摘要：輕型井點(diǎn)降水速度快,施工簡便,安全可靠,水位方便控制,已越來越被人們廣泛的應(yīng)用.本文結(jié)合某廠房工程成功的工程實(shí)例作簡要介紹.
　　關(guān)鍵字：輕型井點(diǎn)，降水
　　在基礎(chǔ)工程施工中經(jīng)常會(huì)遇到地下水的問題，特別是在市區(qū)繁華地段施工，基坑面積大，深度大時(shí)更為棘手，如果施工措施不當(dāng)，就會(huì)造成不同程度的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，這種情況屢見不鮮。
　　輕型井點(diǎn)是沿基坑四周每隔一定距離埋入井點(diǎn)管（直徑38--51MM，長5--7M的鋼管）至蓄水層內(nèi)，利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)管內(nèi)不停抽出，使原有地下水降至坑底以下。在施工過程中要不斷的抽水，直至施工完畢。
　　工程概況：
　　某廠房設(shè)備基礎(chǔ)施工，基坑底寬8m，長12m，基坑深4.5m，挖土邊坡1:0.5，基坑平、剖面如下圖所示。經(jīng)地質(zhì)勘探，天然地面以下1m為亞粘土，其下有8m厚細(xì)砂層，滲透系數(shù)K=8m/d,細(xì)砂層以下為不透水的粘土層。地下水位標(biāo)高為－1.5m。采用輕型井點(diǎn)法降低地下水位。
　　              
　　一、輕型井點(diǎn)的設(shè)計(jì)
　　輕型井點(diǎn)降水法施工的計(jì)算步驟為：
　　1）確定井點(diǎn)系統(tǒng)的布置方式（平面布置和高程布置）。
　　2）計(jì)算涌水量。
　　3）計(jì)算井點(diǎn)數(shù)量和井距。
　　4）抽水設(shè)備選用。
　　1）井點(diǎn)系統(tǒng)的布置
　　根據(jù)本工程地質(zhì)情況和平面形狀，輕型井點(diǎn)選用環(huán)形布置。為使總管接近地下水位，表層土挖去0.5m，則基坑上口平面尺寸為12m×16m，布置環(huán)形井點(diǎn)。總管距基坑邊緣1m，總管長度
　　L=[(12+2)+(16+2)]×2=64(m)
　　水位降低值
　　S=4.5-1.5+0.5=3.5(m)
　　采用一級(jí)輕型井點(diǎn)，井點(diǎn)管的埋設(shè)深度（總管平臺(tái)面至井點(diǎn)管下口，不包括濾管）
　　HA³H1+h+IL=4.0+0.5+×()=5.2(m)
　　采用6m長的井點(diǎn)管，直徑50mm，濾管長1.0m。井點(diǎn)管外露地面0.2m，埋入土中5.8m（不包括濾管）大于5.2m，符合埋深要求。
　　井點(diǎn)管及濾管長6＋1＝7m，濾管底部距不透水層1.70m（（1+8）-（1.5+4.8+1)=1.7），基坑長寬比小于5，可按無壓非完整井環(huán)形井點(diǎn)系統(tǒng)計(jì)算。
　　2)．基坑涌水量計(jì)算
　　按無壓非完整井環(huán)形點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算公式（式1—23）進(jìn)行計(jì)算
　　Q=
　　先求出H0、K、R、x0值。
　　H0：有效帶深度，按表1－16求出。
　　s’=6-0.2-1.0=4.8m。根據(jù)查1－16表，求得H0：
　　H0=1.85（s¢+1）=1.85（4.8+1.0）=10.73（m）
　　由于H0>H(含水層厚度H=1+8-1.5=7.5m)，取H0=H=7.5（m）
　　K：滲透系數(shù)，經(jīng)實(shí)測K=8m/d
　　R：抽水影響半徑，（m）
　　x0：基坑假想半徑，x0=（m）
　　將以上數(shù)值代入式1—28，得基坑涌水量Q：
　　Q==1.366×8×（m3/d）
