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管井降排地下水设计与施工 　　中图分类号： S611文献标识码：A 文章编号： 　　1概述 　　1.1工程规模 　　如靖界河迁建工程地处长江中下游地区，位于如皋市焦港船闸西侧，为单孔6米宽节制闸，下游通长江，主要任务为引水、挡潮、排涝。闸全长175m，其中闸室长13m，U型闸室结构，底板顶高程为国家八五高程▽－1.00m，下游翼墙基底高程为-4.16m，开挖深度11米，明显必须采取降排水措施。 　　1.2工程地质 　　工程位于如皋市长江北岸，场区属于长江漫滩沉积，土质除第一层素填土为人工堆积层外，其余均为河流冲积相地层，上部主要有五层。第一层素填土：以粉质粘土为主，混含灰色粉土，含植根等。第二层淤泥质粉质粘土，天然含水量40.1%，渗透系数5.3×10-5cm/s。第三层粉土夹层粉质粘土、粉砂，天然含水量33.8%，渗透系数3.79×10-4 cm/s。第四层：粉砂夹薄层粉土，天然含水量26.7%，渗透系数2.56×10-2 cm/s。第五层：粉砂夹中砂、粉质粘土，天然含水量23.8%。 　　2确定降排水方案 　　基坑降水的方法很多。从经济上比较，深井管井施工成本高，运行日费用较大，运行周期长，但对于渗水量大、基坑挖深范围大、施工周期长的建筑物工程，深井管井降水又是其它施工降水所无法替代的。 　　本工程土层渗透系数大于10-2cm/s，基坑要求降水深度大于5m；采取其它降水方法不能有效地降低地下水，必须采取深井管井降水。 　　本工程第1~3层土层，层厚相对较薄渗透系数较小，但开挖后，基坑四周高坡渗水会流淌于基坑表面，加之雨水等外来水，将会形成表面积水。 　　由于闸基坑范围较大，排水范围受到局限，采用轻型井点有一定困难，经综合考虑，决定采用如下方案。 　　2.1明沟排水 　　在基坑顶部临时道路两侧设排水明沟，截流雨天地表积水、施工废水或其他来水至排水明沟，汇入界河及导流明渠内。 　　在闸塘开挖后，在基坑四周设排水垄沟，布置集水坑，汇集边坡的地表水和第1~3层的渗水，集水坑内采用泥浆泵抽排。 　　2.2管井降水 　　第4层、第5层土层较厚深层水量丰富，同时考虑到基坑面积较大，来水面积广泛，而该层渗透系数适宜管井排水条件，故采用管井井点，???过水力计算可灵活确定管径、管长，布置管距，以满足管井降水要求。 　　根据钻探资料，可见第5层和第4层土层颗粒分析相近，但粗砂、中砂含量还略高于第4层，可以判定第5层渗透系数应略大于第4层，故可取第5层渗透系数仍为2.56×10-2 cm/s。 　　2.3轻型井点 　　由于水闸基础范围较广，管井间距较大，因而中层水排除可能受到局限，故遇基础较深、管井排水效果反常时局部临时增加采用轻型井点，作为备用措施，以保证基础施工时在干燥无水状况下进行。 　　3、管井降水设计 　　3.1涌水量计算 　　计算取水平渗透系数K=2.56×10-2 cm/s 折合K=22.1m/d，管井涌水量按无压完整井计算（参见下图）。 　　 　　Q=1.366K(2H-S)S/（lgR-lgXo） 　　式中：Q——井点系统总涌水量（m3/d）； 　　K——渗透系数，K=22.1m/d； 　　H——含水层厚度，H=18m； 　　S——地下水位降低值，取S=7.0m； 　　R——抽水影响半径 　　R =1.95S(HK)1/2=272.2m 　　Xo——基坑假想半径 　　Xo=（F/π）1/2(F为井群包围范围，半幅简化为140*18m2) 　　Xo=(18×140/π)1/2=28.32m 　　Q=1.366×22.1×29×7/（lg272.2-lg28.32）＝6235m3/d 　　（2）单井出水量:q=65πdlk1/3 　　式中：d——滤管直径，d=0.4m 　　l——滤管长度，取l=2.5m 　　k——渗透系数，k=22.1m/d 　　q=65π*0.4*2.5*22.11/3=573m3/d=23.88m3/h 　　（3）管井数:n=1.1Q总/q=1.1*6235/573=11.9(口) 　　考虑到建筑物的底部轮廓状况,确定半幅布设φ40cm管井12口，共布置24口，井距20m左右。 　　管井布置为：从上游防冲槽至下游防冲槽沿基坑纵向布置三路，每路八口，所有降水井根据基坑开挖轮廓对称均匀布置。 　　4、管井施工和运行 　　4.1成孔： 　　管井施工采用1000型回旋钻机正循环成孔，孔径80cm。钻机根据预先测放好的井位控制桩定位，水平仪抄平。钻孔采用黄泥浆护壁，泥浆比重控制在1.15—1.25，防止因泥浆比重大、粘度大而造成钻孔周边孔隙堵塞，影响降水效果。清孔时间30分钟以上。清孔后的泥浆比重不大于1.05，孔深必须大于设计