基坑降水喷射井点设计

1、土木工程施工课程设计目 录1. 编制依据22. 工程简介23. 基坑降水设计情况24. 地质条件及水文情况35. 场地条件46. 降水量估算与降水井点施工47. 井点安装58. 安全质量保障措施79. 抽水监测与管理810. 文明环保施工措施911. 应急措施912. 附图表10 12.1 降水井平面布置图 12.2 井点管高程布置图 12.3 降水井剖面图 12.4 喷射井点管管构造简图一、编制依据.1、拟建小区基坑支护设计及降水施工说明施工图纸。2、小区岩土工程勘察报告,本地区类似工程经验数据。二. 工程简介拟建中居民小区，施工内容为1幢26层框-剪或剪力墙结构的住宅楼及二层地下室与配套构

2、筑物的基坑降水工程。三. 基坑降水设计情况本工程基坑开挖相对深度约为8.5m，设计降水深度为9.5m,周边地面相对平整。基坑支护总体采用双排钻孔灌注桩及局部重力式深层水泥搅拌止水桩的支护设计方案，基坑内设300×200的排水沟。详基坑降排水平面布置图。由于轻型井点降水的降水深度有限，不能满足基坑降水要求，故采用降水深度更大的喷射井点降水。喷射井点根据其工作时使用的喷射介质的不同，分为喷水井点和喷气井点两种。其主要设备由喷射抱点、高压水泵(或空气压缩机)和管路系统组成。1.喷射井管分内管和外管两部分，内管下端装有喷射器，并与滤管相接。喷射器由喷嘴、混合室、扩散室等组成。表1 喷射井点主

3、要技术性能 项 目 规格、性能 项 目规格、性能 外管直径 lOOmm(75) 喷嘴至喉管始端距离 25mm 滤管直径 lOOmm(75) 喉管长与喷嘴直径比 2 内管直径 38mm 扩散管锥角 8°、6° 芯管直径 38mm 工作水量 6m3h 喷嘴直径 7mm 吸入水量 45m3h 喉管直径 14mm 工作水压力 0.8MPa 喉管长 45mm 降水深度 24m注：l.适于土层：粉细砂层、粉砂土(K=1lOmd)；粉质粘土(K=01lmd)；2过滤管长1.5m，外包一层70目铜纱网和一层塑料纱网，供水回水总管150mm。 2.高压水泵用6SH6型或l50S78型高压水泵

4、(流量为140150m3h，扬程78m)或多级高压水泵(流量5080m3h，压力为0708MPa)1-2台，每台可带动2530根喷射井点管。 3循环水箱,钢板制,尺寸为25m×145m×12m。 4管路系统,包括进水、排水总管(直径l50mm，每套长60m)、接头、阀门、水表、溢流管、调压管等管件、零件及仪表。四. 地质条件及水文情况1地质情况本工程地形相对平坦。根据岩土工程勘察报告，该地区地质情况相当复杂，各层地质特征分述如下：杂填土层：褐黑色、褐黄色，主要以砂砾，煤渣、块石,建筑垃圾，生活垃圾等混合堆填，结构松散，湿，局部可见厚层淤泥（塘泥），全场地分布；平均厚度为4.

5、65米；粉质粘土层：褐黄色，黄褐色，含有少量的铁锰质，可-硬塑状，饱和态。无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。全场地分布；平均厚度为3.07米；粉土层：褐黄色，含少量的云母片及铁锰质，砂感较强，中密-密实，湿。摇震反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。全场地分布；平均厚度为1.34米；中砂层：褐黄色，石英砂岩质的，含少量的云母片与铁锰质，砾径大于0.25mm的含量大于50%，松散-稍密，很湿，含量少量粘粒。该层在钻进时，必须跟管钻进，在动水压力作用下产生流动。下部局部可见有少量砾石。全场地分布；平均厚度为3.79米；强风化砂质泥岩层：紫红色，结构大部分破坏，风化裂隙很发育，岩体破碎，

6、干钻钻进困难，取芯不完整呈碎块状与土状。浸水后易变软，岩体外露易崩解。岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为V级；平均厚度为0.51米；中风化砂质泥岩层：紫红色，风化裂隙发育，岩芯破碎至较完整，裂隙面可见有黑色氧化膜充填，结构面结合性一般。上部岩体完整程度为较破碎至较完整，下部岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为IV级。全场地控制；控制层厚为15.23-31.49米；2. 水文、气象情况场地场地水文地质条件较简单，地下水类型主要为上层滞水与孔隙潜水和基岩裂隙水。上层滞水：存在于杂填土中，主要补给来源为大气降水及生活废水，其排泄条件良好，对基础施工影响较大。勘察时测得初见水位为：1.52.

