轻型井点降水讲解

2.2基坑降水工程施工——轻型井点降水重庆水利电力职业技术学院轻型井点降水的定义与原理轻型井点的作用及适用范围轻型井点的设备轻型井点的高程及平面布置轻型井点降水的工艺流程学习内容※※※重庆水利电力职业技术学院定义：就是在基坑四周将井点管埋入地下水位层以下，然后利用总管将所有的井点管连接起来，构成密闭的系统用抽水设备集中抽出，从而使基坑地下水位下降至坑底。原理：在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），在基坑开挖前和开挖过程中，利用真空原理不断抽水，使地下水位降低到坑底以下。井管范围内的地下水不从基坑的四周边缘和底面流出，而是以相反的方向流向井管，这样，可使基坑始终处于干燥状态，防止流沙现象，改善施工环境，加快施工进度，且由于流水压力对土层还有一定的压密作用。2.2.1轻型井点的定义与原理重庆水利电力职业技术学院重庆水利电力职业技术学院2.2.2轻型井点的作用及适用范围

作用：（1）防止地下水涌入坑内；（2）防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方；（3）使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力，因此防止了管涌；（4）降水后，降低了深基坑围护结构的水平荷载；（5）消除了地下水的的渗流，也防止了流砂现象；（6）降低地下水位后，还使土体固结，增加地基土的承载力。重庆水利电力职业技术学院2.2.2轻型井点的适用范围轻型井点降水可根据地下水水量大小布置井位间距，适合在地下水位较高、水量较大、粉土、亚砂土及砂土质地层，降水深度3—6m，渗透系数为0.1~50m/d的轻型井点降水工程。对出现流砂的地区效果也较好。但轻型井点降水需要较长的降水周期和较大的设备维修管理投入。重庆水利电力职业技术学院2.2.3轻型井点的设备轻型井点系统：井点管（下端为滤管）、集水总管、弯联管及抽水设备重庆水利电力职业技术学院重庆水利电力职业技术学院设备要求：井点管：直径38～55㎜的钢管，长6～9m，下端配有滤管和一个锥形铸铁塞头，其构造如图2-27所示。滤管长1.0～1.5m，管壁上钻有12～18㎜成梅花形排列的滤孔；管壁外包两层滤网，内层为30～50孔/cm2的黄铜丝或尼龙丝布的细滤网，外层为3～10孔/cm2粗滤网，以防泥砂进入井点管。集水总管：直径75～100㎜的钢管分节连接，每节长4m，其上装有与井点管联接的短接头，间距为0.8～1.6m。总管应有2.5‰～5‰坡向泵房的坡度。总管与井点管用弯连管（900弯头或塑料管）连接。抽水设备：真空泵设备重庆水利电力职业技术学院滤管构造（补充）1-钢管2-管壁上小孔3-缠绕的铁丝4-细滤网5-粗滤网6-粗铁丝保护网7-铸铁头8-井点管重庆水利电力职业技术学院真空泵、离心泵、水气分离器工作原理：

设备从右向左抽成真空，大气压力使水从左往右通过离心泵抽出。水气分离器副水气分离器真空泵总管井点管离心泵重庆水利电力职业技术学院真空泵、离心泵、水气分离器工作原理：

设备从右向左抽成真空，大气压力使水从左往右通过离心泵抽出。重庆水利电力职业技术学院

轻型井点降水系统构成

总管

井点管

弯连管重庆水利电力职业技术学院

真空泵重庆水利电力职业技术学院ABC重庆水利电力职业技术学院2.2.4轻型井点平面布置的计算井点管埋设深度计算基坑涌水量的计算单井最大允许出水量的计算井点数量的确定井点间距计算重庆水利电力职业技术学院 根据基坑平面形状及尺寸、基坑深度、土质、地下水位及流向、降水深度要求等确定。

（1）平面布置当基坑或沟槽宽度小于6m，降水深度不超过5m时，可采用单排井点，将井点管布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度不小于坑槽宽度（见下图）。反之，则应采用双排井点，位于地下水流上游一排井点管的间距应小些，下游一排井点管的间距可大些。当基坑面积较大时，则采用环状井点（见下图）。井点管距离基坑壁不应小于1.0～1.5m,间距一般为0.8～1.6m。2.2.4轻型井点的布置重庆水利电力职业技术学院井点布置图重庆水利电力职业技术学院 由于井点管的有效长度是有限的（一般不大于6米），而基坑所需的降水深度可能会超过6米。这样，降水效果可能达不到施工要求（根据规范规定地下水位至基底中心至少0.5米以上基坑方可开挖），因此根据有关资料应对所需的降水深度进行计算并与井点管的有效长度比较来判断是否满足要求。井点管埋置深度H（不包括滤管），可按下式计算（图1-22）H≥式中：井点管埋设面至坑底面的距离；降水后的地下水位至基坑中心底面的距离，一般为0.5～1.0m；

