浅谈深井管井降水技术 ' o&d!
1 引言 7-S ?RU]g
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。 hb3n-
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2 深井降水的方案选择、管井布置 Cmx<>7fN
2. 1 深井降水的方案选择 \Z5Wp5az},
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。 zjoo ;(?D|
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。 ^wy
2. 1. 1 现场抽水试验确定渗透系数的方法 J6#h~fp v
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 $ #=d@Nw_
设1个观测孔时： 2IYzc3Z{9
K=0.73Qlg（r1 /r）/（h-h） ?+}Su'pv}
=0.73Qlg（r1 /r）/（2H-s-s1）（s-s1） g9C ; JmU
设2个观测孔时： 9a_P 9s3w
K=0.73Qlg（r2 /r1）/（2H-s1-s2） VxY]0&sq
=0.73Qlg（r2 /r1）/（2H-s1-s2）（s1-s2） Yc#Uu8f -
2.1.2 渗透系数参考经验数值 3,p!Fun:r
渗透系数参考经验数值可从表1及表2查用。 9B~&d (Bm
2.1.3 深井降水方案的确定 S K}jhm"y
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。 \S h /<z
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： ~(GvjB/C8
1.含水层承压水位高； <E C"E #p
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； S. MRL,
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。 aImzK/
2.2 深井的井深、井数、井距及布置方法 j~'.XD={
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。 >Tf }aI+
深井的数量n可按下式计算： Hzz{wY
n=1.1Q/q G 2`YZ\
式中 z83v
J*.
n-整个基坑深井数量； Ggx PpS<ne
Q-总涌水量； a?gF;AYk
q-单口深井的平均涌水量。 Z=%
j|x E_
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。 8~!E.u9w
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。 ~~yng-3)1
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。 KR.;X3S}
3 深井管井的构造 s9C^Cy^su
3.1 井管 a
4?A 5
井管内径须大于水泵直径，并有一定操作间隙；井管要有足够的强度，能耐地下水的腐蚀，又方便施工。常用的井管为混凝土管或钢筋混凝土管。透水管有冷拔钢筋混凝土有眼管和无砂混凝土透水管两种。 0H_Ai=G
施工现场预制混凝土井管节长1m；透水管为两端部浇筑长10cm混凝土的无砂混凝土管，以提高强度；端部不带凹凸接头以方便捆绑。由于预制精度的原因，内径正常为40cm，壁厚5cm，以确保外径为232mm的水浸式工程潜水泵检修运行不卡泵。工厂化制管机生产井管，施工精度很高，定型管径为30cm，壁厚为3cm，透水管为井壁设置孔眼的钢筋混凝土管。 ld(60?z>FH
3.2 滤布 i[z 2'tx4
采用玻璃丝布作滤布，使深井施工成功率大大提高。玻璃丝布的规格正常为80～120目，这与被保护土层土的粒径有关。100目的玻璃丝布孔眼直径为0.005mm左右，可有效地防止被保护土层中的砂质土颗粒经地下渗流液化流失，从而避免地基扰动破坏。 }8#olZ/(q
滤布正常包裹双层，目的主要是防止外层滤布损坏，内层能继续起保护土层的作用。使用滤布必须注意：1.双层包裹时孔眼密的滤布包裹在内层，容易出现透水不畅；2.滤布选用土工布，土工布为非规则织布，采用土工布做滤布在成井洗井较差时会产生出水不畅，更为严重的是出水的含砂率达不到规定要求，引起地基破坏；3.使用滤布规格不准确，易造成深井淤塞或深井含砂量超标，深井无法使用。 ~W @d F~r
3.3 滤料 *(x.egORd