7、0m左右,稳定水位为：1.52.0m。上层滞水水位受大气降水影响大，随季节性降水多少而变化。粉质粘土层、粉土为不含水层，为相对的隔水层。孔隙潜水：赋存于中砂层中，水量丰富，动态变化较大，与湘江河河水有动力联系，水位变化与河水有直接关系。岩石裂隙水：赋存于表面岩层风化裂隙中，主要补给来源为大气降水及相邻地下水的侧向补给。勘察时未测得其稳定水位。本工程野外施工中测得场地的初见水位为1.52.0m左右，混合稳定水位为1.52.0m左右。3.水文地质参数根据当地人工挖桩抽水试验经验，中砂的渗透系数为21 m/d。五. 降水量估算与降水井点施工1.基本参数据邻近场地抽水试验结果，降水深度范围内土层综合渗

8、透系数k=21 m/d。基坑设计水位降深S为9m(即地下水降至基坑底以下0.5m)，含水层厚度H取20.0m。2.基坑涌水量（Q）估算根据等代大井法估算了该基坑的涌水量，估算时采用下式：Q=1.366K(2H-s)s/lg(Ro/ro)式中 Ro=R+ roR=2sKH=306.55mro=（F/3.14）,F基坑面积（基坑面积为3581.55m2）计算结果：Q=6165.59（m3/d）3.设备选用、主要材料用量选用多级高压水泵,流量5080m3h。每天抽水18小时则可满足要求：60m3×18小时×6台=6480 m3。集水总管管径100mm长约242米；井点管管径38m

9、m长13米，共140根，计1820米。井点管布置为间距两米，在转角处及基坑变形处加密。4、施工操作工艺1喷射井点管的布置、井点管的埋设方法和要求，与轻型井点基本相同。基坑面积较大时，采用环形布置；基坑宽度小于10m时，采用单排线型布置；大于10m时作双排布置。喷射井管间距一般为23.5m；采用环形布置，进出口（道路）处的井点间距为57m。冲孔直径为400600mm，深度比滤管底深1m以上。2施工工艺程序为：设置泵房、安装进排水总管水冲法或钻孔法成井安装喷射井点管、填滤料接通进水、排水总管，并与高压水泵或空气压缩机接通将各井点管的外管管口与排水管接通，并通到循环水箱启动高压水泵或空气压缩机抽取地

10、下水用离心泵排除循环水箱中多余的水测量观测井中地下水位。3安装前应对喷射井点管逐根冲洗，检查完好始可使用。井点管埋设直用套管冲枪（或钻机）成孔，加水及压缩空气排泥，当套管内含泥量经测定小于5时，才下井管及灌砂，然后再将套管拔起。4下井管时水泵应先开始运转，以使每下好一根井管，立即与总管接通（不接回水管）后及时进行单根试抽排泥，并测定真空度，待井管出水变清后为止，地面测定真空度不宜小于93.3kPa。全部井点管沉设完毕，再接通回水总管，全面试抽，然后让工作水循环进行正式工作。5使用时开泵压力要小些（小于0.3MPa），以后再逐渐正常。抽水时如发现井管周围有泛砂冒水现象，应立即关闭井点管进行检修。

