大口径井点降水工法.doc

大口径井点降水工法井点降水目前已被广泛地应用于各类地下工程中，可用作上述工程的辅助措施，可降低水位，加强土体，改善施工条件，获得良好的经济、环境效益　　1 特点　　1.1大口径井点工法适用范围较广，既可适用于渗透性较强的砂性土，又可适用于渗透性较差的粘性土　　1.2降深大，最大深度可达50m左右　　1.3大口径井点滤网过水面积大，有效地减少水跃现象，增加了降水深度　　1.4在同样达到降水效果的前提下，大口径井点的间距较一般井点大，既节省成本、提高工效，又方便管理　　1.5大口径井点刚度大，当土体少量位移时，不易弯曲损坏，保证了降水的连续性 　　1.6喷射井点是根据射流原理而设计、效率低、须选用较大功率的高压水泵提供工作水，故耗电量大，而大口径井点一般是用小型深井潜水泵抽水，耗电量仅为喷射井点的30％左右　　1.7大口径井点既可群体使用，也可任意编组或单根使用　　1.8大口径井点里的抽水设备可选性广：既可选用小型深井潜水泵作重力降水，也可在潜水泵抽水的同时另加真空作真空降水，其次可直接放入喷射井点进行水气并抽　　2 适用范围　　大口径井管工法，不仅适用于各类砂性土、粘土，而且也适用于淤泥质粘性土。

该工法适用降深范围大，一般为8～50m，当需降低淤泥质土中含水量时，如果降深在20m以内，可在大口径井管内放入喷射器，再将井管上口密封，形成真空排水，以缩短达到降水效果的时间当降水深度超过20m时，可将小型深井潜水泵放入井管内抽水(必要时也可将井管上端密封，另加入真空)同样也能达到降水目的遇到地层水源补给较丰富的场合，可将小型深井潜水泵直接从井管内抽水(即重力排水)也能把地下水降低本工法一般适用大中型地下工程、深基坑开挖等工程　　3 原理　　大口径井点工法主要是将井点管埋设到一定探度的含水地层里，利用井管内外水位差，使土层里的地下水通过砂滤层、滤网流入井管再被井管内的抽水泵排出地面另外，也可利用地面上安装的真空泵，通过管路连接，使井管内产生负压，利用井管内外压差，加速地下水的渗流，从而迫使降水区域内的地下水位快速下降，达到降低地下水之目的 　　4施工顺序和工艺流程　　4.1施工顺序(图1) 　4.1.1钻孔：钻孔深度＝井管埋设底标高＋1～1.5m，钻孔直径：φ800，垂直度1％　　4.1.2下井点管：钻孔到达规定深度后，拔出潜水钻机，即下入井点管到达设计标高，井管上端固定，防止井管维续下沉。

　　4.1.3加砂：下入井点管后，立即向孔内加砂，黄砂规格按设计要求而选定　　4.1.4抽水清孔：加好黄砂后的井点管要及时抽水清孔　　4.1.5正式抽水：一般情况下，应在地下工程开挖前7天抽水，井测定水位观测孔内水位是否达到设计要求，工程开挖施工过程中井点降水要连续进行　　4.2工艺流程　　4.2.1打井点前准备工作：φ400井点管下部滤网管一般用60目尼龙布包扎，并要将所有孔眼全部包进，扎牢　　4.2.2潜水电机的钻头直径为φ800，钻进速度控制在每分钟50cm，不宜太快、边钻孔、边向钻机加入压力水，加水流量控制在1.3m3／min，水压为0.5Mpa同时加入压缩空气，促使泥浆顺利翻出孔口被排走　　4.2.3钻孔到位后，继续向孔内加入清水，将孔内泥浆加以稀释，拔出钻机，要立即居中下入井点，在下井点过程中，井管可能会浮在某一标高上面下不去要及时向井管内加入清水，增加井管自重，迫使下沉到位，严禁在坍孔情况下插入井管，凡遇坍孔，要拔出井管重新钻孔　　4.2.4砂滤层所用黄砂一般选取中粗偏粗，最好用10～20目加工砂，加砂量由设计计算而定　　4.2.5抽水清孔指井点管加砂后立即抽水，同时向孔内不断加入清水，利用井管内外水位差，使夹在黄砂里的泥浆不断被井点抽出，提高砂滤层的透水性能。