滤料选用也根据被保护土层的颗粒组成选定，可根据下式确定： OP!R>|
D15<（4～5）d85 D15>（4～5）d15 )?{<Tt@
式中 99O ZK
D15-滤料的粒径，小于该粒径的颗粒占总重的15%； J`g5Qn @S
d15-被保护土壤颗粒粒径，小于该粒径的颗粒占总重的15%； Oti;wf G7o
d85-天然土壤颗粒粒径，小于该粒径的颗粒占总重的85%。洁净级配良好的中粗砂均可直接作滤料使用。成井时，为确保出水通畅，井管四周滤料必须均匀。
%lj5Olj
3.4 井管接头连接方式 Y1cL dQn
分节井管的端部埋设扁铁箍，安装时采用电焊焊接成一个整体。 QGNKQ`~
4 深井的施工 f`4=Bl&"{
4.1 成孔 . vHHw@
深井的造孔施工方法同灌注桩施工造孔。造孔要求孔位准确，成孔垂直度要求高，并要防止孔壁坍塌。成孔后，清孔泥浆浓度低。 jI,[( Z>
要确保成孔的垂直度，成孔钻机底座必须牢固、基础强度高，开钻时，精确检查钻杆的垂直度，这样成孔垂直度好，安装的井管和成孔同心。 IJf%OA>v
造孔有清水固壁法、泥浆固壁法。清水固壁法有利于成井后深井的出水量。但需要较大的供水量，钻机底座对基础要求高，施工成本高，因此极少采用。泥浆固壁法影响成井后的出水量，施工时可采取加快钻进速度，控制护壁泥浆比重，成孔后加强洗孔，洗孔后泥浆比重小于1.05g/cm3，砂土地基造浆时掺用澎润土及烧碱以防止坍孔。 %; &lVIU0
4.2 井管安装及滤料回填 &r[f ;|o
洗孔完成后，拆除钻杆，及时进行井管安装，回填滤料。地下水位线以下井管宜采用透水管。下井管时应将分节井管牢固连接，并保证井管竖直、居中。井管下完后应及时填滤料，滤料均匀分布在井管四周。滤料填筑高程应同地层相对应，一般高出含水层进入不透水层0.5～1.0m。 v7(7WfqP
4.3 洗井 \ ]>821r
洗井的目的是破碎泥皮，洗出反滤料中的粘土颗粒及粉细砂碎屑，使出水清澈流畅。洗井应在成孔完成后立即进行。洗井应选择适应地层及井的结构的洗井方式。 ;Tbo \Wp9
4.4 深井的运行管理 /Am9w$_T[
施工期内，必须保持深井连续抽水，施工用电须达到100%的保证率，配备足够数量备用水泵。 ]]p\1G
5 工程实例 rl.K{Uad
江苏省南通九圩港船闸基坑土质为粉砂土夹亚粘土薄层或淤泥质粉土夹粉砂，青灰色、中密、饱和，中、高压缩性，地基承载力为110～190kPa，土的渗透系数为2.56×10-2cm/s，基坑开挖及 井布置见图2，整个基坑共打设深井41口，深井井距为20m，深井设计井深23～26m。地下水位位于地面下1.5m左右，深井成孔直径为80cm，成孔时埋设直径85cm钢护筒一节，顶高高出地面30cm左右，采用潜水钻机泥浆固壁法成孔，施工自地表高程开钻，控制护壁泥浆比重为1.15g/cm3左右。成孔后加强洗孔，井管安装时泥浆比重为1.05g/cm3左右，泥浆含砂率小于4%，虽孔壁土质差，但由于保证护筒口高程高于地下水头1.5m左右的净水位差，成孔未发生坍孔。21号深井为夜间成井，成井后洗井泥浆浓度达1.10g/cm3左右即安装井管，造成深井成孔淤积深度达2.2m，深井出水量也不足200m3/d。 th{J;a
井管节长1m，在现场预制，管内径为40cm，壁厚为5cm，单口深井上部用不透水管，长度为10m，下部为两端部浇筑10cm混凝土的无砂混凝土管。井管外层包裹120目及100目玻璃丝布各一层，滤布外包裹砂网一层。相邻井管接头处采用烧熔的热沥青倒入水中急冷却并揉成细棒状填塞，起到修整相邻单节井管施工误差，使井管内壁基本顺直。井管的外侧用4根宽5cm左右的毛竹片铁丝扎牢，保证了单口深井的整体强度。 ij]UAJ}t
井外滤料为中粗砂。井底留设孔眼吊装，成井后采用30cm厚碎石、50cm厚黄砂压底。单井平均日出水量为465m3/d；井内间隔设置功率2.2kW及功率5.5kW的水浸式潜水泵抽水，深井实测出水量和安装水泵抽水量基本稳合，施工降水效果很好。 U)dcemQY
基坑群井降水后，开挖成形的基坑在中雨雨量的情况下表面无积水，出水含砂率为万分之1.1～1.8左右。深井使用20个月，运行状况良好，完建保修期，建筑物沉降观测值小于理论计算值。 yl$Ko
6 结束语 L v+{@)
基坑降水工作直接影响工程的安全及工期，若降水井布置合理，井管、滤料选择正确，成井工艺适合地质条件，运行、管理措施得力，可以确保工程施工达到事半功倍的效果。 1ZF KLI`V
45 biy(qa
基坑降水研究 !w7/G
一、前言 X1w11Z7o
近几年在洛阳地区，深井降水利用较多，但有些单位在计算过程中采用的公式不当，或者考虑的因素不周，最终会造成降水的失败，最后不得不加井，这样既费钱又费时间，下面就以本人在深井降水方面的经验来和大家探讨。 C).\ J !
