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摘要：粉土地基降水是工程降水中的一个难点，一方面是由于对粉土地基水的渗流特性理论研究尚不成熟，另一方面也是由于粉土地基工程降水方法和实践创新较少所导致。除了普遍采用的隔水帷幕+管井降水方法以外，尚无其他成熟可靠的经验。但是这一方法不但工程成本高，而且由于粉土的特殊性导致降水效果往往不是很理想。本文结合某工程实例，介绍真空井点降水方法在粉土地基降水工程中的应用，希望这一成功经验能够得到进一步推广。
关键词：真空井点降水，粉土地基，深基坑降水
Abstract: silt foundation precipitation is a difficult engineering in precipitation, partly because of theoretical research on seepage characteristics of powder ground water is still not mature, also because of Engineering silt foundation precipitation method and practice innovation less caused. In addition to water curtain and dewatering method is widely used, there is no other mature and reliable experience. But this method is not only high engineering cost, but due to the particularity of silt and resulted in the precipitation effect is often not ideal. Combining with an engineering example, introduce the application of vacuum well-point dewatering method in silt foundation in dewatering engineering, hope that this experience can be further extended.
Keywords: vacuum well point precipitation, silty soil foundation, deep foundation pit dewatering
中图分类号： TU47 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1引言
粉土，介于粘性土和砂土之间，既不同于粘性土，又有别于砂土，具有一系列独特的工程性质。从渗透性来说，粉土具有一定的渗透性，但是渗透性又不是很好，这就给粉土地区工程降水带来了一定的困难。常用的管井降水方法只适用于渗透性好（如砂卵）的地层，在粉土地基中降水效果较差，降低地下水比较困难。另外，在粉土地区若大幅度降低地下水位，因细小颗粒被带走，极易发生流砂、管涌事故；在振动条件下例如密度较大的桩基施工和快速排水条件下极易产生液化现象，常会给工程造成意想不到的重大损失。因此，管井降水方法在粉土地基中的局限性就突显出来，而真空井点降水方法却能较好地解决这一问题。
本文运用实际降水案例介绍了真空井点降水方法在粉土地基中的应用情况，利用多层分级降水方法，实现了井点降水在深基坑降水中的运用，希望能将井点降水的成功经验分享给大家，使真空井点降水方法能更好的应用在工程实践中。
2真空井点降水工艺及原理
真空井点降水的基本原理是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），在基坑开挖前和开挖过程中，利用真空原理，不断抽取地下水，使井点周围地下水位降低，形成降水漏斗。由于许多降水漏斗曲线的重迭，从而使大面积和原有地下水位降低，并且在工作过程当中要保持每天24小时连续抽水，使地下水位降低到坑底以下并使用降落曲线保持稳定。
真空井点主要由井点管（下端为滤管）、集水总管和真空泵等抽水设备组成管路系统，由抽水设备启动，在井点系统中形成真空，并在井点周围一定范围内形成一个真空区。真空区通过砂井扩展到一定范围，在真空力的作用下，井点附近的地下水通过砂井，经过滤器被强制性吸入井点系统内而使井点附近的地下水得到降低。