水力坡度，环状井点为1/10，单排井点为1/4，双排井点1/7；井点管至基坑中心的水平距离。（1）高程布置重庆水利电力职业技术学院重庆水利电力职业技术学院

H≤5.8米，说明井点管的有效长度能将地下水位降到规范的要求，即满足要求。H≥5.8米，说明井点管的有效长度不能将地下水位降到规范的要求，即不满足要求。此时，可以采取以下两种措施：Ⅰ：当H值稍大于6m时，降低井点管的埋置面可满足降水深度要求；Ⅱ：上述方法仍满足不了要求时可采用二级井点（图1-23）。但是，采用此方法需要大量开挖土方往往不经济，因此可以考虑其他井点降水方法。计算井点管高程的分析重庆水利电力职业技术学院重庆水利电力职业技术学院

（2）轻型井点的涌水量计算井点系统的设计内容：井点系统的布置，井点的数量、间距、井点设备的选择。①井点系统的涌水量计算

井点管的数量，是根据其涌水量来计算的。几个基本概念：无压井：当水井布置在具有潜水自由面的含水层中时。p27页。承压井：布置在承压含水层中时。完整井：当水井底部达到不透水层时。非完整井：当水井底部未达到不透水层时重庆水利电力职业技术学院重庆水利电力职业技术学院降水井布置的有关理论环形井点布置无压完整井承压完整井无压非完整井承压非完整井p134页单位：重庆水利电力职业技术学院（3）单井的最大允许出水量计算理论计算的单井的最大出水量为：

（单位：）K---土的渗透系数；d---滤管直径；l---滤管长度。重庆水利电力职业技术学院井点数量的确定井点间距计算（4）井点数量和间距的计算重庆水利电力职业技术学院抽水设备选择一般多采用真空泵井点抽水设备，型号为V5、V6型其中：V5型总管长度≤100m，井点管数量为80根；V6型总管长度≤120m，井点管数量为100根（6）抽水设备的选择重庆水利电力职业技术学院

①安装程序：按设计布置方案，先排放总管，然后再用弯联管把井点管与总管连接，最后安装抽水设备。②井点管的埋设：用冲水管冲孔，或钻孔，孔径一般为300㎜，以保证井管四周有一定厚度的砂滤层，冲孔深度宜比滤管底深0.5m，冲孔孔径上下一致，砂滤层宜用粗砂，以免堵塞管的网眼。砂滤层灌好后，距地面0.5～1.0m深度内，应用粘土封口捣实，防止漏气。③井点管埋设完毕后，即可接通总管和抽水设备进行试抽水，检查无漏气、漏水现象，出水是否正常。④轻型井点使用时，应保证连续不断抽水，若时抽时停，漏网易于堵塞；中途停抽，地下水回升，也会引起边坡塌方等事故。直至基础施工完，基坑回填为止。⑤抽水过程中观测防止堵管，正常的出水规律为“先大后小，先浑后清”；“冬暖夏凉”；“细水长流，水声清脆”。⑥抽水过程中一定要对周围建（构）筑物进行沉降观测。2.2.5轻型井点的施工重庆水利电力职业技术学院井点管埋设方法（视频）I:\地基与基础工程施工\第二章基坑工程\基坑工程视频\降水工程\施工现场井点降水操作流程土木工程施工标清.flv

水冲法：利用高压水冲开泥土，井管靠自重下沉。冲孔直径一般为300cm，冲孔深度宜比滤水管底深0.50m。冲孔达到设计深度时，须尽快减低水压。拔起冲管的同时沉入井点管，并在孔壁与管壁之间快速填砂。在距地面以下1.00m(不宜过小)处用粘土填实至地面，以防止漏气。

钻孔法：

适用于坚硬土层或紧靠建筑物的现场施工条件。重庆水利电力职业技术学院井点构造与施工重庆水利电力职业技术学院井点降水对周围建筑物的影响及防治措施1）降水的危害当在弱透水层和压缩性大的粘土层中降水时，地下水流失会造成地下水位下降、地基自重应力增加、土层压缩和土粒随水流失甚至被掏空等现象，会产生较大的地面沉降。另外，由于土层的不均匀性和降水后地下水呈漏斗曲线，四周土层自重应力变化不一致导致不均匀沉降。2.2.6降水的危害重庆水利电力职业技术学院2）可采用的措施：减缓降水速度，务使土粒带出；

