2.2　人工降低地下水位

人工降低地下水位排水就是在基坑（槽）開挖前，預先在含水層中布設一定數量的井點管進行抽水，并維持到坑（槽）土方回填。即利用抽水設備從中抽水，使地下水位降至坑底以下，直至基礎施工結束，回填土完成為止，如圖2.3所示。地下水位下降后形成降落漏，如果坑（槽）底位于降落漏斗以上，就基本消除了地下水對施工的影響。地下水位是在坑開挖前預先降低的。

人工降低地下水位一般有輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點、深井井點等方法。本節主要闡述輕型井點降低地下水位。各類井點適用范圍如表2.3所示。

2.2.1　輕型井點

輕型井點又分為單層輕型井點和多層輕型井點兩種。

單層輕型井點適用于粉砂、細砂、中砂、粗砂等，滲透系數為0.1～50m/d，降深小于6m。多層輕型井點適用滲透系數為0.1～50m/d，降深為6～12m。輕型井點降水效果顯著，應用廣泛，并有成套設備可選用。

1.輕型井點的組成

輕型井點由濾水管、井點管、彎聯管、總管和抽水設備組成，如圖2.4所示。

（1）濾水管

濾水管是輕型井點的重要組成部分，埋設在含水層中，一般采用直徑38～55mm，長1～2m的鍍鋅鋼管制成，管壁上呈梅花狀鉆5.0mm的孔眼，間距為30～40mm。

濾水管的進水管面積按下式計算：

A=2mπrdLL　　　　　（2.3）

式中：A——濾水管進水面積（m2）；

m——孔隙率，一般取20％～30％；

rd——濾水管半徑（m）；

LL——濾水管長度（m）。

為了防止土顆粒進入濾水管，濾水管外壁應包濾水網。濾水網的材料和網眼規格應根據含水層中土顆粒粒徑和地下水水質而定。一般可用黃銅絲網、鋼絲網、尼龍絲網、玻璃絲等制成。濾網一般包兩層，內層濾網網眼為30～50個/cm2，外層濾網網眼為3～10個/cm2。為避免濾孔淤塞使水流通暢，在濾水管與濾網之間用10號鋼絲繞成螺旋形將其隔開，濾網外面再圍一層6號鋼絲。也有用棕代替濾水網包裹濾水管，這樣可以降低造價。濾水管下端用管堵封閉，也可安裝沉砂管，使地下水中夾帶的砂粒沉積在沉砂管內。濾水管的構造如圖所示

為了提高濾水管的進水面積，防止土顆粒涌入井點內，提高土的豎向滲透性，可在濾水管周圍建立直徑40～50cm的過濾層，如圖2.6所示。

（2）井管

井管一般采用鍍鋅鋼管制成，管壁上不設孔眼，直徑與濾水管相同，其長度視含水層埋設深度而定，井管與濾水管間用管箍連接。

（3）彎聯管

彎聯管用于連接井管和總管，一般采用內徑38～55mm的加固橡膠管，該種彎聯管安裝和拆卸都很方便，允許偏差較大。也可采用彎頭管箍等管件組裝而成，該種彎聯管氣密性較好，但安裝不方便。

（4）總管

總管一般采用直徑為100～150mm的鋼管，每節長為4～6m，在總管的管壁上開孔焊有直徑與井管相同的短管，用于彎聯管與井管的連接，短管的間距應與井點布置間距相同，但是由于不同的土質、不同降水要求，所計算的井點間距不同，因此在選購時，應根據實際情況而定。總管上短管間距通常按井點間距的模數而定，一般為1.0～1.5m，總管間采用法蘭連接。

（5）抽水設備

輕型井點通常采用射流泵或真空泵抽水設備，也可采用自引式抽水設備。射流式抽水設備是由水射器和水泵共同工作來實現的，其設備組成簡單，工作可靠，減少泵組的壓力損失，便于設備的保養和維修。射流式抽水設備如圖2.7所示。離心水泵從水箱抽水，水經水泵加壓后，高壓水在射流器的噴口出流形成射流，產生一定的真空度，使地下水經井管、總管進入射流器，經過能量變換，將地下水提升到水箱內，一部分水經過水泵加壓，使射流器工作，另一部分水經水管排除。

真空式抽水設備是真空泵和離心泵聯合機組，真空式抽水設備的地下水位降落深度為5.5～6.5m。此外，抽水設備組成復雜，連接較多，不容易保證降水的可靠性。

自引式抽水設備是用離心水泵直接自總管抽水，地下水位降落深度僅為2～4m。

無論采用哪種抽水設備，為了提高水位降落深度，保證抽水設備的正常工作，除保證整個系統連接的嚴密性外，還要在地面下1.0m深度的井管外填黏土密封，避免井點與大氣相通，破壞系統的真空。