　　3）計(jì)算井點(diǎn)管數(shù)量及間距
　　單根井點(diǎn)管出水量：
　　q=65pdl=65×3.14×0.05×1.0×=20.41（m3/d）
　　井點(diǎn)管數(shù)量：
　　n=1.1»31（根）
　　井距：
　　D=»2.1（m）
　　取井距為1.6m，實(shí)際總根數(shù)40根（64÷1.6=40)。
　　4）抽水設(shè)備選用
　　抽水設(shè)備所帶動(dòng)的總管長度為64m。選用W5型干式真空泵。所需的最低真空度為：
　　hk=10×(6+1.0)=70(KPa)
　　所需水泵流量：
　　Q1=1.1Q=1.1×570.6=628（m3/d）=26（m3/h）
　　所需水泵的吸水揚(yáng)程：
　　Hs³6+1.0=7(m)
　　根據(jù)Q1、Hs查表得知可選用2B31型離心泵。
　　二、輕型井點(diǎn)施工
　　1、施工準(zhǔn)備
　　施工機(jī)具
　　1）濾管：φ38～55，壁厚為3.0mm的無縫鋼管或鍍鋅管，長2.0m左右，一端用厚為4.0mm的鋼板焊死，在此端1.4m長范圍內(nèi)，在管壁上鉆φ15mm的小圓孔，孔距為25mm，外包兩層濾網(wǎng)，濾網(wǎng)采用編織布，外部再包一層網(wǎng)眼較大的尼龍絲網(wǎng)，每隔50～60mm用10號(hào)鉛絲綁扎一道，濾管另一端與井點(diǎn)管進(jìn)行連接。
　　2）井點(diǎn)管：φ38～55，壁厚為3.0mm的無縫鋼管或鍍鋅管。
　　3）連接管：透明管或膠皮管，與井點(diǎn)管和總管連接，采用8號(hào)鉛絲綁扎，應(yīng)扎緊以防漏氣。
　　4）總管：φ75～102鋼管，壁厚為4.0mm，用法蘭盤加橡膠墊圈連接，防止漏氣、漏水。
　　5）抽水設(shè)備：根據(jù)設(shè)計(jì)配備離心泵、真空泵或射流泵，以及機(jī)組配件和水箱。
　　6）移動(dòng)機(jī)具：自制移動(dòng)式井架(采用舊設(shè)備振沖機(jī)架)、牽引力為6t的絞車。
　　7）鑿孔沖擊管：φ219×8的鋼管，其長度為10m。
　　8）水槍：φ50×5無縫鋼管，下端焊接一個(gè)φ16的槍頭噴嘴，上端彎成大約直角，且伸出沖擊管外，與高壓膠管連接。
　　9）蛇形高壓膠管：壓力應(yīng)達(dá)到1.50MPa以上。
　　10）高壓水泵：100TSW-7高壓離心泵，配備一個(gè)壓力表，作下井管之用。
　　2、材料
　　粗砂與豆石，不得采用中砂，嚴(yán)禁使用細(xì)砂，以防堵塞濾管網(wǎng)眼。
　　3、技術(shù)準(zhǔn)備
　　1）詳細(xì)查閱工程地質(zhì)勘察報(bào)告，了解工程地質(zhì)情況，分析降水過程中可能出現(xiàn)的技術(shù)問題及采取的措施。
　　2）鑿孔設(shè)備與抽水設(shè)備檢查。
　　4、平整場地
　　為了節(jié)省機(jī)械施工費(fèi)用，不使用履帶式吊車，采用碎石樁振沖設(shè)備自制簡易井架，因此場地平整度要高一些，設(shè)備進(jìn)場前進(jìn)行場地平整，以便于井架在場地內(nèi)移動(dòng)。
　　2、井點(diǎn)安裝
　　
　　1）安裝程序
　　
　　井點(diǎn)放線定位→安裝高壓水泵→鑿孔安裝埋設(shè)井點(diǎn)管→布置安裝總管→井點(diǎn)管與總管連接→安裝抽水設(shè)備→試抽與檢查→正式投入降水程序。
　　
　　2）井點(diǎn)管埋設(shè)
　　
　　a根據(jù)建設(shè)單位提供的測量控制點(diǎn)，測量放線確定井點(diǎn)位置，然后在井位先挖一個(gè)小土坑，深大約500mm，以便于沖擊孔時(shí)集水、埋管時(shí)灌砂，并用水溝將小坑與集水坑連接，以便排泄多余水。
　　
