无压完整井点降水计算

井点降水之轻型井点降水

井点降水之轻型井点降水发表时间：2014-06-19井点降水：基坑开挖前，在基坑四周预先埋设一定数量的滤水管(井)，在基坑开挖前和开挖过程中，利用抽水设备不断抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基础工程施工结束为止。

井点降水有两类：一类为轻型井点(包括电渗井点与喷射井点)；另一类为管井点(深井泵)。

对不同的土质应采用不同的降水形式，表1.16为常用的降水形式。

表1.16 降水类型及适用条件轻型井点(图1.17)就是沿基坑周围或一侧以一定间距将井点管(下端为滤管)埋入蓄水层内，井点管上部与总管连接，利用抽水设备将地下水经滤管进入井管，经总管不断抽出，从而将地下水位降至坑底以下。

轻型井点法适用于土壤的渗透系数为0.1～50m/d的土层中；降低水位深度：一级轻型井点3～6m，二级井点可达6～9m。

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、弯联管及总管等。

滤管(图1.18)为进水设备，其构造是否合理对抽水设备影响很大。

1、轻型井点的布置当基坑或沟槽宽度小于6m，水位降低深度不超过5m时，可用单排线状井点布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度一般不小于沟槽宽度(图1.19)。

在考虑到抽水设备的水头损失以后，井点降水深度一般不超过6m。

井点管的埋设深度H(不包括滤管)按下式计算(图1.19(b))：H≥H1+h+iL (1.14)式中H1——井点管埋设面至基坑底的距离，m；h——基坑中心处坑底面(单排井点时，为远离井点一侧坑底边缘)至降低后地下水位的距离，一般为0.5～1.0m；i——地下水降落坡度；环状井点为1/10，单排线状井点为1/4；L——井点管至基坑中心的水平距离(单排井点中为井点管至基坑另一侧的水平距离)，m。

如宽度大于6m或土质不定，渗透系数较大时，宜用双排井点，面积较大的基坑宜用环状井点(图1.20)；为便于挖土机械和运输车辆出入基坑，可不封闭，布置为U形环状井点。

井点降水施工技术

井点降水施工技术【内容提要】井点降水技术在桥梁基础施工中具有很强的实用性，已被广泛的应用，但在实际施工中，人们多以盲目的根据经验来确定降水井的深度及个数，缺乏详实、科学的理论根据，这样往往是以降水失败而告终或者以多打井、打深井增加工程成本为代价来换取成功。

该文以松花江汊河特大桥12号墩位承台基坑开挖为例，详细论述了利用管井井点降水该如何准确地确定降水井的深度、个数及井点布置。

【关键词】降水井基坑渗透系数涌水量单井出水量1、西环汊河桥工程简介哈尔滨绕城高速公路松花江汊河特大桥，全长769米，由18个墩位，两个桥台组成。

每个墩位有四根桩、两个承台。

其中，12号墩位处于汊河中心，承台施工期间河面宽度200多米，水位线要比承台底面高4米左右，由于采用的是围堰筑岛施工，因此，要想完成承台混凝土施工，首先要解决基坑开挖问题（也可采用其他方法避免开挖基坑，例如，沉井施工，但施工速度慢，就位困难），通过可行性研究，井点降水可以达到基坑开挖的深度。

2、井点降水技术简介井点降水法就是在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备抽水，使地下水降落至基坑底以下，并在基坑开挖过程中仍不断抽水，使所挖的土始终保持干燥状态。

井点降水改善了工作条件，防止了流沙发生，土方边坡也可陡些，从而减少了挖方量。

井点降水法所采用的井点类型有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点，施工时可根据土的渗透系数，要求降低水位的深度及设备条件等，参照下表选用：各类井点的适用范围在桥梁基础施工中，降水地点多在江河中或岸边—土层渗透系数大，地下含水量丰富，结合工程的实际情况以及施工队伍对以上技术的熟悉程度，松花江汊河特大桥12号墩位承台基坑的开挖采用管井井点法，本文就以此为例来介绍井点降水技术。

