排水下沉法沉井施工中的深井降水.doc

浅谈“排水下沉法”沉井施工中的深井降水 一、工况简介 锡澄运河西侧污水截流工程Ⅱ标段位于江阴市通江北路，根据地质勘察报告，W32~W46沉井位置都有流砂地层，渗透系数大，地质条件差。为了保证沉井的顺利下沉和顶管进出洞口的安全，必须采取有效的降水措施，降低沉井附近区域的地下水位。根据施工现场情况和地质资料，综合降水效果、施工方便程度、降水工期、成本等因素，本工程采用深井降水。 二、深井井点降水的特点 深井井点降水是在沉井四周埋置深于刃脚底的井管，通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出，使地下水位低于刃脚底。本法具有排水量大，降水深（15m），不受吸程限制，排水效果好；井距大，对平面布置的干扰小；可用于各种情况，不受土层限制；成孔（打井）用人工或机械均可，较易于解决；井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单，施工速度快；如果井点管采用钢管、塑料管，可以整根拔出重复使用；单位降水费用较轻型井点低等优点；但一次性投资大，成孔质量要求严格；降水完毕，井管拔出较困难。适于渗透系数较大（10～250m/d），土质为砂类土，地下水丰富，降水深，面积大，时间长的情况，降水深可达50m以内，对于有流砂的地区和重复挖填土方的地区使用，效果尤佳。 三、深井降水有关计算 1、计算思路 　　第一步确定沉井基坑总的涌水量，第二步确定单井出水量，第三步确定井的数量。 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 　　要想使水位降低至操作面下，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，在距离周围的建筑物较近时，此方法不可采用，此方法对周围的建筑物会带来较大的不利影响；后一种方法可能布井较多，但对地层扰动小，对周围建筑物的危害也较小，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自已现有的水泵配套。 　　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。 　　井径的选择要综合考虑以下几种因素：A、单井要求的出水量；B、水泵的直径；C、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，按完整井模型，采用使含水层厚度按每1米的间隔递增，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，最终会发现，它们会有一个重合点，这样就可以利用这一重合点，并结合以往经验综合确定含水层厚度。 5）、深井降水计算 　　深井单井计算较为简单，计算结果一般与实际较为吻合。但群井计算结果就千差万别（群井中单井的出水量）。由于降水时，一般要采用一个以上的井，降水井同时抽水时，互相形成干扰，无法以单井的计算来判断水位的降深，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／T111－98）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：?? 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：?? 式中：ro——基坑的等效半径； A——基坑的面积 （2）、降水影响半径 式中：R——降水影响半径； K——渗透系数； H——含水层的厚度； （3）、群井总涌水量 　　A、均质含水层潜水完整井计算公式 　　B、均质含水层潜水非完整井计算公式 　　式中：Q——基坑总的涌水量 ；S——设计水位降深 　　l——过滤器长度； （4）、单井出水量 　　前面已经说明，总涌量各个公式计算结果基本相同，且在实际施工中吻合较好，但单井出水量就难以确定。根据以往几个工程的分析，主要是单井出水计算误差太大。第二对干扰井的概念理解不清，当为群井时每个井的出水量就会大为减少，也许在施工时个别井出水量很大，但这只能代表一点，不能以此作为