【摘 要】管井井點適用于輕型井點不易解決的含水層水量大、降水深的施工場合,且可以單用,設(shè)備簡單,維護(hù)方便,在深基坑內(nèi)對于處理較深、滲透系數(shù)較大或具有承壓水的含水層所帶來的管涌問題尤其適用。本文以滄州市體育館工程管井降水施工為例,介紹了管井降水施工的方法、工藝、技術(shù)要點及注意事項,可對類似的管井降水施工提供科學(xué)可靠的施工技術(shù)和方案。

　　【關(guān)鍵詞】 基坑管井降水;管井布置;降水計算;施工流程

　　Abstract: the casing well well point for light well point difficult to solve the aquifer deep water volume, the precipitation construction occasions, and can use, the equipment is simple, convenient maintenance, in deep foundation pit in dealing with deep within, the permeability coefficient has a larger or confined water aquifers brings problems especially for piping. In this paper the stadium construction engineering casing well precipitation cangzhou city as an example, this paper introduces the construction method of precipitation casing well, technology, technical key points and matters needing attention, may to the similar casing well construction to provide the scientific and reliable rainfall of the construction technologies and solutions.

　　Keywords: foundation pit precipitation casing well; Casing well decorate; Precipitation computing; Construction process

　　一、工程概況

　　該工程位于滄州市，呈圓形，全封閉結(jié)構(gòu)，直徑約143.2m,占地面積約16097.4m2,上部結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)。基礎(chǔ)大面積基底標(biāo)高為-3.3m，地下室筏板結(jié)構(gòu)部分基底標(biāo)高為-6.210m、局部-7.710m和-8.860m，場地平均標(biāo)高為-0.9m左右。

　　依據(jù)本工程《巖土工程勘察報告》最大揭露深度50.0m范圍內(nèi): 除表層耕植土外，主要為第四系全新統(tǒng)陸相沖積、陸相沖積與沼澤相沉積、上更新統(tǒng)陸相沖積形成的粉土、粉質(zhì)粘土及粘土層。場地地層分布穩(wěn)定，屬均勻地基，據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，本區(qū)第四紀(jì)以來無大的構(gòu)造活動發(fā)生，場地構(gòu)造穩(wěn)定性較好。本場地?zé)o活動斷裂和液化等不良地質(zhì)現(xiàn)象，無墓穴、人防等的埋藏物。地下水埋深1.70m-1.80m，屬第四系孔隙潛水，主要受大氣降水的影響，地下水位年變化幅度1.00m-1.50m。

　　依據(jù)現(xiàn)場條件，獨立承臺、條形基礎(chǔ)、主拱支墩基坑開挖深度在2.１-２.９米之間，地下室底板結(jié)構(gòu)部分地基開挖深度５.31米，局部開挖深度在6.81-7.96米。地下水位在地坪以下1.7-1.8m，為防止及土方開挖后出現(xiàn)明水浸泡，造成邊坡塌方和地基承載力下降，地下水位需人工降至坑底至少0.5m。因此基坑開挖過程中必須采取降水。

　　根據(jù)國家規(guī)范和我單位多年施工經(jīng)驗，須對場地條形基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)及地下室進(jìn)行降水0.5米以上方可進(jìn)行開挖。依據(jù)我單位對地下水的計算確定本工程大面積降水采用管井進(jìn)行降水。

　　二、基坑降水計算

　　1、地下室基坑降水計算

　　地下室部分占地面積1700m2，基底標(biāo)高為-6.210m，局部-7.710m和-8.860m，場地平均標(biāo)高為-0.9m左右，基坑開挖深度為5.31m，局部開挖深度在6.81-7.96米，場地地下水位埋深1.0m，基坑降水深度須降至基坑底面以下0.5m。

　　1.1計算參數(shù)

　　含水層滲透系數(shù)為k＝0.5m/d;

　　主要含水層為第④層粉土、第⑦層粉土、第⑨層粉土，在地下室部位含水層平均厚度為H＝8.0m;設(shè)計井深為25m;基坑水位降深取設(shè)計基底埋深以下0.5m，地下室基坑開挖最深為8.46m,即基坑水位降深為：s=8.46+0.5-0.9-1.0=7.06m

　　1.2井點系統(tǒng)的影響半徑

　　基坑等效半徑：r0=sqrt(A/π)=23.27m;(式中：A＝1700m2)

　　降水影響半徑：    R=2s*sqrt(HK)=28.24m;

