真空井點降水方法，可應(yīng)用于地下水位較高的施工環(huán)境中，已成為土方工程、軟土 加固、地基與基礎(chǔ)工程施工中的一項重要技術(shù)措施。這種方法通過將基土水分疏干，促 使土體固結(jié)，提高地基強(qiáng)度，進(jìn)而減少了基底土隆起、土坡土體側(cè)向位移與沉降，可消 除流砂、穩(wěn)定邊坡。真空降水基本原理是在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量 的濾水管（井），在基坑開挖前和開挖過程中，利用真空原理，不斷抽取地下水，使井 點周圍的地下水位下降，形成降水漏斗，從而使大面積原有地下水位降低，并且在工作 過程當(dāng)中要保持每天 24 小時連續(xù)抽水，使地下水位降低并使降落曲線保持穩(wěn)定。因此， 真空降水技術(shù)以其成本較低、設(shè)備簡單、容易進(jìn)行施工操作等優(yōu)點，得到了廣泛應(yīng)用。 但是降水效率仍然是現(xiàn)實設(shè)計施工中急需解決的問題。對于透水較弱的地基來說，其降 水速率很慢，往往會影響到其加固效果和工期。根據(jù)上海地區(qū)過去進(jìn)行的野外抽水試驗 總結(jié)資料，當(dāng)降低水位深度大于 10m 且土層滲透系數(shù)小于 0.1m/d 時，常見降水方法均 不能達(dá)到要求。為此，本專利技術(shù)在傳統(tǒng)真空降水技術(shù)基礎(chǔ)上，向深層土體注入壓力氣 體，增強(qiáng)驅(qū)水壓力梯度，提高降水速率，擴(kuò)展真空降水技術(shù)的適用范圍。 圖 1 示意了注氣在真空降水工程中的應(yīng)用原理。從裝置上看，該降水新方法是在傳 統(tǒng)的真空降水方法的基礎(chǔ)上，增設(shè)一種用于向土體內(nèi)部注入壓力氣體的裝置，形成一種 新型的注氣式真空降水方法。該處理方法僅僅在原有的真空降水系統(tǒng)基礎(chǔ)上增設(shè)了注氣 系統(tǒng)，所以其實施較為方便。其降水系統(tǒng)主要由兩部分組成：注氣系統(tǒng)和傳統(tǒng)的真空降 水系統(tǒng)。真空降水系統(tǒng)主要由真空泵 5、井點管 6、濾頭 7 組成，注氣系統(tǒng)主要由供氣 裝置 1、注氣管 2、注氣嘴 3 和貫入頭 4 組成。注氣嘴（白色段）與貫入頭（灰色段） 均為可拆卸的，注氣管、注氣嘴和貫入頭順次相接，貫入頭利于注氣裝置插入土體。注 氣嘴直徑比兩端的注氣管、貫入頭都小，中間細(xì)、兩頭粗，這可避免在注氣裝置貫入土 體過程中土體把注氣嘴的注氣孔堵塞。注氣管插入土體的深度由注氣嘴的位置要求決定。 由于氣體容易往上走，所以埋設(shè)中，注氣嘴位置應(yīng)當(dāng)?shù)陀诰c管底部，其深度差異一般 取井點管間距的 0.5～2.0 倍。注氣系統(tǒng)的目的是提高真空降水效率，所以注氣管與井 點管在平面布置上盡可能錯開布置，注氣管安裝在井點管之間的中心位置。 圖 1(a)示意了注氣式真空降水系統(tǒng)的操作原理。當(dāng)壓力氣體注入到土體內(nèi)部時，氣 體會在土中向四周擴(kuò)散，占據(jù)土中孔隙，將土中的水推向遠(yuǎn)處。圖中深灰色部分表示土 層中含水較多的區(qū)域。由于井點管底部附近有著了較大的負(fù)壓，所以注入土體中的氣體 更容易往井點管方向擴(kuò)散，同時迫使該區(qū)段的土中水快速向井點管移動，實現(xiàn)快速排水。 如果適當(dāng)增加注氣壓力，那么土體還可能產(chǎn)生劈裂，出現(xiàn)放射狀的微細(xì)裂縫，這將加大 土體的透水性，加速土中水向井點管移動，從而提高了排水效率。同時，由于源源不斷 地向土體內(nèi)部注入壓力氣體，所以勢必在注氣嘴附近形成較大區(qū)域的非飽和土區(qū)域，這 將十分有利于地基強(qiáng)度的增加。