仲慶干

摘 要：輕型井點(diǎn)降水法比較廣泛使用于基坑降水工程，通過(guò)降水施工可將基坑的原地下水位降至基坑坑底以下，使基坑保持干燥狀態(tài)，從而可以改善施工條件，保證基坑的穩(wěn)定和安全。本文主要從工藝原理、施工方法、質(zhì)量要求等方面敘述了人工沖孔輕型井點(diǎn)在太倉(cāng)市規(guī)劃館工程基坑降水工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：人工；井點(diǎn)； 基坑； 降水

太倉(cāng)市規(guī)劃館工程位于太倉(cāng)市南郊科教新城江申大道、平治路交叉處，天鏡湖的西南側(cè)，總建筑面積18545平方米。規(guī)劃館主館地上三層、地下一層；地下一層（汽車庫(kù)、設(shè)備用房）、地上三層（中間設(shè)有三層通高的中庭，一層為中心模型展區(qū)；二層為專項(xiàng)成果展示區(qū)；三層為人防展區(qū)和展館內(nèi)辦公區(qū)）；

該工程主館設(shè)計(jì)為一層地下室，基坑實(shí)際開挖深度為2.9m，雖然沒(méi)有達(dá)到住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《關(guān)于印發(fā)〈危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法〉的通知》（建質(zhì)[2009]87號(hào)）文件規(guī)定的深基坑標(biāo)準(zhǔn)，但由于到工程建在天鏡湖的湖畔，而且60%的施工區(qū)域都是回填而成的，為防止基坑開挖后湖水的滲入，施工總承包單位對(duì)本工程基坑的施工考慮了雙軸攪拌樁止水帷幕結(jié)合人工沖孔輕型井點(diǎn)降水、邊坡掛網(wǎng)噴漿的施工工藝。

根據(jù)本工程的土層情況及開挖深度分析，本工程的地下室基礎(chǔ)在地質(zhì)報(bào)告標(biāo)注的第三層土下部，該土層的土質(zhì)大多為灰色粉質(zhì)土，流塑性，含水量較高（W=42%），孔隙比大（e=1.2左右），土的強(qiáng)度低，靈敏度高，滲透性較差，加之基坑底以下的第四層為正是地下水含量最豐富的一層，這給降水帶來(lái)了一定的難度，為了保證基坑的干燥度及邊坡的穩(wěn)定性，根據(jù)理論計(jì)算及設(shè)計(jì)的要求，結(jié)合本工程降水要求的特點(diǎn)，確定選用人工沖孔井點(diǎn)降水，來(lái)降低本工程的地下水位，從而達(dá)到保持坑底干燥，便于施工，滿足基礎(chǔ)工程施工的要求。

1.人工沖孔輕型井點(diǎn)的工藝原理

1.1 在基坑開挖施工中，為了避免產(chǎn)生流砂、管涌，防止基坑坑壁土體的坍塌，保證施工安全和工程質(zhì)量，一般盡量避免在水下作業(yè)。當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨用鏁r(shí)，應(yīng)進(jìn)行基坑降水。

1.2太倉(cāng)市規(guī)劃館工程的基坑人工沖孔輕型井點(diǎn)降水原理系在基坑外圍、雙軸攪拌樁止水帷幕的內(nèi)側(cè)埋設(shè)井點(diǎn)管深入含水層內(nèi)，每?jī)蓚€(gè)井點(diǎn)管的上端通過(guò)連接彎管與離心式自吸泵相連，離心式自吸泵再與集水總管連接，啟動(dòng)抽水離心式自吸泵后，地下水便在離心式自吸泵吸力的作用下，經(jīng)井點(diǎn)管外側(cè)濾水層進(jìn)入井點(diǎn)管，由離心式自吸泵抽入集水總管排出坑外，由此使地下水位降低到基坑底以下。

1.3根據(jù)人工沖孔輕型井點(diǎn)在太倉(cāng)市規(guī)劃館工程基坑降水應(yīng)用的情況來(lái)看，該施工工藝具有機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、降水效果好等特點(diǎn)，能夠有效地提高基坑邊坡的穩(wěn)定性、防止坑底流砂現(xiàn)象的發(fā)生。特別適用于滲透系數(shù)為 0.1～5.0m/d 的土層及含有大量的細(xì)砂和粉砂的土層，亦適用于明溝排水易引起流砂、塌方的基坑降水施工。

