一、轻型井点降水的功能
1)防止地下水因渗流而产生流沙、管涌等渗透破坏作用;
2)提高边坡或坑壁围护结构的稳定性;
3)避免水下作业,使基坑施工能在水位以上进行,为施工提供方便,也有利于提高施工质量;
总的来说总结如下:a)防止涌水 b)稳定边坡 c)防止管涌 d)减少横向荷载 e)防止流砂
二、轻型井点降水的原理及适用范围
工作原理:轻型井点是沿基坑四周将井点管埋入蓄水层内,利用水泵等抽水设备将地下水不断抽出,将地下水位降至基坑底以下。即在沿管沟长度,其管沟两侧钻井(一般钻在含水层或滞水层处),然后将带有滤水孔眼的小型井管(DN50管径)置放到井内,井管四周填充滤水材料,通过抽吸设备将地下水提升至地面排走,以达到降低水位的目的。
适用范围:适用于渗透系数为0.1~50m/d的土层中。降水深度为:单级井点3~6m,多级井点6~12m 。
三、具体流程
(一)设备要求
轻型井点系统由井点管、集水总管和抽水设备等组成。
1、井点管
井点管长度一般为5-7m,上端用弯管接头与总管相连接,下端用螺丝套头与滤管连接。井点管与滤管常采用38mm或55mm的无缝钢管。
滤管为进水设备。直径常与井点管直径相同,长度为1.0-1.7m,管壁上钻有12-18个星棋状排列滤空。管壁外包两层孔径不同的滤网,内层为细滤网,外层为粗滤网,为避免滤空淤塞,在管壁与滤网间用铁丝绕成螺旋形隔开,滤网外面再围一层8号粗铁丝保护网。
2、连接管与集水总管
连接管采用透明塑料管,连接管直径为38-55mm。每个连接管均已装设阀门,以便检修井点。集水总管直径宜为100mm~127mm,每节长约4m,其上每隔0.8-1.6装有井点管相连接的端接头。一台机组携带的总管最大长度:真空泵不宜超过100m,射流泵不宜超过60m。
3、抽水设备
根据水泵和动力设备的不同,轻型井点分为干式真空泵井点、射流泵井点和隔膜泵井点三类,这三者用的设备不同,其所配置的功率和能负担的总管长度亦不同。
(二)工艺流程
1、施工准备----井点管布置----井点管埋设----井点管系统运行-----井点管拆除
2、施工操作要点
1)井点布置
轻型井点降水一般用于降深不大于6m、滲透系数0.1~10m/d的地层。
A.当基坑、基槽宽小于6m时,且降水深度不超过5m时,轻型井点应该按单排布置式来布置;当基坑宽度大于6m或土质不良,则宜采用双排井点;当基坑面积较大时,宜采用环形井点
B.高程布置
轻型井点降水深度一般不大于6m。井点管埋置深度H(不包括滤管);
如H 值小于降水深度6m时,则可用一级井点;
当H 值稍大于6m时,如降低井点管的埋置面可满足降水深度要求时,仍可用一级井点降水;
在确定井点管埋置深度时,还应考虑井点管露出地面0.2~0.3m,滤管必须埋在透水层内。
当一级井点达不到降水深度要求时,则可采用二级井点井点高程布置:井点的埋设深度H(不包括滤管)。H≥H1+h+IL(m)
计算得到的h应小于水泵的最大抽水高度,还要考虑井点管一般要外漏0.2 m左右,无论在任何情况下,滤管必须埋在透水层内,为了充分利用抽吸能力,总管的布置接近地下水位线,应事先挖槽,水泵轴心标高宜与总管平行或略低于总管,总管应具有0.25-0.5%坡度(坡向泵层),各段总管与滤管最好分别设在同一水平面,不宜高低悬殊
3、井点埋设
排放总管---埋设井点---弯联管将井点管与总管连接----然后安装抽水设备,其中井点管的埋设是一项关键性工程,一般采用水冲法,包括冲孔和埋管两个过程。
冲孔时,先用起重设备将直径50mm----70mm的冲管吊起,并插在井点管位置上,然后开动高压水泵,将土冲松,冲孔时冲管应垂直插入土中,并做上下左右摇摆,以加剧土体松动,边冲边沉,冲孔直径应不小于300mm,以保证井管四周有一定数量的砂滤层,冲孔深度比管径底深500mm左右,以防冲管拔出时,部分土颗粒沉于坑底。冲孔完成后,应立即拔出冲管,插入井点管,并在井点管和孔壁间迅速填满砂滤层,以防孔壁坍塌,砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利工作的关键,一般应采用洁净的砂,填灌要均匀,填灌到滤管顶上1---1.5m,以保证水流畅通。井点填砂后,井点管上口必须用粘土封口,以防漏气。
4、井点管系统运行
全部安装完毕后,需进行试抽,以检查有无漏气、漏水现象。如有异常,应检修好后方可使用。
应保证连续抽水,并准备双电源,在试抽时,应检查整个排水管网是否通畅,方可正式投入抽水。正常的出水规律是先大后小、先混后清,如水不出或一直较混或清后又混,应检查处理后方可使用。
5、井点管拆除
地下建构筑物竣工并回填土后,方可拆除井点系统,拆除时一般多借助于倒链、起重机等,所留孔洞用土或砂填灌,对地基有防渗要求是,地面以下2m应用粘土填塞。
(三)质量控制要点
1、集水总管、滤管和泵的标高及位置要准确。
2、井点系统各部件均应安装严密,防止漏气。
3、隔膜泵底下应平整稳固,出水的接管应平接,不得上弯,皮碗应安装准确、对称,是工作时受力平衡。
4、降水过程中,应定时观测水流量、真空度和水位观测井能的水位。
结束语:常用的降低地下水位的方法除了以上介绍的轻型井点降水以外还有喷射井点降水、管井井点降水、深井井点降水和电渗井点降水。其都属于井点降水,即在基坑开挖前,在基坑周围埋设一定数量的滤水管,利用抽水设备从中抽水,使地下水位降低至基底以下,直至施工完毕为止。其中轻型井点应用较广泛,其他的几种大家可以根据各自的优缺点,结合工程实际情况来选择具体的降低地下水的方法,在保质保量同时保证施工安全的前提下尽可能的做到降低成本,缩短工期。
参考文献:
井点降水设计与施工陈幼雄上海科学普及 2004
井点降水施工技术与质量控制宋功业中国电力出版社2014-1-1
作者简介;
翟瞻(1986-02 )女籍贯河南单位. 永城职业学院研究方向. 工程施工工程经济.
通信地址:河南省永城市东城区学府路002号建筑工程系邮编(476600)电话15896903536