二、深井降水概念 $z!G%PO1%
深井（管井）井点，又称大口径井点，系由滤水井管、吸水管和抽水设备等组成。具有井距大，易于布置，排水量大，降水深（>15m），降水设备和操作工艺简单等特点。适用于渗透系数大（20-250m3/d），土质为砂类土，地下水丰富，降水深，面积大、时间长的降水工程应用。 @Z/jaAjUC
三、深井设计 FH}?QebSR
1、计算思路 第一步将基坑进行等效化为一口大井，第二步确定基坑总的涌水量，第三步确定单井出水量，第四步确定井的数量。 F
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2、参数的确定与计算 .]>Tj^ 1
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。 6vNW)1{nn
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，如建筑物对地基要求高时，此方法不可采用（除非施工后注浆），且此方法对原有建筑物也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，对原有建筑的危害也较小，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。 '6z Z`Ll9
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。 WSpF/Wwc
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，最终你会发现，它们会有一个重合点，这样你可以利这一重合点，并结合以往经验综合确定含水层厚度。 hT^& *}G
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。 - UEi
（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。 -#I]/7^
（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。 IYn`&jS{
（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。 GkOk.9Y,5
（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。下面以一个实例来看一下单井出水量的确定。 )B]"""J
某一工程地下水位20米需降深5米，井深35米（有效深度）渗透系数70m/d，含水层厚度为15米，管井直径400. =Ji[ ;wy@
①按《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ／T111－98）公式进行计算。 =24×10×400/50=1920 m3/d 式中：q——单井出水量（m3/d）；d—降水井管径（mm）；l`—淹没部分的过滤器长度（m）； a`—与渗透系数有关的经验系数。 w,P@@Q E
②按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）中给出公式进行计算： =120×3.14×0.2×10× =3105 m3/d 式中：q—单井出水量（m3/d）；rs—过滤器半径（m）；l—淹没部分的过滤器长度（m）；k—含水层渗透系数（m/d）； .5 E)dU
③按完整井单井出水量计算（无干扰） q=1.366K =3735m3/d =324m 式中：q—单井出水量（m3/d）；rw—过滤器半径（m）；k—含水层渗透系数（m/d）；R——降水影响半径； H—含水层的原始厚度； L—淹没部分的过滤器长度（m）；从以上三项计算结果可以看出，最小的为第一项（与实际最接近）。第二第三项结果相差不多。此工程基坑面积为3000平方米，按第一、二项计算结果综合的单井出水量最后布井8口，抽水1周，水位只降了不到2米最后布置26口井将水位降到操作面以下。这是什么原因呢？根几个工程的分析，主要是单井出水计算误差太大。实际测得平均单井出水量约为800m3.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，也许在施工时你会说个别井出水量很大，但这只能代表一点，不能以此作为计算井数的单井的出水量。实际的单井出水量只能用所有井的平均值来代表。但在施工前无法知道平均值的情况怎么计算，方法有两个：第一在计算的基础上乘以一个小于1的系数；第二统计以往工程的数值对计算结果进行修正，修正的原则在后的叙述中说明。 （5）、管井数量确定 gb,ZN^3<-
用总的涌水量除以单井出水量，再加以一定的富余系数即可确定，且此富余系数一般不小于1.1。 M[I=N
（6）、布井原则 ltOS()[X
深井一般沿基坑周围离边坡上缘2米左右环形布置，施工允许的情况也可在基坑中布置一部分井（这样降水效果更好），井点应深入透水层6-9米，通常应比所需降水的深度深6-8米，井距一般为8-15米，井距太大时降水效果不好，如果计算出的数据使井间距大于15米，一般要进行修正。这其中还要考虑到有些水泵坏时，维修的间隔不能给附近水位造成过大的提升，也就是说要有一定的富余度。 o?ug`m"
