2.2基坑降水工程施工——輕型井點降水重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院輕型井點降水的定義與原理輕型井點的作用及適用范圍輕型井點的設(shè)備輕型井點的高程及平面布置輕型井點降水的工藝流程學(xué)習(xí)內(nèi)容※※※重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院定義：就是在基坑四周將井點管埋入地下水位層以下，然后利用總管將所有的井點管連接起來，構(gòu)成密閉的系統(tǒng)用抽水設(shè)備集中抽出，從而使基坑地下水位下降至坑底。原理：在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），在基坑開挖前和開挖過程中，利用真空原理不斷抽水，使地下水位降低到坑底以下。井管范圍內(nèi)的地下水不從基坑的四周邊緣和底面流出，而是以相反的方向流向井管，這樣，可使基坑始終處于干燥狀態(tài)，防止流沙現(xiàn)象，改善施工環(huán)境，加快施工進度，且由于流水壓力對土層還有一定的壓密作用。2.2.1輕型井點的定義與原理重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院2.2.2輕型井點的作用及適用范圍

作用：（1）防止地下水涌入坑內(nèi)；（2）防止邊坡由于地下水的滲流而引起的塌方；（3）使坑底的土層消除了地下水位差引起的壓力，因此防止了管涌；（4）降水后，降低了深基坑圍護結(jié)構(gòu)的水平荷載；（5）消除了地下水的的滲流，也防止了流砂現(xiàn)象；（6）降低地下水位后，還使土體固結(jié)，增加地基土的承載力。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院2.2.2輕型井點的適用范圍輕型井點降水可根據(jù)地下水水量大小布置井位間距，適合在地下水位較高、水量較大、粉土、亞砂土及砂土質(zhì)地層，降水深度3—6m，滲透系數(shù)為0.1~50m/d的輕型井點降水工程。對出現(xiàn)流砂的地區(qū)效果也較好。但輕型井點降水需要較長的降水周期和較大的設(shè)備維修管理投入。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院2.2.3輕型井點的設(shè)備輕型井點系統(tǒng)：井點管（下端為濾管）、集水總管、彎聯(lián)管及抽水設(shè)備重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院設(shè)備要求：井點管：直徑38～55㎜的鋼管，長6～9m，下端配有濾管和一個錐形鑄鐵塞頭，其構(gòu)造如圖2-27所示。濾管長1.0～1.5m，管壁上鉆有12～18㎜成梅花形排列的濾孔；管壁外包兩層濾網(wǎng)，內(nèi)層為30～50孔/cm2的黃銅絲或尼龍絲布的細濾網(wǎng)，外層為3～10孔/cm2粗濾網(wǎng)，以防泥砂進入井點管。集水總管：直徑75～100㎜的鋼管分節(jié)連接，每節(jié)長4m，其上裝有與井點管聯(lián)接的短接頭，間距為0.8～1.6m?？偣軕?yīng)有2.5‰～5‰坡向泵房的坡度。總管與井點管用彎連管（900彎頭或塑料管）連接。抽水設(shè)備：真空泵設(shè)備重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院濾管構(gòu)造（補充）1-鋼管2-管壁上小孔3-纏繞的鐵絲4-細濾網(wǎng)5-粗濾網(wǎng)6-粗鐵絲保護網(wǎng)7-鑄鐵頭8-井點管重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院真空泵、離心泵、水氣分離器工作原理：

設(shè)備從右向左抽成真空，大氣壓力使水從左往右通過離心泵抽出。水氣分離器副水氣分離器真空泵總管井點管離心泵重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院真空泵、離心泵、水氣分離器工作原理：

設(shè)備從右向左抽成真空，大氣壓力使水從左往右通過離心泵抽出。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

輕型井點降水系統(tǒng)構(gòu)成

總管

井點管

彎連管重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

真空泵重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院ABC重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院2.2.4輕型井點平面布置的計算井點管埋設(shè)深度計算基坑涌水量的計算單井最大允許出水量的計算井點數(shù)量的確定井點間距計算重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 根據(jù)基坑平面形狀及尺寸、基坑深度、土質(zhì)、地下水位及流向、降水深度要求等確定。

（1）平面布置當(dāng)基坑或溝槽寬度小于6m，降水深度不超過5m時，可采用單排井點，將井點管布置在地下水流的上游一側(cè)，兩端延伸長度不小于坑槽寬度（見下圖）。反之，則應(yīng)采用雙排井點，位于地下水流上游一排井點管的間距應(yīng)小些，下游一排井點管的間距可大些。當(dāng)基坑面積較大時，則采用環(huán)狀井點（見下圖）。井點管距離基坑壁不應(yīng)小于1.0～1.5m,間距一般為0.8～1.6m。2.2.4輕型井點的布置重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院井點布置圖重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 由于井點管的有效長度是有限的（一般不大于6米），而基坑所需的降水深度可能會超過6米。這樣，降水效果可能達不到施工要求（根據(jù)規(guī)范規(guī)定地下水位至基底中心至少0.5米以上基坑方可開挖），因此根據(jù)有關(guān)資料應(yīng)對所需的降水深度進行計算并與井點管的有效長度比較來判斷是否滿足要求。井點管埋置深度H（不包括濾管），可按下式計算（圖1-22）H≥式中：井點管埋設(shè)面至坑底面的距離；降水后的地下水位至基坑中心底面的距離，一般為0.5～1.0m；

