深基坑大口径井点工程降水分析

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年１２月刊　（总第１００期）　大众科技　ＤＡＺＨＯＮＧ　ＫＥ　Ｊ　２００７．１２　（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙ　Ｎｏ．１　００）　深基坑大口径井　点工程降水　分析　罗　勇　（广西钢铁设计院，　广西柳州５４５０００）　【摘要】文章讨论了深基坑大口径井点工程降水设计的要素，　降水对周围环境的影响及其防范措施，最后简单的说明了　降水施工时应考虑的因素。　【关键词】深基坑；大口径井点；工程降水　【中图分类号】ＴＵ７５３．６６　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００８—１１　５１（２００７）１２—００７９一Ｏ２　（一）前言　近几年来广西高层建筑发展很快，基础埋深大，基坑往往　要在地下水位以下开挖，大口径井点降水利用较多，但有些设　计人员对大口径井点降水的认识不全面，或者考虑的因素不　周，最终会造成降水的失败，不得不加井。既造成经济损失又　延长工期。　的进水口的位置、含水层的厚度、及泥浆淤积深度等因素进行　选择。　井径的选择要综合考虑以下几种因素：①单井要求的出水　量；②水泵的直径；③当地施工机械，及井管的规格，如选用　市场常用的规格，价格可能会便宜对控制成本有益。　（３）渗透系数的选择　渗透系数是降水计算中重要的参数，此参数可以从地质报　告中选取，但在大面积布井前，须重新验证，或者搜集附近的　实际数据作为参考。　（４）含水层的厚度的取值　含水层的厚度也是一个重要的参数，但地质报告中一般不　给出，如果没有地区经验，只能通过综合考虑以往施工经验和　降水井的深度及地层的规律来确定。也可事先假定一个数值，　（二）大口径井点降水概念　大口径井点系由滤水井管、吸水管和抽水设备等组成。具　有井距大，易于布置，排水量大，降水深（＞１５ｍ），降水设备　和操作工艺简单等特点。适用于第四系含水层，地下水补给丰　富，渗透性强（渗透系数大２０—２５０ｍ３／ｄ）的砂类土、碎石土、　降水深、面积大、时间长的降水工程应用。　（三）大口径井点设计　１．计算思路　第一步将基坑进行等效化为一口大井，第二步确定基坑总　的涌水量，第三步确定单井出水量，第四步确定井的数量。　按完整井模型，采用使含水层厚度按每１ｍ的间隔递增，计算　总的涌水量，然后按非完整井的模型，以同的方法计算总涌水　量，最终你会发现，它们会有一个重合点，这样你可以利这一　重合点，并结合以往经验综合确定含水层厚度。　（５）大口径井点降水计算　深井单井计算较为简单，计算结果一般与实际较为吻合。　但群井计算结果就有所差别了。降水时，一般要采用一个以上　的井，降水井同时抽水，互相形成干扰，无法以单井的计算来　２．参数的确定与计算　（１）设计水位降深　水位降深在满足施工要求的时候，应尽量选择较小水位的　降深，一般降到操作面下０，５ｍ即可（有特殊要求的除外），这　样可最大程度上避免降水对地层的影响，不至于造成地基承力　的下降。　（２）井深及井径的选择　判断水位的降深，实际上这些井形成了干扰群井。群井总的涌　水量计算公式，一般采用近似拟合得出，总涌量各个规范或者　计算手册上所列公式的计算结果一般相差无几，且物理意义明　要想使水位降低至作业面下，可以有两种途径，一种是加　大井的直径和井的深度，即增大单井的落差，从而达到使最高　水位降至操作面下０．５ｍ。．另一种通过均匀布井，控制单井的　确，很容易理解。具体施工时可以参看《建筑基坑支护技术规　程｝（ＪＧＪ１２０—９９）、《建筑与市政降水工程技术规范》（ＪＧＪ／Ｔ１１１　－落差，使水位均匀降至设计要求。前一种布井少，对地层扰动　大，如建筑物对地基要求高时，此方法不可采用（除非施工后　注浆），且此方法对原有建筑物也会带来较大的不利影响；后　一９８）或者江正荣的《建筑施工计算手册》。降水施工中最重　要的一环是确定单井的出水量。　①等效半径计算　矩形基坑：ｒｏ　０．２９（ａ＋ｂ）　种方法可能布井较多，但对地层扰动小，对原有建筑的危害　也较小，因此条件允许时应优先选用后一种方法。另外井深还　要考虑单井的出水量与现有的水泵配套。　式中：ａ、ｂ——分别为基坑的长短边边长；　不规则块状基坑等效半径：　＝　井深主要是根据水位降深、所需要的单井出水能力、水泵　【收稿日期】２００７—０９—２７　【作者简介】罗勇（１９６８一），男，广西柳州人，广西钢铁设计院工程师，研究方向为．Ｙ－Ａｋ与民用建筑设计。　．．７９．．　维普资讯 http://www.cqvip.com