　　基坑等效半徑與降水影響半徑之和：R0= r0+R=51.51m

　　1.3基坑總涌水量Q=1.366×k(2H-s)s÷1g(1+R÷r0)=124.95m3/d

　　1.4深井單井出水量q

　　q=120πrssqrt(k)=53.50 m3/d

　　式中rs為過濾器半徑。

　　1.5計算井點眼數(shù)

　　n=k1*Q÷q=3.5（眼）≌4（眼）

　　式中k1為安全系數(shù)，一般取值為1.5。

　　1.6根據(jù)以上計算結(jié)果，結(jié)合以往工程經(jīng)驗，地下室部分基坑布降水井4眼，井深25m（自然地面算起）。井位沿基坑外側(cè)均布（井位布置詳見降水井平面位置圖）。選泵：出水量≥3.0～5.0m3/h,揚程≥30.0m。

　　2、大面積基坑降水計算

　　本工程大面積基坑占地面積8832m2，基底標(biāo)高為-3.3m和條型基礎(chǔ)基底標(biāo)高-3.8m，場地平均標(biāo)高為-0.9m左右，基坑開挖深度為2.4m，場地地下水位埋深1.0m，基坑降水深度須降至條型基礎(chǔ)基坑底面以下0.5m。

　　2.1計算參數(shù)

　　含水層滲透系數(shù)為k＝0.5md;

　　主要含水層為第④層粉土、⑦層粉土、第⑨層粉土，場地內(nèi)含水層平均厚度為H=8m，設(shè)計井深為20m;基坑水位降深取設(shè)計基底埋深以下0.5m，s=3.3+0.5-0.9-1.0=1.9m;

　　2.2確定井點系統(tǒng)的影響半徑

　　基坑等效半徑：r0=sqrt(A/π)=53.035m;(式中：A＝8832m2)

　　降水影響半徑：    R=2s*sqrt(HK)=11.55m;

　　基坑等效半徑與降水影響半徑之和：R0= r0+R=64.585m

　　2.3基坑總涌水量

　　Q=1.366×k(2H-s)s÷1g(1+R÷r0)=216.94m3/d

　　2.4深井單井出水量q

　　q=120πrssqrt(k)=53.51 m3/d

　　式中rs為過濾器半徑。

　　2.5計算井點眼數(shù)

　　n=k1*Q÷q=6.08（眼）≌7（眼）

　　式中k1為安全系數(shù)，一般取值為1.5。

　　2.6經(jīng)計算7眼井滿足要求，但由于施工場地為圓形，內(nèi)部多為獨立承臺，且承臺之產(chǎn)間相距較遠(yuǎn)，如果采用內(nèi)部降水會對承臺下地基土產(chǎn)生不同程度的影響，而本工程獨立承臺和條形基礎(chǔ)均對沉降要求較高，綜合以上多個因素考慮，基礎(chǔ)大面積降水時降水井位的位置以外圍圓形布置為佳，這樣深井降水影響效果只有一半，所以其布降水井為達(dá)到降水效果，根據(jù)以往經(jīng)驗增加至21眼，考慮到地下室開挖較深，其周圍水位會影響地下室部位的降水較果，所以在地下室方向的9眼井，井深加至25m（自然地面算起），其余12眼井井深20m。

　　2.7計算結(jié)果

　　根據(jù)以上計算結(jié)果，結(jié)合以往工程經(jīng)驗，大面積基坑降水井21眼，地下室側(cè)9眼，井深25m（自然地面算起），其余12眼井井深20m。井位沿外圍呈圓形均布。選泵：出水量≥3.0～5.0m3/h,揚程≥20.0m。

　　三、結(jié)論及建議

　　結(jié)合以上計算結(jié)果，對本工程降水作出以下結(jié)論：

　　1、地下室部分基坑降水共布降水井4眼，井深25m(自然地面算起)。井位沿基坑外側(cè)均布。

　　先泵：出水量≥3.0～5.0m3/h,揚程≥30.0m。

　　2、大面積基坑降水共布水井21眼，地下室側(cè)9眼，井深25m（自然地面算起），其余12眼井井深20m。井位沿外圍呈圓形均布（井位布置詳見降水井平面布置圖）。選泵：出水量≥3.0～5.0m3/h,揚程≥20.0m。

　　3、考慮到地下室施工時周圍的水位會對地下室降水工作有影響，所以地下室外側(cè)的9眼25m深的降水井要等其部位的承臺和地下室基礎(chǔ)施工完成后才能結(jié)束這9眼井的降水工作。

　　4、看泵人員隨時注意檢查和管井出水量變化況，發(fā)現(xiàn)出水量不足或不出水應(yīng)停抽或設(shè)置回灌系統(tǒng)，以避免損壞抽水設(shè)備。

　　5、看泵人員應(yīng)時刻觀察出水含砂量，一旦出現(xiàn)抽水混濁或含砂情況，查明原因，迅速解決。

　　6、應(yīng)對周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，以免大面積降水引起工程地質(zhì)災(zāi)害。