3、计算3.1井点数量的确定采用井点法降水，在选择好井点类型后，就要计算出所需要的降水井的数量，然后方可安排施工。

降水井的数量n可按下式计算：n=1.1Q/q式中Q—基坑总涌水量。

井点降水施工工艺

• K—渗透系数 m3 /d
①无压完整环状井点涌水量计算
Q

1.366
K
(2H －S)S lgR－lgx 0
• R——抽水影响半径(m)，取：R 1.95S HK
• x0——环形井点的假想半径(m)：
•
x0
F

F——基坑周围井点管所包围的面积(m2)。
③无压非完整井环状井点系统涌水量
Q

根据选用的井点确定 3～5 > 15
1.轻型井点
轻型井点设备是由：管路系统和抽水设备组成。
管路系统包括：井点管(由井管和滤管连接而成)、弯联管及总管等。
（1）轻型井点组成设备
• 井管：φ38~φ50，长5～7m(常用6m)，无缝钢管，丝扣连滤管；
• 滤管：φ38、φ51，长1～1.7m，开孔φ12,开孔率20～ 25％，包滤网；
1.366
K
(2H 0－S)S lgR－lgx 0
有效深度H0值
S’／(S ’＋l)
0.2
0.3
0.5
0.8Leabharlann H01.3(S ’＋l) 1.5(S ’＋l) 1.7(S ’＋l) 1.85(S ’＋l)
注：表中S’为井管内水位降低深度；l为滤管长度。
• ④承压完整井涌水量
• 承压完整井环形井点涌水量计算公式为
常用的深井泵有两种类型。
一种是深井潜水泵，
另一种是电动机安装在地面上，通过传动轴带动多级叶轮工作而排水。
4.喷射井点
当基坑开挖较深，降水深度要求较大时，
可采用喷射井点降水。其降水深度可达 8～20 m，可用于渗透系数为0.1～50 m ／d的砂土、淤泥质土层。
喷射井点施工顺序是：安装水泵设备及泵

地面排水集水井降水及井点降水

施工技术
1—承压完整井；2—承压非完整井；3—无压完整井；4—无压非完整井
施工技术
（2）Q（涌水量）的计算：按水井理论进行计算。
① 无压完整井
② 无压非完整井按下表取用，当查得的数值大于实际含水层厚度时，取实际含水层厚度。
（3）确定井点管数量及间距 ① 单根井点管的出水量
q 65dl3 K
施工技术
(3)计算完备的轻型井点设计内容，除包括平面设计和高程设计外，尚应确定井点的数量/间距。轻型井点的计算内容主要包括：井点系统涌水量Q、单根井点管的最大出水量q及井点管数量与间距确定。 1）井点的类型
根据水有无压力及水井底部是否接触不透水层，可以将水井分为四种类型，不同类型水井的Q（涌水量）的求解方法各不相同。
（2）平面布置：轻型井点的平面布置可采用单排布置、双排布置、环形布置或U形布置，井点管的间距一般为0.8-1.5m，由计算和经验确定。 a）单排布置：适用于基坑（槽）宽度小于6米，且降水深度不超过5米的情况； b）双排布置：适用于基坑（槽）宽度大于6米或地质不良的情况； c）环形布置：适用于大面积基坑； d）U形布置：适用于考虑土方降水法。就是在基坑开挖前，在基坑周围埋设一定数量的井点管，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑底以下，直至基础工程施工完毕为止。
特点：降水效果好，从根本上避免了流砂现象的发生，但施工技术复杂，成本较高，对周围环境影响较大。井点类别主要有：轻型井点；喷射井点；电渗井点；管井井点及深井泵等。（1）轻型井点：最普通常用的井点，可分为一级、两级、多级轻型井点。
（2）高程布置：井点管的埋置深度h（不包括滤管），可按下式计算。式中： -----井点管埋置面至坑底部的距离（m）； -----降低后的地下水位线至基坑中心底面的距离，安全储备高度，一般为0.5～1m； -----水力坡度，环形井点为1/10，单排井点为1/4； -----井点管至基坑中心的水平距离（m）。

轻型井点降水的施工方案

轻型井点降水的施工方案一、轻型井点降水介绍沿基坑四周每隔肯定间距布设井点管，井点管底部设置滤水管插入透水层，上部接软管与集水总管进行连接，集水总管为Φ150钢管，周身设置与井点管间距相同的Φ40吸水管口，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。