　　b用絞車將簡易井架移到井點(diǎn)位置，將套管水槍對(duì)準(zhǔn)井點(diǎn)位置，啟動(dòng)高壓水泵，水壓控制在0.4～0.8MPa，在水槍高壓水射流沖擊下套管開始下沉，并不斷地升降套管與水槍。一般含砂的粘土，按經(jīng)驗(yàn)，套管落距在1000mm之內(nèi)，在射水與套管沖切作用下，大約在10～15min時(shí)間之內(nèi)，井點(diǎn)管可下沉10m左右，若遇到較厚的純粘土?xí)r，沉管時(shí)間要延長，此時(shí)可增加高壓水泵的壓力，以達(dá)到加速沉管的速度。沖擊孔的成孔直徑應(yīng)達(dá)到300～350mm，保證管壁與井點(diǎn)管之間有一定間隙，以便于填充砂石，沖孔深度應(yīng)比濾管設(shè)計(jì)安置深度低500mm以上，以防止沖擊套管提升拔出時(shí)部分土塌落，并使濾管底部存有足夠的砂石。
　　
　　鑿孔沖擊管上下移動(dòng)時(shí)應(yīng)保持垂直，這樣才能使井點(diǎn)降水井壁保持垂直，若在鑿孔時(shí)遇到較大的石塊和磚塊，會(huì)出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，此時(shí)成孔的直徑也應(yīng)盡量保持上下一致。
　　
　　井孔沖擊成型后，應(yīng)拔出沖擊管，通過單滑輪，用繩索提起井點(diǎn)管插人井孔，井點(diǎn)管的上端應(yīng)用木塞塞住，以防砂石或其他雜物進(jìn)入，井在井點(diǎn)管與孔壁之間填灌砂石濾層。該砂石濾層的填充質(zhì)量直接影響輕型井點(diǎn)降水的效果，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
　　
　　（1）砂石必須采用粗砂，以防止堵塞濾管的網(wǎng)眼。
　　
　　（2）濾管應(yīng)放置在井孔的中間，砂石濾層的厚度應(yīng)在60～100mm之間，以提高透水性，并防止土粒滲入濾管堵塞濾管的網(wǎng)眼。填砂厚度要均勻，速度要快，填砂中途不得中斷，以防孔壁塌土。
　　
　　3、砂石濾層的填充高度，至少要超過濾管頂以上1000～1800mm廠-般應(yīng)填至原地下水位線以上，以保證土層水流上下暢通。
　　
　　4、井點(diǎn)填砂后，井口以下1.0～1.5m用粘土封口壓實(shí)，防止漏氣而降低降水效果。
　　3）沖洗井管
　　將φ15～30mm的膠管插入井點(diǎn)管底部進(jìn)行注水清洗，直到流出清水為止。應(yīng)逐根進(jìn)行清洗，避免出現(xiàn)“死井”。
　　4）管路安裝
　　首先沿井點(diǎn)管線外側(cè)，鋪設(shè)集水毛管，并用膠墊螺栓把干管連接起來，主干管連接水箱水泵，然后拔掉井點(diǎn)管上端的木塞，用膠管與主管連接好，再用10#鉛絲綁好，防止管路不嚴(yán)漏氣而降低整個(gè)管路的真空度。主管路的流水坡度按坡向泵房5‰的坡度并用磚將主干管墊好。并做好冬季降水防凍保溫。
　　5）檢查管路
　　檢查集水-下管與井點(diǎn)管連接的膠管的各個(gè)接頭在試抽水時(shí)是否有漏氣現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這種情況應(yīng)重新連接或用油膩?zhàn)佣氯�，重新擰緊法蘭盤螺栓和膠管的鉛絲，直至不漏氣為止。在正式運(yùn)轉(zhuǎn)抽水之前必須進(jìn)行試抽，以檢查抽水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，管路是否存在漏氣現(xiàn)象。在水泵進(jìn)水管上安裝一個(gè)真空表，在水泵的出水管上安裝一個(gè)壓力表。為了觀測降水深度，是否達(dá)到施工組織設(shè)計(jì)所要求的降水深度，在基坑中心設(shè)置一個(gè)觀測井點(diǎn)，以便于通過觀測井點(diǎn)測量水位，并描繪出降水曲線。
　　在試抽時(shí)，應(yīng)檢查整個(gè)管網(wǎng)的真空度，應(yīng)達(dá)到550mmHg(73.33kPa)，方可正式投入抽水