3某工程应用实例分析
1）工程概况
该工程为新建氧化铝项目，厂区地层主要由第四纪全新统冲、洪积细颗粒沉积物组成，主要以粉土为主，按其物理力学性质自上而下分为5层，各地层简述如下：
①层粉质粘土，棕黄色-棕褐色，可塑-硬塑状态，干强度、韧性较高，土质不均匀，夹粉土颗粒，无光泽反应，表层含有植物根系。
②层粉土：根据土层物理力学及特性差异细分两个亚层如下：
②1层粉土：浅褐黄色-灰褐黄色，稍湿-湿，中密～密实，结构性差，干强度、韧性低～中等，粘粒含量较高，有粘滞感，摇震中等～迅速，局部近粉质粘土。属中～高压缩性土。
②2层粉土：浅褐黄色-灰褐黄色，稍湿～湿,中密～密实，结构性差，干强度、韧性低～中等，粘粒含量较高，有粘滞感，摇震反应较迅速。层厚0.80～3.70m，平均厚度为2.10m。
③层粉土：浅褐黄色～灰褐黄色，稍湿～湿，中密～密实，干强度、韧性低-中等，摇震反应迅速，局部为薄层粉质粘土或粉砂。层厚6.00～9.30m，平均厚度为7.80m。
④层粉土：浅褐黄色～灰褐黄色，稍湿～湿，中密～密实，干强度、韧性低～中等,摇震反应迅速。层厚10.20～11.30m，平均厚度为10.80m。
场地地下水位埋深2.5m左右，地下水位年变化幅度1.0m左右，平原区巨厚的第四系松散堆积物，为地下水赋存提供了良好的地质条件。区内地下水的补给来源为上游区侧向渗流及河、渠、灌溉入渗补给，地下水主要为第四系孔隙潜水，厂区地形坡度较小，地形平缓，含水岩性较细，地下径流条件差，潜水的排泄方式主要为蒸发。
该工程建筑物具有单体建筑面积大，开挖深度深浅不一，一般地面下4.0～7.0m不等，最深可达12.0m，对降深要求大。
2）实例分析
以循环水泵房基坑为例，该基坑深9.0m，长60.0m，宽45.0m，箱体基础，因场地条件开阔，采用自然放坡形式开挖，这为采用多级降水方式提供了便利。
<1>主要施工步骤及技术指标如下：
①第一次土方开挖—第一次降水—第二次土方开挖—第二次降水—第三次土方开挖；②第一次土方开挖，挖深2.0m，放坡系数1:0.75；③第一次降水，降深4.0米；④第二次土方开挖挖深3.5米，放坡系数1:0.8；⑤第二次降水，降深4.0米；⑥第三次土方开挖挖深3.5米，放坡系数1:0.8。
<2>降水井材料及施工准备：
①、井点管材料采用42mmPVC管，集水总管材料采用75mmPVC管，成孔采用高壓水枪人力冲击成孔，成孔直径约110mm，填充滤料宜采用粗砂（孔口处不少于1.0m用粘土封井），弯联管（透明的塑料管）、抽水设备采用真空泵（电动机功率 7.5KW，JS60 改进型）；
②、在真空泵安放位置设置集水坑，并用防水塑料布进行铺垫，外排设备采用为污水泵或潜水泵。
<3>井点安排：
根据总体安排，在该工程单级基坑第一级预留平台安排4套井点系统，第二级预留操作平台安排3套井点系统，总计安排7套轻型井点，其支管长度6.0m，支管间距2.0~2.5m，单井点系统可连接30个井点支管。井点布置如下图。
图2 井点降水布置立面图
图3 单级降水平面布置图
<4>应注意的问题
①井点滤水管应尽量埋设在透水性好的土层中；
②井点系统安装时应尽量使整个系统高程协调一致，井点泵系统与集水总管地面应尽量整平，以防止引起井点系统故障，造成漏气；
③井点系统安装要严密，防止漏气。井点系统工作中，应经常检查系统密封性，及时排除隐患；
④保证连续不断的进行抽水，避免由于间断抽汲导致滤网堵塞，进而影响降水效果。
4结论
真空井点降水主机产生的强真空传递到各吸水井孔，实现群孔同时排水，每一个吸水井孔对其周围产生负压效应，由于井孔埋设间距一般为2.0~2.5m，因此，同时排水的群孔负压效应相互搭接构成了真空效应很强的地下真空连续墙，真空连续墙能够十分有效地阻挡基坑外地下水从基坑侧壁侵入，起到止水帷幕的作用。
真空井点降水施工方法能疏干地基土中的水分、促使土体固结，提高地基强度、同时可以减少土坡土体侧向位移与沉降，稳定边坡，消除流砂，减少基底土的隆起，使位于天然地下水以下的地基与基础工程施工能避免地下水的影响。
使用真空井点降水止水方法，具有良好的降水效果，明显的止水帷幕作用，稳定边坡的作用，大大缩短工期及保障周围施工环境安全等综合效应。
参考文献
[1]《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98），建设部综合勘察研究设计
院，中国建筑工业出版社.1999.
