□常少林（虞城縣水務(wù)局）

□丁 杰（商丘市金龍水利工程有限公司）

□王獻玲（虞城縣水務(wù)局）

一、工程概況

潘莊閘是商丘市三義寨灌區(qū)2005年度節(jié)水改造項目虞城縣重點工程，位于虞城縣文明溝,樁號17+477處潘莊村。工程等別為Ⅳ等，工程級別為4級，基本地震烈度為Ⅳ度。水閘以上流域面積為87km2，按10年一遇除澇標準設(shè)計，設(shè)計流量為90m3/s。水閘閘址處河床為細砂和粉細砂層，砂層厚為8.67m，分布高程為42.87～34.20m，滲透系數(shù)為8m/d。地面高程為42.87m，河底高程39.87m，地下水高程39.50m。水閘主底板齒墻高程為36.70m。為保證主底板基礎(chǔ)混凝土干場作業(yè)，本工程采用了射流泵井點降低地下水。

二、輕型井點布置及設(shè)計

（一）輕型井點降水原理

輕型井點是人工降低地下水位的一種方法，它是沿基坑四周或一側(cè)將直徑較細的井管沉入深于基底的含水層內(nèi)，井管上部與總管連接。通過總管利用抽水設(shè)備將地下水從井管內(nèi)不斷抽出，使地下水位降低到基底以下。

（二）輕型井點布置及主要設(shè)備

根據(jù)工程地質(zhì)特性和平面尺寸，井點布置成矩形。長（A）：16.4m，寬（B）：11.0m。如圖1

井點場平面布置示意圖

輕型井點系統(tǒng)由井點管、集水總管及抽水設(shè)備等組成。本工程集水總管采用φ100mm鋼管，每節(jié)長6000mm，井點管采用φ48mm無縫鋼管。連接管采用φ50mm橡膠管。抽水設(shè)備選用離心泵和射流泵。本工程采用5套抽水設(shè)備，4套工作，1套備用。動力為農(nóng)網(wǎng)電源，另自備50kW發(fā)電機組作備用動力。

（三）井點管的埋置深度H

式中：H為井點管的埋深（m）；H1為井點管布置場地面至基坑底面的距離（m）；△h為降水后地下水至基坑地面的距離（m），一般取為0.5～1.0m；r為基坑假想半徑（m）,對于矩形井群r=η(A+B)/4,其中A與B分別為矩形的長與寬，η系數(shù)見表1；i為降水曲線坡度，對于環(huán)型井點群或方排井點可取1/10～1/15；h為濾管長度（m），濾管一般為φ40～φ50mm無縫鋼管制成，長約1.0m～2.0m，本工程采用φ50mm,長1.0m規(guī)格尺寸濾管。

表1 η系數(shù)表

根據(jù)本工程地形及開挖深度等情況，井點布置場地高程39.87m,基坑地面（即主底板齒墻）高程36.70m。

上式中H1=39.87-36.7=3.17m

代入上式:H≥3.17+0.5+1/10×8.08+1.0=5.48m

選定埋深5.48m，外露0.52m，井點管全長6.0m。

（四）涌水量計算

按無壓非完整井計算涌水量，公式為：

式中：Q為井點系統(tǒng)總涌水量（m3/d）；K為滲透系數(shù)（m/d）；H0為含水層有效帶深度（m）；S為水位降低值（m）；R為抽水影響半徑（m）；r為基坑假想半徑（m）。

上式中：K為8；H0按表2計算；

表2 無壓非完全有效層厚度H0

根據(jù)井點管埋深，濾管頂高程為39.87-（5.48-1.0）=35.39m

H0=1.85(S'+h)=1.85(4.11+1.0)=9.45m,因含水層厚度為8.67m，取H0=8.67m

式中：q為單根井點出水量m3/d；d為濾管外徑m；h為濾管長度m；K為滲透系數(shù)m/d；

（六）確定井點數(shù)n與間距a

式中：n為井點管數(shù)（根）；Q為井點系統(tǒng)總涌水量m3/d；q為單根井點出水量m3/d；L為集水總管長度m。

井點管數(shù) n=1.1×610/20.41≈33(根)

集水總管長度 L=2（A+B）=2×(16.4+11)=54.8(m)

