輕型井點(diǎn)在基坑降水工程中的應(yīng)用

查湘義

摘要：輕型井點(diǎn)作為人工降低地下水位的主要方法，在建筑工程和給排水構(gòu)筑物基坑施工中得到廣泛的應(yīng)用?；谳p型井點(diǎn)在施工的重要作用，論述了輕型井點(diǎn)組成、布置及其應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)施工中的要點(diǎn)進(jìn)行了探討，以供工程技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：輕型井點(diǎn)；基坑；降水；現(xiàn)狀

隨著污水處理率的逐步加大，各種大型的污水處理工程在不斷的興建當(dāng)中，給排水管道及各類構(gòu)筑物規(guī)模不斷擴(kuò)大，埋置深度也在不斷加深，因此在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，地下水防治問(wèn)題十分突出。特別是在南方地區(qū)，地下水豐裕，在沿江沿河沿海等地區(qū)開(kāi)挖基坑，往往需要解決基坑護(hù)壁和降低地下水位的問(wèn)題，降水已是基坑開(kāi)挖施工中的重要施工內(nèi)容。目前，基坑降水的主要方法有明溝排水和人工降低下水水位方法，而人工降低地下水位方法中，輕型井點(diǎn)以其工期短、成本低、施工方便等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。輕型井點(diǎn)降水是在基坑或溝槽開(kāi)挖之前，在基坑周邊布置井點(diǎn)管，利用真空泵或射流泵等將地下水抽送到地面，然后用水泵排走，從而達(dá)到降低地下水位，形成干槽的施工條件。

1 輕型井點(diǎn)的組成

輕型井點(diǎn)主要由濾水管、井點(diǎn)管、集水總管、彎聯(lián)管和抽水設(shè)備組成。按照水流方向，地下水先進(jìn)入濾水管，然后流經(jīng)井點(diǎn)管，通過(guò)彎聯(lián)管匯集到集水總管，最后由水泵將水進(jìn)行排放。濾水管埋在含水層中，一般采用直徑為38～55mm的鍍鋅鋼管，上面開(kāi)有直徑為8～12mm的小孔，呈梅花狀布置，濾水管埋設(shè)在含水層里時(shí)，外面必須包有濾水網(wǎng)，以防止含水層中土壤顆粒進(jìn)入井點(diǎn)管中。井點(diǎn)管直徑和濾水管相同，和濾水管管箍連接，埋設(shè)深度應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)算確定。集水總管匯集地下水的，管徑大于井點(diǎn)管的管徑，一般為100～150mm，采用法蘭連接，集水總管上設(shè)有短管，通過(guò)彎聯(lián)管和井點(diǎn)管相連。抽水設(shè)備一般為射流泵或真空泵等，也可采用自引式抽水設(shè)備。

2 輕型井點(diǎn)的布置

輕型井點(diǎn)的布置主要包括平面布置、高程布置、井點(diǎn)數(shù)量和間距的布置等。對(duì)于管道溝槽開(kāi)挖時(shí)，井點(diǎn)管可以采用單排或雙排布置，對(duì)于基坑可以采用環(huán)形布置。高程布置主要是確定井點(diǎn)管的埋深，即濾水管底到集水總管埋置面的高差。此高差包括四個(gè)部分，第一部分是井點(diǎn)管埋設(shè)面到基坑底面的高差，第二部分是降水后的水位到基坑底面的距離，第三部分是水力坡降的高差，第四部分是濾水管的長(zhǎng)度。井點(diǎn)管的埋設(shè)深度應(yīng)根據(jù)降水深度、含水層的厚度以及集水總管埋置面的高程確定。井點(diǎn)管的數(shù)量是根據(jù)含水層的總涌水量除以單根井點(diǎn)管的涌水量得到的，與井點(diǎn)管的管徑、濾水管的長(zhǎng)度、含水層滲透系數(shù)、含水層的厚度、水位降深等因素有關(guān)，最后由井點(diǎn)系統(tǒng)的長(zhǎng)度和數(shù)量可以確定井點(diǎn)管的間距。

