一、管井降水概念
管井(深井)降水,是在深基坑的周圍埋置深于基底的井管,通過設(shè)置在井管內(nèi)的潛水泵將地下水抽出,使地下水水位低于基底。管井由濾水井管、吸水管和抽水機(jī)械等組成。具有井距大,易于布置,排水量大,降水深(>15m),降水設(shè)備和操作工藝簡單等特點(diǎn)。適用于滲透系數(shù)大(20-250m3/d),土質(zhì)為砂類土,地下水豐富,降水深,面積大、時間長的降水工程應(yīng)用。
二、管井設(shè)計
1、計算思路
第一步將基坑進(jìn)行等效化為一口大井,第二步確定基坑總的涌水量,第三步確定單井出水量,第四步確定井的數(shù)量。
2、參數(shù)的確定與計算
參數(shù)的確定是計算過程中最為復(fù)雜的地方,一旦參數(shù)設(shè)置錯誤,將導(dǎo)致所有的后續(xù)工作將無效。因此確定參數(shù)前務(wù)必將各方面的資料了解清楚。
1)、設(shè)計水位降深
水位降深在滿足施工要求的時候,應(yīng)盡量選擇較小水位的降深,一般降到操作面下0.5m即可(有特殊要求的除外),這樣可最大程度上避免降水對地層的影響。
2)、井深及井徑的選擇
要想使水位降低至操作面下,可以有兩種途徑,一種是加大井的直徑和井的深度;另一種通過增加井?dāng)?shù),即減少井距。
井深主要是根據(jù)水位降深、所需要的單井出水能力、水泵的進(jìn)水口的位置、含水層的厚度、及泥漿淤積深度等因素進(jìn)行選擇。
井徑的選擇要綜合考慮以下幾種因素:A、單井要求的出水量;B、水泵的直徑;C、當(dāng)?shù)厥┕C(jī)械,及井管的規(guī)格,如選用市場常用的規(guī)格,價格可能會便宜對控制成本有益。
根據(jù)xx多年的施工經(jīng)驗,選擇常規(guī)施工材料對施工成本及施工時間有很大的好處,這樣井徑最好在300~500mm,這種材料市場能隨時購買;水泵重量不宜超過60kg,這種水泵市場較多,且對施工人員維修有很大好處。水泵過重,水泵壞時(特別是晚上)不能由一人將水泵進(jìn)行更換,這樣易耽誤時間造成水壓反涌,從而影響施工。
3)、滲透系數(shù)的選擇
滲透系數(shù)是降水計算中重要的參數(shù),此參數(shù)可以從地質(zhì)報告中選取,但地質(zhì)報告中滲透系數(shù)根據(jù)土質(zhì)分層而不同,確定滲透系數(shù)時要充分考慮這方面的因素,最好在大面積布井前,重新驗證,或者搜集附近的實際數(shù)據(jù)作為參考。
4)、含水層的厚度的取值
含水層的厚度也是一個重要的參數(shù),但地質(zhì)報告中一般不給出,如果沒有地區(qū)經(jīng)驗,只能通過綜合考慮以往施工經(jīng)驗和降水井的深度及地層的規(guī)律來確定。
5)、管井降水計算
管井計算要考慮各種環(huán)境及地質(zhì)情況的因素,以便確定計算時采用的計算模型。首先根據(jù)地質(zhì)報告確定地下水是潛水(無壓)還是承壓水,但在施工中常會遇到微承壓潛水之類問題。這樣在計算中按潛水模型計算時適當(dāng)加大影響系數(shù)。其次要考慮雨季水位上升的情況。
管井單井計算較為簡單,計算結(jié)果一般與實際較為吻合。但群井計算結(jié)果就千差萬別(群井中單井的出水量)。由于降水時,一般要采用一個以上的井,降水井同時抽水時,互相形成干擾,無法以單井的計算來判斷水位的降深,實際上這些井形成了干擾群井。群井總的涌水量計算公式,一般采用近似擬合得出,總涌量各個規(guī)范或者計算手冊上所列公式的計算結(jié)果一般相差無幾,且物理意義明確,很容易理解,具體施工時可以參看《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)、《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ/T111-98)或者《建筑施工計算手冊》。降水施工中最重要的一環(huán)是確定單井的出水量。