浅析管井降水施工技术

摘要：本文首先对管井降水的定义、目的及原理进行了介绍；并结合具体工程项目介绍了管井计算的方法；然后介绍成井过程控制等相关知识，并强调了降水对周围环境的影响及其防范措施、降水施工时应考虑的因素，阐述了由设计到施工的降水全过程。

关键词：管井降水管井计算过程控制环境影响

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

在丰富地下水地区结构施工中，地下水的防治往往是我们的首要问题，因而需要采取各种方法降低、控制地下水位，以满足施工的要求，其中包括地基承载力的要求、施工作业面的要求等；尤其是在深基坑支护结构施工过程中，降水效果的好坏将直接关系到整个结构系统的安全性、适用性，而管井降水方法因其自身具有降水设备和操作工艺简单、降水深、面积大等特点广泛应用于施工现场；但如若在计算过程中采用的公式不当，或者考虑的因素不周全，最终会造成降水的失败，最后不得不重新加井和采取其它补救措施，势必会造成费用及工期的浪费，下面就本人在管井降水方面的经验来和大家探讨。

一、降水目的及原理

目的：减小动水压力，避免基底涌水量过大、水位差较大而产生流砂、基底隆起及边坡塌方等事故灾害；增强土体抗剪强度指标，提高土体固结力及承载能力。

原理：潜水泵在井内不断抽水，井点附近水位与井内水位之间形成水位差，水靠重力流向井点，地下水位形成一个降水漏斗，使基坑内水位低于开挖面,同时使土体产生固结，满足土方开挖要求。

二、管井计算

设计水位降深：一般降到操作面下500mm即可。

井深及井径的选择：井深主要是根据水位降深、所需要的单井出水能力、水泵的进水口的位置、含水层的厚度、及泥浆淤积深度等因素进行选择。

渗透系数的选择：此参数可以从建设单位提供地质勘察报告中选取。

含水层的厚度的取值：含水层的厚度也是一个重要的参数，，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。

管井降水计算：下面就天津冶金轧一搬迁改造工程项目对整个计算过程进行分析,场地埋深25米以上土层进行室内渗透试验，数据如下：

室内试验土层渗透系数K值统计表

基坑外侧水标高-2.50m，基坑内侧水标高-13.10m。

根据本工程岩土工程勘察报告提供的场地水文地质条件：本区域埋深20以上以地下水主要为潜水，人工填土层内尚含少量上层滞水；由上面水文条件表，该区域土质渗透性差，最大渗透系数K为28.5mm/d。

总涌水量计算:按非承压完整井，总涌水量公式为：

式中Q-抽水影响半径内总涌水量；

K-土的渗透系数；

H-含水层厚度；

S-水位降落高度

R-降水影响半径；

r-环形井点的假象半径；

取H=16.54m-2.5m=14.04m， K=3.3×10-5cm／s =0.0285m/d; S=12.6+0.5-2.5=10.6m；

由r=

由 R==13.08m

代入上式求得

Q=17.05

计算井深:

式中 L-井深（m）

h-基坑深度（m）

c-降水水面距基坑底的深度（m）

i-水力坡度，i=h/d=10.6/7.1=1.49

Z-降水期间地下水位变幅（m），0.5

y-过滤器工作部分长度（m），2

T-沉砂管长度（m），0.5

代入上式计算L=12.6+0.5+1.497.9+0.5+2+0.5=27.87，取28m

为安全计，再增加2米，最总井L=30m

单根管井的涌水量计算:

式中q-单根管井出水量（/d）

-系数,经查表得 63

-过滤器浸没段长度（m）,2.0

d-过滤器外径（mm），500

/d

井点数量计算：n= 1.1×=0.05,取n=1口

由于本工程施工正处于雨期，为了加快降水速度满足施工要求，结合施工经验取n=4口，即共计基坑周围设置4口井同时抽水，基坑内设置1口(L=15m)降低基坑内水位并井随时观测降水情况。

井间距计算：

式中-沿基坑布置井点的长度（m），约56m计算得：a=18m

井参数为：井深L=30m,井孔d=700mm，井径d=500mm，井间距18m,水泵根据井深、单井出水量选用潜水泵 型号QY-25-2.2KW。

布井原则：管井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间布置一口减压井。

参考文献：

[1]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）

[2]《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ／T111－98）

[3]《建筑施工计算手册》

[4]《建筑施工手册》