四、降水对周围环境的影响及其防范措施 XU7to]'K
在降水过程中，由于会随水流带出部分细微土粒，再加上降水后土体的含水量降低，使土壤产生固结，因而会引起周围地面的沉降，在建筑物密集地区进行降水施工，如因长时间降水引起过大的地面沉降，会带来较严重的后果。 2>jk@~Z1:u
为防止或减少降水对周围环境的影响，避免产生过大的地面沉降，可采取下列一些技术措施： wai3g-`
（1）采用回灌技术：降水对周围环境的影响，是由于土壤内地下水流失造成的。回灌技术即在降水井点和要保护的建（构）筑物之间打设一排井点，在降水井点抽水的同时，通过回灌井点向土层内灌入一定数量的水（即降水井点抽出的水），形成一道隔水帷幕，从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建（构）筑物地下的地下水流失，使地下水位基本保持不变，这样就不会因降水使地基自重应力增加而引起地面沉降。 +x uv+mo
（2）采用砂沟、砂井回灌：在降水井点与被保护建（构）筑物之间设置砂井作为回灌井，沿砂井布置一道砂沟，将降水井点抽出的水，适时、适量排入砂沟、再经砂井回灌到地下，实践证明亦能收到良好效果。 iZTU]+z!
（3）使降水速度减缓：在砂质粉土中降水影响范围可达80m以上，降水曲线较平缓，为此可将井点管加长，减缓降水速度，防止产生过大的沉降。亦可在井点系统降水过程中，调小离心泵阀，减缓抽水速度。还可在邻近被保护建（构）筑物一侧，将井点管间距加大，需要时甚至暂停抽水。 为防止抽水过程中将细微土粒带出，可根据土的粒径选择滤网。另外确保井点管周围砂滤层的厚度和施工质量，亦能有效防止降水引起的地面沉降。 五、降水施工时应考虑的因素 X&[Zk5DU*
1、布井时，周边多布，中间少布；在地下补给的方向多布，另一方向少布。 FKL4`GEm
2、布井时应根据地质报告把使井的滤水器部分能处在较厚的砂卵层中，避免使之处于泥砂的透镜体中，从影响井的出水能力。 #GGa, @O
3、钻探施工达到设计深度后，根据洗井搁置的时间的长短，宜多钻进2—3m，避免因洗井不及时泥浆沉淀过厚，增加洗井的难度。洗井不应搁置时间过长或完成钻探后集中洗井。 / US% s
4、水泵选择时应与井的出水能力相匹配，水泵小时达不到降深要求；水泵大时，抽水不能连续，一方面增加维护难度，另一方面对地层影响较大。一般可以准备大中小几种水泵，在现场实际调配。 xn, u$@F
5、降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查，每天检查不应少于3次，并应观测记录水泵出水等情况，发现问题及时处理，使抽水设备始终处在正常运行状态。同时应有一定量的备用设备，对出问题的设备能及时更换。 xR-;, =J
6、抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽。当发生停电时应及时更新电源保持正常降水。 <?A4/18K
7、降水施工前，应对因降水造成的地面沉降进行估算分析，如分析出沉降过大时，应采取必要措施。 {)Wf[2zJ
8、降水时应对周围建筑物的观测。首先在降水影响范围外建立水准点，降水前对建筑物进行观测，并进行记录。降水开始阶段每天观测两次，进入稳定期后，每天可以只观测一次。 ,? LE5]
[参考文献] [1]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） [2]《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ／T111－98） [3]江正荣，《建筑施工计算手册》。 [4]任天培，彭定邦，郑秀英，何成富，周柔嘉《水文地质学》 [5] 《基础工程施工手册》（第二版） （河南六建建设发展有限公司 金跃山 陈红茹） ?Nt( sZ-
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深井降水研究 ;[o:VuTs
一、前言 jA "}\^%3
近几年在洛阳地区，深井降水利用较多，但有些单位在计算过程中采用的公式不当，或者考虑的因素不周，最终会造成降水的失败，最后不得不加井，这样既费钱又费时间，下面就以本人在深井降水方面的经验来和大家探讨。 K2*rqg
二、深井降水概念 _HM?p(H@
深井（管井）井点，又称大口径井点，系由滤水井管、吸水管和抽水设备等组成。具有井距大，易于布置，排水量大，降水深（>15m），降水设备和操作工艺简单等特点。适用于渗透系数大（20-250m3/d），土质为砂类土，地下水丰富，降水深，面积大、时间长的降水工程应用。 &/m^}x/_W
三、深井设计 ET^?>YsA
1、计算思路 SB%D%Zx6'%
第一步将基坑进行等效化为一口大井，第二步确定基坑总的涌水量，第三步确定单井出水量，第四步确定井的数量。 u""26 k51
2、参数的确定与计算 POk5+^
1）、设计水位降深 /BgX Y}JC.