　　3、抽水
　　輕型井點(diǎn)管網(wǎng)全部安裝完畢后進(jìn)行試抽。當(dāng)抽水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)一切正常后，整個(gè)抽水管路無漏氣現(xiàn)象，可以投入正常抽水作業(yè)。開機(jī)7d后將形成地下降水漏斗，井趨向穩(wěn)定，土方工程可在降水10d后開挖。
　　三、注意事項(xiàng)：
　　1、土方挖掘運(yùn)輸車道不設(shè)置井點(diǎn)，這不影響整體降水效果。
　　2、在正式開工前，由電工及時(shí)辦理用電手續(xù)，保證在抽水期間不停電。抽水應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，特別是開始抽水階段，時(shí)停時(shí)抽，會(huì)導(dǎo)致井點(diǎn)管的濾網(wǎng)阻塞。同時(shí)由于中途長時(shí)間停止抽水，造成地下水位上升，會(huì)引起土方邊坡塌方等事故。
　　3、輕型井點(diǎn)降水應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查，其出水規(guī)律應(yīng)“先大后小，先渾后清”。若出現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查。
　　4、在抽水過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查和調(diào)節(jié)離心泵的出水閥門以控制流水量，當(dāng)?shù)叵滤�位降到所要求的水位后，要減少出水閥門的出水量，盡量使抽吸與排水保持均勻，達(dá)到細(xì)水長流。
　　5、真空度是輕型井點(diǎn)降水能否順利進(jìn)行降水的主要技術(shù)指數(shù)，現(xiàn)場設(shè)專人經(jīng)常觀測�A若抽水過程中發(fā)現(xiàn)真空度不足，應(yīng)立即檢查整個(gè)抽水系統(tǒng)有無漏氣環(huán)節(jié)，并應(yīng)及時(shí)排除。
　　6、在抽水過程中，特別是開始抽水時(shí)，應(yīng)檢查有無井點(diǎn)管淤塞的死井，可通過管內(nèi)水流聲、管子表面是否潮濕等方法進(jìn)行檢查。如“死井”數(shù)量超過10%，則嚴(yán)重影響降水效果，應(yīng)及時(shí)采取措施，采用高壓水反復(fù)沖洗處理。
　　7、在打井點(diǎn)之前應(yīng)勘測現(xiàn)場，采用洛陽鏟鑿孔，若發(fā)現(xiàn)場內(nèi)有舊基礎(chǔ)、隱性墓地等應(yīng)及早上報(bào)。
　　8、如粘土層較厚，沉管速度會(huì)較慢，如超過常規(guī)沉管時(shí)間時(shí)，可增大水泵壓力，但不要超過1.5MPa。
　　9、主干管流水坡度流向水泵方向。
　　10、如在冬季施工，應(yīng)做好主干管保溫，防止受凍。
　　11、基坑周圍上部應(yīng)挖好水溝，防止雨水流入基坑。
　　12、井點(diǎn)位置應(yīng)距坑邊2～2.5m，以防止井點(diǎn)設(shè)置影響坑邊土坡的穩(wěn)定性。水泵抽出的水應(yīng)按施工方案設(shè)置的明溝排出，離基坑越遠(yuǎn)越好，以防止?jié)B下回流，影響降水效果。
　　13、如場地粘土層較厚，這將影響降水效果，因?yàn)檎惩恋耐杆�性能差，上層水不易滲透下去�A采取套管和水槍在井點(diǎn)軸線范圍之外打孔，用埋設(shè)井點(diǎn)管相同成孔作業(yè)方法，井內(nèi)填滿粗砂，形成二至三排砂樁，使地層中上下水貫通。在抽水過程中，由于下部抽水，上層水由于重力作用和抽水產(chǎn)生的負(fù)壓，上層水系很容易漏下去，將水抽走。