水力坡度，環(huán)狀井點為1/10，單排井點為1/4，雙排井點1/7；井點管至基坑中心的水平距離。（1）高程布置重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

H≤5.8米，說明井點管的有效長度能將地下水位降到規(guī)范的要求，即滿足要求。H≥5.8米，說明井點管的有效長度不能將地下水位降到規(guī)范的要求，即不滿足要求。此時，可以采取以下兩種措施：Ⅰ：當(dāng)H值稍大于6m時，降低井點管的埋置面可滿足降水深度要求；Ⅱ：上述方法仍滿足不了要求時可采用二級井點（圖1-23）。但是，采用此方法需要大量開挖土方往往不經(jīng)濟，因此可以考慮其他井點降水方法。計算井點管高程的分析重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

（2）輕型井點的涌水量計算井點系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容：井點系統(tǒng)的布置，井點的數(shù)量、間距、井點設(shè)備的選擇。①井點系統(tǒng)的涌水量計算

井點管的數(shù)量，是根據(jù)其涌水量來計算的。幾個基本概念：無壓井：當(dāng)水井布置在具有潛水自由面的含水層中時。p27頁。承壓井：布置在承壓含水層中時。完整井：當(dāng)水井底部達到不透水層時。非完整井：當(dāng)水井底部未達到不透水層時重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院降水井布置的有關(guān)理論環(huán)形井點布置無壓完整井承壓完整井無壓非完整井承壓非完整井p134頁單位：重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院（3）單井的最大允許出水量計算理論計算的單井的最大出水量為：

（單位：）K---土的滲透系數(shù)；d---濾管直徑；l---濾管長度。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院井點數(shù)量的確定井點間距計算（4）井點數(shù)量和間距的計算重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院抽水設(shè)備選擇一般多采用真空泵井點抽水設(shè)備，型號為V5、V6型其中：V5型總管長度≤100m，井點管數(shù)量為80根；V6型總管長度≤120m，井點管數(shù)量為100根（6）抽水設(shè)備的選擇重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

①安裝程序：按設(shè)計布置方案，先排放總管，然后再用彎聯(lián)管把井點管與總管連接，最后安裝抽水設(shè)備。②井點管的埋設(shè)：用沖水管沖孔，或鉆孔，孔徑一般為300㎜，以保證井管四周有一定厚度的砂濾層，沖孔深度宜比濾管底深0.5m，沖孔孔徑上下一致，砂濾層宜用粗砂，以免堵塞管的網(wǎng)眼。砂濾層灌好后，距地面0.5～1.0m深度內(nèi)，應(yīng)用粘土封口搗實，防止漏氣。③井點管埋設(shè)完畢后，即可接通總管和抽水設(shè)備進行試抽水，檢查無漏氣、漏水現(xiàn)象，出水是否正常。④輕型井點使用時，應(yīng)保證連續(xù)不斷抽水，若時抽時停，漏網(wǎng)易于堵塞；中途停抽，地下水回升，也會引起邊坡塌方等事故。直至基礎(chǔ)施工完，基坑回填為止。⑤抽水過程中觀測防止堵管，正常的出水規(guī)律為“先大后小，先渾后清”；“冬暖夏涼”；“細水長流，水聲清脆”。⑥抽水過程中一定要對周圍建（構(gòu)）筑物進行沉降觀測。2.2.5輕型井點的施工重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院井點管埋設(shè)方法（視頻）I:\地基與基礎(chǔ)工程施工\第二章基坑工程\基坑工程視頻\降水工程\施工現(xiàn)場井點降水操作流程土木工程施工標(biāo)清.flv

水沖法：利用高壓水沖開泥土，井管靠自重下沉。沖孔直徑一般為300cm，沖孔深度宜比濾水管底深0.50m。沖孔達到設(shè)計深度時，須盡快減低水壓。拔起沖管的同時沉入井點管，并在孔壁與管壁之間快速填砂。在距地面以下1.00m(不宜過小)處用粘土填實至地面，以防止漏氣。

鉆孔法：

適用于堅硬土層或緊靠建筑物的現(xiàn)場施工條件。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院井點構(gòu)造與施工重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院井點降水對周圍建筑物的影響及防治措施1）降水的危害當(dāng)在弱透水層和壓縮性大的粘土層中降水時，地下水流失會造成地下水位下降、地基自重應(yīng)力增加、土層壓縮和土粒隨水流失甚至被掏空等現(xiàn)象，會產(chǎn)生較大的地面沉降。另外，由于土層的不均勻性和降水后地下水呈漏斗曲線，四周土層自重應(yīng)力變化不一致導(dǎo)致不均勻沉降。2.2.6降水的危害重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院2）可采用的措施：減緩降水速度，務(wù)使土粒帶出；