2.輕型井點設計

輕型井點的設計包括：平面布置、高程布置、涌水量計算、井點管的數量、間距和抽水設備的確定等。井點計算由于受水文地質和井點設備等諸多因素的影響，所計算的結果只是近似數值，對重要工程，其計算結果必須經過現場試驗進行修正。

（1）輕型井點布置

總的布置原則是所有需降水的范圍都包括在井點圍圈內，若在主要構造物基坑附近有一些小面積的附屬構筑物基坑，應將這些小面積的基坑包括在內。井點布置分為平面布置和高程布置。

①平面布置：根據基坑平面形狀與大小、土質和地下水的流向，降低地下水的深度等要求而定。當溝槽寬小于2.5m，降水深小于4.5m時，可采用單排線狀井點（見圖2.8），布置在地下水流的上游一側；當基坑或溝槽寬度較大，或土質不良，滲透系數較大時，可采用雙排線狀井點，如圖2.9所示；當基坑面積較大時，應用環形井點，如圖2.10所示。挖土運輸設備出入道路處可不封閉。

·井點的布置：井點應布置在坑（槽）上口邊緣外1.0～1.5m，布置過近，影響施工進行，而且可能使空氣從坑（槽）壁進入井點系統，使抽水系統真空破壞，影響正常運行。井點的埋設深度應滿足降水深度要求。

·總管布置：為提高井點系統的降水深度，總管的設置高程應盡可能接近地下水位，并應以1‰～2‰的坡度坡向抽水設備，當環圍井點采用多個抽水設備時，應在每個抽水設備所負擔總管長度分界處設閥門將總管分段，以便分組工作。

·抽水設備的布置：抽水設備通常布置在總管的一端或中部，水泵進水管的軸線盡量與地下水位接近，常與總管在同一標高上，水泵軸線不低于原地下水位以上0.5～0.8m。

·觀察井的布置：為了了解降水范圍內的水位降落情況，應在降水范圍內設置一定數量的觀察井，觀察井的位置及數量視現場的實際情況而定，一般設在基坑中心、總管末端、局部挖深處等位置。

②高程布置：井點管的埋設深度應根據降水深度、儲水層所在位置、集水總管的高程等決定，但必須將濾管埋入儲水層內，并且比所挖基坑或溝槽底深0.9～1.2m。集水總管標高應盡量接近地下水位線并沿抽水水流方向有0.25‰～0.5‰的上仰坡度，水泵軸心與總管齊平。

井點管埋深可按下式計算，如圖2.11所示。

H=H1+Δh+iL+I　　　　　（2.4）

式中：H——井點管埋置深度（m）；

Hl——井點管埋設面至基坑底面的距離（m）；

Δh——降水后地下水位至基坑底面的安全距離（m），一般為0.5～1m；

i——水力坡度，與土層滲透系數、地下水流量等因素有關，根據揚水試驗和工程實測確定。對環狀或雙排井點可取1/15～1/10；對單排線狀井點可取1/4；環狀井點外取1/10～1/8；

L——井點管中心至最不利點（溝槽內底邊緣或基坑中心）的水平距離（m）；

I——濾管長度（m）。

井點露出地面高度，一般取0.2～0.3m。輕型井點的降水深度以不超過6m為宜。若求出的H值大于6m，則應降低井點管和抽水設備的埋置面；若仍達不到降水深度的要求，可采用二級井點或多級井點，如圖2.12所示。

根據施工經驗，兩級井點降水深度遞減0.5m左右。布置平臺寬度一般為1.0～1.5m。

（2）涌水量計算

井點涌水量采用裘布依公式近似地按單井涌水量算出。工程實際中，井點系統是各單井之間相互干擾的井群，井點系統的涌水量顯然較數量相等互不干擾的單井的各井涌水量總和小。工程上為應用方便，按單井涌水量作為整個井群的總涌水量，而單井的直徑按井群各個井點所環圍面積的直徑計算。由于輕型井點的各井點間距較小，可以將多個井點所封閉的環圍面積當作一口鉆井，即以假想環圍面積的半徑代替單井井徑計算涌水量。

