郝文進(jìn)

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

人工降低地下水位常用井點(diǎn)排水的方法，是在基坑周圍埋下深于坑底的井點(diǎn)濾水管或管井，以總管連接抽水，使地下水低于基礎(chǔ)底，一般低于施工面0.5～1.0 m，以滿足在干地條件下的土方機(jī)械開挖、護(hù)坡施工和基坑邊坡穩(wěn)定等要求。

井點(diǎn)排水一般有一級(jí)、二級(jí)或多級(jí)輕型井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)和深井泵等，在選擇類別時(shí)，需根據(jù)地質(zhì)土類的滲透系數(shù)和降低地下水位的深度及投入設(shè)備的能力確定。輕型井點(diǎn)降水方法技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理，具有成本低、施工簡(jiǎn)便、耗能少等優(yōu)點(diǎn)。

1 工程概況

內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗大路新區(qū)濃鹽水再生利用工程位于蒙晉陜?nèi)〗唤鐜?，屬于鄂爾多斯市域最東部的準(zhǔn)格爾旗。工程所在地大路新區(qū)東臨黃河，南為孔兌溝，西以呼準(zhǔn)高速路為界，北到十準(zhǔn)公路附近。

工程包括廢水池、超濾膜池、污泥池及室外水池等11座水池，均為地下鋼筋混凝土構(gòu)筑物，埋深4.0 m，池底低于地下水位1.0 m。工程上部地質(zhì)為松散狀風(fēng)積砂層，地基強(qiáng)度較低。下部為分布連續(xù)穩(wěn)定的沙壤土，工作區(qū)地下水流向總體由西南向東北。地下水以大氣降水垂直入滲及側(cè)向徑流補(bǔ)給為主，以蒸發(fā)及補(bǔ)給其北方向的大南溝河谷為主要排泄方式。

2 降低地下水位方案選擇

在基礎(chǔ)開挖中，揭露的地質(zhì)情況基本一致，由于基礎(chǔ)面積較大，在開挖面低于地下水位時(shí)，出現(xiàn)滲水、積水至涌水?？紤]地質(zhì)上部為砂層，基礎(chǔ)在大面積開挖后，可能會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的流砂現(xiàn)象，邊坡即使采用打板支護(hù)，也不能阻止流砂的塌陷、涌進(jìn)，坡腳被掏空，邊坡塌陷，四周地面隨之下陷，直接影響施工及鄰近建筑物的安全。鑒于這種情況，選用人工降低地下水位方法中的輕型井點(diǎn)降水方式。

3 輕型井點(diǎn)降水

3.1 設(shè)備確定

設(shè)備包括井點(diǎn)管、總管和抽水設(shè)備等，井點(diǎn)管采用直徑38～55 mm的鋼管，長(zhǎng)5～7 m，管下段設(shè)管尖和濾水管?？偣懿捎弥睆?00～127 mm的鋼管分節(jié)連接，每節(jié)長(zhǎng)6 m，每隔0.8～1.5 m設(shè)置一個(gè)連接井點(diǎn)管接口。抽水設(shè)備選用真空泵、離心泵（流量30～50 m3/h），汽水分離器1臺(tái)。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)井點(diǎn)布置

該工程基礎(chǔ)平面面積3 750 m2，土質(zhì)為砂土，地下水由西南向東北流向，降低地下水位5.0 m，基坑寬36 m、長(zhǎng)75 m，平面呈“刀”型，其特征為降水深度不超過5 m，滲水量一般，基坑面積較大，故選用單排線狀環(huán)形井點(diǎn)布置方式。井點(diǎn)管距離基坑邊坡開口不宜小于1.5～2.0 m，以防井點(diǎn)管漏氣影響抽水效果，濾水管必須埋入含水層中，總管設(shè)置高度一般在開挖面上，沿地下水流向設(shè)置0.5%～0.8%的上仰坡度，水泵軸心要與總管為同一平面。當(dāng)選擇的真空泵抽吸較大時(shí)，總管及水泵置放于地面，考慮真空泵的水頭損失，選擇抽吸能力為地下6 m為宜。沿著排水總管設(shè)置排水溝，防止雨水及地面水流入施工區(qū)，并帶入泥沙或淹沒基坑。在水池構(gòu)筑物施工超出地面時(shí)，必須按照設(shè)計(jì)要求對(duì)基坑要求回填部位進(jìn)行填實(shí)，逐步拆除井點(diǎn)排水管。拔出的井點(diǎn)管孔應(yīng)及時(shí)用粗砂回填，若設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)地基有防滲要求，孔口上端2 m處用黏土填夯。

