轻型井点降水在基坑工程中的应用

第２２卷第３期　２００８年６月　土　工　基　础　Ｓｏｉｌ　Ｅｎｇ．ａｎｄ　Ｆｏｕｎｄａｆｉｏｎ　Ｖ．ｏ１．２２　Ｎｏ．３　Ｊｕｎ．２ｏｏ８　轻型井点降水在基坑工程中的应用　李志平，彭振斌，张摘伟　（中南大学地学与环境工程学院．，长沙４１００８３）　要：结合某建筑大楼基坑开挖所采用的轻型井点降水方法，阐述了轻型井点降水系统的设计计算要点、所需设　备材料及施工的一般步骤。　关键词：基坑开挖，井点降水，施工　中圈分类号：ＴＵ４７２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４—３１５２｛２００８）０３—３３—０３　本工程基坑面积较大，地下水位较高。且土层　１　引言　在含水层中进行基坑开挖，需同时解决支护与　含水率高，土壤处于饱和状态。为保证基坑开挖和　基础施工，在施工期内必须将地下水位降至地面下　５．０　ＩＴＩ，即降至开挖面以下０．５　ｍ　根据基坑防水帷　降水问题，特别是在沿江、沿海的强透水地层中的基　坑开挖，降水更成为其重要组成部分。　轻型井点降水是国内外应用较广的一种降水方　幕及支撑结构、基坑开挖深度、土层渗透系数以及周　边情况，并结合以往的施工经验，拟采用一级轻型井　点降水方法。　法，它比其他井点系统经济，特别适用于基坑面积不　大，降低水位不深的工程。下面通过实例，介绍轻型　井点降水的应用情况。　４．１确定井点系统的布置方式　４轻型井点系统的设计计算　２工程概况　广东东莞某建筑大楼基坑长为５０　ＩＴＩ，宽为３６　ＩＴＩ，基坑面积１８００　ＩＴＩ　，开挖深度５．０　ＩＴＩ。场地自然　地面标高为～０．４５　ＩＴＩ～一０．６０　ＩＴＩ，地下水位在　一．　（１）确定井点系统的平面布置　．　井点系统的平面布置，主要取决于基坑的平面　形状和要求降低的水位深度。本基坑为矩形基坑，　面积较大，井点系统宜布置为环状，井点距基坑边距　离为０．５　ＩＴＩ，管路长５６　ＩＴＩ，宽４１　ｍ（见图１）。　Ｏ．５　ｍ～一１．２　ＩＴＩ。土质为含粘土的中砂，不透水　Ｉ　Ｉ　Ｉ。Ｉ”ｌ’ｌ。Ｉ’ｌ　。一一＿一＿＿一一层在地面以下２０　ＩＴＩ，含水层土的渗透系数Ｋ＝１８　ｍ／ｄ＝２．Ｏ８×１０＿。ｃｍ／ｓ，基坑边坡坡率１：０．５。　：　●　　　　　　３降水方案的选择　当基槽开挖深度小于６．０　ＩＴＩ时，基坑降水常采　用单级轻型井点方式。这一方式由于井点间距小　（≤２．０　ｍ），又采取真空负压式抽水，所以既能迅速　＿一一　　＿一　ＩＩ　ＩＩ　ｌ　Ｉ　ｌＩｌ　ｌｌ　ＩＩ　Ｉ　Ｉ　Ｉ　Ｉ、喇　Ｈ血　５０　５６ｍ　图１并点系统平面布置示意圈　疏干基槽内负压控制深度以上含水层中的地下水，　并降低地下水水头，又能比较有效地解决滞留水问　题，且其影响范围小，可以保证周围建筑物的安全。　（２）确定井点系统的剖面布置　井管的埋设深度（不包括滤管）：　Ｈ≥Ｈ　＋ＪＩｌ＋儿　（１）　收稿日期；２００７－０３－１４　作者简介：李志平，男，１９８１年生。汉族，湖南郴州人，中南大学地质工程硕士研究生，主要从事岩土工程方面的研究工作。　维普资讯 http://www.cqvip.com

