将滤水管埋入含水层内，并且比开挖基坑（槽、沟）底深0.9～1.2m。

3.1.3轻型井点施工流程框图

3.1.4井点管埋设

⑴井点管埋设方法

井点管埋设基本都是用高压水冲刷土体，用冲管扰动土壤助冲，将土层冲成圆孔后埋设井点管，只是冲管构造有所不同。

⑵所有井点管在地面以下0.5～1.0m的深度内，用粘土填实，以防止漏气。

⑶井点管埋设完毕，应接通总管与抽水设备，接头要严密，并进行试抽水，检查有无漏气、淤塞等情况，出水是否正常，如有异常情况，应检修后方可使用。

3.1.5井点降水施工要点

⑴井点使用时，应保持连续不断地抽水，并备用双电源，以防断电。

⑵一般在抽水3～5d后水位降落漏斗基本趋于稳定。

正常出水规律是“先大后小，先混后清”,如不上水，或水一直较混，或出现清后又混等情况，应立即检查纠正。

⑶真空度是判断井点系统良好与否的尺度，应经常观测，一般应不低于55.3～66.7kPa，如真空度不够，通常是由于管路漏气，应及时修理。

⑷井点管淤塞，可通过听管内水流声、手扶管壁感到振动、夏季期手摸管子冷热、潮干等简便方法进行检查。

如井点管淤塞太多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水反冲洗井点管或拔出重新埋设。

⑸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%～0.5%的上仰坡度，以免空气留存在井管内。

⑹下井点管采取冲孔方法，先在地面立一钢管制三木搭架，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/mm2），上下升降，左右摆动冲枪，使不断下沉直至要求深度，然后减压继续送水1min后，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。

⑺井点管入土深度须根据降水深度及储水层所在位置等决定，井孔应保持垂直，孔径为30cm，孔深比井点滤管深0.5～0.6m。

⑻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。

井点管埋设后，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，应将管口塞以木塞，以防杂物掉入管内，造成阻塞，应尽可能采取边下管，边抽水。

⑼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。

⑽集水管排出的水应排出影响半径以外的地方，以免回流。

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。

⑾井点降水时，应对水位降低区域内的建筑物进行沉陷观测，发现沉陷或水平位移过大时，应及时采取防护技术措施。

⑿地下构筑物竣工并进行回填后，方可拆除井点降水系统；井点管拔出，借助于三木搭架籍倒链抽拔，所留孔洞用砂或砂土混合料填塞，地面下2m，用粘土填塞。

3.2喷射井点降水施工法

喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器，用高压水泵通过井点管中的内管向喷射器输入高压水,形成水气射流，将地下水经井点外管与内管之间的间隙抽出排走。

3.2.1井点设备

⑴喷射井管：

分内管和外管两部分，内管下端装有喷射器，并与滤管相接。

⑵高压水泵：

用6SH6型或15OS78型高压水泵（流量为140～150m3/h，扬程78m）或多级高压水泵（流量为50～80m3/h，压力为0.7～0.8Mpa）1～2台，每台可带动25～30根喷射井点管。

⑶循环水箱：

钢板制，尺寸为2.5×1.45×1.2m。

⑷管路系统：

包括进水、排水总管（直径150mm，每套长60m）、接头、阀门、水表、溢流管、调压管等管件、零件及仪表。

3.2.2井点布置

喷射井点管的布置、井点管的埋设方法和要求与轻型井点基本相同。

基坑面积较大时，采用环形布置；基坑宽度小于10m时采用单排线型布置；大于10m时作双排布置。

喷射井管间距一般为2～3.5m；采用环形布置，进出口（道路）处的井点间距为5～7m。

冲孔直径为400～600mm，深度比滤管底深1m以上。

3.2.3施工流程框图

喷射井点施工流程框图

3.2.4井点埋设与使用

⑴安装抽水泵房，一般位于集水总管的中部，集水总管应铺设在坚实地面上，并低于组合泵，同时应沿抽水水流方向有0.25%～0.5%的上仰坡度，以免空气留存在井管内。

⑵井点管埋设宜用套管冲枪或钻机成孔，加水及压缩空气排泥，当套管内含泥量经测定小于5%时才下井管及灌砂，然后再将套管拔起。

⑶喷射井点管安装前,应对井点管逐根冲洗与检查，确认其完好后方可使用。

⑷对长10m以上的喷射井点管，宜用吊车进行下管。

下井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），接着进行单根试抽排泥，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93.3kPa。

