海南雅居乐4号污水泵站轻型井点降水实例分析

海南雅居乐4号污水泵站轻型井点降水实例分析

邱道文

海南深勘勘察设计有限公司（深圳市勘察测绘院海南分院）海南海口570208

摘要：轻型井点降水速度快，施工简便，安全可靠，水位方便控制，已越来越被人们广泛的应用。本文结合海南雅居乐4号污水泵站工程成功的工程实例作简要介绍。

关键字：轻型井点；降水

轻型井点是沿基坑四周每隔一定间距布设井点管，井点管底部设置滤水管插入透水层，上部与集水总管进行连接，然后通过真空吸水泵将集水管内水抽出，从而达到降低基坑四周地下水位的效果，保证了基底的干燥无水，在施工过程中要不断的抽水，直至工程施工完毕。

工程概况：

海南雅居乐4号污水泵站，基坑底宽84m，长96m，基坑深4.5-6.7m。

勘察报告提供地层为：①层素填土：分布全场地。浅黄色，欠压实。填料成分主要是中砂、细砂。层顶标高4.19～5.21m，平均值4.59m；层顶埋深0.00m；层厚0.40～0.80m，平均值0.64。

②层中砂：分布全场地。浅黄、灰黄色，稍湿～饱和状，松散～稍密状，主要成份以石英质中粒、细粒为主，次圆状，粘粒含量3～8%。层顶标高3.64～4.61m，平均值3.95m；层顶埋深0.40～0.80m，平均值0.64m，层厚10.80～12.30m，平均值11.75m。

