井点降水在工程实践中的应用

一般认为，基坑开挖要具备以下的必要条件：首先保持基坑干燥状态，创造有利于施工的环境；其次是确保边坡稳定，做到安全施工，如果忽视这些必要条件，其后果是严重的。有的基坑积水或土质稀软，工人难以立足，无法施工；有的出现“流砂现象”导致边坡塌方，地质破坏；有的内部基坑土体发生较大的位移，影响邻近建筑物的安全。之所以会出现这些异常情况，都是由地下水引起的。所以，在基坑施工中应对地下水的处理给予应有的重视。

 一、 地下水的人工处理：

  地下水的处理有多种可行的方法，从降水方式来说可总分为止水法和排水法两大类。止水法，即通过有效手段，在基坑周围形成止水帷幕，将地下水止于基坑之外，如沉井法、灌浆法、地下连续墙等；排水法是将基坑范围内地表水与地下水排除，如明沟排水、井点降水等。

  止水法相对来说成本较高，施工难度较大；井点降水施工简便、操作技术易于掌握，是—种行之有效的现代化施工方法，已广泛应用。本文结合工程实例对井点降水法作一简要介绍。

   井点降水法，它是在拟建工程的基坑周围设能渗水的井点管，配置一定的抽水设备，不间断地将地下水抽走，使基坑范围内的地下水降低至设计深度。井点法防水适用于具有不同几何形状的基坑，它有克服流砂、稳定边坡的作用。由于基坑内土方干燥，有利机械化施工，缩短工期，保证工程质量与安全。

   目前国内常用的井点降水法有轻型井点、喷射井点、电渗井点。在我国，井点降水法是新中国成立后才逐步发展起来的。在工程的基坑＜槽＞附近埋设大量的渗水井点管，与此同时地面组装抽水管路系统，通过井群连续抽吸地下水，使基坑范围内的地下水位降低到基坑以下一定深度，以保持基坑干燥状态。通常把这一方法叫做井点降水法。

二、井点降水法：

他的特点是施工简便，操作技术易于掌握；适应性强，可用于不同几何图形的基坑；降水后土壤干燥，便于机械化施工和后续工作工序的操作；井点作用下土层固结，土层强度增加，边坡稳定性提高；地下水通过滤水管抽走，防止了流砂的危害；节省支撑材料，减少土方工程量等。井点降水法已成为目前在含水透水位土层实施的一种行之有效的方法。

  1.轻型井点降水法：

 （1）轻型井点抽水系真空作用抽水，除管路系统外，很大程度取决于抽水设备。目前常用的真空泵型、隔膜泵型配套抽水装置。轻型井点井点管、过滤管、集水总管、主管、阀门等组成管路系统，并由抽水设备启动，在井点系统中形成真空，并在井点周围一定范围形成一个真空区，真空区通过矽井扩展到一定范围。在真空力的作用下，井点附近的地下水通过砂井，经过滤器被强制性吸入井点系统内而使井点附近的地下水位得到降低。在作业过程中，井点附近的地下水位与真空区外的地下水位之间，存在一个水头差，在该水头差作用下，真空区外的地下水是以重力方式流动的。所以常把轻型井点降水称真空强制抽水法，更确切地说应是真空—重力抽水法。只有在这两个力作用下，基坑地下水才会降低，并形成一定范围的降水的漏斗抛物线。井点管与总管的联接可用钢管和透明塑料管，因受真空力的作用，塑料管内装有弹簧，以加强抗外部张力，保证地下水流畅通。

 （2）施工时应注意的问题

  经过降低地下水位后，土壤会产生固结，也就会在抽水影响半径的范围内引起地面沉降，有时会给周围已有的建筑物带来一定程度的危害。在进行降低地下水位施工时，为避免引起周围建筑物产生过大的沉降，采用回灌井点是一种有力的措施。这种方法就是在抽水影响半径范围内建筑物的附近预先钻一排孔，在进行抽水降低地 下水位之前，事先将钻孔内的水位勘查清楚，记录下来。当进行抽水降低地下水位时，为避免已有建筑物下面的地下水位下降，与降水的同时向钻孔内灌水，以保证原地下水位不变化，以此来防止地面产生沉降给已有的建筑物带来危害。

  2. 深井井点降水

  下面我们着重介绍一下深井井点降水法。他是在深基坑周围埋置深于基底的井管，依靠深井泵或深井潜水泵将地下水从深井内揚升到地面排出，使地下水位降至坑底以下。深井井点降水具有排水量大、降水深、不受吸程、井距大等优点。但其一次性投资大，成孔质量要求高。深井井点降水适用于渗透系数较大（10~250m/d）；土质为砂土、碎石如；地下水丰富、降水深（10~50m）、面积大的情况。（见附图）

