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摘要：基础打得牢，建筑物的质量才会好。土方工程作为建筑工程的先导工程，是建筑施工主要的工种工程之一。而对于土方工程来说，最大的问题的就是施工排水和人工降低地下水位。所以我们针对此难点，通过对土方工程中井点降水法在基坑排水中的应用来进行研究与探讨，为以后的工程建设提供一些帮助。
关键词：井点降水；原理与作用；施工方法
一、井点降水法的原理与作用
1、井点降水法的原理
对软土或土层中含有细砂、粉砂或淤泥层时，不宜采用集水井降水法，因为在基坑中直接排水，地下水将产生自下而上或从边坡向基坑方向流动的动水压力，容易导致国坡塌方和产生“流沙现象”，并使基底土结构遭受破坏，这种情况应考虑采用井点降水法。
井点降水是在基坑开挖前，预先在基坑四周以一定的距离埋入井点管至地下蓄水层内，在土方开挖过程中，利用抽水设备不断从井点管里抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下，从而保证土方在干燥状态下施工。
2、井点降水法在工程上的作用
（1）防止挖方边坡受地下水流冲刷而引起塌方。
（2）使地下水位降低到坑底以下，使得挖土工作面在施工中始终保持干燥状态。
（3）当采用板桩作为支护结构时，可减少由水压力产生的横向荷载。
（4）有效地防止了在细砂、粉砂土层中开挖土方时容易发生的“流沙现象”。
（5）降低地下水位可使土体固结，能使土层变得密实，增加了地基土的承载能力。
上述几点中，防治“流沙现象”井点降水的主要目的。
采用集水井降水法开挖基坑时，当基坑开挖到地下水位以下时，有时坑底土会进入流动状态，随地下水流入基坑，这种现象称为“流沙现象”。
“流沙现象”的产生是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。
动水压力的大小是出现“流沙现象”的主要原因。如果采用降低地下水的方法，使动水压力方向朝下，增大土颗粒间的压力，则“流沙现象”就不可能发生。
二、井点降水的方法
降低地下水位的方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。下面我们通过如下表格来简单介绍一各类井点降水法的适用范围。如表1
可以看出，各类井点降水都有其不同的适用范围，通过各自不同的适用范围，我们就可以有针对性的选出适合各个工程的降水方法。下面我们详细说明一下轻型井点降水方法。
3.轻型井点的设备
轻型井点由管路系统和抽水设备两部分组成。管路系统由滤管、井点管、弯联管和总管等组成。
滤管是轻型井点的进水装置，它的上端与井点管连接。通常长度为1.0～1.2m，滤管需有良好的工作性能。滤管埋置于土的蓄水层中，地下水通过滤管吸入井点管并阻止泥沙进入管内；井点管是直径为38mm或51mm、长度为5～7m的钢管，井点管上端通过弯联管与总管连接；总管是直径为100～127mm的无缝钢管，总管上等间距布置有与弯联管连接的短接头。
4.轻型井点的布置
轻型井点的布置应根据基坑的平面形状及尺寸、基坑的深度、土质、地下水位的高低及流向、降水深度要求等确定。
轻型井点的布置分为平面布置和高程布置两个方面。
（1）平面布置
当基坑宽度小于6m、降水深度不超过5m时，可采用单排线状井点并布置在地下水上漩一侧，两端延伸长度不小于基坑的宽度；如宽度大于6m或土质不良时，则沿基坑两侧布置井点，即采用双排线状井点。当基坑面积较大时，采用环状井点布置，考虑施工机械进出基坑方便，可在基坑地下水下游一侧不封闭。
井点管距基坑壁一般不小于1m，以防局部漏气。井点管的间距由计算或经验确定。在总管四角部位，井点管宜适当加密设置。
（2）高程布置
轻开型井点的降水深度，考虑抽水设备的水头损失以后，一般不超过6m，按下式计算，即H≥H1+h+iL
式中H1-井点管埋设面至基坑底面的距离，m；
h-基坑底面至降低后的地下水位线的距离，m；
i-水力坡度，单排井点取1∕4，环状井点取1∕10；