3 輕型井點(diǎn)的工程應(yīng)用

[JP2]江蘇省泰州市遠(yuǎn)東大道污水管道深基坑工程，全長(zhǎng)約2.6km，[JP]工程雨污管道埋深為1.9～6.4m，淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的厚度在2.30～16.10m之間。本工程地下水位高，管道位于淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，當(dāng)挖深小于5m時(shí)，采用放坡開(kāi)挖，深度大于5m以后，為了減少土方開(kāi)挖量和保證坑壁穩(wěn)定，采用鋼板樁支撐護(hù)壁。整個(gè)工程，由于地下水位為2.00m處，管道埋深基本處于含水層中，因此采用輕型井點(diǎn)降低地下水位的方法進(jìn)行人工降水，確保工程安全施工。根據(jù)工程具體情況，首先開(kāi)挖集水總管埋置面工作坑，盡量接近地下水位，井點(diǎn)管直徑選用5cm，離基坑壁1m處，根據(jù)井點(diǎn)管埋置深度計(jì)算方法算得埋置深度為5.7m，平面布置設(shè)置雙排井點(diǎn)系統(tǒng)。根據(jù)以上計(jì)算方法，算得試驗(yàn)段井點(diǎn)管根數(shù)為96根，每排布置48根，井點(diǎn)間距2.1m，并設(shè)置4套泵站。降水實(shí)施后結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)8h的降水，能夠達(dá)到基坑作業(yè)要求，確保了施工質(zhì)量和作業(yè)安全[1]。

北京市豐臺(tái)區(qū)大紅門(mén)地區(qū)某地下5 層車庫(kù)基坑施工，基坑底部埋深25.45m，地下水位埋深24.30m，含水層為6m 厚的卵石層。降水部位為電梯井、集水坑，一個(gè)降水單位長(zhǎng)32.5m，寬15.5m，該地層地下水滲透性強(qiáng)、涌水量大。根據(jù)井點(diǎn)管埋深計(jì)算方法算得該參數(shù)為5.8m，實(shí)際取6m。單井涌水量為70m3/d，算得一個(gè)降水單元布置井點(diǎn)管124根，共計(jì)4個(gè)單元需要降水。井點(diǎn)管為雙層鋼管，采用套管錨桿鉆進(jìn)，內(nèi)外井分別為50mm和80mm，濾管用尼龍紗網(wǎng)纏繞。集水總管為100mm的鋼管，和井點(diǎn)管用軟管套接。采用真空泵抽水，離心泵揚(yáng)水至地面。經(jīng)過(guò)30h降水，地下水位降低值達(dá)到基坑施工要求，基坑干槽施工，且雙層井點(diǎn)管防止內(nèi)管不被堵塞，保證了降水順利進(jìn)行[2]。

4 輕型井點(diǎn)應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）輕型井點(diǎn)管在平面布置時(shí)，井點(diǎn)管距坑壁或溝槽上口應(yīng)不少于1.0m，以防井點(diǎn)管漏氣破壞真空，井點(diǎn)管應(yīng)露出地面0.2～0.3m，便于和集水總管連接；

（2）為了達(dá)到設(shè)計(jì)降水深度，濾水管埋深應(yīng)低于槽底1m左右，降低后的地下水位線應(yīng)比基坑底面低不少于0.5m，以保證施工安全；

（3）集水總管標(biāo)高應(yīng)盡量接近地下水位線，以提高井點(diǎn)降水效果和降低井管埋深。集水總管應(yīng)沿水流方向設(shè)置上仰坡度，防止管道內(nèi)部積氣，影響抽水效果；

（4）井點(diǎn)管周圍應(yīng)回填砂石濾料，以增加地下水滲流性，提高降水效果，同時(shí)為了防止破壞真空，在井點(diǎn)管地面以下0.5～1m范圍內(nèi)應(yīng)用粘土封閉；

（5）井點(diǎn)系統(tǒng)使用過(guò)程中，應(yīng)保證工作的連續(xù)性，并經(jīng)常檢查管道是否有漏氣和淤塞情況，直至工程施工完畢并回填后方可拆除井點(diǎn)系統(tǒng)。

5 結(jié)語(yǔ)

輕型井點(diǎn)是人工降低地下水位方法中最為常用的一種方法，在基坑工程施工中不僅可以降低施工成本，減短了施工周期，更主要地是能夠解決在富含地下水環(huán)境中進(jìn)行土方開(kāi)挖時(shí)容易出現(xiàn)邊坡塌方、流砂、管涌等施工問(wèn)題。在進(jìn)行輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，一定要按照規(guī)范要求進(jìn)行布置、施工，一方面要保證地下水滲流順暢，不發(fā)生淤塞，同時(shí)要使井點(diǎn)系統(tǒng)不發(fā)生漏氣，保證系統(tǒng)降水效果；另外一方面要做好施工前的地質(zhì)勘探，選擇合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，做好井點(diǎn)系統(tǒng)的平面布置、高程布置和數(shù)量設(shè)置；最后，在降水的同時(shí)要進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，保證附近的建筑物、道路等設(shè)施不因降水而受到損害，必要時(shí)應(yīng)采取地下水回灌措施，保證地下水處于動(dòng)態(tài)平衡。

參考文獻(xiàn)：

[1]辛建麗，金奇奇.輕型井點(diǎn)降水法在深基坑中的應(yīng)用[J].溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，13（3）：5861.

[2]王力勇，任漢鋒，薛彥東.輕型井點(diǎn)法在卵石層基坑降水中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2016，45（6）：230231.