（1）施工工艺程序 ：

  1、根据给定的工程坐标控制网，按工程测量要求精确放出井点位置。并进行复测确保准确无误，在放出的井点位置处打入钢筋头，并在每个钢筋头上至上小红布、便于查找。在场地附 近设立高程控制点，根据现场实际标高确定钻孔深度，以保证布设的降水井井深要求。

    2、井点成孔：在放出井点位置的基础上，按照井点的编号顺序逐一成孔。井口采用人工开挖，开挖深度1米，直径700mm，放入孔壁护桶，使钻机就位精确，钻孔采用FX-3型泵吸反循环钻机，分两个施工段交叉成孔，其工艺流程为钻孔机就位→开挖浆池（浆池的尺寸为3×3×2m，浆沟宽度为400mm，深度350mm）→稳钻杆双向校正→钻孔出土（泥浆护壁）→泥浆抽运（泥浆采用一辆15T泥浆车进行运输，并运至指定地点）→测量孔深与虚土→达到要求深度。成孔是泥浆的密度控制在1.15~1.25g/cm3之间。

    3、井管构造：井管采用O500mm无砂砼砾石管，井孔直径700mm，井管与井孔之间填3-7mm瓜子石滤料，管井构造见附图二。

    4、下井管：采用钻机的卷扬装置，用井托法逐节吊放。井管连接采用承插式、外用竹片，用14号钢丝绑紧。并保持井管顺直，在孔内居中，管顶比自然地坪高出500mm（自然地坪标高约为0.100米）。

    5、填滤料：从井管周围均匀填滤料，防止将井管挤偏，洗井后要补填滤料，填至自然地面0.8m处，上部用粘土封口。

    6、洗井：采用12-16m3/min空气压缩机及2”潜水泵联合冲洗法，将由气管和排渣管组成的洗井器放入井底，用高压气激荡沉渣和井壁。再开启渣管将水渣混合物吹出，这一过程自下而上反复进行。直至洗出清水。井内水位接近地下水位为止。

    7、抽水：采用扬程30米，出水量20t/h潜水电泵，每座井内放置一台。潜水泵应安放在距井底约2米处，吸水管底端应装逆止阀，引水管采用50mm塑料管引出地面，并与地面汇水总管连接。

    8、降水运转：管井井点运转后，要配备专人值班，一人负责4口井，保持昼夜连续运转并定期检查水泵、管路运转情况，测量水位、水量并做好记录，每台泵必须有各自的开关控制。每4台泵为一组，电源集中于一个配电箱。必要时可配备备用电源，以免停工或停泵造成水位上升影响施工。

9、排水管组织：降水井抽出的地下水，通过自降水的吸水管集中后到主干管，经主干管排至场地南侧的排沟。

（2）施工注意事项：

1、做好测量放线工作，钻孔前应重新复核井孔的位置。

2、各工序开工前必须进行技术交底。

3、钻孔时始终保持钻杆垂直，钻孔深度必须达到要求。

4、井管要居中，填滤料要沿管四周均匀填料，渣填量不得小于计算值的95%，井管口应有防护措施，防止杂物等掉入管内。

5、降水时必须进行24小时作业，降水工作不得中断，要求配专人负责，每人负责4口井，并做好降水记录，每1小时降水一次（视地下水的水位，可作相应的调整）为保证土方开挖的质量，降水时间至少应达到30天。降水过程中，应加强管点降水系统的维护和检查工作，不得中断，防止地下水回升。

6、凡工程所用的机具、材料、成品要有出厂合格证， 现场所用的仪器必须满足精度要求，并有鉴定标签。现场的基准点、控制点做好保护工作

三、工程实例；

天津大无缝不锈钢工程位于天津港保税区。场区地表覆盖有5~12米深碱渣层，饱水率很高。 轧机设备基础位于冷轧不锈钢主厂房2-17线 ~2-18线、2-E 轴~ 2-F轴之间，基础埋置深度最深标高-7.000米，地下水位在-4.9米左右，地下水位较高、涌水量大。

    施工时需将地下水位控制在坑底500mm以下，因此降低地下水位是保证土方开挖顺利进行的关健，根据该工程地下水丰富，需降水深面积大、时间长、经分析比较确定采用基础内外同时降水，采用排水量大，降水深的大口井井点降水方案。坑内布置10口、坑外布置15口、共25口，井径为500mm，井深基础内16m，基础外井深20m。井的间距原则上基础内10米，基础外10米，特殊的部位进行加密布置。

本工程的特点是：地处主厂房的中部，交通及环保管制严格，工期要求急。施工中必须采取措施。安排好作业班次，抓好工序搭接和工作面，确保按时完成施工任务。

四、施工结果：

  本工程的井点降水比较成功，水位得到控制，流泥、流砂的现象也仅有少量出现，改善了施工条件，使该工程的±0.000以下结构能保证质量并按时完成，取得了较好的经济效果。

附 图