無壓完整井的涌水量，如圖2.13所示。

Q=1.366K（2H-S）S/（lgR-lgX0）　　　　　（2.5）

式中：Q——井點系統總涌水量（m3/d）；

K——滲透系數（m），

S——水位降深（m）；

H——含水層厚度（m）；

R——影響半徑（m）；

X0——井點系統的假想半徑（m）。

無壓非完整井的涌水量，如圖2.14所示。工程上遇到的大多為潛水非完整井，其涌水量可按下式計算：

Q'=BQ　　　　　（2.6）

式中：Q——潛水非完整井涌水量；

B——校正系數；

B=（LL/h）1/2/[（2h-LL）/h]1/4　　　　　（2.7）

式中：h——地下水位降落后井點中水深（m）；

B——濾水管長度（m）。

也可以簡化計算，仍按公式2.5計算，只是將式中的H換成H0，即

Q=1.366K（2H0-S）S/（lgR-lgX0）　　　　　（2.8）

式中：H0——含水層有效帶的深度（m），如表2.4所示。其他參數意義同前。

（3）涌水量計算中有關參數的確定

①滲透系數K。以現場抽水試驗取得較為可靠，若無資料時可按表2.5所示數值選用。

當含水層不是均一土層時，滲透系數可按各層不同滲透系數的土層厚度加權平均計算。

式中：K1，K2，…，Kn——不同土層的滲透系數（m/d）；

nl，n2，…，nn——含水層不同土層的厚度（m）。

②影響半徑R。確定影響半徑常用3種方法：直接觀察、用經驗公式計算、經驗數據。

以上3種方法中，直接觀察是精確的方法，通常單井的影響半徑比井點系統的影響半徑小。所以，根據單井抽水試驗確定影響半徑是偏于安全的。

用經驗公式計算影響半徑：

R=1.95S（KH）1/2　　　　　（2.10）

③環圍面積的半徑X0的確定。井點所封閉的環圍面積為非圓形時，用假想半徑確定X0，假想半徑X0的圓稱為假想圓。這樣根據井點位置的實際尺寸就容易確定了。

當井點所環圍的面積近似正方形或不規則多邊形時，假想半徑為：

X0=（F/π）1/2　　　　　（2.11）

式中：X0——假想半徑（m）；

F——井點所環圍的面積（m2）。

當井點所環圍的面積為矩形時，假想半徑X0按下式計算：

X0=a（L+B）/4　　　　　（2.12）

式中：L——井點系統的總長度（m）；

B——環圍井點總寬度（m）；

a——系數，如表2.6所示。

當L/B>5時，不能用一個假想圓計算，而應劃分為若干個假想圓。

狹長的坑（槽），一般B=0，即

X0=L/4　　　　　（2.13）

L值愈大，即井點系統長度愈大；但當L>1.5R時，宜取L=1.5R為一段進行計算。

（4）井點數量和井點間距的計算

井點數量：

n=1.1Q/q　　　　　（2.14）

式中：n——井點根數；

Q——井點系統涌水量（m3/d）；

q——單個井點的涌水量（m3/d）。

q值按下式計算：

q=65πdLL（K）1/3　　　　　（2.15）

式中：d——濾水管直徑（m）；

LL——濾水管長度（m）；

K——滲透系數（m/d）。

井點管的間距

D=L1/（n-1）　　　　　（2.16）

式中：L1——總管長度（m），對矩形基坑的環形井點，L1=2（L+B）；雙排井點，L1=2L等；D值求出后要取整數，并應符合總管接頭的間距。

井點數量與間距確定以后可根據下式校核所采用的布置方式是否能將地下水位降低到規定的標高，即h值是否不小于規定的數值。

式中：h——濾管外壁處或坑底任一點的動水位高度（m），對完整井算至井底，對非完整井算至有效帶深度；

x1，…，xn——所核算的濾管外壁或坑底任意點至各井點管的水平距離（m）。

（5）確定抽水設備

常用抽水設備有真空泵（干式、濕式）、離心泵等，一般按涌水量、滲透系數、井點數量與間距來確定。水泵流量應按倍涌水量計算。

3.輕型井點施工、運行及拆除

輕型井點系統的安裝順序：測量定位；敷設集水總管；沖孔；沉放井點管；填濾料；用彎聯管將井點管與集水總管相連；安裝抽水設備；試抽。井點管埋設有射水法、套管法、沖孔或鉆孔法。

（1）射水法

井點管下設射水球閥，上接可旋動節管與高壓膠管、水泵等，如圖2.15所示。沖射時，先在地面井點位置挖一小坑，將射水式井點管插入，利用高壓水在井管下端沖刷土體，使井點管下沉。下沉時，隨時轉動管子以增加下沉速度并保持垂直。射水壓力一般為0.4～0.6MPa。當井點管下沉至設計深度后取下軟管，與集水總管相連，抽水時，球閥自動關閉。沖孔直徑不小于300mm，沖孔深度應比濾管深0.5～1m，以利沉泥。井點管與孔壁間應及時用潔凈粗砂灌實，井點管要位于砂濾中間。灌砂時，管內水面應同時上升，否則可向管內注水，水如很快下降，則認為埋管合格。

