井点降水在深基坑承台施工中的应用

摘要：文章介绍了梁济运河大桥主墩承台基坑开挖中的井点降水设计与施工，确保了施工质量，降低了工程成本，为类似的深基坑开挖累积了施工经验和一手资料。

关键词：深基坑 井点降水 施工 应用

中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：

1.工程概况：

1.1．梁济运河大桥是济菏高速公路主跨径最大的桥梁，全长527m，主桥采用三跨60+100+60 m预应力砼半钢构连续箱形梁，主墩（9# 、10#）采用双薄壁墩，距梁济运河主河道约7m。主墩基坑地表高程38.20m，承台基坑底面设计高程为27.20m。承台下为群桩，主墩基坑开挖深度为11.0m。

1.2．主墩基坑地质及地下水概况：

桥位主墩基坑地表层为种植土厚约0.50m，褐黄色、湿、稍密。第二层为亚砂土及亚粘土厚约4.40m，褐黄色、稍密，摇振反应迅速。第三层为粘土厚约3.80m,浅灰～灰黑色、可塑、局部软塑。其它为亚粘土厚约2.7m，浅灰褐色～黄灰色、可塑。地下水埋深1.50～2.0m，地下水丰富。

2．基坑施工方案：

针对工程概况，基坑降水、防水，排水、防止基坑边坡坍塌，确保安全是本桥深基坑开挖防范的重点。经我驻地办与项目部现场勘察，并咨询有关专家，进行可行性研究，决定采用深井井点降水无支护开挖主墩深基坑施工技术方案。

3．降水设计：

井点降水是适用于粉、细砂、地下水位较高，有承压力，挖基较深，坑壁不易稳定的土质基坑施工时的一种降水方法。井点降水法所采用的井点类型有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点。施工时刻根据土的渗透系数、要求降低水的深度及工程特点，参照下表选用(见表1)

表1.各类井点的使用范围

注：①降低土层中地下水位时，应将滤水管设于透水性较大的土层中。

②井点管的下端滤水长度应考虑渗水土层的厚度，但不得小于1m。

3.1．计算假想半径x0

x0=√A/π=√（68*60）/3.14=36m

基坑地质为亚砂土、粘土，亚砂土的渗透系数K=1.00m/d≈0.000012m/s.基坑长、宽分别为68m、60m。

3.2.影响半径

R=2S√HK=2*10√10*1=63m

H为含水层厚度，取值H=10m；S为水位降低值，取值S=10m。

3.3.降水系统的总涌水量，采用潜水完整井计算：

Q=1.366k*（2H-S）*S/(lgR-lgX0)=1.366*1.00*（2*10-10）/(lg63-lg36)=562.05m3/d≈0.00651 m3/s

3.4．深井过滤器进水部分每米井的单位进水量计算：

q=πrL*√K/15=2*3.14*0.5*1.00*√0.000012/15=0.000713 m3/s

r为深井的直径，深井直径为0.5m，L为深井的每米长度。

3.5．深井过滤器进水部需总长度为：L=Q/q=0.00651/0.00073≈9m。

3.6．井点数量假定为5个，n为深井过滤器浸水部分长度

h0=√｛H2-（Q/πkn）*ln(x0/nr)｝=√102-562.05/(3.14*1.0*5)*ln(36/5*0.5)=2m

该数值符合：nh0=（5*2=10）>(Q/q)=9

深井深度打不到不透水层，井深取25m。

3.7.井点布置：

深井井点布置要考虑基坑的平面尺寸，经过试排后，确定5个深井距基坑平面中心距离，同时也考虑到主墩基坑紧靠主河道，基坑迎水方向渗水较大，故设置两个井降水。具体布置见表2：

表2.深井井点距离布置表

3.8.计算总涌水量：

Q=1.366K*（2H-S）*S/｛lgR-(lgX1* X2* X3* X4* X5)｝=1.366*1.00*(2*10-10)/(lg63-1.534)=514.80 m3/d≈0.000696 m3/s

0.0069m3/s>0.00651 m3/s,即深井总涌水量大于基坑总涌水量，故井点布置及井点数满足本桥主墩基坑降水要求（见图1）

4．井点施工：

主墩基础降水井采用旋转钻机，泥浆护壁钻孔，孔径80cm，深井成孔厚安装直径50cm素砼井套管（注：井套管有过滤孔），素砼井套管填充中粗砂，降水井施工完成后，用泥浆泵抽排净泥浆（洗井），然后安装潜水泵在深井中昼夜不间断的连续抽水，使降落曲线保持稳定。

实践证明，在该桥主墩基坑深井点降水天支护开挖施工及承台浇筑过程中，基地始终处于稳定良好状态，极大地方便了施工的操作，又确保了施工质量，节约了支护费用，降低了成本，达到了预期效果，取得了良好的经济效益。

参考文献：

1． 公路桥梁施工技术规范（JTJ041-2000）人民交通出版社

2.公路施工手册-桥梁（上册），人民交通出版社出版

作者简介:苏玉明（1977-）男，山东鄄城人，工程师，本科学历，毕业于武汉交通科技大学公路与城市道路专业。研究方向：公路工程施工与项目管理。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。