資訊介紹:深井降水是在基坑開挖前，根據(jù)基坑面積大小、涌水量等因素，預(yù)先在坑內(nèi)、坑外或坑內(nèi)外結(jié)合，布設(shè)一定數(shù)量的管井，在管井內(nèi)安裝深井泵，抽取地下水，達(dá)到降低基坑內(nèi)的地下水位，以利于地下室在干燥條件下順利施工的工藝方法。

圖片展示:

深井施工方案

1、前言

在南通地區(qū)的地下工程施工，為降低地下水位，現(xiàn)多采用深井降水為主，輔以輕型井點(diǎn)加強(qiáng)降水。深井降水能夠大面積的降低其周圍的地下水位（影響半徑為15m~30m），在降低地下管線施工時(shí)的地下水位的同時(shí)，也降低了道路路床下的地下水位，因而能使路基快速的成型，達(dá)到施工規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求，減少工期，降低生產(chǎn)成本；同時(shí)也有效的降低了在施工中最麻煩的由于連續(xù)降雨而帶來(lái)的一系列的后遺癥。為保證新工藝的正確使用，確保工程質(zhì)量，特制定此施工工法，以利工程實(shí)施。

2、工法原理

深井降水是在基坑開挖前，根據(jù)基坑面積大小、涌水量等因素，預(yù)先在坑內(nèi)、坑外或坑內(nèi)外結(jié)合，布設(shè)一定數(shù)量的管井，在管井內(nèi)安裝深井泵，抽取地下水，達(dá)到降低基坑內(nèi)的地下水位，以利于地下室在干燥條件下順利施工的工藝方法。

3、工法特點(diǎn)

  3.l  降水效果明顯、影響范圍較大。

 3.2  施工機(jī)具簡(jiǎn)單多樣，便于選擇。

 3.3  管理及維護(hù)方便、低消耗。

4、適用范圍

4．l  本工法適用于涌水量較大，滲透系數(shù)較大，長(zhǎng)江流域下游結(jié)構(gòu)地層的房屋基坑及道路管道溝槽降水。

4．2  本工法對(duì)長(zhǎng)時(shí)間、深基坑及工作面較大尤為適用。

5、深水井設(shè)計(jì)（以基坑為例）

5.1計(jì)算思路

第一步將基坑進(jìn)行等效化為一口大井，第二步確定基坑總的涌水量，第三步確定單井出水量，第四步確定井的數(shù)量。

5.2參數(shù)的確定與計(jì)算

5.2.1設(shè)計(jì)水位降深

　　水位降深在滿足施工要求的時(shí)候，應(yīng)盡量選擇較小水位的降深，一般降到操作面下0.5m即可（有特殊要求的除外），這樣可最大程度上避免降水對(duì)地層的影響，不至于造成地基承力的下降。

5.2.2井深及井徑的選擇

　　要想使水位降低至操作面下，可以有兩種途徑，一種是加大井的直徑和井的深度，即增大單井的落差，從而達(dá)到使最高水位降至操作面下0.5m.另一種通過(guò)均勻布井，控制單井的落差，使水位均勻降至設(shè)計(jì)要求。前一種布井少，對(duì)地層擾動(dòng)大，如建筑物對(duì)地基要求高時(shí)，此方法不可采用，且此方法對(duì)原有建筑物也會(huì)帶來(lái)較大的不利影響；后一種方法可能布井較多，但對(duì)地層擾動(dòng)小，對(duì)原有建筑的危害也較小，因此條件允許時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用后一種方法。另外井深還要考慮單井的出水量與自已現(xiàn)有的水泵配套。

　　井深主要是根據(jù)水位降深、所需要的單井出水能力、水泵的進(jìn)水口的位置、含水層的厚度、及泥漿淤積深度等因素進(jìn)行選擇。

　　井徑的選擇要綜合考慮以下幾種因素：A、單井要求的出水量；B、水泵的直徑；C、當(dāng)?shù)厥┕C(jī)械，及井管的規(guī)格，如選用市場(chǎng)常用的規(guī)格，價(jià)格可能會(huì)便宜對(duì)控制成本有益。

  5.2.3滲透系數(shù)的選擇

　　滲透系數(shù)是降水計(jì)算中重要的參數(shù)，此參數(shù)可以從地質(zhì)報(bào)告中選取，但在大面積布井前，須重新驗(yàn)證，或者搜集附近的實(shí)際數(shù)據(jù)作為參考。