（2）套管法

套管法沖設備由套管、翻漿管、噴射頭和儲水室四部分組成，如圖2.16所示。套管直徑150～200mm（噴射井點為300mm），一側每1.5～2.0m設置250mm×200mm排泥窗口，套管下沉時，逐個開閉窗口，套管起導向、護壁作用。儲水室設在套管上、下，用4根ф38mm鋼管上下聯結，其總截面積是噴嘴面積總和的3倍。為了加快翻漿速度及排除土塊，在套管底部內安裝兩根ф25mm壓縮空氣管，噴射器是該設備的關鍵部件，由下層儲水室、噴嘴和沖頭三部分組成。套管沖槍的工作壓力隨土質情況加以選擇，一般取0.8～0.9MPa。

當沖孔至設計深度，繼續給水沖洗一段時間，使出水含泥量在5％以下。此時，于孔底填一層砂礫，將井點管居中插入，在套管與井點管之間分層填入粗砂并逐步拔出套管。

（3）沖孔或鉆孔法

采用直徑為50～70mm的沖水管或套管式高壓水沖槍沖孔，或用機械、人工鉆孔后再沉放井點管。沖孔水壓采用0.6～1.2MPa。為加速沖孔速度，可在沖管兩旁設置兩根空氣管，將壓縮空氣接入。所有井點管在地面以下0.5～1.0m的深度內，應用黏土填實以防漏氣。井點管埋設完畢，應接通總管與抽水設備進行試抽，檢查有無漏氣、淤塞等異常現象。輕型井點使用時，應保證連續不斷地抽水，并準備雙電源或自備發電機。

井點系統使用過程中，應繼續觀察出水是否澄清，并應隨時做好降水記錄，一般按表2.7填寫。

井點系統使用過程中，應經常觀測系統的真空度，一般不應低于55.3～66.7kPa，若出現管路漏氣，水中含砂較多等現象時，應及早檢查，排除故障，保證井點系統的正常運行。

坑（槽）內的施工過程全部完畢并在回填土后，方可拆除井點系統，拆除工作是在抽水設備停止工作后進行，井管常用起重機或吊鏈將井管拔出。當井管拔出困難時，可用高壓水進行沖刷后再拔。拆除后的濾水管、井管等應及時進行保養檢修，存放指定地點，以備下次使用。井孔應用砂或土填塞，應保證填土的最大干密度滿足要求。

4.輕型井點工程實例

【工程案例】某地建造一座地下式水池，其平面尺寸為10m×10m。基礎底面標高為12.00m，自然標高為17.00m，根據地質勘探資料，地面以下1.5m以上為亞黏土，以下為8m厚的細砂土，地下水靜水位標高為15.00m，土的滲透系數為5m/d，試進行輕型井點系統的布置與計算。

【解】根據本工程基坑的平面形狀及降水深度不大，擬定采用環狀單排布置，如圖2.17所示。

井管、濾水管選用直徑為50mm的鋼管，布設在距基坑上口邊緣外1.0m，總管布置在距基坑上口邊緣外1.5m，總管底埋設標高為16.4m，彎聯管選用直徑50mm的彎聯管。