[2]张永波、孙新忠，基坑降水工程，地震出版社.2000.
[3]龚晓南主编，深基坑工程设计施工手册，中国建筑工业出版社.1998
[4]易津湘，轻型井点降水技术的应用研究，中国新技术新产品.2009
关键词：真空井点降水，粉土地基，深基坑降水
Abstract: silt foundation precipitation is a difficult engineering in precipitation, partly because of theoretical research on seepage characteristics of powder ground water is still not mature, also because of Engineering silt foundation precipitation method and practice innovation less caused. In addition to water curtain and dewatering method is widely used, there is no other mature and reliable experience. But this method is not only high engineering cost, but due to the particularity of silt and resulted in the precipitation effect is often not ideal. Combining with an engineering example, introduce the application of vacuum well-point dewatering method in silt foundation in dewatering engineering, hope that this experience can be further extended.
Keywords: vacuum well point precipitation, silty soil foundation, deep foundation pit dewatering
中图分类号： TU47 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1引言
粉土，介于粘性土和砂土之间，既不同于粘性土，又有别于砂土，具有一系列独特的工程性质。从渗透性来说，粉土具有一定的渗透性，但是渗透性又不是很好，这就给粉土地区工程降水带来了一定的困难。常用的管井降水方法只适用于渗透性好（如砂卵）的地层，在粉土地基中降水效果较差，降低地下水比较困难。另外，在粉土地区若大幅度降低地下水位，因细小颗粒被带走，极易发生流砂、管涌事故；在振动条件下例如密度较大的桩基施工和快速排水条件下极易产生液化现象，常会给工程造成意想不到的重大损失。因此，管井降水方法在粉土地基中的局限性就突显出来，而真空井点降水方法却能较好地解决这一问题。
本文运用实际降水案例介绍了真空井点降水方法在粉土地基中的应用情况，利用多层分级降水方法，实现了井点降水在深基坑降水中的运用，希望能将井点降水的成功经验分享给大家，使真空井点降水方法能更好的应用在工程实践中。
2真空井点降水工艺及原理
真空井点降水的基本原理是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），在基坑开挖前和开挖过程中，利用真空原理，不断抽取地下水，使井点周围地下水位降低，形成降水漏斗。由于许多降水漏斗曲线的重迭，从而使大面积和原有地下水位降低，并且在工作过程当中要保持每天24小时连续抽水，使地下水位降低到坑底以下并使用降落曲线保持稳定。
真空井点主要由井点管（下端为滤管）、集水总管和真空泵等抽水设备组成管路系统，由抽水设备启动，在井点系统中形成真空，并在井点周围一定范围内形成一个真空区。真空区通过砂井扩展到一定范围，在真空力的作用下，井点附近的地下水通过砂井，经过滤器被强制性吸入井点系统内而使井点附近的地下水得到降低。
3某工程应用实例分析
1）工程概况
该工程为新建氧化铝项目，厂区地层主要由第四纪全新统冲、洪积细颗粒沉积物组成，主要以粉土为主，按其物理力学性质自上而下分为5层，各地层简述如下：