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。 =.s0"[%
2）、井深及井径的选择 6EC',=)6R
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，如建筑物对地基要求高时，此方法不可采用（除非施工后注浆），且此方法对原有建筑物也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，对原有建筑的危害也较小，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。 pwMA,X/{
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。 n]6 '!Eo
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。 {5VJprTbv
3）、渗透系数的选择 OK4 r )
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。 +1#oVl!
4）、含水层的厚度的取值 , LZA\XC
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，最终你会发现，它们会有一个重合点，这样你可以利这一重合点，并结合以往经验综合确定含水层厚度。 [ as,AX
5）、深井降水计算 8`S1E0s
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。 M? 8 sy
（1）等效半径计算 ksq4t
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 3^KR{N p
（2）、降水影响半径 ;tQ c{8O6L
式中：R——降水影响半径； K——渗透系数； H——含水层的厚度； 7mS Nz.
（3）、群井总涌水量 <IWg]AJT :
A、均质含水层潜水完整井计算公式 }S iR;2W
B、均质含水层潜水非完整井计算公式 zgFL/a <
式中：Q——基坑总的涌水量 ；S——设计水位降深 qBF|' .$^
l——过滤器长度； L%H\|>k`
（4）、单井出水量 9ug4p']
前面已经说明，总涌量各个公式计算结果基本相同，且在实际施工中吻合较好，但单井出水量就难以确定。下面以一个实例来看一下单井出水量的确定。 MO0t
某一工程地下水位20米需降深5米，井深35米（有效深度）渗透系数70m/d，含水层厚度为15米，管井直径400. QE /kR!r
①按《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ／T111－98）公式进行计算。 ((Av3{05H&
=24×10×400/50=1920 m3/d
/- Gq`9Z
式中：q——单井出水量（m3/d）；d——降水井管径（mm）；l`——淹没部分的过滤器长度（m）； a`——与渗透系数有关的经验系数（ 4evN^es'I_
②按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）中给出公式进行计算： ]$#bNt/p
=120×3.14×0.2×10× =3105 m3/d _L=-z*a\
式中：q——单井出水量（m3/d）；rs——过滤器半径（m）；l——淹没部分的过滤器长度（m）；k——含水层渗透系数（m/d）； {zZ)JW M<w
③按完整井单井出水量计算（无干扰） Dt!KgI3
q=1.366K =3735 m3/d=324m =
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式中：q——单井出水量（m3/d）；rw——过滤器半径（m）；k——含水层渗透系数（m/d）；R——降水影响半径； ——含水层的原始厚度； ——淹没部分的过滤器长度（m）； $mK;{9Z
从以上三项计算结果可以看出，最小的为第一项（与实际最接近）。第二第三项结果相差不多。此工程基坑面积为3000平方米，按第一、二项计算结果综合的单井出水量最后布井8口，抽水1周，水位只降了不到2米最后布置26口井将水位降到操作面以下。这是什么原因呢？根几个工程的分析，主要是单井出水计算误差太大。实际测得平均单井出水量约为800m3。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，也许在施工时你会说个别井出水量很大，但这只能代表一点，不能以此作为计算井数的单井的出水量。实际的单井出水量只能用所有井的平均值来代表。但在施工前无法知道平均值的情况怎么计算，方法有两个：第一在计算的基础上乘以一个小于1的系数；第二统计以往工程的数值对计算结果进行修正，修正的原则在后的叙述中说明。 a )lCp
