基坑井點降水分析研究

張 俊

（仙桃市水利水電建筑勘測設計院，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，國內應用較為廣泛。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、真空泵以及往復泵真空后降水。電滲井點降水一般應用在難以以重力水狀態滲出地下層的水，主要利用電動勢能產生電滲、電泳現象，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。該方法的優勢在于應用范圍廣，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

仙桃市洪北地區地處杜家臺分洪道以北、漢江以東，東與漢川市、蔡甸區接壤，地勢西北高、東南低，自然面積178km2，耕地面積15.4萬畝，根據《仙桃市國家高新技術產業開發區戰略規劃》已列入仙桃市國家高新技術產業開發區范圍，地勢較低，需按城市排澇標準進行規劃，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田排澇問題，南部的國家高新技術產業開發區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。經復核，確定擬建的三合垸泵站設計排水流量為20m3/s，泵站總裝機1500kw。

2.2 地質條件

2.2.1 地形地貌

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

2.2.2 地層巖性

該泵址區為第四系全新統統沖積層（Q4a-1）。總沉積厚度未探明，根據鉆探資料（標高7.4m以上）揭露：除人工填土外，據沉積環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，與原生土結合處含植物雜質較多，系大堤清基不徹底所至。①重粉質壤土（Q4a1-5）；②中粉質壤土（Q4a1-4）；③淤泥質粘土（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，可以根據可以根據基坑或溝槽的寬度、降水深度進行設置，一般情況下，基坑或溝槽、降水深度在6m以內，可以布置成單排線狀井點，反之則應布置雙排線狀井點，與此同時若基坑面積較大，則選擇環狀井點或者U形較為適宜。在設計井點管距時，應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，還應適當加密井點管。需要注意的是濾管的設置，任何條件下必須設置在透水層內。另外在對總管進行布置時，應先進行挖槽，使其接近于地下水位線，其設置坡度為0.2-0.5%，與濾管應處于同一平面內。

2.4 基坑井點降水計算

2.4.1 基坑突涌的可能性分析

根據地質勘察報告：地下水位高24.0m，含水層頂板高19.3m，基礎開挖面高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，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。從井內抽出的水由基坑平臺邊地截流溝排出場區外。

2.4.4 有關計算參數的選定

滲透系數K：地質報告建議值為0.432m/d，此值太小，根據楊林尾泵站（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：

計算結果如下圖：（井點降水效果圖）

2.4.6 從以上基坑內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

總之，井點降水在基坑應用的較為廣泛，在具體的施工過程中，還應根據實際情況，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量。