淺談管井的概念原理及其在施工中應(yīng)用

劉清華 張 娜 梁顧山

（淮河水利水電開發(fā)總公司 蚌埠 233002）

管井法降水就是在基坑周圍安全距離外布置一定數(shù)量的管井，在井中放入潛水泵，地下水在其重力作用下流入井內(nèi)，被潛水泵吸走，從而降低地下水的一種方法。管井法降水以其經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、可控性好、排水量大、降水深、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在降低地下水的施工措施中得到廣泛的應(yīng)用。它尤其適用于滲透系數(shù)大（10～5cm/s）的砂類土，一般管井由濾水管、底座、濾料和抽水設(shè)備組成（見下圖）。

1 管井的布置及施工

要想成功地降低地下水，防止擾動(dòng)建基面,保證建筑物基礎(chǔ)的均一性、完整性（規(guī)范要求降至建基面以下0.5m，這樣既滿足了干地施工的要求又最大可能地避免了降水對(duì)工程地質(zhì)的影響），首先要進(jìn)行滲流計(jì)算，合理布置井距及井深、井徑。

1.1 井距

井距主要根據(jù)降水深度，含水層的厚度、深度等因素綜合確定。布置時(shí)要根據(jù)降水漏斗原理進(jìn)行計(jì)算，并結(jié)合地質(zhì)報(bào)告盡量均勻、對(duì)稱布井。控制單井的落差，使水位均勻降至設(shè)計(jì)要求。井距不能太大，一般不超15m。井徑主要根據(jù)單井要求的出水量、水泵的出水量確定。

1.2 造孔

管井的造孔可采用射水法、振動(dòng)射水法和鉆射法下沉，目前施工中常用鉆孔結(jié)合射水法造孔，泥漿護(hù)壁。在鉆孔時(shí)要注意保證鉆孔的垂直度，孔徑、孔深達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸。并注意記錄鉆進(jìn)深度與回水情況，根據(jù)回水所含泥土類別分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)。

2 下管

管井示意圖

鉆孔完成后及時(shí)下管，井管的透水性、耐久性及剛度要符合施工要求，在下管時(shí)要保持井管垂直、居中。管身外要包上60目的羅底，以防漏砂，井管對(duì)接處要嚴(yán)密封堵并在周圍用竹條捆綁固定，以保證井管之間連接牢固并有一定的直線度。井管的底部2～3m為混凝土土管，用于沉淀井水泥沙，中間為透水管，用來匯集地下水，上部1m左右為混凝土管，井管下沉后及時(shí)填入濾料，以防坍壁。

3 濾料

濾料的選擇是很關(guān)鍵的一步，不同的地質(zhì)情況應(yīng)選擇不同的濾料。濾料選擇的成功與否直接決定了成井的質(zhì)量。因?yàn)闉V料顆粒如果過大則濾不去砂，失去了過濾的作用，這樣井出水量大，但會(huì)挾帶出泥沙，擾動(dòng)管井周圍的地基，直接威脅構(gòu)筑物的安全。這樣的井是廢井，工程中嚴(yán)禁使用。如果選擇的濾料過細(xì)，能很好地濾砂，但同時(shí)也降低了管井的集水能力，影響其出水效果，達(dá)不到降水的目的。單純從濾料上考慮，在能濾去地下中砂的前提下，盡量選擇較大顆粒的濾料。

下面著重探討一下在不同地質(zhì)條件下的濾料選擇問題。

3.1 粘土地基中的濾料選擇

粘土地基粘聚性很好，滲透系數(shù)小，土的顆粒不易被滲水帶走。因此在粘土地基中一般用0.2～0.5cm的瓜子片做濾料即可。由于粘土地基滲透系數(shù)小，一般不推薦用管井法降低地下水，如果采用管井，應(yīng)采用擴(kuò)大井深和井徑、減小井距的辦法來提高管井的降水效果。

3.2 砂土地質(zhì)條件下的濾料配置

一般砂土的顆粒較大，透水性強(qiáng)，滲透系數(shù)大。在此類地質(zhì)條件下可根據(jù)情況選擇顆粒直徑較小的濾料，如0.2～0.5cm石或摻入一定比例的粗砂的混合料。具體摻入比要根據(jù)土質(zhì)情況通過滲流試驗(yàn)確定。

在砂土地質(zhì)條件下濾料厚度需增加一些，以增強(qiáng)過濾效果。以人工方式下料，保證濾料沿管井周圍均衡上升，不懸空，不沖擊井管。為保證濾料厚度，成孔直徑應(yīng)大于管徑30～40cm。

4 洗井

為防止泥漿固化，堵塞滲流通道，在濾料下入后要及時(shí)洗井。完成一眼井，洗清一眼井，不能待所有管井完成后洗井。洗井時(shí)要邊注清水邊用污水泵抽排。洗井的目的是將井中泥漿污物在注入水沖滾時(shí)，用污水泵將其沖排，并同時(shí)打開管井的滲流通道，增強(qiáng)管井的集水能力。還可以用壓縮空氣沖洗，直到井中抽出的水由渾變清，并達(dá)至正常出水量時(shí)為止。

管井施工完成后，在降水階段，要做觀測(cè)井定時(shí)觀察地下水位下降情況。并對(duì)比管井中水位下降情況，做好記錄備查。當(dāng)抽排一段時(shí)間后，隨著滲流通道的暢通，管井的集水能力會(huì)增大，此時(shí)觀測(cè)管井中水位要保證在設(shè)計(jì)降低的地下水位以下。根據(jù)管井的集水能力配備功率適合的潛水泵。因?yàn)槿绻玫呐潘坎淮笥诠芫哪芰Γ叵滤痪筒幌陆?；過大時(shí)管井中的水很快抽完，造成水泵空轉(zhuǎn)，容易損壞水泵。如果水位上升或沒有降到設(shè)計(jì)水位，應(yīng)更換更大功率的水泵。

5 結(jié)語(yǔ)

管井法降水以其經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、可控性好、排水量大、降水深、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在降低地下水的施工措施中得到廣泛的應(yīng)用。