  5.2.4含水層的厚度的取值

　　含水層的厚度也是一個(gè)重要的參數(shù)，但地質(zhì)報(bào)告中一般不給出，如果沒(méi)有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，只能通過(guò)綜合考慮以往施工經(jīng)驗(yàn)和降水井的深度及地層的規(guī)律來(lái)確定。也可事先假定一個(gè)數(shù)值，按完整井模型，采用使含水層厚度按每1米的間隔遞增，計(jì)算總的涌水量，然后按非完整井的模型，以同的方法計(jì)算總涌水量，最終你會(huì)發(fā)現(xiàn)，它們會(huì)有一個(gè)重合點(diǎn)，這樣你可以利這一重合點(diǎn)，并結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)綜合確定含水層厚度。

  5.2.5深井降水計(jì)算

　　深井單井計(jì)算較為簡(jiǎn)單，計(jì)算結(jié)果一般與實(shí)際較為吻合。但群井計(jì)算結(jié)果就千差萬(wàn)別（群井中單井的出水量）。由于降水時(shí)，一般要采用一個(gè)以上的井，降水井同時(shí)抽水時(shí)，互相形成干擾，無(wú)法以單井的計(jì)算來(lái)判斷水位的降深，實(shí)際上這些井形成了干擾群井。群井總的涌水量計(jì)算公式，一般采用近似擬合得出，總涌量各個(gè)規(guī)范或者計(jì)算手冊(cè)上所列公式的計(jì)算結(jié)果一般相差無(wú)幾，且物理意義明確，很容易理解，具體施工時(shí)可以參看《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）、《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ／T111－98）或者江正榮的《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》。降水施工中最重要的一環(huán)是確定單井的出水量。

 

　 　①等效半徑計(jì)算

　　矩形基坑： 式中：a、b——分別為基坑的長(zhǎng)短邊邊長(zhǎng)；

　　不規(guī)則塊狀基坑等效半徑： 式中：ro——基坑的等效半徑； A——基坑的面積

　  ②降水影響半徑

　　式中：R——降水影響半徑； K——滲透系數(shù)； H——含水層的厚度；

　　③群井總涌水量

　　A、均質(zhì)含水層潛水完整井計(jì)算公式

　　B、均質(zhì)含水層潛水非完整井計(jì)算公式

　　式中：Q——基坑總的涌水量 ；S——設(shè)計(jì)水位降深

　　l——過(guò)濾器長(zhǎng)度；

　 ④單井出水量

　　總涌量各個(gè)公式計(jì)算結(jié)果基本相同，且在實(shí)際施工中吻合較好，但單井出水量就難以確定。實(shí)際的單井出水量只能用所有井的平均值來(lái)代表。但在施工前無(wú)法知道平均值的情況怎么計(jì)算，方法有兩個(gè)：第一在計(jì)算的基礎(chǔ)上乘以一個(gè)小于1的系數(shù)；第二統(tǒng)計(jì)以往工程的數(shù)值對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正，修正時(shí)結(jié)合適時(shí)季節(jié)及雨量。

⑤管井?dāng)?shù)量確定

　　用總的涌水量除以單井出水量，再加以一定的富余系數(shù)即可確定，且此富余系數(shù)一般不小于1.1.

⑥布井原則

深井一般沿基坑周圍離邊坡上緣2米左右環(huán)形布置，施工允許的情況也可在基坑中布置一部分井（這樣降水效果更好），井點(diǎn)應(yīng)深入透水層6-9米，通常應(yīng)比所需降水的深度深6-8米，井距一般為10-15米，井距太大時(shí)降水效果不好，如果計(jì)算出的數(shù)據(jù)使井間距大于15米，一般要進(jìn)行修正。這其中還要考慮到有些水泵壞時(shí)，維修的間隔不能給附近水位造成過(guò)大的提升，也就是說(shuō)要有一定的富余度。

6、 深水井的施工
6.1 工藝流程（見(jiàn)下圖）

6.2施工要點(diǎn)

 6.2.1成孔施工機(jī)械設(shè)備選用GPS-10型工程鉆機(jī)及其配套設(shè)備，或較淺的深井可采用人工三角支架鉆進(jìn)。采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)泥漿護(hù)壁的成孔工藝及下井壁管、濾水管，圍填填濾、粘性土等成井工藝。          

6.2.2測(cè)放井位：根據(jù)降水平面布置圖測(cè)放井位，當(dāng)布設(shè)的井點(diǎn)受地面障礙物或施工條件的影響時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)可作適當(dāng)調(diào)整；