在降水区域和周围场地之间设置止水帷幕；回灌井点。3）回灌井点：是防止井点降水损害周围建筑物的一种经济、简便、有效的办法，它能将井点降水对周围建筑物的影响减少到最小程度。为确保安全和回灌效果，回灌井和降水井的距离不宜小于6m；回灌井宜进入稳定水面下1m，且位于渗透性较好的土层中，过滤器的长度应大于降水井过滤器的长度。重庆水利电力职业技术学院

流砂

1.定义：粒径很小、无塑性的土壤，在动水压力推动下，极易失去稳定，，其抗剪强度为零，并处于悬浮状态而随地下水一起流动涌入坑内，这种现象称为流砂现象。

2.流砂现象的危害：土体失去承载力，施工条件恶化；引起塌方，附近建筑物下沉、倾斜；土边挖边冒，难以施工；甚至严重者发生管涌现象。

3.产生流砂的原因原因：内因和外因1）内因：取决于土的性质，当土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、渗透系数小、排水性能差等均产生流砂现象。流砂现象极易发生在细砂、粉砂和亚粘土中。重庆水利电力职业技术学院

2）外因：由于地下水的影响，特别是其产生的动水压力作用方向朝上时。4.流砂的防止方法：

1）枯水期施工2）打板桩3）水中挖土4）人工降低地下水位5）地下连续墙法6）抛大石块，抢速度施工重庆水利电力职业技术学院2.2.7管井井点

2.2.7.1管井构造主要设备：井管+过滤器+沉淀管+抽水设备重庆水利电力职业技术学院重庆水利电力职业技术学院

2.2.7.2管井设计管井设计一般包括以下内容：

a)井身结构；

b)井管配置及管材的选用；

c)填砾位置及滤料规格；

d)封闭位置及材料；

e)

井的附属设施。重庆水利电力职业技术学院

2.2.7.3管井施工与竣工验收质量标准

1

钻进工艺钻进特点

1)降水管井钻进大多在第四系松散土层中进行，较少在基岩中进行；

2)降水管井的深度相对较浅，一般一径到底，井身结构较为简单。重庆水利电力职业技术学院

2.2.7.3管井施工与竣工验收质量标准

1

钻进工艺钻进质量

1)井身圆正，直径不小于设计井径保证井管顺利下沉，保证过滤层的厚度及滤料的均匀性。

2)井身垂直，且顶角倾斜≤1°

保证深井泵的顺利安装与安全运行。当采用潜水泵抽水时，井斜要求可适当降低。重庆水利电力职业技术学院

2.2.7.3管井施工与竣工验收质量标准

1

钻进工艺钻进方法

钻进方法应根据钻进地层的岩性和钻进设备条件等因素进行选择。以卵石和漂石为主的地层，宜采用冲击钻进或潜孔锤钻进，其他第四系地层宜采用回旋钻进。钻进设备钻进设备的选用，应根据最大设计井径、井深、钻进地层的岩性特征及综合经济指标等综合考虑。重庆水利电力职业技术学院

2.2.7.3管井施工与竣工验收质量标准

2成井工艺井管安装

1)井管应安装在井正中，以保证滤料厚度均匀。井管安装应设置找中器，其数量根据井深确定，找中器直径小于井径30～50mm；2)井管应座落在原状土层上，不能悬空，避免井管下沉；

3)井管连接应圆直、牢固，井管偏斜度≤1°；

4)过滤器位置准确，位置偏差≤±300mm；5)井管底部应封底。重庆水利电力职业技术学院

2.2.7.3管井施工与竣工验收质量标准

2成井工艺填砾质量

1)滤料应按设计的规格进行筛分，不符合规格的滤料不得超过设计数量的15%；

2)滤料的磨圆度应较好，棱角状砾石的含量不得过多，严禁以碎石作为滤料；

3)滤料应不含泥土和杂物；

4)宜用硅质砾石。重庆水利电力职业技术学院

2.2.7.3管井施工与竣工验收质量标准

2成井工艺洗井重庆水利电力职业技术学院

2.2.7.3管井施工与竣工验收质量标准

2成井工艺洗井(2)洗井原则与要求

A)应尽量采用活塞与空压机联合洗井。

B)管井的强度较低(如水泥管、塑料管等)时，可采用空压机洗井或水泵洗井。

C)砂