2.人工沖孔輕型井點(diǎn)的施工方法

2.1材料要求

2.1.1沖孔管

沖孔管為2m～2.5m長(zhǎng)、直徑為32mm 鋼管，下端為帶有5㎜～10㎜孔錐形管尖，上端連接沖孔管直徑相匹配的塑料軟管（或膠皮管），塑料軟管（或膠皮管）的長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需要配置；

2.1.2井點(diǎn)管

井點(diǎn)管為2m長(zhǎng)、直徑為25mm的聚乙烯PE管，下端1m長(zhǎng)范圍內(nèi)鉆Ф5mm梅花形孔（間距100 mm），鉆孔的部位及管的下端包尼龍窗紗二層，用12號(hào)鐵絲將尼龍窗紗繞緊，上端用聚乙烯PE管連接管與水泵連接。

2.1.3連接管

連接管為直徑25mm的聚乙烯PE管，用于井點(diǎn)管和水泵、水泵和集排水管之間的連接。

2.1.4 集排水管

集排水管為直徑40㎜～50㎜聚乙烯PE管，水泵和集排水管之間用連接管采用三通接頭與集排水管相連。

2.2主要機(jī)具

2.2.1 離心式自吸泵

井點(diǎn)抽水用CPM158離心泵，每?jī)蓚€(gè)井點(diǎn)共用一臺(tái)水泵。CPM158離心泵是一種高效家用水泵。它由微電機(jī)、離心泵和高質(zhì)量的特殊機(jī)械密封組成，具有重量輕、耗電省、操作和維修方便，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。其性能參數(shù)見(jiàn)下表：

2.2.2 高壓水泵

100TSW-7高壓離心泵，配備一個(gè)壓力表，作下井管之用；

2.3 施工工藝

2.3.1根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告?zhèn)渥⒌牡叵滤簧疃取⑼恋臐B透系數(shù)和土質(zhì)分布情況確定降水方案；

2.3.2井點(diǎn)布置根據(jù)基坑平面形狀與大小、地質(zhì)和水文情況、工程性質(zhì)、降水深度等而定。本工程主館基坑井點(diǎn)采用環(huán)形井點(diǎn)，平臺(tái)區(qū)沿湖側(cè)采用單排井點(diǎn)，井點(diǎn)管距坑壁不大于 0.50m，井點(diǎn)的間距為1.5m，埋深1.5m。應(yīng)優(yōu)先采用擋水作用的支護(hù)結(jié)構(gòu)，如深層攪拌樁、鋼板樁、砼灌注樁或地下連續(xù)墻等，并盡可能把降水井點(diǎn)立管埋設(shè)在支護(hù)墻的內(nèi)側(cè)（基坑一側(cè)），井點(diǎn)管的深度應(yīng)淺于支護(hù)的深度。（注：本工程就是采用雙軸攪拌樁支護(hù)兼止水帷幕（樁長(zhǎng)8 m）結(jié)合人工沖孔輕型井點(diǎn)降水、邊坡按照1：1.25放坡掛網(wǎng)噴漿的施工工藝。）

2.3.3 井點(diǎn)管施工工藝程序是：放線定位→土方預(yù)開挖→沖孔→安裝井點(diǎn)管→安裝離心式自吸泵→用彎聯(lián)管將井點(diǎn)管與水泵連接→安裝集排水管→開動(dòng)離心水泵抽水→觀測(cè)地下水位變化。

2.3.4井點(diǎn)沖孔，人工將沖孔管對(duì)準(zhǔn)井點(diǎn)位置，啟動(dòng)高壓水泵，水壓控制在0.4～0.8MPa，在高壓水沖擊下沖孔管開始下沉，并不斷地升降沖孔管。在射水與沖孔管沖切作用下，大約在5～10min時(shí)間之內(nèi)，沖孔管可下沉2m左右，若遇到較厚的純粘土?xí)r，沉管時(shí)間要延長(zhǎng)，此時(shí)可增加高壓水泵的壓力，以達(dá)到加速沉管的速度。沖擊孔的成孔直徑應(yīng)達(dá)到100～150mm，保證井孔壁與井點(diǎn)管之間有一定間隙，以便于填充砂石，沖孔深度應(yīng)比濾管設(shè)計(jì)安置深度低500mm以上，當(dāng)基坑附近沒(méi)有建筑、管線、道路時(shí)，坑中井點(diǎn)水位應(yīng)降至基坑底面以下1米為宜。endprint

2.3.5井點(diǎn)管埋設(shè)沿

成孔后將井點(diǎn)管插入井孔，使井點(diǎn)管露出地面500mm，然后沿井孔壁與井點(diǎn)管之間倒入粒徑5-15mm瓜子片，使管底有500mm高，再沿井點(diǎn)管四周均勻投放2-4mm粒徑粗砂，上部1.0m深度內(nèi)，用粘土填實(shí)以防漏氣。

