輕型井點在基坑降水工程中的應用

查湘義

摘要：輕型井點作為人工降低地下水位的主要方法，在建筑工程和給排水構筑物基坑施工中得到廣泛的應用。基于輕型井點在施工的重要作用，論述了輕型井點組成、布置及其應用現狀，并對施工中的要點進行了探討，以供工程技術人員參考。

關鍵詞：輕型井點；基坑；降水；現狀

隨著污水處理率的逐步加大，各種大型的污水處理工程在不斷的興建當中，給排水管道及各類構筑物規模不斷擴大，埋置深度也在不斷加深，因此在基坑開挖過程中，地下水防治問題十分突出。特別是在南方地區，地下水豐裕，在沿江沿河沿海等地區開挖基坑，往往需要解決基坑護壁和降低地下水位的問題，降水已是基坑開挖施工中的重要施工內容。目前，基坑降水的主要方法有明溝排水和人工降低下水水位方法，而人工降低地下水位方法中，輕型井點以其工期短、成本低、施工方便等優點而得到廣泛的應用。輕型井點降水是在基坑或溝槽開挖之前，在基坑周邊布置井點管，利用真空泵或射流泵等將地下水抽送到地面，然后用水泵排走，從而達到降低地下水位，形成干槽的施工條件。

1 輕型井點的組成

輕型井點主要由濾水管、井點管、集水總管、彎聯管和抽水設備組成。按照水流方向，地下水先進入濾水管，然后流經井點管，通過彎聯管匯集到集水總管，最后由水泵將水進行排放。濾水管埋在含水層中，一般采用直徑為38～55mm的鍍鋅鋼管，上面開有直徑為8～12mm的小孔，呈梅花狀布置，濾水管埋設在含水層里時，外面必須包有濾水網，以防止含水層中土壤顆粒進入井點管中。井點管直徑和濾水管相同，和濾水管管箍連接，埋設深度應經過計算確定。集水總管匯集地下水的，管徑大于井點管的管徑，一般為100～150mm，采用法蘭連接，集水總管上設有短管，通過彎聯管和井點管相連。抽水設備一般為射流泵或真空泵等，也可采用自引式抽水設備。

2 輕型井點的布置

輕型井點的布置主要包括平面布置、高程布置、井點數量和間距的布置等。對于管道溝槽開挖時，井點管可以采用單排或雙排布置，對于基坑可以采用環形布置。高程布置主要是確定井點管的埋深，即濾水管底到集水總管埋置面的高差。此高差包括四個部分，第一部分是井點管埋設面到基坑底面的高差，第二部分是降水后的水位到基坑底面的距離，第三部分是水力坡降的高差，第四部分是濾水管的長度。井點管的埋設深度應根據降水深度、含水層的厚度以及集水總管埋置面的高程確定。井點管的數量是根據含水層的總涌水量除以單根井點管的涌水量得到的，與井點管的管徑、濾水管的長度、含水層滲透系數、含水層的厚度、水位降深等因素有關，最后由井點系統的長度和數量可以確定井點管的間距。

3 輕型井點的工程應用

[JP2]江蘇省泰州市遠東大道污水管道深基坑工程，全長約2.6km，[JP]工程雨污管道埋深為1.9～6.4m，淤泥質粉質粘土的厚度在2.30～16.10m之間。本工程地下水位高，管道位于淤泥質粉質粘土層，當挖深小于5m時，采用放坡開挖，深度大于5m以后，為了減少土方開挖量和保證坑壁穩定，采用鋼板樁支撐護壁。整個工程，由于地下水位為2.00m處，管道埋深基本處于含水層中，因此采用輕型井點降低地下水位的方法進行人工降水，確保工程安全施工。根據工程具體情況，首先開挖集水總管埋置面工作坑，盡量接近地下水位，井點管直徑選用5cm，離基坑壁1m處，根據井點管埋置深度計算方法算得埋置深度為5.7m，平面布置設置雙排井點系統。根據以上計算方法，算得試驗段井點管根數為96根，每排布置48根，井點間距2.1m，并設置4套泵站。降水實施后結果表明，經過8h的降水，能夠達到基坑作業要求，確保了施工質量和作業安全[1]。

北京市豐臺區大紅門地區某地下5 層車庫基坑施工，基坑底部埋深25.45m，地下水位埋深24.30m，含水層為6m 厚的卵石層。降水部位為電梯井、集水坑，一個降水單位長32.5m，寬15.5m，該地層地下水滲透性強、涌水量大。根據井點管埋深計算方法算得該參數為5.8m，實際取6m。單井涌水量為70m3/d，算得一個降水單元布置井點管124根，共計4個單元需要降水。井點管為雙層鋼管，采用套管錨桿鉆進，內外井分別為50mm和80mm，濾管用尼龍紗網纏繞。集水總管為100mm的鋼管，和井點管用軟管套接。采用真空泵抽水，離心泵揚水至地面。經過30h降水，地下水位降低值達到基坑施工要求，基坑干槽施工，且雙層井點管防止內管不被堵塞，保證了降水順利進行[2]。

4 輕型井點應用中應注意的問題

（1）輕型井點管在平面布置時，井點管距坑壁或溝槽上口應不少于1.0m，以防井點管漏氣破壞真空，井點管應露出地面0.2～0.3m，便于和集水總管連接；

（2）為了達到設計降水深度，濾水管埋深應低于槽底1m左右，降低后的地下水位線應比基坑底面低不少于0.5m，以保證施工安全；

（3）集水總管標高應盡量接近地下水位線，以提高井點降水效果和降低井管埋深。集水總管應沿水流方向設置上仰坡度，防止管道內部積氣，影響抽水效果；

（4）井點管周圍應回填砂石濾料，以增加地下水滲流性，提高降水效果，同時為了防止破壞真空，在井點管地面以下0.5～1m范圍內應用粘土封閉；

（5）井點系統使用過程中，應保證工作的連續性，并經常檢查管道是否有漏氣和淤塞情況，直至工程施工完畢并回填后方可拆除井點系統。

5 結語

輕型井點是人工降低地下水位方法中最為常用的一種方法，在基坑工程施工中不僅可以降低施工成本，減短了施工周期，更主要地是能夠解決在富含地下水環境中進行土方開挖時容易出現邊坡塌方、流砂、管涌等施工問題。在進行輕型井點設計和施工過程中，一定要按照規范要求進行布置、施工，一方面要保證地下水滲流順暢，不發生淤塞，同時要使井點系統不發生漏氣，保證系統降水效果；另外一方面要做好施工前的地質勘探，選擇合理的設計參數，做好井點系統的平面布置、高程布置和數量設置；最后，在降水的同時要進行實時觀測，保證附近的建筑物、道路等設施不因降水而受到損害，必要時應采取地下水回灌措施，保證地下水處于動態平衡。

參考文獻：

[1]辛建麗，金奇奇.輕型井點降水法在深基坑中的應用[J].溫州職業技術學院學報，2013，13（3）：5861.

[2]王力勇，任漢鋒，薛彥東.輕型井點法在卵石層基坑降水中的應用[J].施工技術，2016，45（6）：230231.