L-井点管至基坑中心的水平距离，m。
由上式算出的H值大于6m时，为了满足降水深度的要求，应降低井点管管路系统的埋置面。事先挖槽降低埋置面标高，使管路系统安装在靠近原地下水位线甚至稍低于原地下水位线。此时，可设置明沟和集水井，排除事先挖槽所引起的渗水。然后再布置井点系统就能充分利用设备能力，增加降水深度。井点管露出地面的长度一般为0.2m。
当一级井点系统达不到降水深度要求时，可采用二级井点，即先挖去第一级井点排干的土，然后再布置第二级井点。
5.轻型井点的施工
轻型井点的施工程序为敷设总管、冲孔埋设井点管、安装抽水设备、抽水试运转。
井点管埋设有多种方法。一般采用冲孔法。用起重设备将冲管吊起插在井点位置上，然后开动高压水泵，将土冲松，冲管则边冲边沉。冲孔直径一般为300mm，以保证井管四周有一定厚度的砂滤层，冲孔深度宜比滤管底深0.5m左右，以防冲管拔出时，部分土颗粒沉于底而触及滤管底部。井孔冲成后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层，以防孔壁塌土。砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利抽水的關键。一般宜选用干净粗砂，填灌均匀，并填至滤管顶上1～1.5m，以保证水流畅通。井点填砂后，在地面以下0.5～1.0m范围内应用黏土封口，以防漏气。
井点管埋设完毕，应接通总管与抽水设备进行试抽水，检查有无漏水、漏气，出水是否正常，有无淤塞等现象，如有异常情况，应检修好后方可使用。
井点管使用时，应保证连续不断地抽水，并准备双电源，正常出水规律是“先大后小，先混后清”。抽水时需要经常观测真空度以判断井点系统工作是否正常，真空度一般应不低于55.3～66.7kPa，并检查观测井中水位下降情况，如果有较多井点管发生堵塞，影响降水效果时，应逐根用高压水反向冲洗或拔出重埋。井点降水工作结束后所留的井孔，必须用沙砾或黏土填实。
结语：
施工排水和人工降低地下水位是配合基坑开挖的安全措施之一。文中的轻型井点降水法通常被利用在很多基坑开挖的工程中。其适用范围广泛，由其对出现流砂地区的地型来说，其效果具佳。在未来的基础建设中，我们还要不断的改进技术，创造新的排水降水方法。
关键词：井点降水；原理与作用；施工方法
一、井点降水法的原理与作用
1、井点降水法的原理
对软土或土层中含有细砂、粉砂或淤泥层时，不宜采用集水井降水法，因为在基坑中直接排水，地下水将产生自下而上或从边坡向基坑方向流动的动水压力，容易导致国坡塌方和产生“流沙现象”，并使基底土结构遭受破坏，这种情况应考虑采用井点降水法。
井点降水是在基坑开挖前，预先在基坑四周以一定的距离埋入井点管至地下蓄水层内，在土方开挖过程中，利用抽水设备不断从井点管里抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下，从而保证土方在干燥状态下施工。
2、井点降水法在工程上的作用
（1）防止挖方边坡受地下水流冲刷而引起塌方。
（2）使地下水位降低到坑底以下，使得挖土工作面在施工中始终保持干燥状态。
（3）当采用板桩作为支护结构时，可减少由水压力产生的横向荷载。
（4）有效地防止了在细砂、粉砂土层中开挖土方时容易发生的“流沙现象”。
（5）降低地下水位可使土体固结，能使土层变得密实，增加了地基土的承载能力。
上述几点中，防治“流沙现象”井点降水的主要目的。
采用集水井降水法开挖基坑时，当基坑开挖到地下水位以下时，有时坑底土会进入流动状态，随地下水流入基坑，这种现象称为“流沙现象”。
“流沙现象”的产生是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。
动水压力的大小是出现“流沙现象”的主要原因。如果采用降低地下水的方法，使动水压力方向朝下，增大土颗粒间的压力，则“流沙现象”就不可能发生。
二、井点降水的方法
降低地下水位的方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。下面我们通过如下表格来简单介绍一各类井点降水法的适用范围。如表1