井點埋設深度（不包括濾管）的確定：

H≥H1+Δh+iL

式中：H1——井點管埋設面至基坑底面的距離：16.4-12=4.4m；

Δh——降落后水位距坑底的距離，取1.0m；

i——降水曲線坡度，環狀井點取1∶10；

L——井點中心距基坑中心的距離，基坑側壁邊坡率n=0.5，邊坡的水平投影為

H1×n=4.4×0.5=2.2m，則L=5+2.2+1.0=8.2m

所以　　　H≥4.4+1.0+0.1×8.2=6.22m

則井管的長度取7m。據安裝要求，井點露出地面0.2m，則7-0.2=6.8m>6.22m，滿足要求。

濾水管選用長度為1.0m。

由于土層的滲透系數不大，初步選定井點間距為0.8m，總管直徑選用150mm的鋼管，總長度為

4×（2×2.2+10+2×1.5）=4×17.4=69.6m

抽水設備選用兩套，其中一套備用，布置見圖2.17，核算如下：

（1）涌水量計算按無壓非完整井計算，采用式（2.8）。其中：

S=（15.00-12.00）+1.0+6.8-6.22=4.58m

濾水管LL=1.0m，根據表2.4，按S/（S+LL）=4.58/5.58=0.82，查得：

H0=1.85（S+LL）=1.85（4.58+1.0）=10.32m>（1.5+8）-（17.2-15）=7.3m，取7.3m。

影響半徑按式（2.10）計算，其中K=5（m/d）

R=1.95S（KH）1/2=1.95×4.58×（5×7.3）1/2=53.96m

假想半徑按式（2.11）計算，即：

X0=（F/π）1/2=[（2×2.2+10+2×1.5）2/3.14]1/2=9.82m

故，井的涌水量為：

Q=1.366×5（2×7.3-4.58）×4.58/（lg53.96-lg9.82）=423.59（m3/d）

（2）井點數量與間距的計算。

單井出水量按式（2.15）計算：

q=65πdLL（K）1/3=65×3.14×0.05×1.0×（5）1/3=17.45（m3/d）

井點數量按式（2.4）計算：n=1.1×（423.59/17.45）=27根

井點管間距按式（2.16）計算：D=65.6/（27-1）=2.52m（取2.4m）

抽水設備選擇。抽水量為Q=423.59m3/d=17.65m3/h，井點系統真空值取80kPa。選用兩套QJD-45射流式抽水設備。

5.輕型井點降水技術交底

（1）工程概況

某清水池容積8000m3，土方工程采用機械施工大開挖施工方案，開挖面積40m×58m，開挖深度為5.2m，地下水位為15.00m。本場地地質構造復雜，由東向西發現有古道路、古河道及新近代沖積物為沉積軟弱黏性土層，均橫向穿越本場地，地質柱狀表如表2.8所示。

由于開挖深度較大，地下水位高，在土方開挖前，設計要求進行人工降水，以保證施工質量和順利進行施工，施工組織設計確定降水方案為輕型井點降水及井點布置。

（2）準備工作

①施工機具：

·濾管：ф50mm，壁厚3.0mm無縫鋼管，長2.8m，一端用厚為4.0mm鋼板焊死，在此端1.4m長范圍內，在管壁上鉆有ф15mm的小圓孔，孔距為25mm，外包兩層濾網，濾網采用編織布，外再包一層網眼較大的尼龍絲網，每隔50～60mm用10號鋼絲綁扎一道，濾管另一端與井點管進行連接。

·井點管：ф50mm，壁厚為3.0mm無縫鋼管，長6.2m。

·連接管：膠皮管，與井點管和總管連接，采用8號鋼絲綁扎，應扎緊以防漏氣。

·總管：ф102mm鋼管，壁厚為4mm，每節長度為4～5m，用法蘭盤加橡膠墊圈連接，防止漏氣、漏水。

·抽水設備：3BA-35單級單吸離心泵，共5臺，其中兩臺備用，自制反射水箱。

·移動機具：自制移動式井架、牽引能力為6t的絞車。

·鑿孔沖擊管：ф219mm×8mm的鋼管，由加工廠自制，其長度為10m。

·水槍：ф50mm×5mm無縫鋼管，下端焊接一個ф16mm的槍頭噴嘴，上端彎成大約直角，且伸出沖擊管外，與高壓膠管連接。

·蛇形高壓膠管：壓力應達到1.50MPa以上，長120m。

·高壓水泵：100TSW-7高壓離心泵，配備一個壓力表，做下井管之用。

②材料：粗砂與豆石，不得采用中砂，嚴禁使用細砂，以防堵塞濾管網眼。

③技術準備：詳細查閱工程地質報告，了解工程地質情況，分析降水過程中可能出現的技術問題和采取的對策。鑿孔設備與抽水設備檢查。

④平整場地：為了節省機械施工費用，不使用履帶式吊車，采用碎石樁振沖設備的自制簡易車架，因此場地平整度要高一些，設備進場前進行場地平整，以便于車架在場地內移動。

（3）井點安裝

①安裝程序：井點放線定位—安裝高位水泵—鑿孔安裝埋設井點管—布置安裝總管—井點管與總管連接—安裝抽水設備—試抽與檢查—正式投入降水程序。

②井點管埋設：根據建設單位提供測量控制點，測量放線確定井點位置，然后在井位先挖一個小土坑，深大約500mm，以便于沖擊孔時集水，埋管時灌砂，并用水溝將小坑與集水坑連接，以便于排泄多余水。用絞車將簡易井架移到井點位置，將套管水槍對準井點位置，啟動高壓水泵，水壓控制在0.4～0.8MPa，在水槍高壓水射流沖擊下套管開始下沉，并不斷地提升與降落套管和水槍。一般含砂的黏土，按以往經驗，套管落距在1000mm之內，在射水與套管沖切作用下，大約在10～15min，井點管可下沉10m左右，若遇到較厚的純黏土時，沉管時間要延長，此時可采取增加高壓水泵的壓力，以達到加速沉管的速度。沖擊孔的成孔直徑應達到300～350mm，保證管壁與井點管之間有一定間隙，以便于填充砂石，沖孔深度應比濾管設計安置深度深500mm以上，以防止沖擊套管提升拔出時部分土塌落，并使濾管底部存有足夠的砂石。