11、工作水应保持清洁，试抽2d后应更换清水，以减轻工作水对喷嘴及水泵叶轮等的磨损，一般经7d左右即可稳定，开始挖土。 六. 施工注意事项1.喷射井点降水施工前，要查明地质、水文情况（包括地质构造、土层情况、水位变化标高、涌水量、渗透系数），编制详细的降水施工方案，选定降水设备，提出购置、加工配套数量，进行必要的试验、试运转，确保各项指标符合设计降低水位的要求。2.沉设井点管前，应先挖井点坑和排泥沟。井点坑直径应大于冲孔直径。冲孔直径不应小于400mm，冲孔深度应比滤管底深1m以上，冲孔完毕后，应立即沉设井点管。3.井点管埋设在孔中心，避免插入泥浆中堵塞滤管。在井点与孔壁之间及时用中粗砂填灌实，至离

12、地面1.01.5m，最后再用粘土夯实封口。4.进水、回水总管与每根井点管的连接管均需安装阀门，以便调节使用和防止不抽水时，发生回水倒灌。井点管路接头应安装严密。5.喷射井点一般是将内外管和滤管组装在一起后沉设到井点孔内。井点管组装时，必须保持喷嘴与混合室中心线一致；组装后，每根井点管应在地面作泵水试验和真空度测定。地面测定真空度不宜小于93.1kPa。6.喷射井点抽水时，如发现井点管周围有翻砂冒水现象时，应立即关闭此井点，及时检查处理。七. 井点安装 1. 安装程序设置泵房、安装进排水总管水冲法或钻孔法成井安装喷射井点管、填滤料接通进水、排水总管，并与高压水泵或空气压缩机接通将各井点管的外管管

13、口与排水管接通，并通到循环水箱启动高压水泵或空气压缩机抽取地下水用离心泵排除循环水箱中多余的水测量观测井中地下水位。 2. 井点管埋设根据建设单位提供的测量控制点，测量放线确定井点位置，然后在井位先挖一个小土坑，深大约500mm，以便于冲击孔时集水、埋管时灌砂，并用水沟将小坑与集水坑连接，以便排泄多余水。用绞车将简易井架移到井点位置，将套管水枪对准井点位置，启动高压水泵，水压控制在0.40.8Mpa，在水枪高压水射流冲击下套管开始下沉，并不断地升降套管与水枪。一般含砂的粘土，按经验，套管落距在1000mm之内，在射水与套管冲切作用下，大约在1015min时间之内，井点管可下沉10m左右，若遇到

14、较厚的纯粘土时，沉管时间要延长，此时可增加高压水泵的压力，以达到加速沉管的速度。冲击孔的成孔直径应达到300500mm,保证管壁与井点管之间有一定间隙，以便于填充砂石，冲孔深度应比滤管设计安置深度低1m，以防止冲击套管提升拔出时部分土塌落，并使滤管底部存有足够的砂石。井孔冲击成型后，应拔出冲击管，通过单滑轮，用绳索提起井点管插入井孔，井点管的上端应用木塞塞住，以防砂石或其他杂物进入，井在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层。该砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果，应注意一下几点：1.砂必须采用粗砂，以防止堵塞滤管的网眼。若没有现成的粗砂，可拉回几车砂，用筛子筛选出来，剩下的可作为砌筑砂浆用，

15、也不浪费。2.滤管应放置在井孔的中间，砂石滤层的厚度应在60100mm之间，以提高透水性，并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。3.填砂厚度要均匀，速度要快，填砂中途不得中断，以防孔壁塌土。4.砂石滤层的填充高度，至少要超过滤管顶以上10001800mm，一般应填至原地下水位线以上，以保证土层水流上下畅通。5.井点填砂后，井口以下1.01.5m用粘土封口压实，防止漏气而降低降水效果。（3）、冲击井管将1530mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗，直到流出清水为止。应遂根进行清洗，避免出现“死井“。（4）、管路安装 首先沿井点管线外侧，铺设集水毛管，并用胶垫螺栓把干管连接起来，主胶管与主管连接好，再

16、用10铅丝绑好，防止管路不严漏气而降低整个管路的真空度。主管路的流水坡度按坡向泵房5的坡度并用砖将主干管垫好。并随时检查是否有地面塌陷，随时垫砖或填土，使不至于影响整条管线。(5)、检查管路 检查集水下管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象，发现这种情况应重新连接或用油腻子堵塞，重新拧紧法兰盘螺栓和胶管的铅丝，直至不漏气为止。在正式运转抽水之前必须进行试抽，以检查抽水设备运转是否正常，管路是否存在漏气现象。在水泵进水管上安装一个真空表，在水泵的出水管上安装一个压力表。为了观测降水深度，是否达到施工组织设计所要求的降水深度，在基坑内设置3个观测井点，以便于通过观测井点测量水位，并