⑸全部井点管沉设完毕后，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。

⑹各套进水总管均应用阀门隔开，各套回水总管也应分开。

⑺开始使用井点时，开泵压力要小些（小于0.3MPa），以后再逐渐正常。

⑻抽水时如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。

⑼井点管淤塞，可通过听管内水流声、手扶管壁感到振动、夏季期手摸管子冷热、潮干等简便方法进行检查。

如井点管淤塞太多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水反冲洗井点管或拔出重新埋设。

⑽一般在抽水3～5d后水位降落漏斗基本趋于稳定。

正常出水规律是“先大后小，先混后清”,如不上水，或水一直较混，或出现清后又混等情况，应立即检查纠正。

⑾井点使用过程中，应保持连续不断地抽水，并备用双电源，以防断电。

⑿工作水应保持清洁，试抽2d后应更换清水，以减轻工作水对喷嘴及水泵叶轮等的磨损，一般经7d左右即可稳定。

⒀真空度是判断井点系统良好与否的尺度，应经常观测，一般应不低于55.3～66.7kPa，如真空度不够，通常是由于管路漏气，应及时修理。

⒁井点降水时，应对水位降低区域内的建筑物进行沉陷观测，发现沉陷或水平位移过大时，应及时采取防护技术措施。

4深井井点（加负压）降水施工法

深井井点降水是在深基坑的周围埋置深于基底的井管，使地下水通过设置在井管内（加负压）的潜水泵将地下水抽出，使地下水位低于坑底。

4.1井点系统设备

由深井、井管、真空泵和潜水泵等组成。

⑴井管

井管由滤水管、吸水管和沉砂管三部分组成，用钢管制成，管径一般为300～375mm，内径宜大于潜水泵外径50mm。

①滤水管：

在降水过程中，含水层中的水通过该管滤网将土、砂颗粒过滤在外边，使地下清水流入管内。

滤水管的长度取决于含水层厚度、透水层的渗透速度及降水速度的快慢，一般为3～9m。

通常在钢管上分三段轴条（或开孔），在轴条（或开孔）后的管壁上焊φ6mm垫筋，要求顺直，与管壁点焊固定，在垫筋外螺旋形缠绕12号铁丝，间距1mm，与垫筋用锡焊焊牢，或外包10孔/cm2和41孔/cm2镀锌铁丝网各两层或尼龙网。

上下管之间用对焊连接。

②吸水管：

连接滤水管，起挡土、贮水作用，采用与滤水管同直径实钢管制成。

③沉砂管：

在降水过程中，起极少量通过砂粒的沉淀作用，一般采用与滤水管同直径钢管，下端用钢板封底。

⑵真空泵：

双节真空泵，2S-185型。

每3根井管合成一组共用一台真空泵。

⑶深井泵：

常用100JC型深井泵，也可用QY-25型或QW-25型、QB40-25型潜水电泵，或QJ50-52型浸油或潜水电泵或深井泵。

每井一台，并带吸水铸铁管或胶管，并配上一个控制井内水位的自动开关，在井口安装阀门以便调节流量的大小，阀门用夹板固定。

每个基坑井点群应有2台备用泵。

⑷集水井与排水明沟：

井管内抽出的地下水排入集水井，再通过排水明沟接通附近下水道。

4.2深井布置

深井井点一般沿工程基坑周围离边坡上缘0.5～1.5m呈环形布置；当基坑宽度较窄，亦可在一侧呈直线形布置；当为面积不大的独立深基坑，亦可采取点式布置。

井点宜深入到透水层6～9m，通常还应比所需降水的深度深6～8m，间距一般相当于埋深，为10～30m，基坑开挖深8m以内，井距为10～15m；8m以上井距为15～20m。

井点不宜设在正式工程上，但可利用少量设护壁的人工挖孔桩孔作临时性降水深井用。

4.3深井井点埋设

⑴深井井点施工流程框图

深井井点施工流程框图

⑵成孔可根据土质条件和孔深要求，采用回转钻钻孔或潜水电钻钻孔，用泥浆护壁，孔口设置护筒，以防孔口坍方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。

