轻型井点降水
轻型井点是一种传统的降水方式,通过沿基坑四周每隔一定距离埋入小直径抽水井(下端为滤管)至含水层内,井点管上端通过弯联管与集水总管相连,利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出,使地下水位降至基坑底面以下。
1、井点设备
轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。
管路系统包括滤管、井点管、弯联管和集水总管。
滤管为进水设备,必须埋入含水层中,滤管顶端宜位于坑底以下1-2m。滤管长1.0~1.5 m,管壁上钻有滤孔,滤孔面积为滤管表面积的20%~25%,管壁外包钢丝布或尼龙丝布等滤网。
井点管直径宜为38mm~55mm,长度宜为6m~9m,井点管水平间距宜为0.8m~1.6m(可根据不同土质和预降水时间确定),上端通过弯联管与集水总管相连。弯联管一般采用橡胶软管或透明塑料管,后者能随时观察井点管出水情况。
集水总管一般为直径 100~127 mm的钢管,每节长4m,通过法兰连接,其上每隔一定距离设有与井点管连接的短接头。
抽水设备常用的有真空泵设备与射流泵设备两类。
真空泵抽水设备由真空泵、离心泵和水汽分离器(又称集水箱)等组成,一套设备能带动的总管长度不宜大于100 m。
射流泵抽水设备由离心泵、射流器、循环水箱等组成。一套射流泵抽水设备可带动总管长度不宜大于80 m,适用于粉砂、粉土等渗透性较小的土层中降水。
2、井点布置
轻型井点布置包括高程布置与平面布置。平面布置即确定井点布置形式、总管长度、井点管数量、水泵数量及位置等。高程布置则确定井点管的埋设深度。
(1)平面布置
当基坑或沟槽宽度小于6m,水位降低不大于5m时,可采用单排线状井点,井点管应布置在地下水的上游一侧,其两端的延伸长度一般不小于坑(槽)宽度;如沟槽宽度大于6 m,或土质不良,则采用双排井点;常见的面积较大的基坑应采用环(圈)状井点,井点管排距不宜大于20m。井点管间距应根据现场土质、降水深度、工程性质等按计算或经验确定,井点呈环圈状布置时,总管应在抽汲设备对面处断开,采用多套井点设备时,各套总管之间宜装设阀门隔开。
环圈状布置
(2) 高程布置
高程布置系确定井点管埋深,即滤管上口至集水总管埋设面的距离,确保滤管埋设在含水层中。
当计算出的井点管埋深大于井点管长度时,可降低井点系统的埋设面;当单级轻型井点达不到降水要求深度时,可采用多级轻型井点。
3、施工
工艺流程
轻型井点成孔施工可采用水冲法或钻孔法。
(1)水冲法成孔施工:利用高压水流冲开土层,冲孔管依靠自重下沉。砂性土中冲孔所需水流压力为0.4MPa~0.5MPa,黏性土中冲孔所需水流压力为0.6MPa~0.7MPa。冲孔达到设计深度后,应尽快减低水压、拔出冲孔管,向孔内沉入井点管并在井点管外壁与孔壁之间快速回填滤料(粗砂、砾砂)。
(2)钻孔法成孔施工:适用于坚硬地层或井点紧靠建筑物,一般可采用长螺旋钻孔机进行成孔施工。成孔达到设计深度后,向孔内沉入井点管,井点管外壁与孔壁之间回填滤料(粗砂、砾砂)。
成孔孔径不宜小于300mm,成孔深度应大于滤管底端埋深0.5m。滤料应回填密实,滤料回填顶面与地面高差不宜小于1.0m,滤料顶面至地面之间,应采用黏土封填密实。
每套井点设置完毕后,应进行试抽水,检查管路连接处以及每根井点管周围的密封质量。
轻型井点降水一般宜在土方开挖前进行,连续抽水,待基坑回填完毕或满足设计规定的抗浮要求后停止。降水过程中,应对地下水位变化和周边地表及建(构)筑物变形进行动态监测,根据监测数据进行信息化施工。