　　四、打井及降水

　　1、打井

　　采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機成孔，鉆孔時不得使用粘土造漿，必須保證清水的供給，循環(huán)泥漿池不得小于30m3,以便控制泥漿稠度，成完孔后要進(jìn)行徹底換漿，泥漿比重不得大于1.1，換完漿后立即下井管。井管的選擇要有一定強度、滲透能力好的水泥礫石濾水管，接頭處的死管長度小于2cm；井管應(yīng)保持垂直和居中最后一節(jié)管要高出地面20-50cm；井孔內(nèi)沉淀厚度不應(yīng)大于0.5m。

　　1.2為避免降水出沙，對復(fù)合樁基礎(chǔ)造成影響，成井時回填濾料選用粗砂，濾料必須沿四周均勻下入，上部1-2米待洗井后用粘性土封井。

　　3、洗井

　　成井后下潛水泵進(jìn)行洗井工作，洗井要由上至下分層進(jìn)行，要求洗至水清砂凈。在洗井過程中應(yīng)隨時觀察上水情況，在連續(xù)抽水6-10小時水中的含泥沙量沒有明顯減少的情況或還出現(xiàn)大量的泥沙時，應(yīng)立即停止抽水工作，同時報告監(jiān)理和總包單位對該井進(jìn)行處理，下面的井在施工時應(yīng)及時對成井后的填料進(jìn)行換細(xì)調(diào)整后方可進(jìn)行下一步施工。深井洗清后，需要連續(xù)抽水24小時。

　　4、降水

　　采取24小時不間斷降水，直至基礎(chǔ)施工完畢后。降水過程中要隨時觀測出水含砂，一旦發(fā)現(xiàn)出水混濁或含砂情況必須立即停泵檢查原因，井內(nèi)抽出的水經(jīng)沉淀池后方可排入市政管網(wǎng)。降水過程中每日做好每眼井的降水觀測記錄，如有異常，應(yīng)立即停止降水，并及時向甲方代表、監(jiān)理和設(shè)計人員聯(lián)系，以便妥善處理。待正式降水5-10日后，水位下降至槽底以下標(biāo)高時方可進(jìn)行基槽開挖。這時應(yīng)對降水井進(jìn)行間隔降水，隨時觀測降水水位調(diào)整降水井降水?dāng)?shù)量，滿足施工要求，確保基槽不泡槽。

　　五、質(zhì)量要求和措施

　　1、成孔孔位準(zhǔn)確，孔徑不小于設(shè)計孔徑，孔身垂直，孔深不小于設(shè)計孔深。換漿后泥漿比重不大于1.1。

　　2、下井管連接要牢固、順直，不得碰撞孔壁，濾料填放均勻不架空。

　　3、抽水由專職人員24小時不間斷進(jìn)行，并做好降水記錄。

　　六、降水施工時應(yīng)考慮的因素

　　1、布井時，周邊多布，中間少布；在地下補給的方向多布，另一方向少布。

　　2、布井時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)報告把使井的濾水器部分能處在較厚的砂卵層中，避免使之處于泥砂的透鏡體中，從影響井的出水能力。

　　3、鉆探施工達(dá)到設(shè)計深度后，根據(jù)洗井?dāng)R置的時間的長短，宜多鉆進(jìn)2--3m，避免因洗井不及時泥漿沉淀過厚，增加洗井的難度。洗井不應(yīng)擱置時間過長或完成鉆探后集中洗井。

　　4、水泵選擇時應(yīng)與井的出水能力相匹配，水泵小時達(dá)不到降深要求；水泵大時，抽水不能連續(xù)，一方面增加維護(hù)難度，另一方面對地層影響較大。一般可以準(zhǔn)備大中小幾種水泵，在現(xiàn)場實際調(diào)配。

　　5、降水期間應(yīng)對抽水設(shè)備和運行狀況進(jìn)行維護(hù)檢查，每天檢查不應(yīng)少于3次，并應(yīng)觀測記錄水泵出水等情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，使抽水設(shè)備始終處在正常運行狀態(tài)。同時應(yīng)有一定量的備用設(shè)備，對出問題的設(shè)備能及時更換。

　　6、抽水設(shè)備應(yīng)進(jìn)行定期保養(yǎng)，降水期間不得隨意停抽。當(dāng)發(fā)生停電時應(yīng)及時更新電源保持正常降水。

　　7、降水施工前，應(yīng)對因降水造成的地面沉降進(jìn)行估算分析，如分析出沉降過大時，應(yīng)采取必要措施。

　　8、降水時應(yīng)對周圍建筑物的觀測。首先在降水影響范圍外建立水準(zhǔn)點，降水前對建筑物進(jìn)行觀測，并進(jìn)行記錄。降水開始階段每天觀測兩次，進(jìn)入穩(wěn)定期后，每天可以只觀測一次。

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