鑿子沖擊管上下移動時應保持垂直，這樣才能使井點降水井壁保持垂直，若在鑿孔時遇到較大的石塊和磚塊，會出現傾斜現象，此時成孔的直徑也應盡量保持上下一致。

井孔沖擊成型后，應拔出沖擊管，通過單滑輪，用繩索拉起井點管插入，井點管的上端應用木塞塞住，以防砂石或其他雜物進入，并在井點管與孔壁之間填灌砂石濾層。該砂石濾層的填充質量直接影響輕型井點降水的效果，應注意砂石必須采用粗砂，以防止堵塞濾管的網眼；濾管應放置在井孔的中間，砂石濾層的厚度應在60～100mm之間，以提高透水性，并防止土粒滲入濾管堵塞濾管的網眼。填砂厚度要均勻，速度要快，填砂中途不得中斷，以防孔壁塌土；濾砂層的填充高度，至少要超過濾管頂以上1000～1800mm，一般應填至原地下水位線以上，以保證土層水流上下暢通；井點填砂完后，井口以下1.0～1.5m用黏土封口壓實，防止漏氣而降低降水效果。

③沖洗井管：將ф15～30mm的膠管插入井點管底部進行注水清洗，直到流出清水為止。應逐根進行清洗，避免出現“死井”。

④管路安裝：首先沿井點管外側，鋪設集水干管，并用膠墊螺栓把干管連接起來，主干管連接水箱水泵，然后拔掉井點管上端的木塞，用膠管與主管連接好，再用10號鋼絲綁好，防止管路不嚴漏氣而降低整個管路的真空度。主管路的流水坡度按坡向泵房5‰的坡度，并用磚將主干管墊好，并做好冬季降水防凍保溫。

⑤檢查管路：檢查集水干管與井點管連接的膠管的各個接頭在試抽水時是否有響聲漏氣現象，發現這種情況應重新連接或用油膩子堵塞，重新擰緊法蘭盤螺栓和膠管的鋼絲，直至不漏氣為止。在正式運轉抽水之前必須進行試抽，以檢查抽水設備運轉是否正常，管路是否存在漏氣現象。在水泵進水管上安裝一個真空表，在水泵的出水管上安裝一個壓力表。為了觀測降水深度是否達到施工組織設計所要求的降水深度，在基坑中心設置一個觀測井點，以便于通過觀測井點測量水位，并描繪出降水曲線。在試抽時，應檢查整個管網的真空度，當真空度達到550mmHg（73.33kPa）時，方可進行正式投入抽水。

（4）抽水

輕型井點管網全部安裝完畢后進行試抽。當抽水設備運轉一切正常后，整個抽水管路無漏氣現象，可以投入正常抽水作業。開機一個星期后將形成地下降水漏斗，并趨向穩定，土方工程可在降水10天后開工。

（5）注意事項

土方挖掘運輸車道不設置井點，這并不影響整體降水效果。在正式開工前，由電工及時辦理用電手續，并做好備用電源，保證在抽水期間不停電。因為抽水應連續進行，特別是開始抽水階段，時停時抽，井點管的濾網易于阻塞，出水混濁。同時，由于中途長時間停止抽水，造成地下水位上升，會引起土方邊坡塌方等事故。

輕型井點降水應經常進行檢查，其出水規律應“先大后小，先混后清”。若出現異常情況，應及時進行檢查。在抽水過程中，應經常檢查和調節離心泵的出水閥門以控制流水量，當地下水位降到所要求的水位后，減少出水閥門的出水量，盡量使抽吸與排水保持均勻，達到細水長流。真空度是輕型井點降水能否順利進行降水的主要技術指數，現場設專人經常觀測，若抽水過程中發現真空度不足，應立即檢查整個抽水系統有無漏氣環節，并應及時排除。

在抽水過程中，特別是開始抽水時，應檢查有無井點管淤塞的死井，可通過管內水流聲、管子表面是否潮濕等方法進行檢查；如“死井”數量超過10％，則嚴重影響降水效果，應及時采取措施，采用高壓水反沖洗處理。在打井點之前應踏勘現場，若發現場內表層有舊基礎、隱性墓地應及早處理。