３４　土　工　基　础　式中：Ｈ。为井管埋设面至基坑底的距离，取５．０　ｍ；　＾为基坑轴线上降低后的地下水位至基坑底的距　离，取０．５　ｍ；　为地下水降落坡度，取１／１０；Ｌ为井　管至基坑轴线的水平距离，取２１　ＩＴＩ。　经计算得：Ｈ≥７．６　ＩＴＩ，考虑井点管露出地面的　部分，取０．３　ＩＴＩ，因此井点管长度确定为７．９　ＩＴＩ，滤　管长度取１．２　ＩＴＩ，直径３８　ｍｍ，备有配套抽水设备　ｑ一１２０ｒｃｒ／Ｙ－Ｋ　１ＴＩ。代人式（３），得ｑ一２２．５１　ｍ。／ｄ。　（３）　式中：ｒ为滤管半径，取１９　ｍｍ；ｌ为滤管长度，取１．２　（２）确定井点管数量　一１．１旦一１０４６２根。　．ｑ　（３）确定井点间距　　・Ｄ：旦　（４）　（见图２）。　薹Ｔ’　：　Ｘ　ｇ　卜　　．雹　￣Ｉ＝１／１０　—、已　Ｎ　Ｌ＝２１ｍ　～　一　一　图２井管示意图　４．２计算参数　主要参数有：计算涌水量、确定井点管数量与间　距。　（１）计算涌水量　由于不透水层在地面以下２０　ｍ处，故此轻型　井点系统为无压非完整井井点系统。基坑远离边　界，根据《建筑基坑支护技术规程》（ＪＧＪ１２０—９９），　涌水量计算方法如下：　①基坑涌水量Ｑ按式（２）计算：　Ｑ　３６６Ｋ　Ｈ荤２－－　ｈ￣　（２）　式中：Ｋ为渗透系数，取１８　ｍ／ｄ；Ｈ为潜水含水层　厚度；Ｒ为降水影响半径，按公式Ｒ一２Ｓ　计　算．ｒｏ为基坑等效半径，按公式ｒｏ＝√　计算；＾　为潜水层平均厚度，按公式ｈ　一旦±９　计算；ｚ为　滤管长度，取１．２　ｍ。　本工程要求降水后地下水位位于坑底以下０．５　ｍ，则基坑的中心处要求降低水位深度Ｓ为５．ｏ　ｍ，　潜水含水层厚度Ｈ为１９．５　ｍ，井点管底部至不透　水层距离＾为１２．１　ｍ，Ｆ为井点系统包围的基坑面　积，取２２９６　ＩＴＩ。。代人上式计算，得Ｑ＝２１４０．９　ＩＴＩ。／ａ。　②单井出水量ｑ按式（３）计算：　式中：Ｌ为基坑周长，代入各参数得Ｄ一１．８５　ＩＴＩ。　考虑到井点管间距应符合０．４　ＩＴＩ的模数，并四　角井管应加密，最后确定井点管间距在四周部分为　１．６　ＩＴＩ，角部适当减至１．２　ＩＴＩ。　５轻型井点的施工　轻型井点的施工，大致分为如下步骤：准备工　作、井点埋设、运转使用及拆除等。　５．１准备工作　根据井点系统的设计计算，轻型井点降水设备　采用４台型号为２ＢＬ一６型的ＪＳＪ６Ｏ射流泵，排水量　２５　ＩＴＩ。／ｈ。井点立管为￣３８的钢管，长度为７．９　ＩＴＩ。　井点管的底段１．２　ＩＴＩ是滤管，连接管用￣３８的橡皮　管，部分连接管用塑料透明管作观察管；集水管用　１００　ｍｍ的钢管分节连接，每节为４　Ｉｎ，每根立管间　距为１．２　ｍ～１．６　Ｉｎ。　５．２井点管埋设和井管安装　埋设井点的程序是：先排放总管，再埋设井点　管，用弯联管将井点管与总管接通，然后安装抽水设　备，埋设需要进行冲孔、沉设井点、灌填砂滤料。　井点管埋设时用冲击式或回转式钻机成孔，孔　径为３００　ｍｍ，井深比设计值深５０　ｃｍ；洗井用０．６　ｒｎ。的空压机或水泵将井内泥浆抽出；井点管用机架　吊起徐徐插入井孔中央，使其露出地面２００　ｍｍ，然　后倒人粒径５　ｍｍ～３０　ｍｍ的石子，使其在管底达　到５００　ｍｍ高，再沿井点管四周均匀投放２　ｍｍ～４　ｍｍ粒径粗砂，上部１．０　１３＂１深度内，用粘土填实以防　漏气。　５．３井点连接与试抽　总管设在井点管外侧５０　ｃｍ处，铺前先挖沟　槽，并将槽底整平，将配好的管子逐根放人沟内，在　端头法兰穿上螺栓，垫上橡胶密封圈，然后拧紧法兰　螺栓，总管端部，用法兰封牢。井点总管铺好后，用　吸水胶管将井点管与总管连接，并用８号铁丝绑牢，　然后与抽水设备连通，接通电源，即可进行试抽水，　检查有无漏气、淤塞情况，出水是否正常，如有异常　维普资讯 http://www.cqvip.com