3.3 井點(diǎn)管埋設(shè)與使用

該工程地質(zhì)為沙壤土層，直接利用井點(diǎn)管借助高壓水沖孔，使其慢慢沉入，再設(shè)置連接總管的接頭，拆除時(shí)，選用起吊設(shè)備配合人工拔出。在施工中，充分利用現(xiàn)場(chǎng)便利條件，采用借助高壓水射入的施工方法，在井點(diǎn)水管連接總管的一端，先連接射水管，中間設(shè)球型閥門，上接旋動(dòng)節(jié)管、高壓膠管、壓力泵等，射水前先將井點(diǎn)管垂直于孔位，利用高壓水對(duì)著孔位點(diǎn)一邊沖刷一邊沉入，沉管時(shí)對(duì)井點(diǎn)管旋轉(zhuǎn)。

井點(diǎn)管埋設(shè)時(shí)，沖孔深度應(yīng)超出濾管底0.5 m左右，在埋管時(shí)井點(diǎn)管與孔壁間及時(shí)用粗砂灌實(shí)，回填接近地面時(shí)用黏土填塞嚴(yán)密，以防漏氣。灌砂時(shí)，井點(diǎn)管的水被排擠上溢即為合格。埋設(shè)后，連接總管和抽水系統(tǒng)進(jìn)行試抽水，主要檢查漏水漏氣現(xiàn)象、出水是否正常、井點(diǎn)管有無堵塞，發(fā)現(xiàn)異常立即檢修。

3.4 注意事項(xiàng)

第一，輕型井點(diǎn)抽水時(shí)，應(yīng)保持連續(xù)，正常的出水規(guī)律為“先大后小、先混后清”，如水量較小或比較渾濁，應(yīng)立即檢查處理。第二，用真空度來判斷井點(diǎn)系統(tǒng)的好壞，必須經(jīng)常觀察管路系統(tǒng)，若聯(lián)接不好，大量漏氣，應(yīng)立即檢查并采取措施處理。第三，井點(diǎn)管淤塞問題可通過聽管內(nèi)水流聲、手摸管壁感覺判斷，若井點(diǎn)管振動(dòng)說明堵塞，夏季和冬季主要靠手摸水管感覺冷熱情況的簡(jiǎn)便方法檢查。降水效果不好時(shí)，說明井點(diǎn)管內(nèi)管淤嚴(yán)重，應(yīng)逐個(gè)檢查并使用高壓水反沖洗或拔管重新埋設(shè)。第四，井點(diǎn)降水時(shí)應(yīng)對(duì)降低水位區(qū)域內(nèi)的建筑物進(jìn)行沉降觀測(cè)，以免發(fā)生沉陷現(xiàn)象。

4 輕型井點(diǎn)降水計(jì)算

輕型井點(diǎn)降水需要計(jì)算涌水量、確定井點(diǎn)管的數(shù)量和間距及選擇抽水設(shè)備等。井點(diǎn)計(jì)算由于受當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)、設(shè)備等因素影響，得出的數(shù)值只能為參考值。

4.1 涌水量計(jì)算

計(jì)算涌水量時(shí)，主要是確定滲透系數(shù)。首先進(jìn)行小范圍開挖，對(duì)滲水量進(jìn)行觀察和現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)，由于該工程基礎(chǔ)地質(zhì)為均質(zhì)，故以半徑為10 m的圓形作為單位試驗(yàn)區(qū)，圓心布置井點(diǎn)管，井點(diǎn)隨著水量的抽排，進(jìn)一步確定水位降落與水量、井點(diǎn)間距的關(guān)系。單位涌水量確定后，計(jì)算系統(tǒng)涌水量和井點(diǎn)管根數(shù)。

4.2 抽水設(shè)備確定

抽水設(shè)備主要按照地下水埋深和涌水量來選擇，并考慮井點(diǎn)數(shù)量和間距。結(jié)合工程實(shí)際情況，工程中選擇往復(fù)式水泵2臺(tái)（1臺(tái)備用）。經(jīng)抽水系統(tǒng)運(yùn)行，效果良好，完全滿足施工要求。

5 建議

第一，在選擇降水方式時(shí)，要充分考慮降水深度、水下土方開挖施工方式及護(hù)坡工程施工等整個(gè)工藝的時(shí)間跨度和工程質(zhì)量要求。第二，要參考當(dāng)?shù)卮蚓Y料，通過試驗(yàn)確定合理的井點(diǎn)和間距。第三，對(duì)滲透系數(shù)很小的含水層可以采用間隙抽水方式降水。第四，輕型井點(diǎn)降水的關(guān)鍵是成井質(zhì)量和抽水設(shè)備。要抓好管材、成井工藝的規(guī)范化安裝，使抽水設(shè)備正常運(yùn)行。在滿足抽水流量、揚(yáng)程時(shí)，盡可能選用小的泵徑，并對(duì)抽水設(shè)備的性能參數(shù)進(jìn)行校核。第五，發(fā)電機(jī)組要求電源可靠，同時(shí)考慮備用機(jī)組。第六，降水要求高的區(qū)段應(yīng)按照先深后淺的施工原理分區(qū)域單獨(dú)施工，以減少降水工程量。第七，估算好井點(diǎn)降水的總抽水量和降低水位的范圍，設(shè)計(jì)好排水路徑和容泄區(qū)。