轻型井点射流降低地下水.doc

轻型井点射流降低地下水位 前言：在地下水位高于施工要求标高时，为了保证施工环境始终保持干燥状态，防止流砂和增加土坡稳定性，通常人工降低地下水位，以使其降落到基坑以下。最常用的方法就是轻型井点法。此方法适用于在粉砂、细砂、中砂、亚粘土、亚砂土等渗透系数为180米/昼夜的土层中降低地下水位，降低水位深度可达36米（二级井点可达到69米）。尤其是在渗透系数为250米/昼夜的土层，降水效果显著。（一） 施工准备（1） 材料 a、井点管：井点管由钢管制成，直径一般为3850毫米（通常采用DN50毫米的井点管），长57米，上端用弯联管与总管连接，下端配有长11.5米的滤管。滤管是井点管的重要组成部分，滤管的作用是使地下水通过滤管孔流入井点管内，同时把含水层的泥砂阻隔在井点管外，使抽出的水含砂量不超过允许值。滤管的构造如下图：滤管的管壁上钻有直径为1319毫米的小圆孔，横向孔间距48毫米，纵向孔间距70毫米。滤管外包两层滤网，内滤网采用每平方厘米3040眼的尼龙丝布，外层为粗滤网，采用每平方厘米810眼的尼龙丝布。管壁与滤网之间用铁丝绕成旋形隔开，滤网的外面用粗铁丝网作保护。 b、弯联管：弯联管通常采用橡胶管（也可用塑料管或钢管制成）。为便于检修井点，每个弯联管管断可以安装阀门。 c、集水总管：集水总管一般为直径150毫米的钢管，管壁开设三通口，以连接弯联管，一般间距在0.81.6米之间。集水总管每节长46米，集水总管之间用法兰连接。（2） 机具：a、 射流泵：射流泵的优点是可提高抽水工作的可靠度，减少泵组的水头损失，便于保养和维修。其工作过程如图：离心水泵从水箱内抽水，泵压高压水在射流器的喷口出流，形成射流，产生真空度，使地下水压入水箱内。这种泵降水深度大于真空泵。下面列出几种水射流泵技术性能表：项目型号QJD-60QJD-90JS-45抽吸深度（米）9.59.610.26排水量(立方米/毫米)609045工作水压力（牛顿/平方毫米）0.250.250.25电动机（千瓦）7.57.57.5b、 水枪：水枪为直径5075毫米的钢管，下端呈锥形缩口，称为喷嘴，缩口直径为20毫米，如下图： 水枪长度一般比井点管长12米。由高压水泵供给高压水，经喷嘴向土层中冲孔。（二） 操作工艺：1、 工艺流程：确定施工方案挖井点沟槽、敷设集水总管冲孔、沉设井点管灌填砂率料将井点管同集水总管连接装射流泵试抽2、 施工具体步骤；（1） 确定施工方案： 沟槽降水一般情况下，槽宽小于2.5米，要求降深不大于4.5米时，可采用单排井点，并布置在地下水上游一侧。当槽宽大于2.5米，要求降深大于4.5米时可用双排井点。 井点管埋设深度。轻型井点的降水深度，考虑抽水设备的水头损失后，一般为36米，再布置井点管时，应参考井点管的标准长度以及井点管露出地面的长度（约0.20.3米），而且滤管必须埋在透水层内。井点管的埋设深度HA（不包括滤管）可按下式计算 HAH1+h1+IL(m)式中：H1井点管埋设面至基坑底面的距离(m); h1基坑底面至降低后的地下水位距离(m); I水力坡度; L井点管至基坑中心的水平距离（单排井点为距基坑另一边的距离）, (m); 井点系统涌水量计算轻型井点施工首先要计算井点系统涌水量，它既是确定井点管数量、井距及布置的根据，又是选择抽水设备的依据。水井根据其井底是否达到不透水层，分为完整井与非完整井。井底达到不透水层的为完整井，否则为非完整井。a、 无压完整井涌水量计算： 式中：K渗透系数； H含水层厚度； S基坑中心点水位降低值； R抽水影响半径 ； X0假想半径； F环形井点所包围的面积。b、 无压非完整井涌水量计算： 式中：H0抽水影响深度； K渗透系数； S基坑中心点水位降低值； R抽水影响半径 ； X0假想半径； H含水层厚度； F环形井点所包围的面积； 确定井点管数及井距：井点管数量的多少取决于单根井点管的生产能力，单根井点管的最大出水量为： 式中：d滤管直径； L滤管长度；K渗透系数。井点管根数：井距D=L/ n L总管长度 射流泵的选择：射流泵所需的最低吸水扬程hk根据降水深度所需的可吸真空高度及各项水头损失可按下式计算。式中：hk 根据降水深度要求的可吸真空高度，近似取集水总管主滤管的深度； h水头损失，包括进入滤管的水头损失，管路阻力损失及漏气损失等。水泵的流量应比基坑涌水量大1020%。射流泵的总扬程等于吸水扬程与出水扬程之和。出水扬程包括实际出水高度及水头损失（出水水头损失近似取实际出水高度的1525%）3、挖井点沟槽、敷设集水总管。（1） 冲孔前先在井点管位置开挖小坑，以便冲孔时集水和埋管时灌砂，并用小沟渠将小坑连接起来，以便泄水。井点管位置应布置在基坑或沟槽的上口边缘外11.5米，布置过近不但施工、运输不便，而且可能使井点露出而连通大气，破坏井点真空系统工作。（2） 射流泵集水总管一般可带2540根井点，集水总管敷设高程应接近原地下水位，坡度为1/10002/1000坡向射流泵。4、冲孔，沉设井点管：（1） 冲孔前将水枪与高压水泵连接好。