黄河故道井点降水应用

左秀云

【摘  要】以国家电投集团兰考东坝头风电场项目5#基坑开挖为例，该机位的不远处有条长期存水的小河，叙述轻型井点降水方案设计及具体的施工过程

【关键词】1、井点降水、2、设计、3、施工

一、引言

对于地下水位较高的含水层中进行基坑开挖时，由于坑内水位高，较易产生流砂、橡皮泥的不良地基，甚至边坡或坑壁失稳坍塌。在基坑开挖前采用轻型井点降水工艺，将基坑内外水位降低从而达到基坑开挖、基础施工的目的，是有效的施工方法。

二、轻型井点降水工艺简介

① 工艺原理

轻型井点降水是在地下水位以下的基坑开挖前，预先在基坑周围埋设一定数量带过滤器的井点管，上部用软管接于集水总管，然后和水泵相连，使地下水被吸至地面并排出

② 工艺流程

开沟→冲孔→井管和滤管组装连接→埋管→总管和井管连接→安装抽水设备→检查、试运→工作→结束→拆除

③ 优点

1）降水后土层密实，基底干燥稳定，提高承载力便于承重。

2）布置灵活，使用方便施工速度快，降效率较高。

3）可反复多次使用，施工费用小，经济效果好。

三、工程概况：

兰考县是河南省直管县，地处豫东平原西部，属于冲积平原，紧临黄河，地势平坦，海拔较低，海拔高程为65m～75m，土壤多为粉土和沙土。兰考县属暖温带季风气候，年平均气温 14℃。全年日照时数2529.7h，最低极端气温为-15.5℃，最高极端温度达40.6℃。年均降水量636.1mm，多年平均相对湿度为71%，年均雷暴日数20.4d。穩定水位埋深为2.7～7.1m拟建场地最高地下水位埋深接近地表。

基坑开挖时，基坑内有地下水大量渗出，造成基坑内积水成患，坑壁连续坍塌，开始采用明沟排水，基坑放坡比例增大。由于基坑底部和侧壁都有水渗出，造成流砂，坑壁出现坍塌。无法进行下道工序，后来经过分析研讨，决定采用井点降水法降低基坑范围内的地下水位，保证基底及坑壁土壤疏干。通过实践证明，这种施工方法非常有效。

四、降水设计及施工

1、轻型井点降水系统布置方案选择

考虑基坑开挖深度在-3.65m，基坑半径为大于23.6m，根据井点降水类型决定采用一级轻型普通环形井点降水，真空抽汲排水。

2、井点降水设备

为满足井点降水需要，首先需要一套冲关冲孔设备：冲孔机，抽水设备：真空泵、抽汲总管，连接管及井管

3、井点系统降水参数计算，其中降水深度为：S=5，渗透系数取K=0.5m/d

1、井点埋设深度：

H≥H1+h+IL（m）;

H=3.75+1+1/4×20

=9.75m在此处键入公式。

抽水影响半径R=1.95×3

=1.95×3×

=16.32m

基坑半径r=13m

基坑涌水量Q=1.366K×（2H-S）×S/lg（1+R/r）

=1.366×5×（2×9.75-4.75）×4.75/ lg（1+16.32/13）

=1459m3/d

单管极限涌水量q=100ΠdI

=100×3.14×1×1.71×0.04

=21.48m3/d

极限井点降水管数量：n=1.1（Q/q）=1.1×1459/21.48≈68

井点管距：n =2ΠR

=3.14×13×2/68

=1.2m

五、绩效

根据对第5#风机基础的井点降水施工，顺利实现了基坑降水，保证基础施工的质量，缩短了工期，达到预期目标，为后面的风机基础施工打下了坚实的基础，取得了显著的经济效益和社会效益。

经济效益：

全部基础施工完成后，节约费用约28万。

①基坑节约挖方 约9000方，节约约11万

②节约支撑：4万

③工期效益：节约模板租赁费，加快工期，实现效益8万。

④节约钢板桩的材料及安装费：5万

社会效益：

①基坑内水位下降到基底标高-5m，保证了基坑顺利开挖，地基承载力经检测，也达到了设计要求。

②减少了大量弃方，少占耕地，有利于保护农作物。

③减少工人劳动强度，保证了施工质量，有效缩短工期。

④整个降水过程只用了10天，前3天降水效果明显，水位已经达要求，为了巩固水位，降水持续进行，确保基础施工。这样加快了施工进度，为项目后续的基坑开挖、基础施工，提供了有效的模式，为提前完成工程鉴定了基础

结束语：

1、运用轻型井点降水，研究合理的施工工艺，提前降低基坑范围内的地下水位，保证基坑开挖及基础混凝土施工，有效缩短工期。

2、地质状况：基坑土质为细砂土，且地下水位较高。用明排法排水时易夹砂带泥，随水流失发生流砂现象。用井点降水法施工，可以完全克服流砂造成地基虚空。

3、井点降水能从根本上降低地下水位，形成稳定的降落曲线，稳定土臂，土壤疏干，抗剪强度增加。

4、基坑开挖可将坡度改陡，减少挖方和填方量，可不进行支撑。

5、基坑井点降水后，因浮力减少，增大压实的密度，有利于增大地基强度，可弥补地基承载力底的缺陷。

参考文献：

[1]陈小华，李小平.河道生态护坡关键技术及其生态功能[J].生态学报，2007，（3）.1168-1176.doi：10.3321/j.issn：1000-0933.2007.03.043.

[2]何蘅，陈德春，魏文白.生态护坡及其在城市河道整治中的应用[J].水资源保护，2005，（6）.56-58.doi：10.3969/j.issn.1004-6933.2005.06.015

（作者单位：中国电建集团贵州工程有限公司）