水井大致分为四大类，无压完整井、无压非完整井、承压完整井、承压非完整井。

二、适用范围适用于渗透系数为0.1～50m/d的土层中。

降水深度为：单级井点3～6m，多级井点6～12m三、基坑涌水量计算计算公式：式中：Q基:基坑基本排水量K:粘土层渗透系数，K=0.10m/d。

四、井点计算式中：q——单井出水本领（m3/d）r0——过滤管半径=0.025ml——滤管进水部分长度=2m井点数及井距采纳公式：井数：n=1.1Q/q根平均井间距b=L*m/n式中：L——基坑周长n——井点根数五、井点降水工艺及技术措施降水井成孔采纳冲孔机械成孔，但由于冲击成孔效率较低，先由人工先清理块石层障碍，再布置冲击钻机进场。

1、管井成孔工艺场地平整→井位放线→人工清理块石障碍→复核桩位→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→桩机就位、孔位校正→冲击造孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→终孔验收→下滤水井管和填充砂砾。

2、降水运行（1）可采纳分次降水，即边抽水边进行土方开挖，以使水位缓缓平稳下降，因猛烈水位下降会加添沉降量，避开导致相邻建筑物及道路损坏。

（2）严禁挖土机、吊车等设备撞击降水管、排水管线、电缆等。

（3）降水要保证昼夜连续运转，防止因停泵使水位上升，造成“涌槽”事故，现场要配备备用电源（现场配备2台300KW发电机组）。

（4）设多个闸箱，单闸单箱单机。

（5）专人巡查，发觉停泵，立刻处理。

（6）降水结束需缓慢稳定抬升水位必具备两个条件：一是建筑物基础工程必需施工完毕，二是建筑物荷载大于地下水上顶托力，充足抗浮设计要求。

3、降水动态观测（l）降水开始后即对地下水位进行全面的观测记录，以便随时获得水位降落信息。

井点降水之轻型井点降水

井点降水之轻型井点降水发表时间：2014-06-19井点降水：基坑开挖前，在基坑四周预先埋设一定数量的滤水管(井)，在基坑开挖前和开挖过程中，利用抽水设备不断抽出地下水，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基础工程施工结束为止。

井点降水有两类：一类为轻型井点(包括电渗井点与喷射井点)；另一类为管井点(深井泵)。

对不同的土质应采用不同的降水形式，表1.16为常用的降水形式。

表1.16 降水类型及适用条件轻型井点(图1.17)就是沿基坑周围或一侧以一定间距将井点管(下端为滤管)埋入蓄水层内，井点管上部与总管连接，利用抽水设备将地下水经滤管进入井管，经总管不断抽出，从而将地下水位降至坑底以下。

轻型井点法适用于土壤的渗透系数为0.1～50m/d的土层中；降低水位深度：一级轻型井点3～6m，二级井点可达6～9m。

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、弯联管及总管等。

滤管(图1.18)为进水设备，其构造是否合理对抽水设备影响很大。

1、轻型井点的布置当基坑或沟槽宽度小于6m，水位降低深度不超过5m时，可用单排线状井点布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度一般不小于沟槽宽度(图1.19)。

在考虑到抽水设备的水头损失以后，井点降水深度一般不超过6m。

井点管的埋设深度H(不包括滤管)按下式计算(图1.19(b))：H≥H1+h+iL (1.14)式中H1——井点管埋设面至基坑底的距离，m；h——基坑中心处坑底面(单排井点时，为远离井点一侧坑底边缘)至降低后地下水位的距离，一般为0.5～1.0m；i——地下水降落坡度；环状井点为1/10，单排线状井点为1/4；L——井点管至基坑中心的水平距离(单排井点中为井点管至基坑另一侧的水平距离)，m。

如宽度大于6m或土质不定，渗透系数较大时，宜用双排井点，面积较大的基坑宜用环状井点(图1.20)；为便于挖土机械和运输车辆出入基坑，可不封闭，布置为U形环状井点。