井距 a=L/n=54.8/33=1.66(m)

取井距為1.5m，實際總根數(shù)為54.8/1.5≈37（根）

（七）泵型選擇

射流泵選用JSJ—60型，排氣量為1440m3/d，大于涌水量610m3/d。配套離心泵選3BL-9型，流量45m3/d，揚程32.5m。

三、輕型井點系統(tǒng)安裝與應(yīng)用

（一）準備工作

在基坑圍堰及導流完成后，先開挖至39.87m高程，進行基坑明排水。開挖排水溝、平整井點管施工場地、測放井點管的平面位置、架設(shè)供電線路、調(diào)試備用發(fā)電機組、準備井點設(shè)備及材料。

（二）井點系統(tǒng)安裝

井點系統(tǒng)安裝程序是：放線定位→鋪設(shè)總管→沖孔→安裝井點管、填砂濾料、上部填粘土密封→用彎管將井點管與總管接通→安裝調(diào)試機組→檢査密封情況→正常運轉(zhuǎn)。

（三）井點管埋設(shè)

井點管埋設(shè)采用水沖法，它分為沖孔與埋管兩個過程。沖孔時，將槍頭直徑為100mm的水槍插在井點位置上，然后開動高壓水泵，將土沖松。沖孔時將水槍垂直插入土中，并做上下左右擺動，以加劇土體松動，邊沖邊沉。沖孔深度應(yīng)大于井點管埋深0.5m,以防止水槍拔出后部分土砂粒沉于孔底而影響井點管的埋深。井點管埋深高低相差不應(yīng)大于10cm，以免影響降水效果。井孔沖孔后，立即拔出沖槍，插入井點管且使井點管在井孔中間，并在井點管與孔壁之間迅速填沖濾料，以防孔壁坍塌。填砂至濾管頂1.5m以上，以保證水流暢通。井孔填砂后，用粘土封口，以防漏氣。為充分利用泵的抽吸能力，集水總管標高宜近量接近地下水位線，并沿抽水水流方向有0.25%～0.5%的上仰坡度，且使水泵軸心與總管齊平。

（四）井點系統(tǒng)的使用與拆除

1.井點系統(tǒng)安裝完畢后，進行試抽，正常出水規(guī)律是“先大后小，先混后清”，如不上水，或水一直較混，或出現(xiàn)清后又混等情況，應(yīng)立即檢查糾正。真空度是判斷井點系統(tǒng)是否良好的尺度，一般應(yīng)不低于55.3～66.7KPa，如真空度不夠，表明管道漏氣或離心水泵、“文丘里”組合等磨損，不能滿足其應(yīng)有尺寸，或電壓低水泵轉(zhuǎn)速不夠，應(yīng)及時檢查維修。另井點管淤塞，可通過聽管內(nèi)水流聲，手扶管壁有無振動，及夏冬季手摸管子冷熱、潮干等簡便方法檢查。如井點管淤塞太多，嚴重影響降水效果，應(yīng)逐個用高壓水槍反復沖洗井點管或拔出重新埋設(shè)。

2.井點使用時，應(yīng)保持連續(xù)不斷抽水。施工電源為雙電源，且二者能互相切換。一般抽水3～5d后，水位降落漏斗基本趨于穩(wěn)定。

3.基礎(chǔ)和地下構(gòu)筑物完成并回填后，方可拆除井點系統(tǒng)。拔出可借助倒鏈或起重機。所留孔洞用砂或土堵塞。

4.井點降水時應(yīng)對水位降低區(qū)域內(nèi)的建筑物進行沉降觀測，發(fā)現(xiàn)沉降或水平位移過大時，應(yīng)及時采取防護措施。

5.各機電設(shè)備應(yīng)有專人看管，電氣必須一機一閘，嚴格接地接零和安裝漏電保護器。水泵和部件檢修時必須切斷電源，嚴禁帶電作業(yè)。

四、結(jié)論

由于輕型井點降水的成功實施，潘莊閘得以基礎(chǔ)開挖、主體工程混凝土澆注等均做到了干場作業(yè)，為工程的質(zhì)量和工期提供了有力保證。實踐證明，對于細砂、粉細砂層的地層采用輕型井點降水是一種好方法。