①层粉质粘土，棕黄色-棕褐色，可塑-硬塑状态，干强度、韧性较高，土质不均匀，夹粉土颗粒，无光泽反应，表层含有植物根系。
②层粉土：根据土层物理力学及特性差异细分两个亚层如下：
②1层粉土：浅褐黄色-灰褐黄色，稍湿-湿，中密～密实，结构性差，干强度、韧性低～中等，粘粒含量较高，有粘滞感，摇震中等～迅速，局部近粉质粘土。属中～高压缩性土。
②2层粉土：浅褐黄色-灰褐黄色，稍湿～湿,中密～密实，结构性差，干强度、韧性低～中等，粘粒含量较高，有粘滞感，摇震反应较迅速。层厚0.80～3.70m，平均厚度为2.10m。
③层粉土：浅褐黄色～灰褐黄色，稍湿～湿，中密～密实，干强度、韧性低-中等，摇震反应迅速，局部为薄层粉质粘土或粉砂。层厚6.00～9.30m，平均厚度为7.80m。
④层粉土：浅褐黄色～灰褐黄色，稍湿～湿，中密～密实，干强度、韧性低～中等,摇震反应迅速。层厚10.20～11.30m，平均厚度为10.80m。
场地地下水位埋深2.5m左右，地下水位年变化幅度1.0m左右，平原区巨厚的第四系松散堆积物，为地下水赋存提供了良好的地质条件。区内地下水的补给来源为上游区侧向渗流及河、渠、灌溉入渗补给，地下水主要为第四系孔隙潜水，厂区地形坡度较小，地形平缓，含水岩性较细，地下径流条件差，潜水的排泄方式主要为蒸发。
该工程建筑物具有单体建筑面积大，开挖深度深浅不一，一般地面下4.0～7.0m不等，最深可达12.0m，对降深要求大。
2）实例分析
以循环水泵房基坑为例，该基坑深9.0m，长60.0m，宽45.0m，箱体基础，因场地条件开阔，采用自然放坡形式开挖，这为采用多级降水方式提供了便利。
<1>主要施工步骤及技术指标如下：
①第一次土方开挖—第一次降水—第二次土方开挖—第二次降水—第三次土方开挖；②第一次土方开挖，挖深2.0m，放坡系数1:0.75；③第一次降水，降深4.0米；④第二次土方开挖挖深3.5米，放坡系数1:0.8；⑤第二次降水，降深4.0米；⑥第三次土方开挖挖深3.5米，放坡系数1:0.8。
<2>降水井材料及施工准备：
①、井点管材料采用42mmPVC管，集水总管材料采用75mmPVC管，成孔采用高壓水枪人力冲击成孔，成孔直径约110mm，填充滤料宜采用粗砂（孔口处不少于1.0m用粘土封井），弯联管（透明的塑料管）、抽水设备采用真空泵（电动机功率 7.5KW，JS60 改进型）；
②、在真空泵安放位置设置集水坑，并用防水塑料布进行铺垫，外排设备采用为污水泵或潜水泵。
<3>井点安排：
根据总体安排，在该工程单级基坑第一级预留平台安排4套井点系统，第二级预留操作平台安排3套井点系统，总计安排7套轻型井点，其支管长度6.0m，支管间距2.0~2.5m，单井点系统可连接30个井点支管。井点布置如下图。
图2 井点降水布置立面图
图3 单级降水平面布置图
<4>应注意的问题
①井点滤水管应尽量埋设在透水性好的土层中；
②井点系统安装时应尽量使整个系统高程协调一致，井点泵系统与集水总管地面应尽量整平，以防止引起井点系统故障，造成漏气；
③井点系统安装要严密，防止漏气。井点系统工作中，应经常检查系统密封性，及时排除隐患；
④保证连续不断的进行抽水，避免由于间断抽汲导致滤网堵塞，进而影响降水效果。
4结论
真空井点降水主机产生的强真空传递到各吸水井孔，实现群孔同时排水，每一个吸水井孔对其周围产生负压效应，由于井孔埋设间距一般为2.0~2.5m，因此，同时排水的群孔负压效应相互搭接构成了真空效应很强的地下真空连续墙，真空连续墙能够十分有效地阻挡基坑外地下水从基坑侧壁侵入，起到止水帷幕的作用。
真空井点降水施工方法能疏干地基土中的水分、促使土体固结，提高地基强度、同时可以减少土坡土体侧向位移与沉降，稳定边坡，消除流砂，减少基底土的隆起，使位于天然地下水以下的地基与基础工程施工能避免地下水的影响。
使用真空井点降水止水方法，具有良好的降水效果，明显的止水帷幕作用，稳定边坡的作用，大大缩短工期及保障周围施工环境安全等综合效应。
参考文献
[1]《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98），建设部综合勘察研究设计
院，中国建筑工业出版社.1999.
[2]张永波、孙新忠，基坑降水工程，地震出版社.2000.
[3]龚晓南主编，深基坑工程设计施工手册，中国建筑工业出版社.1998
[4]易津湘，轻型井点降水技术的应用研究，中国新技术新产品.2009