[科普中国]-喷射井点

原理

喷射井点降水也是真空降水，是在井点管内部装设特制的喷射器，用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水(喷水井点)或压缩空气(喷气井点)形成水汽射流，将地下水经井点外管与内管之间的缝隙抽出排走的降水。

根据工作流体的不同，以负压力水作为工作流体的为喷水井点；以压缩空气作为工作流体的是喷气井点，两者的工作原理是相同的。

喷射井点系统主要是由喷射井点、高压水泵(或空气压缩机)和管路系统组成。喷射井管由内管和外管组成，在内管的下端装有喷射扬水器与滤管相连。

当喷射井点工作时，由地面高压离心泵供应的高压工作水经过内外管之间的环行空间直达底端，在此处工作流体由特制内置的，两侧进水孔至喷嘴喷出，在喷嘴处由于断面突然收缩变小，使工作流体具有极高的流速(30～60m/s)，在喷口附近造成负压(形成真空)，将地下水经过滤管吸入，吸入的地下水在混合室与工作水混合，然后进入扩散室，水流在强大压力的作用下把地下水同丁作水一同扬升出地面，经排水管道系统排至集水池或水箱，一部分用低压泵排走，另一部分供高压水泵压入井管外管内作为工作水流。

如此循环作业，将地下水不断从井点管中抽走，使地下水渐渐下降，达到设计要求的降水深度。

喷射井点设备较简单，排水深度大，可达到8～20m，比多层轻型井点降水设备少，基坑土方开挖量少，施工快，费用低。但由于埋在地下的喷射器磨损后不容易更换，所以，降水管理难度较大。2

设备按照工作原理，喷射井点设备可以以喷射泵为中心，划分为供水系统与出水系统两部分。

1．供水系统

供水系统包括高压水泵、供水总管、井点外管、滤管和喷射泵。

(1)高压水泵(或空气压缩机)：高压水泵是值为水流提供高压的设备。

(2)供水总管：供水总管一般选用直径110mm的钢管，壁厚5ram。每隔1.2～2.4m在总管上开洞，井焊接长100mm，直径75mm的短管。

(3)连接管：用橡胶管或透明塑料管作连接管。

(4)喷射井管(外管)：一般选用直径110mm的钢管，壁厚5mm。

(5)喷射泵：喷射泵又称射流泵和喷射器，是喷射井点的核心设备。喷射泵使高压水或压缩空气由喷嘴喷出，造成周围局部负压，实现吸水上扬的排水机械。

2．排水系统

(1)滤管：滤管采用与井点管同直径钢管，通常用Φ8～如5mm，壁厚为3.0mm的无缝钢管或镀锌管。井点管和滤管之间连接钢制管箍。滤管钻梅花孔，直径5mm，距15mm，外包尼龙网(100目)五层，钢丝网二层，外缠20号镀锌铁丝，间距10mm。长2.0m左右，一端用厚为4.0mm的钢板焊死，滤管另一端与井点管进行连接。

(2)内管：内管通常用Φ38～Φ55mm，壁厚为3.0mm的无缝钢管或镀锌管。内管与喷射器上口相连接。

(3)连接管：井点管与排水总管之间的连接用耐压胶管，透明管或胶皮管，与井点管和总管连接，采用8号铅丝绑扎，应扎紧以防漏气。

(4)排水总管

1)排水总管通常用Φ38～Φ55mm，壁厚为3.0mm的无缝钢管或镀锌管。

2)每隔1.2～2.4m在总管上开洞，井焊接长100mm，直径75mm的短管。

3)排水总管通过连接管将短管与井点内管相连接。

4)排水总管一端焊死另一端通过阀门与工作水箱相连接。

(5)工作水箱：可以用6mm钢板焊接制成，可以用钢筋混凝土浇筑成，容积不小于10m³。

井点布置(1)井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。

(2)当基坑(槽)宽度小于6m，且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧。

当基坑(槽)宽度大于6m，或土质不良，渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑(槽)的两侧，当基坑面积较大时，宜采用环形井点；挖土运输设备出入道可不封闭，间距可达4m，一般留在地下水下游方向。

(3)井点管距坑壁不应小于1.0～1.5m，距离太小，易漏气。井点间距一般为1.2～2.4m。

(4)供水总管和排水总管的标高宜尽量接近地下水位线并沿抽水水流方向有0.25%～0.5%的上仰坡度。

(5)水泵轴心与总管齐平。

(6)井点管的入土深度应根据降水深度及储水层所有位置决定，但必须将滤水管埋入含水层内，并且比挖基坑(沟、槽)底深0.9～1.2m。2

适用范围当基坑开挖所需降水深度超过6m时，一级的轻型井点就难以收到预期的降水效果，这时如果场地许可，可以采用二级甚至多级轻型井点以增加降水深度，达到设计要求。但是这样会增加基坑土方施工工程量、增加降水设备用量并延长工期，也扩大了井点降水的影响范围而对环境不利。为此，可考虑采用喷射井点。

喷射井点的适用范围可参照土的渗透系数、降水深度、设备条件及经济比较等因素确定。

当基坑开挖较深、降水深度大于6m、土渗透系数0.1～200.0m/d时，降水当基坑较深而地下水位又较高，这时如果采用轻型井点要采用多级井点，这样，会增加基坑挖土量、延长工期并增加设备数量，显然不经济的。因此，当降水深度超过8m时，宜采用喷射井点，降水深度可达8～20m。

喷射井点用作深层降水，应用在粉土、极细砂和粉砂中较为适用。在较粗的砂粒中，由于出水量较大，循环水流就显得不经济，这时宜采用真空深井。2