浅谈深井管井降水技术 W4$o\yA]
1 引言 MK<
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在沿海、大江、大河的中下游或湖泊附近地区,地表下埋藏有深厚的第四纪覆盖层,其地面浅层主要为松软的粘土、淤泥、淤泥质土、粉砂等或互夹层,这类土的主要特性是凝聚力小,含水量高,颗粒与颗粒之间联接强度小、透水性大,在地下水渗透力的作用下容易引起土的渗透变形--液化流动;有承压水土层上部压力不够时,容易出现管涌。当建筑物的基底高程低于地下水位时,基坑开挖必须采取降水措施。对于存在夹层细砂、粉细砂、承压水头高等一系列不利情况时,采用深井管井降水方法是切实可行的好方法。 -4Qub{Uym
2 深井降水的方案选择、管井布置 qF)J#$4;6
2. 1 深井降水的方案选择 Im]@#X
基坑降水的方法很多。从经济上比较,深井管井施工成本高,运行日费用较大,运行周期长,但对于渗水量大、基坑挖深范围大、施工周期长的建筑物工程,深井管井降水又是其它施工降水所无法替代的。 8R~<$xz
深井降水的施工设计与基坑大小、含水土层的渗透系数以及基坑的安全和降水深度有关。影响渗水量的关键是土的渗透系数。有条件时可通过现场抽水试验确定渗透系数,无条件可查阅资料取经验值。 I&PJ[U#~a
2. 1. 1 现场抽水试验确定渗透系数的方法 r>mBe;[TX
施工现场抽水井设置如图1。抽水井贯穿整个含水层,并距抽水井r与r处设置1个或2个观测孔,用水泵连续抽水,当抽水井中水位及观测井中水位基本呈稳定状态时,根据此时的水泵抽水量Q(约相当于渗水量)按下列公式计算渗透系数K值 _,3ljf?WQM
设1个观测孔时: _H] \
K=0.73Qlg(r1 /r)/(h-h) 1{uxpYAP=
=0.73Qlg(r1 /r)/(2H-s-s1)(s-s1) 4.A^5J'W
设2个观测孔时: # :+Nr
K=0.73Qlg(r2 /r1)/(2H-s1-s2) 5epI'D
=0.73Qlg(r2 /r1)/(2H-s1-s2)(s1-s2) CEfqFn3^
2.1.2 渗透系数参考经验数值 UmKE]1Yw4r
渗透系数参考经验数值可从表1及表2查用。 L!f~Am:#
2.1.3 深井降水方案的确定 MT6p@b5
土层渗透系数大于10~2cm/s,基坑要求降水深度大于5m时;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。 "8za'@D"f
对挖深较大基坑,土层的渗透系数虽然较小(小于10~5cm/s),但下列情况时仍需考虑采用深井管井降水: .1QGNW
1.含水层承压水位高; W'G|sk
2.基坑暴露时间长,土层以砂壤土为主或淤泥质粘土夹粉、细砂时,含水量大; 8}%F`=Y0
3.地基下存在粉土质砂及渗透系数大于粉土质砂的透水层。 !z?
2.2 深井的井深、井数、井距及布置方法 RB>=#03
深井管井的井深根据基坑需要的开挖深度计算确定,规范规程规定基坑在施工时地下水位线应控制在建筑基准面以下0.5~1m处。 )Q2Ap&
深井的数量n可按下式计算: Bwg(f_[1
n=1.1Q/q U32$9"
式中 q~`hn(S
n-整个基坑深井数量; VFE@qX|
Q-总涌水量; .ARYCTyG
q-单口深井的平均涌水量。 bWyimr&B
深井数量考虑1.1系数是因深井单井出水量受施工影响差异较大,而群井的出水量必须大于基坑的渗流量,才能产生抽水稳定的效果。 "O$bq::(]e
根据渗水总量、单井出水量及基坑尺寸确定深井管井的井距。 [8ZDMe
管井布置以有效地降低地下水、有利于施工运行为前提。正常管井的布置在基坑地下水位线至开挖基底中心线之间的中心位置,布置避开永久建筑物基础。 q ` S
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3 深井管井的构造 W]4Z4&