本工程場地黏土層較厚，沉管速度會較慢，當超過常規沉管時間時，可采取增大水泵壓力，大約在1.0～1.4MPa，但不要超過1.5MPa。

主干管應按本交底做好流水坡度，流向水泵方向。本工程土方開挖后期已到冬季，應做好主干管保溫，防止受凍。

基坑周圍上部應挖好排水溝，防止雨水流入基坑。

井點位置應距坑邊2～2.5m，以防止井點設置影響邊坑土坡的穩定性。水泵抽出的水應按施工方案設置的明溝排出，離基坑越遠越好，以防止地表水滲下回流，影響降水效果。

由于本工程場地內的黏土層較厚，將影響降水效果。因為黏土的透水性能差，上層水不易滲透下去，采取套管和水槍在井點軸線范圍之外打孔，用與埋設井點管相同的成孔作業方法，井內填滿粗砂，形成2～3排砂樁，使地層中上下水貫通。在抽水過程中，由于下部抽水，上層水因重力作用和抽水產生的負壓，上層水系很容易漏下去，將水抽走。

由于地質情況比較復雜，工程地質報告與實際情況往往不符，應因地制宜采取相應措施，并向公司技術科通報。

2.2.2　噴射井點

工程上，當坑（槽）開挖較深，降水深度大于6.0m時，單層輕型井點系統不能滿足要求時，可采用多層輕型井點系統。但是，多層輕型井點系統存在著設備多、施工復雜、工期長等缺點，此時，宜采用噴射井點降水。降水深度可達8～12m。在滲透系數為3～20m/d的砂土中應用本法最為有效。滲透系數為0.1～3m/d的粉砂淤泥質土中效果也較顯著。

根據工作介質不同，噴射井點分為噴氣井點和噴水井點兩種，目前多采用噴水井點。

1.噴射井點設備

（1）噴射井點系統組成

噴射井點設備由噴射井管、高壓水泵及進水排水管路組成，如圖2.18所示。噴射井管有內管和外管，在內管下端設有噴射器與濾管相連。高壓水（0.7～0.8MPa）經外管與內管之間的環形空間，并經噴射器側孔流向噴嘴。由于噴嘴處截面突然縮小，壓力水經噴嘴以很高的流速噴入混合室，使該室壓力下降，造成一定的真空度。此時，地下水被吸入混合室與高壓水匯合，流經擴管。由于截面擴大，水流速度相應減小，使水的壓力逐漸升高，沿內管上升經排水總管排出。高壓水泵宜采用流量為50～80m3/h的多級高壓水泵，每套約能帶動20～30根井管。

（2）噴射井點布置

噴射井點的平面布置，當基坑寬小于10m時，井點可作單排布置，當大于10m時，可作雙排布置；當基坑面積較大時，宜采用環形布置。井點距一般采用1.5～3m。

噴射井點高程布置及管路布置方法和要求與輕型井點基本相同。

2.噴射井點的施工與使用

噴射井點的施工順序：安裝水泵及進水管路；敷設進水總管和回水總管，沉設井點管并灌填砂濾料，接通進水總管后及時進行單根井點試抽、檢驗；全部井點管沉設完畢后，接通回水總管，全面試抽，檢查整個降水系統的運轉狀況及降水效果，然后讓工作水循環進行正式工作。

噴射井點埋設時，宜用套管沖孔、加水及壓縮空氣排泥。當套管內含泥量小于5％時方可下井管及灌砂，然后再將套管拔起。下管時水泵應先開始運轉，以便每下好一根井管，立即與總管接通（不接回水管），之后及時進行單根試抽排泥，并測定真空度，待井管出水變清后為止，地面測定真空度不宜小于93300Pa。全部井點管埋設完畢后，再接通回水總管，全面試抽，然后讓工作水循環，進行正式工作。各套進水總管均應用閥門隔開，各套回水總管應分開。開泵時，壓力要小于0.3MPa，以后再逐漸正常。抽水時若發現井管周圍有泛砂冒水現象，應立即關閉井點管進行檢修。工作水應保持清潔，試抽兩天后應更換清水，以減輕工作水對噴嘴及水泵葉輪等的磨損。

3.噴射井點的計算

噴射井點的涌水量計算及確定井點管數量與間距，抽水設備等均與輕型井點計算相同，水泵工作水需用壓力按下式計算：

P=P0/A　　　　　（2.18）

式中：P——水泵工作水壓力（m）；

P0——揚水高度（m），即水箱至井管底部的總高度；

A——水高度與噴嘴前面工作水頭之比。

混合室直徑一般為14mm，噴嘴直徑為5～7mm。噴射井點出水量如表2.9所示。

2.2.3　電滲井點

在飽和黏土或含有大量黏土顆粒的沙性土中，土分子引力很大，滲透性較差。采用重力或真空作用的一般輕型井點排水，效果很差。此時，宜采用電滲井點降水。電滲井點適用滲透系數小于0.1m/d的土層中。