17、描绘出降水曲线。在试抽时，应检查整个管网的真空度，应达到550mmHg,方可正式投入抽水。(6)、抽水轻型井点管网全部安装完毕后进行试抽。当抽水设备运转一切正常后，整个抽水管路无漏气现象，可以投入正常抽水作业。开机7d后将形成地下降水漏斗，并趋向稳定，土方工程可在降水10d后开挖。(7)、注意事项1.土方挖掘运输车道不设置井点，这不影响整体降水效果。2.抽水应连续进行，特别是开始抽水阶段，时停时抽，会导致井点管的滤网阻塞。同时由于中途长时间停止抽水，造成地下水位上升，会引起土方边塌方等事故。3.轻型井点降水应经常进行检查，其出水规律应“先大后小，先浑后清”。若出现异常情况，应及时进行检查。4.

18、在抽水过程中，应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制流水量，当地下水位降到所要求的水位后，要减少出水阀门的出水量，尽量使抽吸与排水保持均匀，达到细水长流。5.真空度是轻型井点降水能否顺利进行降水的主要技术指数，现场设专人经常观测，若抽水过程中发现真空度不足，应立即检查整个抽水系统有无漏气环节，并应及时排除。6.在抽水过程中，特别使开始抽水时，应检查有无井点管淤塞的死井，可通过管内水流声、管子表面是否潮湿等方法进行检查。如“死井”数量超过10%，则严重影响降水效果，应及时采取措施，采用高压水反复冲洗处理。7.主干管流水坡度流向水泵方向。8.如在冬季施工，应做好主干管保温，防止受冻。9.基坑周围上

19、部应挖好水沟，防止雨水流入基坑。10.井点位置应距坑边11.5m，以防止井点位置影响坑边土坡的稳定性。水泵抽出的水应按施工方案设置的明沟排出，离基坑越远越好，以防止渗下回流，影响降水效果。11.如场地粘土层较厚，这将影响降水效果，因为粘土的透水性能差，上层水不易渗透下去，采取套管和水枪在井点轴线范围之外打孔，用埋设井点管相同成孔作业方法，井内填满粗砂，形成二至三排砂桩，使底层中上下水贯通。在抽水过程中，由于下部抽水，上层水由于重力作用和抽水产生的负压，上层水系很容易漏下去，将水抽走。(8)、水位观测1、在本方案范围内，基坑内设有观测井3个，基坑外设有观测井6个。2、降水由专人负责，配专职抽水工

20、及电工各2名，24h值班。对以上观测点进行水位观测并纪录，随时掌握水位变化情况。3、直接应钢尺量取水位距离孔口的高度。4、水位每小时观测一次，并做好纪录，描绘出降水变化曲线关系图。5、在实施基坑第二次开挖前五天开始降水，观测井水位降至下一次开挖基底下0.5m时，进行下一次开挖。八、安全、质量保证措施1、采用较小的井间距及较深的抽水井有利于减少对周围建筑物及道路的影响。2、基坑降水采取分阶段缓慢进行，这样可避免降水引起过大的差异沉降对已有建筑物或道路造成危害。3、加强对已有建筑物的变形监测及地下水位的监测工作在降水影响范围内的已有建筑物均设变形观测点，及时监测其变形情况。使靠近建筑物的水位与附近

21、水为之差保持不大于1.0m防止建筑物出现不均匀沉降。4、施工现场应采用两路供电线路或配备发电设备，正式抽水后干线不得停电、停泵。5、定期检查电缆密封的可靠性，以防磨损后水渗入电缆芯内，影响正常运转。6、遵守建筑工程施工安全操作规程，严禁带电作业。7、降水期间，必须24h有专职电工值班，持证操作。8、潜水泵电缆不得有接头、破损，以防漏电。9、安全是企业的效益，牢记“安全第一，预防为主”宗旨。为了确保安全，我们在施工管理过程中要做到：（1）、认真贯彻执行建筑法，建筑工程安全生产管理条例，以及省市有关安全生产规定和文件，切实加强管理，保证职工生产活动中的安全和健康。（2）、加强安全生产的领导，尊重科