　　4.2.6正式抽水应在工程开挖前7天进行，通过群井持续抽水，测定观测孔水位是否下降到设计要求，否则要查明原因，处理后才能正式开挖　　5 材料要求　　大口径井点工法主要有井点制作、钻孔沉管、管路安装等组成　　5.1 φ400井点管既可用成品钢管，也可用S6～S7钢板卷制，在焊接中要进行剖口焊接并进行焊接质量检查以确保质量　　5.2井点管的滤网包扎一般可选用60目尼龙网布或铜丝布，包扎过程中拉紧、扎牢，下井管前要检查，有破损及时修补　　5.3钻孔用水应是可饮用的河水，井水及其他清洁水，若含有杂质有毒的工业水、海水和生活废水等不应取用 　　5.4井点总管安装分为真空管路与排水管路两种　　5.4.1真空管路一般选用φ4无缝钢管，法兰联接，安装后要泵压，不得有损漏现象　　5.4.2排水总管一般选用钢管，所选口径应根据总的排水量计算决定，安装后泵压并冲清管内杂质　　5.5细黄砂中含有极细颗粒太多，容易使滤网孔眼堵塞，影响渗水效果，故不可作为井点管的砂滤层用料必须选用中粗以上的黄砂，最好选用10～20目工业砂作滤料　　6 机具设备　　施工机具主要为配合井管搬运，钻孔下井管拔井点等工序而配置见表1。

表17 施工要点　　7.1大口径井管内抽水泵规格型号的选择以现场扬水试验所得参数而定　　7.2为避免下部承压水压力拱穿开挖基坑底板时，井点降水只需将承压水压力释放即可，此时，井点间距可适当放大，或根据抽水试验结果布置　　7.3沉井下沉放坡开挖或板桩护坡开挖，则需将地下水水位降至开挖土面以下0.5～1m井点管应按封闭型布置　　7.4当长距离开挖沟槽，井点管布置除了可与分段开挖相同步，还需考虑端头超前降水长度　　7.5为确保成孔质量，潜水钻机钻孔时，进深速度不宜过快　　7.6钻孔中凡发现水压力不足以将泥浆翻出地面时，须及时增加工作水压力和压缩空气用量　　7.7钻孔完毕后，拔钻机下井点管加黄砂都要以最快速度进行以抢在坍孔前完成，保证井管抽水量 　　7.8钻孔前井点管黄砂及有关工具等都必须全部到位　　7.9钻孔过程中遇到停水、停电、钻机不能继续往下钻，待水、电恢复正常后方能继续进行8　劳动力组织　　φ400大口径井点管工法分为井管加工制作总装，排管路及钻孔下井管两道工序，前道工序的进行主要由机修工、电焊工、辅助工等组成，并由井点加工负责入统一协调而后道工序主要由测量工、钻机工、起重工、机修工、辅助工等组成，由井点系统负责入统一组织协调，具体劳动组织见表2。