孔径应较井管直径每边大150～250mm，钻孔深度当不设沉砂管时，应比抽水期内可能沉积的高度适当加深。

成孔后应立即安装井管，以防坍孔。

⑶深井井管沉放前应清孔，一般用压缩空气洗井或用吊筒反复上下取出泥渣洗井，或用压缩空气（压力为0.8Mpa，排气量为12m3/min）与潜水泵联合洗井。

⑷井管下设时，将预先制作好的井管用吊车分段下设，分段焊接牢固，直下到井底。

井管安放应力求垂直并位于井孔中间；管顶部比自然地面高500mm左右。

⑸井管下入后，及时在井管与土壁间填充砂砾滤料。

粒径应大于滤网的孔径，一般为3～8mm细砾石。

砂砾滤料必须符合级配要求，将设计砂砾规格上、下限以外的颗粒筛除，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%；不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防填层不均匀和冲击井管，填滤料要一次连续完成，从底填到井口下1m左右，上部采用不含砂石的粘土封口。

⑹井管周围填砂滤料之后，安设水泵之前，应按规定先清洗滤井，冲除沉渣。

一般采用压缩空气洗井法，其原理是当压缩空气通到井管下部时，井管中变成气水混合物密度小于1，而井管外的泥水混合物密度大于1，这样管内外产生压力差，井管外的泥水混合物，在压力差作用下流进管内，于是井管内就变成气、水、土三相混合物，其密度随掺气量的增加而降低，三相混合物不断被带出井外，滤料中的泥土成分越来越少，直至清洗干净。

当井管内泥砂多时，可采用“憋气沸腾”的办法，即采取反复关闭、开启管上的气水土混合物的阀门，破坏井壁泥皮。

在洗井开始30min左右、及以后每60min左右关闭一次管上的阀门，憋气2～3min，使井中水沸腾来破坏泥皮和泥砂与滤料的粘结力，直至井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。

洗井应在下完井管，填好滤料，封口后8h内进行，一气呵成，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果。

⑺真空泵、深井泵或潜水泵在安装前应对泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。

检验电动机的旋转方向，各部位螺栓是否拧紧，润滑油是否加足，电缆接头的封口有无松动，电缆先有无破坏折断等情况，然后在地面上转3～5min，如无问题，方可投入使用。

深井内安设潜水泵，可用绳索吊入滤水层部位，带吸水钢管的应用吊车放入，上部应与井管口固定。

设置深井泵的电动机座应安设平稳，转向严禁逆转（宜有拟止阀），防止转动轴解体。

潜水电动机、电缆及接头应有可靠绝缘，每台泵应配置一个控制开关。

主电源线路沿深井排水管路设置。

安装完毕应进行试抽水，满足要求始转入正常工作。

井管使用完毕，用吊车将井管口套紧徐徐拔出，滤水管拔出洗净后再用，拔出所留的孔洞用砂砾填充、捣实。

4.4深井井点使用注意事项

⑴井点使用时，基坑周围井点应对称，同时抽水，使水位差控制在要求限度内。

⑵靠近建筑物的深井，应使建筑物下及与附近水位差保持不大于1m，以免造成建筑物不均匀沉降出现裂缝。

为此，要加强水位观测，当水位差过大时，应立即采取措施补救。

⑶井点供电系统应采用双线路，防止中途停电或发生其他故障，影响排水。

必要时设置能满足施工要求的备用发电机组，以防止突然停电，造成水淹基坑。

⑷潜水泵在运行时，应经常观测水位变化情况，检查电缆线是否和井壁相碰，以防磨损后水沿电缆芯掺入电动机内。

同时，还须定期检查密封的可靠性，以保证正常运转。

⑸当基坑底部有不透水层时，为排除上层地下水，亦可采用砂井配合深井降水。

砂井数量和深度根据现场地质水文情况而定，一般间距0.8～2.0m，深度至不透水层以下1.0～1.5m。

砂井用粒径5mm粒料与粗砂各50%混合填充而成，填至不透水层以上2～3m处为止，砂井可采用高压水枪冲刷土体成孔；较深时可用钢索吊水枪冲到预定深度，下层水及部分上层水通过深井抽水降至预定水位线，剩余土层水通过砂井渗入下层水中，从而达到较快降水目的。

但用本法要准确掌握地质构造情况，特别是不透水层的位置厚度变化和走向。