22、学，严格管理，努力改善劳动条件，注意劳逸结合，制定以防止工伤事故、中毒和职业病等为内容的安全技术措施，并认真组织实施。（3）、坚持“管生产必须管安全”的原则，健全管理机制，建立领导与群众、专职与兼职相结合的齐抓共管的安全生产保障体系，做到安全生产“层层有人负责，事事有人管理”，认真落实安全生产责任制。（4）、各级领导、工程技术人员、生产工人等必须熟悉安全生产技术知识、条例及规程，认真做好安全技术工作。（5）、必须从思想上高度重视安全技术措施的实施，认真组织人力、财力，保证安全技术措施经费的落实。（6）、加强施工现场的安全防护，推行先进的安全技术和设备，施工前要按规定对施工工人和中途变换工种的工

23、人进行安全教育。（7）、坚持特种工持证上岗、现场人员均持平安卡上班，并对违章指挥、违章作业予以处罚。（8）、要进行安全交底，组织学习安全技术操作规程。经常组织工人开展班前安全活动，总结经验，贯彻执行操作规程和各种安全规范标准。（9）、各级管理人员必须按审批后的安全技术措施组织施工、检查和落实。（10）、安全纪律A、进入现场的一切人员必须进行入场安全教育；B、进入现场的一起人员均须佩戴安全帽，穿工作服；C、不准穿拖鞋进入施工现场；D、照明和设备用电须分开架设，作到一机一闸，并配漏电开关，禁止私拉乱接电线。夜间照明应有足够的亮度，确保安全施工；E、电工、机操工、电焊工等特殊工种必须持证上岗，无上岗

24、证人员禁止操作；F、施工人员技术不熟的不能上岗作业；严禁酒后作业，带病作业；G、施工机具经常保养、检修，禁止带病作业；H、收集气象资料，如遇有大雨、大风的预报，应会同有关单位及时采取相应的防范措施，防止事故发生。J、严禁带水作业使用泼皮电线，防止触电事故发生。质量是企业的生命，是施工中需要加强管理和控制的目标，也是安全、质量、进度、效益、环保五大目标对立统一体中极为重要的方面。为了确保工程质量，我们在施工管理过程中要做到：1)、明确质量目标；2）、健全质量检查组织机构；3）、制定质量检查程序；4）、制定技术交底制度；5）、制定材料进场检验制度； 对所有的材料进行检测。抽水设备和钢管等厂供材料必

25、须有出厂合格证，钢管等厂供材料并按照施工规范现场进行抽样送检，严格控制其质量规格符合施工要求6）、实行培训上岗制度。7)、加强重点部位、关键工序的重点监控。8）、预防措施 A、井点使用时，应保证连续抽水，并应准备双电源。如不上水或水一直较混，或出现清后又混等情况，应立即检查处理，避免死井现象。如井点管淤塞过多，也严重影响将水效果，应逐个用高压水反冲洗井点管或拔出重新埋设。B、应安装真空表，并经常观测，以保证井点系统的真空度。一般应不低于0.065Mpa。当真空度不够时，应及时检查管路或井点是否漏气，离心泵叶轮有无障碍等，并应及时处理。九、抽水监测与管理（1） 降排水之前观测一次自然水位，在抽水开始的510天内，要求每早晚各观测一次水位、流量；以后改为每天观测一次，并作好记录。进入雨季或出现新的补给源时，应增加观测次数，必要时每小时观测一次。（2） 对观测记录应及时整理，绘制Qt（抽水量与时间）与St（水位下降值与时间）关系曲线图，分析水位下降的趋势与流量变化，预测水位下降达到设计要求的时间；根据实际抽水情况，研究降水设计的可靠程度或提出调整措施；查明抽水过程中的不正常状况及其产生的原因，及时组织排除。（3）对抽水设备应建立定期检修保养制度，保持设备的正常运行。降水期间不得