2.3.6 離心式自吸泵安裝

井點(diǎn)管埋設(shè)完畢后，進(jìn)行離心式自吸泵的安裝，每?jī)筛c(diǎn)管用三通與一臺(tái)離心式自吸泵，水泵和集排水管采用連接管接通。

井點(diǎn)管、連接管、水泵、集排水管等部件連接完畢后，即可接通電源進(jìn)行試抽水，檢查有無(wú)漏氣、淤塞情況，出水是否正常。井點(diǎn)使用時(shí)，正常出水規(guī)律是“先大后小，先渾后清”，如不上水、或水一直較渾，或出現(xiàn)清后又渾等情況，應(yīng)立即檢查、檢修后方可使用。

2.3.8 基坑降水

井點(diǎn)使用時(shí)，應(yīng)保持離心式自吸泵連續(xù)不間斷抽水。一般連續(xù)抽水3d～5d后，基坑形成地下降水漏斗，地下水位降落、基本趨于穩(wěn)定，即可進(jìn)行基礎(chǔ)和地下構(gòu)筑物的施工。井點(diǎn)降水時(shí)，應(yīng)對(duì)水位降低區(qū)域內(nèi)的建筑物進(jìn)行沉降觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)有沉陷或水平位移過(guò)大時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取防護(hù)技術(shù)措施。

2.3.9 井點(diǎn)拆除

基礎(chǔ)和地下構(gòu)筑物的施工完成后，可以停止降水并拆除井點(diǎn)系統(tǒng)。井點(diǎn)管的拔出可借助于機(jī)械，比如挖掘機(jī)、神仙葫蘆等。井點(diǎn)管拔出所留孔洞用砂或土堵塞。

3.人工沖孔輕型井點(diǎn)的施工質(zhì)量要求

3.1 井點(diǎn)管間距、埋設(shè)深度應(yīng)符合“基坑支護(hù)與降水工程專項(xiàng)方案”要求，井點(diǎn)管濾水管部分必須埋入含水層內(nèi)。

3.2井點(diǎn)成孔后，應(yīng)立即下井點(diǎn)管并填入瓜子片、中粗砂濾料，以防塌孔。不能及時(shí)下井點(diǎn)管時(shí)，孔口應(yīng)蓋蓋板，防止物件掉入井孔內(nèi)堵孔。井點(diǎn)埋設(shè)應(yīng)無(wú)嚴(yán)重漏氣、淤塞、出水不暢等情況。

3.3降水期間，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人經(jīng)常觀測(cè)，若抽水過(guò)程中發(fā)現(xiàn)真空度不足，應(yīng)立即檢查整個(gè)抽水系統(tǒng)有無(wú)漏氣環(huán)節(jié)，并應(yīng)及時(shí)排除。

3.4 在抽水過(guò)程中，特別是開始抽水時(shí)，應(yīng)檢查有無(wú)井點(diǎn)管被淤塞的情況，可通過(guò)管內(nèi)水流聲、管子表面是否潮濕等方法進(jìn)行檢查。如果井點(diǎn)管被淤塞數(shù)量超過(guò)井點(diǎn)管總數(shù)的10%，則會(huì)嚴(yán)重影響基坑降水效果，應(yīng)及時(shí)采取措施，采用高壓水反復(fù)沖洗處理。

3.5井點(diǎn)使用后，中途不得停泵，防止因停止抽水使地下水位上升，造成淹泡基坑的事故.另外，在基坑土方開挖后，應(yīng)保持降低地下水位在基底0.5m以下，以防止地下水?dāng)_動(dòng)地基土體。

4.結(jié)束語(yǔ)

輕型井點(diǎn)降水法是一種行之有效地處理軟弱土地基的處理方法，已被廣泛應(yīng)用，施工工藝已經(jīng)很成熟。本文所述人工沖孔輕型井點(diǎn)降水的施工方法較傳統(tǒng)的井點(diǎn)降水法相比，更具有施工工藝簡(jiǎn)單、易操作、降水效果好等特點(diǎn)，該工藝在太倉(cāng)市規(guī)劃館工程中對(duì)規(guī)劃館主館基坑降水應(yīng)用情況來(lái)看，該施工方法對(duì)處理地下水位高、土壤含水率較大的地基，不僅起到了增加邊坡的穩(wěn)定性，而且可以大大減少土方開挖量，既保證了安全施工，又能大大降低施工的成本，同時(shí)可以縮短施工工期。endprint