（2） 冲孔时，先将冲管吊起并插在井点坑位内，然后开动高压水泵将土冲松，冲管边冲边沉，冲孔时，应使孔洞保持垂直，上下孔径一致，冲孔直径一般为300毫米，以保证管壁有一定厚度的砂滤层；冲孔深度一般比滤管管底深0.5米左右，以防拔出冲管时，部分土回落并使滤管底部有足够的砂层。（3） 井孔冲成后，拔出冲管，立即插入井点管。5、灌填砂滤层：井点管插入后，立即在井点管和孔壁之间填灌砂滤层。砂滤层所用的砂一般为粗砂，滤层厚度为60100毫米，填充高度至少要达到滤管顶以上11.5米，也可填到原地下水位，以保证水流通畅。6、每根井点管沉没后应检验渗水性能。井点管与孔壁之间填砂滤料时，管口应有泥浆水冒出，或向管内灌水时，能很快下渗方为合格。7、井点管连接完毕后即可接通集水总管和射流泵，然后进行试抽。要全面检查管路接头的质量，井点出水状况和抽水机械运转情况。如发现漏气和淤塞井要及时处理，检查合格后，井点孔口到地面下0.51米深度范围内应用粘土填塞，以防漏气。8、轻型井点降低地下水位时应连续运转，抽水过程中应使抽水量保持均匀，降水过程中应按时观测流量、真空度和观测孔内的水位，并做好记录。（三）、质量标准：1、 井点管路安装必须严密，无漏气现象。2、 砂滤网规格符合设计及施工规范的要求，包扎紧密，无破损现象。3、 井点管在孔内居中，滤层连续，厚薄均匀。4、 降水施工中无漏气井和死井。（四）、成品保护：1、井点系统全部安装完毕后，需进行试抽，以检查有无漏气现象。开始抽水后一般不要停抽。时抽时止，滤网易堵塞，也易抽出土颗粒，使水混浊，并引起附近建筑物由于土颗粒流失而沉降开裂。正常的排水是细水长流，出水澄清。2、井点运行后要求连续工作，应准备双电源。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400500毫米水银柱高。如真空度不够，通常是由于管路漏气，应及时修复。井点管淤塞，可通过听管内水流声、手扶管壁感到振动，夏、冬季用手摸管子冷热、湿干等简便方法检查。如井点管淤塞太多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水反复冲洗或拔出重新埋没。3、地下构筑物竣工并进行回填土后，方可拆除井点系统。拔出井点管多借助于倒链、起重机等，所留孔洞用砂或土填塞，对地基有防渗要求时，地面以下2米应用粘土填实。（五）、安全注意事项：1、 吊车的停放位置应在距沟边3m以外。2、 现场用电要把接头部位架空，开关箱必须离地1.2m，防雨防水良好，并且每个用电设备必须安装漏电保护器。3、 施工用的一切用电设备均要在施工前及施工中检查其机械的可靠性，并将电缆导线维修好，以防漏电伤人。4、 吊安设备前要检查绳具的可靠性，并设专人进行全面的组织和指挥，使沟上沟下协调一致，密切配合，确保施工安全。5、 施工现场的防护设施、安全标牌和警告牌不得擅自拆除，需要拆除的要经工地负责人同意。6、 沟边作业要戴安全帽，穿防滑鞋，佩带安全带。7、 夜间施工要安装可靠的照明设备。（六）、附录：轻型井点射流降低地下水位的一般通病，如下：1、 真空度失常：（1） 现象：a、真空度很小，真空表指针剧烈抖动，抽出水量很小。b、真空度异常大，但抽不出水。c、地下水位降不下去，基坑边坡失稳，有流砂现象。（2） 原因分析：a、井点设备安装不严密，管路系统大量漏气。b、抽水机组零、部件磨损或发生故障。c、井点滤网、滤管、集水总管和滤清器被泥砂淤塞，或砂滤层含泥量过大等，以致抽水机组上的真空表指针读数异常大，但抽不出地下水。d、土层渗透系数太小，井点类别选择不当，或井点滤管埋设的位置和标高不当，处于渗透系数较小的土层中。（3） 预防措施：a、井点管路安装必须严密。b、抽水机组安装前必须全面保养，空运转时的真空度应大于93千帕。c、轻型井点系统的全部管路，在安装前均应把管内铁锈、淤泥等杂物除净。井点滤管在运输、装卸和堆放时，应防止滤网损坏，下入井点孔前，必须对滤管逐根检查，保证滤网完好，并加防护。井点冲孔深度应比滤管底端深0.5米以上，冲孔直径应不小于30厘米。单根井点埋设后要检查它的渗水能力，一套井点埋设后要及时试抽洗井，全面检查管路接头安装质量、井点出水状况和抽水机组运转情况，发现漏气和“死井”等问题应立即处理。2、 水质浑浊：（1） 现象：a、抽出的地下水始终不清，水中含砂量较多。b、基坑附近地表沉降较大。（2） 原因分析：a、井点滤网破损。b、井点滤网孔径和砂滤料井太大，失去过滤作用，土层中的大量泥砂随地下水被抽出。c、滤层厚度不足，主要是因为施工质量不好引起，如井孔缩颈、倾斜、弯曲不直，井点管在孔内不居中，造成滤层不连续，厚薄不均匀和局部偏薄等。（3） 预防措施：a、下井点管前必须严格检查滤网，发现破损或包扎不严密应及时修补。b、井点滤管和砂滤料应根据土质条件选用，当土层为压砂土或粉砂时，根据经验一般可选用6080目的滤网，砂滤料可选中粗砂。3、 井点降水局部异常：（1） 现象：基坑局部边坡有流砂