基坑井點降水分析研究

張 俊

（仙桃市水利水電建筑勘測設(shè)計院，湖北 仙桃 433000）

1 基坑井點降水

在基坑降水過程中，井點降水方法主要包括：噴射井點；真空井點、輻射井、大口井以及管井等，其中管井具有施工簡單的特點，國內(nèi)應(yīng)用較為廣泛。在管井井點降水施工過程中，對地下水的抽取，主要采用的是單井單泵抽取。真空井點還可以分為三種，多級井點、單級井點以及接力井點，利用真空井點抽取地下水時，需要利用射流泵、真空泵以及往復(fù)泵真空后降水。電滲井點降水一般應(yīng)用在難以以重力水狀態(tài)滲出地下層的水，主要利用電動勢能產(chǎn)生電滲、電泳現(xiàn)象，從而強制性在井點匯集粘性土中的非重力水。噴射井點主要是對通過往境地輸送高壓造成地下水負壓，從而抽取地下水和空氣，同時對于地下水和空氣還應(yīng)與工作水融合，并形成汽水溶液，排到地下水后降低地下水。該方法的優(yōu)勢在于應(yīng)用范圍廣，缺點在于工作效率低、降水耗費大。

2 工程實例

2.1 工程概況

仙桃市洪北地區(qū)地處杜家臺分洪道以北、漢江以東，東與漢川市、蔡甸區(qū)接壤，地勢西北高、東南低，自然面積178km2，耕地面積15.4萬畝，根據(jù)《仙桃市國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)戰(zhàn)略規(guī)劃》已列入仙桃市國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)范圍，地勢較低，需按城市排澇標準進行規(guī)劃，沿洪道堤興建排水泵站直接提排入洪道河。三合垸泵站新建工程主要是通過提排澇水入洪道河來解決展翅長河流域的農(nóng)田排澇問題，南部的國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)排澇問題需今后按城市排澇標準興建排水泵站解決。當洪道河水位較低時，流域內(nèi)澇水通過三合垸閘外排入洪道河；洪道河水位較高時，三合垸閘關(guān)閉，澇水只能通過漢江沿線的鄢灣、黃越、八潭三處泵站提排入漢江，由于3處提排泵站提排流量僅為16m3/s，還需增加提排流量為19.59m3/s的排水能力，因此擬定在三合垸閘（杜家臺分洪道左堤樁號12+535）前新建一處排水泵站，提排出洪道河。經(jīng)復(fù)核，確定擬建的三合垸泵站設(shè)計排水流量為20m3/s，泵站總裝機1500kw。

2.2 地質(zhì)條件

2.2.1 地形地貌

泵址地處漢江平原分洪區(qū)北堤。位于三合垸閘以北125m處。堤頂高層27.5m，堤內(nèi)外地勢平坦開闊，地面標高25.60～26.00m。

2.2.2 地層巖性

該泵址區(qū)為第四系全新統(tǒng)統(tǒng)沖積層（Q4a-1）?？偝练e厚度未探明，根據(jù)鉆探資料（標高7.4m以上）揭露：除人工填土外，據(jù)沉積環(huán)境和顆粒粗細可分五層。人工填土在25.6m高程以上，為堤身部分。由土黃色砂壤土組成，干燥、密實，與原生土結(jié)合處含植物雜質(zhì)較多，系大堤清基不徹底所至。①重粉質(zhì)壤土（Q4a1-5）；②中粉質(zhì)壤土（Q4a1-4）；③淤泥質(zhì)粘土（Q4a1-3）；④輕壤土（Q4a1-2）；⑤粉細砂（Q4a1-1）。

2.3 井點降水施工方案

井點降水過程中，可以根據(jù)可以根據(jù)基坑或溝槽的寬度、降水深度進行設(shè)置，一般情況下，基坑或溝槽、降水深度在6m以內(nèi)，可以布置成單排線狀井點，反之則應(yīng)布置雙排線狀井點，與此同時若基坑面積較大，則選擇環(huán)狀井點或者U形較為適宜。在設(shè)計井點管距時，應(yīng)與基坑壁保持一定的距離，一般至少保持在1.0-1.5m。在總管四角部位，還應(yīng)適當加密井點管。需要注意的是濾管的設(shè)置，任何條件下必須設(shè)置在透水層內(nèi)。另外在對總管進行布置時，應(yīng)先進行挖槽，使其接近于地下水位線，其設(shè)置坡度為0.2-0.5%，與濾管應(yīng)處于同一平面內(nèi)。

2.4 基坑井點降水計算

2.4.1 基坑突涌的可能性分析

根據(jù)地質(zhì)勘察報告：地下水位高24.0m，含水層頂板高19.3m，基礎(chǔ)開挖面高18.7m，覆蓋層厚0.6m，覆蓋層土容重18.6kN/m3，則：

承壓水壓力 P水＝10× （24-19.3） ＝47kpa

覆蓋層土壓力 P土＝18.6×0.6＝11.2kpa

P水＞P土，基坑可能發(fā)生突涌，需采取措施降低地下水位。

2.4.2 需降低的地下水水位

地下水位坡降比0.7，降值0.6×0.7＝0.42m

基坑中點水位：18.7+0.42＝19.12m

2.4.3 井點排水系統(tǒng)布置

考慮基坑開挖的實際情況，本著盡量靠近被保證工程基礎(chǔ)，達到降低地下水位和施工完成后便于封閉的原則，采用對稱布置法布置井點降水圖。從井內(nèi)抽出的水由基坑平臺邊地截流溝排出場區(qū)外。

2.4.4 有關(guān)計算參數(shù)的選定

滲透系數(shù)K：地質(zhì)報告建議值為0.432m/d，此值太小，根據(jù)楊林尾泵站（K＝23.39m/d） 和新灘口泵站（K＝9m/d） 的井點排水資料，參照工程地質(zhì)手冊P929表9-3-9a，取K＝18m/d。

含水層厚：m＝50m,影響半徑：R＝200m，（查工程地質(zhì)手冊），無窮遠處的地下水位H＝24.05m

2.4.5 抽水流量用下式計算：

求得總抽水量為7485T/d，如用10口井。單井流量為31T/h。

按以下群井抽水計算公式求，基坑各特征點的降水效果：

計算結(jié)果如下圖：（井點降水效果圖）

2.4.6 從以上基坑內(nèi)的地下水位計算成果可以看出，最高為19.0m，低于要求降低的地下水位19.12m，故基坑開挖后是安全的。

3 總結(jié)

總之，井點降水在基坑應(yīng)用的較為廣泛，在具體的施工過程中，還應(yīng)根據(jù)實際情況，選擇合理的井點降水方式，從而達到良好的抽取地下水的效果，保證基坑工程施工的質(zhì)量。