表29 质量要求　　9.1所有焊接部分必须保证质量，不得有渗漏、砂眼　　9.2砂滤层所用黄砂必须严格按要求选用　　9.3下井点管时应先超沉一点，然后拔出，若井点管下不到标高，说明下部孔壁已坍，必须拔出重新钻孔　　9.4下井点管前，须对井点滤网布作进一步检查，发现有破损要及时修补　　9.5因井管内的抽水泵宜抽清水，当发现井管内泥浆水浓度较大时，要及时向管注入清水，加以稀释　　9.6观测孔内水位既反映井点抽水效果，又是工程能否开挖的重要依据，因此，观测孔的质量要绝对保证，观测孔的施工除了按井点管施工方法进行沉设外，还必须在砂加好后即刻用φ1／2″橡皮管插入观测孔底部，用清水将管内泥浆翻尽，然后观察管内水位，如能缓缓下降，说明质量合格，否则为不合格　　9.7如需向井点管内加真空，则井点管上口必须密封真空管路也必须密封不漏气　　9.8井点管抽出的地下水必须排到远离开挖面的地方，严禁排出的水回流到开挖面　　9.9钻孔中，电缆线、水管、气管必须随钻机钻头同步进行　　9.10井点管抽水必须要有备用电源　10 安全措施　　应遵照国家颁发的《建筑安装工程安全技术规程》和上海市建设委员会，上海市市政工程管理局颁发的有关安全规定执行。

并落实如下安全注意事项 　　10.1井点管制作安装必须听从安全技术负责人的统一指挥　　10.2钻机移位时，必须听从机长统一指挥　　10.3钻机定位后必须垫实放稳　　10.4钻孔前应同有关部门联系好，摸清地下管线确切位置，制定切实可靠的措施保护好地下管线　　10.5钻孔时翻出的泥浆水应妥善处理好，不能污染环境　　10.6在沉设井管加黄砂前，孔位旁所搁跳板应垫实，有关操作人员应穿防滑鞋，以免滑入孔内，引起事故　　1l　经济效益　　大口径井点工法推广应用以来，已在8个重点工程和近10个一般工程中得到应用，其显著的经济效益已被许多单位认可，并主动采用　　11.1地铁101#端头井槽壁开挖：开挖面积约600m2，若选用喷射井点降水，至少要用50根井管，而改用大口径井点管，只需在开挖面内布置6根(实际上只用4根，2根为备用)，总费用只占喷射井点管的28％，直接经济效益近6万元，而且大口径井点管加工简单、数量少，易于管理，有利于加快施工进度　　11.2超过10m深度的沉井，其周围土体随沉井下沉而不断流失坍塌，如用喷射井点降水，则会发生井管弯曲，甚至折断下沉，影响正常抽水，损坏率一般达50％左右，采用大口径井点管降水，因其整体刚度大，在实际使用中未发现有弯曲损坏现象，提高了重复使用率，节约了维修保养，增补井点管等方面的经费。

　　11.3大口径井点管运行时的耗电量仅为喷射井点管的20％～30％，而井管内水位降深却比喷射井点增加一倍以上，这在目前能源紧张的情况下，更显示出其优越性　　12 工程实例　　12．1地铁101＃端头井槽壁开挖，面积为20～30m，挖深14m左右，地质条件为3.25～17m是一层厚度为13.5m的淤泥质粘土夹薄层少量粉砂，含水量在41.5％～52.7％之间，下部是灰黑色粉细砂承压含水层，承压水水头为12m边开挖边分层支撑为降低下部承压水水头及改善开挖面内淤泥质粘土的施工条件；在开挖面内共布置了6根21m长的φ400大口径井点实际开挖过程中只使用2～4根，收到了良好的降水效果，持续降水1月后，淤泥质粘土含水量减少，强度明显增加，既改善了施工条件，又增加丁槽壁的稳定性，有关抽水之后的淤泥质粘土物理力学指标的变化值见表3、表4表3　12.2地铁101＃端头井东线隧道盾构进洞降水段，共布置5根×14m深的大口径井点降水，当直径为φ6.7m的井壁洞门全部打开时，土体干燥无一点坍塌，确保了盾构顺利进洞，同时本次井点离盾构外壁距离约1.5～2m，虽然较近，但并未因推进引起土体移位而变形，降水结束后井管拔出时仍笔直挺拔。

在已确定的场地上，采用多种手段查明场地工程地质条件；采用综合评价方法，对场地和地基稳定性做出结论；对不良地质作用和特殊性岩土的防治、地基基础形式、埋深、地基处理等方案的选型提出建议；提供设计、施工所需的岩土工程资料和参数。