井点降水施工工艺和方法

井点降水施工工艺和方法在基坑开挖过程中，当基底低于地下水位时，由于土的含水层被切断，地下水会不断地渗入坑内。

雨期施工时，地面水也会不断流入坑内。

如果不采取降水措施，把流入基坑内的水及时排走或把地下水位降低，不仅会使施工条件恶化，而且地基土被水泡软后，容易造成边坡塌方并使地基的承载力下降。

另外，当基坑下遇有承压含水层时，若不降水减压，则基底可能被冲溃破坏。

因此，为了保证工程质量和施工安全，在基坑开挖前或开挖过程中，必须采取措施，控制地下水位，使地基土在开挖及基础施工时保持干燥。

井点降水方法降低地下水位的方法有集水井降水法和井点降水法。

集水井降水法一般适用于降水深度较小且土层为粗粒土层或渗水量小的粘性土层。

当基坑开挖较深，又采用刚性土壁支护结构挡土并形成止水帷幕时，基坑内降水也多采用集水井降水法。

如降水深度较大，或土层为细砂、粉砂或软土地区时，宜采用井点降水法降水但仍有局部区域降水深度不足时，可辅以集水井降水。

无论采用何种降水方法，均应持续到基础施工完毕，且土方回填后方可停止降水。

集水井降水施工1）施工过程基坑或沟槽开挖时，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水在重力作用下流入集水井内，然后用水泵抽出坑外。

2）构造四周的排水沟及集水井一般应设置在基础范围以外，地下水流的上游，基坑面积较大时，可在基坑范围内设置盲沟排水。

根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力，集水井每隔20~40m设置一个。

3）设置集水坑的直径或宽度一般为0.6~0.8m，其深度随着挖土的加深而加深，并保持低于挖土面0.7~1.0m。

坑壁可用竹、木材料等简易加固。

当基坑挖至设计标高后，集水坑底应低于基坑底面1.0~2.0m，并铺设碎石滤水层（0.3m厚）或下部砾石（0.1m厚）上部粗砂（0.1m）的双层滤水层，以免由于抽水时间过长而将泥砂抽出，并防止坑底土被扰动。

流砂1）流砂现象基坑挖土至地下水位以下，土质为细砂土或粉砂土的情况下，采用集水坑降低地下水时，坑下的土有时会形成流动状态，随着地下水流入基坑，这种现象称为流砂现象。

井点降水施工方案

井点降水施工方案本方案为栖月苑生态三期12#楼工程井点降水施工方案，该工程东西长48.54m，南北长12.24m，框架剪力墙十层，基础相对埋深-2.6m，地下稳定水位相对标高为-1.5m，含水层为强透水层（粉土、粉砂层）。

井点系统的计算如下：根据地质勘察报告得之，该场地土的渗透系数为K=8.6m/d。

一、点系统布置：总管的直径选用127mm，采用环形井点布置，则总管长度为：L=（54+18）×2=144m井点管长度选用6m，直径为50mm，滤管长为1.0m，井点管露出地面为0.2m，基坑中心要求降水深度：S=2.6-1.5+0.5=1.6m井点管所需埋设深度：H1=2.6+0.5+0.1×19=5m<6m，符合埋深要求。

井点管加滤管总长为7.0m，井管外露地面0.2m，则滤管底部埋深在-6.8m标高处。

二、基坑涌水量计算因水井布置在地下水以下，井底未到不透水层，所以按无压非完整井计算：S"/S"+L=1.6/1.6+1.0>0.8含水层厚度H=H0=1.84×(S"+L)=1.84×(1.6+1.0)=4.8M基坑中心降水深度S=1.6m抽水半径R=1.95×S√H·K=1.95×1.6×√4.8×8.6=20.1m井点假想半径X0=√F/π=√(54×18)/π=17.6m涌水量(2H-S)·SQ=1.366×KlgK-lgX0(2×4.8-1.6)×1.6=1.366×8.6×lg20.1-lg17.6=2506.15m2/d三、井点管数量与间距计算单根井点水量q=65×π·d·l·3√K=18.48m3/d井点管数量：n=1.1×Q/q=136根井点管间距：D=L/n=144/136=1.06m 取1.2m则实际井点数量为144/1.2=120根井点降水设备采用2套因本工程出水量不大，且现场没有下水道无法排水，因此将两套降水设备置于拟建工程的东侧，并在拟建工程的南侧设积水坑一个，保证排水通畅，场内外无积水。