（5）.管井数量确定 z1b@JCWE
用总的涌水量除以单井出水量，再加以一定的富余系数即可确定，且此富余系数一般不小于1.1。 j f4<LmR
（6）.布井原则 KxErWP%
深井一般沿基坑周围离边坡上缘2米左右环形布置，施工允许的情况也可在基坑中布置一部分井（这样降水效果更好），井点应深入透水层6-9米，通常应比所需降水的深度深6-8米，井距一般为8-15米，井距太大时降水效果不好，如果计算出的数据使井间距大于15米，一般要进行修正。这其中还要考虑到有些水泵坏时，维修的间隔不能给附近水位造成过大的提升，也就是说要有一定的富余度。 \i?bt0 bM
四、降水对周围环境的影响及其防范措施 >}wFePl
在降水过程中，由于会随水流带出部分细微土粒，再加上降水后土体的含水量降低，使土壤产生固结，因而会引起周围地面的沉降，在建筑物密集地区进行降水施工，如因长时间降水引起过大的地面沉降，会带来较严重的后果。 :PV3J0pB~
为防止或减少降水对周围环境的影响，避免产生过大的地面沉降，可采取下列一些技术措施： _'!qOt7D
（1）采用回灌技术：降水对周围环境的影响，是由于土壤内地下水流失造成的。回灌技术即在降水井点和要保护的建（构）筑物之间打设一排井点，在降水井点抽水的同时，通过回灌井点向土层内灌入一定数量的水（即降水井点抽出的水），形成一道隔水帷幕，从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建（构）筑物地下的地下水流失，使地下水位基本保持不变，这样就不会因降水使地基自重应力增加而引起地面沉降。 ~> )>hy)
（2）采用砂沟、砂井回灌：在降水井点与被保护建（构）筑物之间设置砂井作为回灌井，沿砂井布置一道砂沟，将降水井点抽出的水，适时、适量排入砂沟、再经砂井回灌到地下，实践证明亦能收到良好效果。 S\ak(<X
（3）使降水速度减缓：在砂质粉土中降水影响范围可达80m以上，降水曲线较平缓，为此可将井点管加长，减缓降水速度，防止产生过大的沉降。亦可在井点系统降水过程中，调小离心泵阀，减缓抽水速度。还可在邻近被保护建（构）筑物一侧，将井点管间距加大，需要时甚至暂停抽水。 BqJ|l7+
为防止抽水过程中将细微土粒带出，可根据土的粒径选择滤网。另外确保井点管周围砂滤层的厚度和施工质量，亦能有效防止降水引起的地面沉降。 ok6t|
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五、降水施工时应考虑的因素 vcW(?4e
1、布井时，周边多布，中间少布；在地下补给的方向多布，另一方向少布。 ,|O6<u9
2、布井时应根据地质报告把使井的滤水器部分能处在较厚的砂卵层中，避免使之处于泥砂的透镜体中，从影响井的出水能力。 j![1
3、钻探施工达到设计深度后，根据洗井搁置的时间的长短，宜多钻进2—3m，避免因洗井不及时泥浆沉淀过厚，增加洗井的难度。洗井不应搁置时间过长或完成钻探后集中洗井。 T }J)n5U}\
4、水泵选择时应与井的出水能力相匹配，水泵小时达不到降深要求；水泵大时，抽水不能连续，一方面增加维护难度，另一方面对地层影响较大。一般可以准备大中小几种水泵，在现场实际调配。 ~5F x[q
5、降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查，每天检查不应少于3次，并应观测记录水泵出水等情况，发现问题及时处理，使抽水设备始终处在正常运行状态。同时应有一定量的备用设备，对出问题的设备能及时更换。 Qc Wg
6、抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽。当发生停电时应及时更新电源保持正常降水。 :Y Ls]JI<
7、降水施工前，应对因降水造成的地面沉降进行估算分析，如分析出沉降过大时，应采取必要措施。 io\t >_
8、降水时应对周围建筑物的观测。首先在降水影响范围外建立水准点，降水前对建筑物进行观测，并进行记录。降水开始阶段每天观测两次，进入稳定期后，每天可以只观测一次。 Yv=L'0K&
【参考文献】 pIR_2Eq
[1]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） :UT \L2 q=
[2]《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ／T111－98） 2 r2:
[3]江正荣，《建筑施工计算手册》。 U
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[4]任天培，彭定邦，郑秀英，何成富，周柔嘉《水文地质学》 %V;* E]
[5] 《基础工程施工手册》（第二版）（河南六建建设发展有限公司 金跃山 陈红茹）