该项目采用轻型井点法降低地下水位，进行土方开挖和基坑、基础施工。

一、轻型井点的设计

轻型井点降水法施工的计算步骤为：

1.确定井点系统的布置方式（平面布置和高程布置）。

2.计算涌水量。

3.计算井点数量和井。

4.抽水设备选用。

（一）井点系统的布置

根据本工程地质情况和平面形状，轻型井点选用环形布置。基坑上口平面尺寸为96m×84m，布置环形井点。总管距基坑边缘1m，总管长度

L=[（96+2）+（84+2）]×2=368（m）

井点管的长度

H1=0m井点管埋设面至基坑底面的距离

H=0.5m基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离

L=42m井点管中心至基坑中心短边距离

Ι=1/10降水曲线坡度，与土的渗透系数、地下水流量等因素有关

l=0.6m滤水管长度

管的埋置深度H≥H1+h+iL=5.3m

井点管的长度=H+0.2=5.5m（0.2为井点管暴露在地面的长度）

井点管的类型

采用环形井点降水方案

（二）基坑涌水量计算

Q=1.366K（2H-S）S/（lgR-lgx0）

K:渗透系数（m/d）

H：含水层厚度（m）

R：抽水影响半径（m）

S：水位降低值（m）

x0:基坑的假想半径

群井井点（环形井点系统）涌水量Q=1.366K（2H-S）S/（lgR-lgx0）=7361.07m3

（三）井点数量和井距确定

单根井管出水量计算公式：q=68πd1K1/3=17.387m3/d

井点管根数计算：井点管根数N计算：N=1.1Q/q=466根（仅该区域第三级井点降水管数量）

井点间距D：D=2*（长+宽）/N=0.79m

（四）抽水设备选用

抽水设备所带动的总管长度为64m。选用W5型干式真空泵。所需的最低真空度为：

hK=10×（6+1.0）=70（KPa）

所需水泵流量：

Q1=1.1Q=1.1×570.6=628（m3/d）=26（m3/h）

所需水泵的吸水扬程：

Hs36+1.0=7（m）

根据Q1、Hs查表得知可选用2B31型离心泵。

二、轻型井点施工

轻型井点施工工艺：井点放线定位安装高压水泵凿孔安装埋设井点管布置安装总管井点管与总管连接安装抽水设备试抽与检查正式投入降水程序。

1.准备工作：根据现场情况，以及图纸要求确定井点管布置方位，提前准备好相关抽水设备，电缆线及电箱。

2.铺设总管：在基坑四周铺设315PVC集水总管，集水管铺设的标高，保证水由高向低流入沉砂池。

3.冲孔：根据建设单位提供的测量控制点，测量放线确定井点位置，然后在井位先挖一个小土坑，深大约500mm，以便于冲击孔时集水、埋管时灌砂，并用水沟将小坑与集水坑连接，以便排泄多余水。用高压水枪冲孔，孔径为300mm，插入孔深应超过设计深度500mm。

4.置管：井孔冲击成型后，应拔出冲击管，将井点管插入井孔，井点管的上端应用木塞塞住，以防砂石或其他杂物进入，井在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层。该砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果，应注意以下几点：

（1）砂石必须采用粗砂，以防止堵塞滤管的网眼。

（2）滤管应放置在井孔的中间，砂石滤层的厚度应在60～100mm之间，以提高透水性，并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。填砂厚度要均匀，速度要快，填砂中途不得中断，以防孔壁塌方。

（3）砂石滤层的填充高度，至少要超过滤管顶以上1000～1800mm一般应填至原地下水位线以上，以保证土层水流上下畅通。

（4）井点填砂后，井口以下1.0～1.5m用粘土封口压实，防止漏气而降低降水效果。

（5）进行冲洗井管，将φ15～30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗，直到流出清水为止。应逐根进行清洗，避免出现“死井”。

5.管路安装：井点管与φ50mm的连接管相连，通过链接管排入坑顶布置的φ300mm的积水总管，再由积水总管排入沉砂池内。管路连接时要防止管路不严漏气而降低整个管路的真空度。

6.试抽与检查抽水轻型井点管网全部安装完毕后进行试抽。当抽水设备运转一切正常后，整个抽水管路无漏气现象，可以投入正常抽水作业。

7.抽水：保证24小时人员值班进行抽水工作，及时发现问题及时解决进行处理，夜间抽水注意场地照明。

三、材料设备

井点管：采用φ32的PVC管，长度：4m-5.5m

连接管：采用φ50的PVC管，长度6m-9m

积水总管：采用φ300的PVC管

抽水设备：750W自吸泵以及机组配电箱水箱，250KW备用发电机。

高压水枪：φ50×5无缝钢管，下端焊接φ16的枪头嘴喷。

四、总结

1.土方运输车道不设置井点，不会影响基坑整体降水效果。

2.配备好备用电源，保证在抽水期间不停电。抽水应连续进行，开始抽水阶段，时停时抽，会导致井点管的滤网阻塞；中途长时间停止抽水，造成地下水位上升，会引起土方边坡塌方等事故。

3.轻型井点降水应经常进行检查，其出水规律应“先大后小，先浑后清”。若出现异常情况，应及时进行检查。

4.在抽水过程中，当地下水位降到所要求的水位后，要减少出水阀门的出水量，尽量使抽吸与排水保持均匀，达到细水长流。

5.真空度是轻型井点降水能否顺利进行降水的主要技术指数，现场设专人经常观测，若抽水过程中发现真空度不足，应立即检查整个抽水系统有无漏气环节，并应及时排除。

6.在抽水过程中，特别是开始抽水时，应检查有无井点管淤塞的死井，可通过管内流水声、管子表面是否潮湿等方法进行检查。如“死井”数量超过10%，则严重影响降水效果，应及时采取措施，采用高压水反复冲洗处理。

7.主干管流水坡度流向水泵方向。

8.基坑周围上部应挖好水沟，防止雨水流入基坑。

9.本项目井点管、连接管、积水总管分别采用φ32、φ50、φ300PVC管材。一是降低了材料成本；二是不需要大型设备和人工进行吊装，从而降低了施工成本；三是井点管、连接管、积水总管连接快速简便，缩短了施工工期。