1.電滲井點的原理

電滲井點的基本原理就是根據膠體化學的雙電層理論，在含水的細土顆粒中，插入正負電極并通以直流電后，土顆粒即自負極向正極移動，水自正極向負極移動，這樣把井點沿坑槽外圍埋入含水層中，作為負極，導致弱滲水層中的黏滯水移向井點中，然后用抽水設備將水排除，以使地下水位下降。

2.電滲井點的布置

電滲井點布置如圖2.19所示。采用直流電源，電壓不宜大于60V。電流密度宜為0.5～1A/m；陽極采用DN50～DN75的鋼管或DN<25mm的鋼筋；負極采用井點本身。

正極和負極自成一列布置，一般正極布置在井點的內側，與負極并列或交錯，正極埋設應垂直，嚴禁與相鄰負極相碰。正極的埋設深度應比井點深50cm，露出地面0.2～0.4m，并高出井點管頂端，正負極的數量宜相等，必要時正極數量可多于負極數量。正負極的間距，一般采用輕型井點時，為0.8～1.0m，采用噴射井點時，為1.2～1.5m。

正負極應用電線或鋼筋連成電路，與電源相應電極相接，形成閉合回路，導線上的電壓降不應超過規定電壓的5％。因此，要求導線的截面較大，一般選用直徑6～10mm的鋼筋。

3.電滲井點的施工與使用

電滲井點施工與輕型井點相同。電滲井點安裝完畢后，為避免大量電流從表面通過，降低電滲效果，減少電耗，通電前應將地面上的金屬或其他導電物處理干凈。電路系統中應安裝電流表和電壓表，以便操作時觀察，電源必須設有接地線。

電滲井點運行時，為減少電耗，應采用間歇通電，即通電24h后，停電2～3h再通電；應按時觀測電流、電壓、耗電量及觀測井水位變化等，并做好記錄。

2.2.4　管井井點

管井適用于中砂、粗砂、礫砂、礫石等滲透系數為1～200m/d，地下水豐富的土、砂層或輕型井點不易解決的地方。

管井井點系統由濾水井管、吸水管、水泵等組成，如圖2.20所示。管井井點排水量大，降水深，可以沿基坑或溝槽的一側或兩側作直線布置，也可沿基坑外圍四周呈環狀布設。井中心距基坑邊緣的距離：采用沖擊式鉆孔用泥漿護壁時為0.5～1m；采用套管法時不小于3m。管井埋設的深度與間距，根據降水面積、深度及水層的滲透系數等而定，最大埋深可達10m，間距10～50m。

井管的埋設可采用沖擊鉆或螺旋鉆，泥漿或套管護壁。鉆孔直徑應比濾水井管大200mm以上。井管下沉前應進行清洗，并保持濾網的暢通，濾水井管放于孔中心，用圓木堵塞管口。壁與井管間用3～15mm礫石填充作過濾層，地面下0.5m以內用黏土填充夯實，高度不小于2m。

管井井點抽水過程中應經常對抽水機械的電動機、傳動軸、電流、電壓等進行檢查，對管井內水位下降和流量進行觀測和記錄。管井使用完畢，采用人工拔桿，用鋼絲繩導鏈將管口套緊慢慢拔出，洗凈后供再次使用，所留孔洞用砂礫回填夯實。

2.2.5　深井井點

當土的滲透系數大于20～200m/d，地下水有比較豐富的土層或沙層，要求地下水位降深較大時，宜采用深井井點，其構造如圖2.21所示。

1.深井井點系統的主要設備

（1）井管及濾水管

井管部分由DN200鋼管、混凝土管或塑料管等制成；濾水管可用鋼筋焊接骨架，外纏鍍鋅鋼絲并包孔眼為1～2mm的濾網，長2～3m。

（2）吸水管

用直徑50～100mm的膠皮管或鋼管制成，其底部裝有底閥，吸水管進口應低于管井內最低水位。

（3）水泵

一般多采用深井泵，每個管井設一臺，若因水泵吸水真空高度的限制，也可選用潛水泵。

2.管井布置及埋設

管井一般沿基坑（槽）外圍每隔一定距離設置一個，其間距為10～50m，管井中心距基坑（槽）上口邊緣的距離，依據鉆孔方法而定。

管井的埋深應根據降水面積和降水深度以及含水層滲透系數而定。

管井的埋設可采用回轉鉆成孔，亦可用沖擊鉆成孔。鉆孔直徑應比濾水管大200mm以上。井管放于孔中心，井壁與土壁間用3～15mm礫石填充濾層，地面以下0.5m內用黏土密封。

3.水泵設置

水泵的設置標高應根據降水深度和水泵最大吸水真空高度而定，若高度不夠，可設在基坑內。

計劃單

決策單

實施單

作業單

技術（質量）交底記錄

檢查單

評價單