、　式中：　——基坑的等效半径；Ａ——基坑的面积。　地下水流失造成的。回灌技术即在降水井点和要保护的建（构）　筑物之间打设一排井点，在降水井点抽水的同时，通过回灌井　点向土层内灌入一定数量的水（即降水井点抽出的水），形成　一②降水影响半径　＿－。。。。。。。●＾＿＿一　Ｒ＝５７５Ｓ４ＨＫ　式中：Ｒ——降水影响半径：　卜水层的厚度；　③群井总涌水量　Ａ、无压完整井计算公式　渗透系数：　含　道隔水帷幕，从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建（构）　筑物地下的地下水流失，使地下水位基本保持不变。这样就不　会因降水使地基自重应力增加而引起地面沉降。　２．采用砂沟、砂井回灌：在降水井点与被保护建（构）筑　物之间设置砂井作为回灌井，沿砂井布置一道砂沟，将降水井　点抽出的水，适时、适量排入砂沟、再经砂井回灌到地下，实　Ｄ：１．３６６尼　。　星　垒：　践证明亦能收到良好效果。　３．使降水速度减缓：在砂质粉土中降水影响范围可达８０ｍ　以上，降水曲线较平缓，为此可将井点管加长，减缓降水速度，　１。ｇ　一　１。ｇ（　１　２……　）　Ｂ、有压完整井计算公式　防止产生过大的沉降。亦可在井点系统降水过程中，调小离心　Ｑ：ｋ．Ｈ———半　—～式中：Ｑ一　泵阀，减缓抽水速度。还可在邻近被保护建（构）筑物一侧，　将井点管间距加大，需要时甚至暂停抽水。　为防止抽水过程中将细微土粒带出，可根据土的粒径选择　滤网。另外确保井点管周围砂滤层的厚度和施工质量，亦能有　效防止降水引起的地面沉降。　Ｏ　３７［１ｏｇＲ一二ｌｏｇ（ｘｌｘ２……Ｘｎ）　基坑总的涌水量．ｈ一群井重心处渗流水头；　＾卜承压水头高度；　④单井出水量　ｑ＝ｎｄｌｖ　２……　一各井到群井重心距离。　（五）大口径井点降水施工时应考虑的因素　１．布井时，周边多布，中间少布；在地下补给的方向多布，　另一方向少布。　２．布井时应根据地质报告把使井的滤水器部分能处在较　厚的砂卵层中，避免使之处于泥砂的透镜体中，从影响井的出　水能力。　式中：ｑ一单井出水量：ａ—滤管外径：ｌ一滤管工作长度；　一允许流速，　＝１９．６√七（　／　）。　３．钻探施工达到设计深度后，根据洗井搁置的时间的长　短，宜多钻进２～３ｍ，避免因洗井不及ｗｊ＂Ｅ浆沉淀过厚，增加　，洗井的难度。洗井不应搁置时间过长或完成钻探后集中洗井。　４．水泵选择时应与井的出水能力相匹配，水泵小时达不到　降深要求：水泵大时，抽水不能连续，一方面增加维护难度，　另一方面对地层影响较大。一般可以准备大中小几种水泵，在　现场实际调配。　５．降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查，每天　检查不应少于３次，并应观测记录水泵出水等情况，发现问题　及时处理，使抽水设备始终处在正常运行状态。同时应有一定　量的备用设备，对出问题的设备能及时更换。　６．抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽。当　发生停电时应及时更新电源保持正常降水。　７．降水施工前，应对因降水造成的地面沉降进行估算分　析，如分析出沉降过大时，应采取必要措施。　⑤管井数量确定　：　用总的涌水量除以单井出水量，再加以一定的富余系数即　可确定，且此富余系数一般不小于１．１。　⑥布井原则　大口径井点一般沿基坑周围离边坡上缘２米左右环形布　置，施工允许的情况也可在基坑中布置一部分井（这样降水效　果更好），井点应深入透水层６～９米，通常应比所需降水的深　度深６～８ｍ，井距一般为８￣１５ｍ，井距太大时降水效果不好，　如果计算出的数据使井问距大于１５ｍ，一般要进行修正。这其　中还要考虑到有些水泵坏时，维修的问隔不能给附近水位造成　过大的提升，也就是说要有一定的富余度。　８．降水时应对周围建筑物的观测。首先在降水影响范围外　建立水准点，降水前对建筑物进行观测，并进行记录。降水开　　（四）大口径井点降水对周围环境的影响及其防范措施　始阶段每天观测两次，进入稳定期后，每天可以只观测一次。在降水过程中，由于会随水流带出部分细微土粒，再加上　降水后土体的含水量降低，使土壤产生固结，因而会引起周围　地面的沉降，在建筑物密集地区进行降水施工，如因长时间降　【参考文献】　【１】ｊｃＪ１２０－９９，建筑基坑支护技术规程【Ｍ］．中国建筑工业出版　社．１９９９．　水引起过大的地面沉降，会带来较严重的后果。　为防止或减少降水对周围环境的影响，避免产生过大的地　。【２】ＪＧＪ／Ｔｌｌ１－－９８，建筑与市政降水工程技术规范【Ｍ］．中国建　筑工业出版社．１９９８．　面沉降，可采取下列一些技术措施：　１．．采用回灌技术：降水对周围环境的影响，是由于土壤内　８０．　【３】刘长伟．大口径管井井点降水在沉井施工中的应用Ｕ】．国防　交通工程与技术．２００７（２）．　．