可以看出，各类井点降水都有其不同的适用范围，通过各自不同的适用范围，我们就可以有针对性的选出适合各个工程的降水方法。下面我们详细说明一下轻型井点降水方法。
3.轻型井点的设备
轻型井点由管路系统和抽水设备两部分组成。管路系统由滤管、井点管、弯联管和总管等组成。
滤管是轻型井点的进水装置，它的上端与井点管连接。通常长度为1.0～1.2m，滤管需有良好的工作性能。滤管埋置于土的蓄水层中，地下水通过滤管吸入井点管并阻止泥沙进入管内；井点管是直径为38mm或51mm、长度为5～7m的钢管，井点管上端通过弯联管与总管连接；总管是直径为100～127mm的无缝钢管，总管上等间距布置有与弯联管连接的短接头。
4.轻型井点的布置
轻型井点的布置应根据基坑的平面形状及尺寸、基坑的深度、土质、地下水位的高低及流向、降水深度要求等确定。
轻型井点的布置分为平面布置和高程布置两个方面。
（1）平面布置
当基坑宽度小于6m、降水深度不超过5m时，可采用单排线状井点并布置在地下水上漩一侧，两端延伸长度不小于基坑的宽度；如宽度大于6m或土质不良时，则沿基坑两侧布置井点，即采用双排线状井点。当基坑面积较大时，采用环状井点布置，考虑施工机械进出基坑方便，可在基坑地下水下游一侧不封闭。
井点管距基坑壁一般不小于1m，以防局部漏气。井点管的间距由计算或经验确定。在总管四角部位，井点管宜适当加密设置。
（2）高程布置
轻开型井点的降水深度，考虑抽水设备的水头损失以后，一般不超过6m，按下式计算，即H≥H1+h+iL
式中H1-井点管埋设面至基坑底面的距离，m；
h-基坑底面至降低后的地下水位线的距离，m；
i-水力坡度，单排井点取1∕4，环状井点取1∕10；
L-井点管至基坑中心的水平距离，m。
由上式算出的H值大于6m时，为了满足降水深度的要求，应降低井点管管路系统的埋置面。事先挖槽降低埋置面标高，使管路系统安装在靠近原地下水位线甚至稍低于原地下水位线。此时，可设置明沟和集水井，排除事先挖槽所引起的渗水。然后再布置井点系统就能充分利用设备能力，增加降水深度。井点管露出地面的长度一般为0.2m。
当一级井点系统达不到降水深度要求时，可采用二级井点，即先挖去第一级井点排干的土，然后再布置第二级井点。
5.轻型井点的施工
轻型井点的施工程序为敷设总管、冲孔埋设井点管、安装抽水设备、抽水试运转。
井点管埋设有多种方法。一般采用冲孔法。用起重设备将冲管吊起插在井点位置上，然后开动高压水泵，将土冲松，冲管则边冲边沉。冲孔直径一般为300mm，以保证井管四周有一定厚度的砂滤层，冲孔深度宜比滤管底深0.5m左右，以防冲管拔出时，部分土颗粒沉于底而触及滤管底部。井孔冲成后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层，以防孔壁塌土。砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利抽水的關键。一般宜选用干净粗砂，填灌均匀，并填至滤管顶上1～1.5m，以保证水流畅通。井点填砂后，在地面以下0.5～1.0m范围内应用黏土封口，以防漏气。
井点管埋设完毕，应接通总管与抽水设备进行试抽水，检查有无漏水、漏气，出水是否正常，有无淤塞等现象，如有异常情况，应检修好后方可使用。
井点管使用时，应保证连续不断地抽水，并准备双电源，正常出水规律是“先大后小，先混后清”。抽水时需要经常观测真空度以判断井点系统工作是否正常，真空度一般应不低于55.3～66.7kPa，并检查观测井中水位下降情况，如果有较多井点管发生堵塞，影响降水效果时，应逐根用高压水反向冲洗或拔出重埋。井点降水工作结束后所留的井孔，必须用沙砾或黏土填实。
结语：
施工排水和人工降低地下水位是配合基坑开挖的安全措施之一。文中的轻型井点降水法通常被利用在很多基坑开挖的工程中。其适用范围广泛，由其对出现流砂地区的地型来说，其效果具佳。在未来的基础建设中，我们还要不断的改进技术，创造新的排水降水方法。