    6.2.3埋設(shè)護(hù)口管：護(hù)口管底口應(yīng)插入原狀土層中，管外應(yīng)用粘性土和草辮子封嚴(yán)，防止施工時(shí)管外返漿，護(hù)口管上部應(yīng)高出地面0.10m～0.30m；

    6.2.4安裝鉆機(jī)：機(jī)臺(tái)應(yīng)安裝穩(wěn)固水平，大鉤對(duì)準(zhǔn)孔中心，大鉤、轉(zhuǎn)盤與孔的中心三點(diǎn)成一線；

6.2.5鉆進(jìn)成孔：疏干井開孔孔徑為φ500mm，一徑到底。鉆進(jìn)開孔時(shí)應(yīng)吊緊大鉤鋼絲繩，輕壓慢轉(zhuǎn)，以保證開孔鉆進(jìn)的垂直度，成孔施工采用孔內(nèi)自然造漿，鉆進(jìn)過(guò)程中泥漿密度控制在1.10～1.15，當(dāng)提升鉆具或停工時(shí)，孔內(nèi)必須壓滿泥漿，以防止孔壁坍塌；

6.2.6清孔換漿：鉆孔鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，在提鉆前將鉆桿提至離孔底0.50m，進(jìn)行沖孔清除孔內(nèi)雜物，同時(shí)將孔內(nèi)的泥漿密度逐步調(diào)至1.10，孔底沉淤〈30cm，返出的泥漿內(nèi)不含泥塊為止；

 6.2.7下井管：井點(diǎn)管的濾網(wǎng)包扎一般可選用60目尼龍網(wǎng)布或銅絲布，包扎過(guò)程中拉緊、扎牢，下井管前要檢查，有破損及時(shí)修補(bǔ)。

  6.2.8填濾料（中粗砂）：填濾料前在井管內(nèi)下入鉆桿至離孔底0.30m～0.50m，井管上口應(yīng)加悶頭密封后，從鉆桿內(nèi)泵送泥漿進(jìn)行邊沖孔邊逐步稀釋泥漿，使孔內(nèi)的泥漿從濾水管內(nèi)向外由井管與孔壁的環(huán)狀間隙內(nèi)返漿，使孔內(nèi)的泥漿密度逐步稀釋到1.05,然后開小泵量按前述井的構(gòu)造設(shè)計(jì)要求填入濾料，并隨填隨測(cè)填濾料的高度，直至濾料下入預(yù)定位置為止；

6.2.9井口填粘性土封閉：為防止泥漿及地表污水從管外流入井內(nèi)，在地表以下回填2.00m厚粘性土封孔；

   6.2.10安泵試抽：抽水與排水系統(tǒng)安裝完畢，即可開始試抽水。 

   6.2.11排水: 洗井及降水運(yùn)行時(shí)應(yīng)用管道將水排至場(chǎng)地四周的

明渠內(nèi)，通過(guò)排水渠將水排入場(chǎng)外市政管道中。

7、抽水運(yùn)行

 7.1  降水井施工完成以后，進(jìn)入正式抽水運(yùn)行階段，此階段要求保證降水的連續(xù)性，主要措施是：

    7.1.l  保證供電不能中斷，若市電停止供電，備用發(fā)電機(jī)要在30分鐘內(nèi)啟動(dòng)并網(wǎng)。

    7.1.2  制定嚴(yán)格的管理制度，每天三班值班，定期測(cè)量每口井的流量和水位。

    7.1.3  成立搶修小組，保證設(shè)備或管線有故障時(shí)能及時(shí)檢修或更換。

7.2  觀測(cè)

    7.2.1  定期觀測(cè)水位變化，一是掌握水位是否達(dá)到要求的降深，以確定下一層土方可否開挖；二是防止水位超過(guò)需要的降深。

7.2.2  預(yù)先布置必要的水平位移及沉降觀測(cè)點(diǎn)，定期觀測(cè)場(chǎng)區(qū)周邊的位移及沉降。

8、質(zhì)量及安全要求

    8.l  每口降水井出水穩(wěn)定后的含砂量達(dá)到二萬(wàn)分之一。

    8.2  每口降水井的出水量達(dá)到設(shè)計(jì)出水量，否則，該口井作廢，并在其附近補(bǔ)井。

8.3  特殊工種人員需持證上崗。

8.4  電器設(shè)備應(yīng)有漏電保護(hù)裝置。

8．5  夜間作業(yè)應(yīng)有足夠的照明，雨季作業(yè)應(yīng)配相應(yīng)的勞保用品。

9、效益分析

實(shí)踐證明，采用深井降水新技術(shù)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

9.1  經(jīng)濟(jì)效益顯著

與其它人工降水，如井點(diǎn)降水技術(shù)相比，施工工期縮短，降水范圍廣、一次性降水深度大且能耗大幅降低。

9.2  社會(huì)效益顯著

深井降水新技術(shù)的成功應(yīng)用，解決了深基坑施工中的大面積，大深度，高標(biāo)準(zhǔn)降水難題，為建筑施工技術(shù)的發(fā)展起了積極的推進(jìn)作用。