第３期　李志平等；轻型井点降水在基坑工程中的应用　３５　情况，应检修后方可使用。　如压力表读数在０．１５　井点系统。拔出井点管时可借助倒链或杠杆式起重　ＭＰａ￣－．０．２０　ＭＰａ，真空度在９３．３　ｋＰａ以上，表明各　机，所留孔洞用砂或土堵塞。　连接系统无问题，即可投入正常使用。　５．４井点运转与监测　６　结语　井点使用时，应保持连续不断抽水，并配用双电　源以防断电。一般抽水３　ｄ～５　ｄ后水位降落漏斗　在软土地区基坑开挖过程中使用轻型井点降　基本趋于稳定。　水，降水效果良好，但在实际工程中，应多注意根据　抽水开始后，每天观测３次水位、水量，当水位　实际水位和地层情况，合理安排使用的数量，避免降　达到设计降水深度并趋于稳定时，可每天观测１次，　水过多或不彻底。同时在施工中要时刻注意对周边　及时整理监测记录，绘制水量与时间、水位降深与时　建筑物的影响。　间过程曲线图，分析水位下降趋势，预测达到设计降　水深度所需时间，如有不正常状况，根据观测记录，　参考　文　献　查明原因，调整措施，确保达到降水深度。降水期间　应对抽水设备和运行状况进行检查，发现问题及时　Ｅｌｉ陈忠汉，黄书秩，程丽萍．基坑工程ＥＭ］．北京　机械工业出版　处理，定期保养抽水设备，使抽水设备始终处在正常　社，１９９９　运行状况，避免抽水期间无准备的停抽。　Ｅ２］建筑基坑支护技术规程（ＪＧＪ　１２０—９９）［Ｓ］．北京：中国建筑工　业出版社，１９９９　井点降水时，应对水位降低区域内的建筑物进　［３］苏学清，齐之龙．基坑降水中几个值得注意的问题［Ｊ］．勘察科　行沉降观测，发现沉陷或水平位移过大时，应及时采　学技术，１９９９，（２）　取防护技术措施。　５．５井点拆除　基础和地下构筑物完成并回填土后，方可拆除　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｗａｔｅｒｉｎｇ　ｉｎ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ＬＩ　Ｚｈｉ　ｐｉｎｇ，ＰＥＮＧ　Ｚｈｅｎ　ｂｉｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｗｅｉ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｓｏｕｔｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　４１００８３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｌｉｇｈｔ　ｄｅｗａｔｅｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｎｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｋｅｙ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｄｅ—　ｓｉｇｎ，ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｓｔｅｐ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｌｉｇｈｔ　ｄｅｗａｔｅｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ，ｄｅｗａｔｅｒｉｎｇ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