在降水區(qū)域和周圍場地之間設(shè)置止水帷幕；回灌井點。3）回灌井點：是防止井點降水損害周圍建筑物的一種經(jīng)濟、簡便、有效的辦法，它能將井點降水對周圍建筑物的影響減少到最小程度。為確保安全和回灌效果，回灌井和降水井的距離不宜小于6m；回灌井宜進入穩(wěn)定水面下1m，且位于滲透性較好的土層中，過濾器的長度應(yīng)大于降水井過濾器的長度。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

流砂

1.定義：粒徑很小、無塑性的土壤，在動水壓力推動下，極易失去穩(wěn)定，，其抗剪強度為零，并處于懸浮狀態(tài)而隨地下水一起流動涌入坑內(nèi)，這種現(xiàn)象稱為流砂現(xiàn)象。

2.流砂現(xiàn)象的危害：土體失去承載力，施工條件惡化；引起塌方，附近建筑物下沉、傾斜；土邊挖邊冒，難以施工；甚至嚴重者發(fā)生管涌現(xiàn)象。

3.產(chǎn)生流砂的原因原因：內(nèi)因和外因1）內(nèi)因：取決于土的性質(zhì)，當(dāng)土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、滲透系數(shù)小、排水性能差等均產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。流砂現(xiàn)象極易發(fā)生在細砂、粉砂和亞粘土中。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2）外因：由于地下水的影響，特別是其產(chǎn)生的動水壓力作用方向朝上時。4.流砂的防止方法：

1）枯水期施工2）打板樁3）水中挖土4）人工降低地下水位5）地下連續(xù)墻法6）拋大石塊，搶速度施工重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院2.2.7管井井點

2.2.7.1管井構(gòu)造主要設(shè)備：井管+過濾器+沉淀管+抽水設(shè)備重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2.2.7.2管井設(shè)計管井設(shè)計一般包括以下內(nèi)容：

a)井身結(jié)構(gòu)；

b)井管配置及管材的選用；

c)填礫位置及濾料規(guī)格；

d)封閉位置及材料；

e)

井的附屬設(shè)施。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2.2.7.3管井施工與竣工驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1

鉆進工藝鉆進特點

1)降水管井鉆進大多在第四系松散土層中進行，較少在基巖中進行；

2)降水管井的深度相對較淺，一般一徑到底，井身結(jié)構(gòu)較為簡單。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2.2.7.3管井施工與竣工驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1

鉆進工藝鉆進質(zhì)量

1)井身圓正，直徑不小于設(shè)計井徑保證井管順利下沉，保證過濾層的厚度及濾料的均勻性。

2)井身垂直，且頂角傾斜≤1°

保證深井泵的順利安裝與安全運行。當(dāng)采用潛水泵抽水時，井斜要求可適當(dāng)降低。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2.2.7.3管井施工與竣工驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1

鉆進工藝鉆進方法

鉆進方法應(yīng)根據(jù)鉆進地層的巖性和鉆進設(shè)備條件等因素進行選擇。以卵石和漂石為主的地層，宜采用沖擊鉆進或潛孔錘鉆進，其他第四系地層宜采用回旋鉆進。鉆進設(shè)備鉆進設(shè)備的選用，應(yīng)根據(jù)最大設(shè)計井徑、井深、鉆進地層的巖性特征及綜合經(jīng)濟指標(biāo)等綜合考慮。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2.2.7.3管井施工與竣工驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2成井工藝井管安裝

1)井管應(yīng)安裝在井正中，以保證濾料厚度均勻。井管安裝應(yīng)設(shè)置找中器，其數(shù)量根據(jù)井深確定，找中器直徑小于井徑30～50mm；2)井管應(yīng)座落在原狀土層上，不能懸空，避免井管下沉；

3)井管連接應(yīng)圓直、牢固，井管偏斜度≤1°；

4)過濾器位置準(zhǔn)確，位置偏差≤±300mm；5)井管底部應(yīng)封底。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2.2.7.3管井施工與竣工驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2成井工藝填礫質(zhì)量

1)濾料應(yīng)按設(shè)計的規(guī)格進行篩分，不符合規(guī)格的濾料不得超過設(shè)計數(shù)量的15%；

2)濾料的磨圓度應(yīng)較好，棱角狀礫石的含量不得過多，嚴禁以碎石作為濾料；

3)濾料應(yīng)不含泥土和雜物；

4)宜用硅質(zhì)礫石。重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2.2.7.3管井施工與竣工驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2成井工藝洗井重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2.2.7.3管井施工與竣工驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2成井工藝洗井(2)洗井原則與要求

A)應(yīng)盡量采用活塞與空壓機聯(lián)合洗井。

B)管井的強度較低(如水泥管、塑料管等)時，可采用空壓機洗井或水泵洗井。

C)砂