10、降水對(duì)周圍環(huán)境的影響及其防范措施

　　在降水過(guò)程中，由于會(huì)隨水流帶出部分細(xì)微土粒，再加上降水后土體的含水量降低，使土壤產(chǎn)生固結(jié)，因而會(huì)引起周圍地面的沉降，在建筑物密集地區(qū)進(jìn)行降水施工，如因長(zhǎng)時(shí)間降水引起過(guò)大的地面沉降，會(huì)帶來(lái)較嚴(yán)重的后果。為防止或減少降水對(duì)周圍環(huán)境的影響，避免產(chǎn)生過(guò)大的地面沉降，可采取下列一些技術(shù)措施：

　　10.1采用回灌技術(shù)：降水對(duì)周圍環(huán)境的影響，是由于土壤內(nèi)地下水流失造成的?；毓嗉夹g(shù)即在降水井點(diǎn)和要保護(hù)的建（構(gòu)）筑物之間打設(shè)一排井點(diǎn)，在降水井點(diǎn)抽水的同時(shí)，通過(guò)回灌井點(diǎn)向土層內(nèi)灌入一定數(shù)量的水（即降水井點(diǎn)抽出的水），形成一道隔水帷幕，從而阻止或減少回灌井點(diǎn)外側(cè)被保護(hù)的建（構(gòu)）筑物地下的地下水流失，使地下水位基本保持不變，這樣就不會(huì)因降水使地基自重應(yīng)力增加而引起地面沉降。

　　10.2采用砂溝、砂井回灌：在降水井點(diǎn)與被保護(hù)建（構(gòu)）筑物之間設(shè)置砂井作為回灌井，沿砂井布置一道砂溝，將降水井點(diǎn)抽出的水，適時(shí)、適量排入砂溝、再經(jīng)砂井回灌到地下，實(shí)踐證明亦能收到良好效果。

　　10.3使降水速度減緩：在砂質(zhì)粉土中降水影響范圍可達(dá)80m以上，降水曲線較平緩，為此可將井點(diǎn)管加長(zhǎng)，減緩降水速度，防止產(chǎn)生過(guò)大的沉降。亦可在井點(diǎn)系統(tǒng)降水過(guò)程中，調(diào)小離心泵閥，減緩抽水速度。還可在鄰近被保護(hù)建（構(gòu)）筑物一側(cè)，將井點(diǎn)管間距加大，需要時(shí)甚至?xí)和３樗?/span>

為防止抽水過(guò)程中將細(xì)微土粒帶出，可根據(jù)土的粒徑選擇濾網(wǎng)。另外確保井點(diǎn)管周圍砂濾層的厚度和施工質(zhì)量，亦能有效防止降水引起的地面沉降。

11、工程實(shí)例

南通九龍城大廈高90米，25層，地下室2層，基坑開挖面積約3000平方米，主樓大面積挖深約12米，二個(gè)電梯井挖深約13米。

該工程地處長(zhǎng)江一級(jí)階地上，地表以下5米為粉質(zhì)沙土為主的承壓含水層，此層水量豐富，承壓水靜止水位在地表下2－3米，并與長(zhǎng)江有水力聯(lián)系，滲透系數(shù)從上至下隨砂粒逐漸變粗而增大。

在該工程中，布設(shè)12眼，深度25~30米的完整井，同時(shí)布設(shè)共2眼觀測(cè)井以觀測(cè)降水情況，為減小周圍沉降危害，擬同時(shí)采用回灌技術(shù)。

通過(guò)抽水試驗(yàn)顯示：含砂量遠(yuǎn)小于1／20000，單井涌水量大于80m3／h，深井質(zhì)量達(dá)到國(guó)標(biāo)要求。降水運(yùn)行階段，運(yùn)用嚴(yán)格、科學(xué)的管理制度及維護(hù)措施，在深基坑施工中，基坑內(nèi)地下水位控制在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，使坑內(nèi)始終保持干燥狀態(tài)，經(jīng)對(duì)周圍建筑物的沉降觀測(cè)表明：沉降量?jī)H為2‰左右，保證了地下工程的圓滿完成。