降水井布置

1 降水井布置

1.1 基坑涌水量计算

参考相关文献及规范，疏干井计算如下：

①基坑潜水涌水量估算:

式中：―基坑涌水量（潜水含水层涌水量，m³）；

―疏干含水层的给水度；

―基坑开挖面积；

―基坑开挖至设计深度时的疏干含水层中平均水位降深；

基坑第一承压水涌水量估算:

计算的基坑总疏干涌水量为6186m3 。

1.2 基坑降水系统布置

坑内疏干井数量按下式确定：

n =A/a井

A-基坑需疏干面积（M2）

a井-单井有效疏干面积（M2）

本次计算单井有效疏干面积a井取250M2，基坑总面积为4500 M2。

根据计算需布置18口疏干井，另外需考虑1.1安全系数另外设置2口备用井，因此主体基坑共布置20口疏干井，疏干井单井总涌水量为309m3。其中端头井各2口，井深端头井24m材质为钢管，标准段16口，井深23m，其中8口材质选用钢管，8口材质选用无砂水泥管，钢管井与水泥管井间隔布置。疏干井设置目的为疏干基坑开挖面以上土体含水量，保证基

坑开挖过程中土体稳定，便于开挖机械和人工施工，此外基坑疏干井设置的另一目的为降低第一承压水水头，减小由于围护结构渗漏等原因所导致的基底第一承压水的突涌风险。基坑开挖前20天集中启动坑内疏干井，将坑内潜水水位降至基坑开挖面以下1m的位置。

由于基坑开挖深度超过15m，基坑开挖施工时间较长，如果一次性将疏干井水位降至基底以下1m，会导致长时间大量的抽取地下水，对周边环境引起影响同时做很多无用功。因此疏干降水过程中执行分层降水，即基坑疏干井降水分两个降深，第一个降深为将基坑内水位控制在-8m，第二个降深为将基坑内水位控制在基底以下1m。

基坑开挖降水会对周边环境产生一定的影响，为了能够对降水引起的周边沉降有更准确的掌握和控制，需要在坑外设置一定数量的观测井，观测井的另一作用就是在基坑发生围护结构渗漏时的抢险备用井。坑外观测井的设置原则为分层，针对不同含水层单独设置，因此在坑外共布置8口第一承压含水层观测井。

所有钢管降水井成井施工过程，下井管为了保证井管的垂直度以及保证不会贴近孔壁，需要在井管壁上添加扶正器，针对30m以内的降水井只在顶部和底部添加两组扶正器（每组需有四块组成），针对深度超过30m的降水井需要在井管中部多添加一组扶正器。

基坑疏干井，减压备用井以及坑外观测井平面布置见下图。

图5-1 降水井平面布置图

1.3 疏干井结构

本次降水设计，疏干井选用两种不同材质。其中两端头井各设置2口疏干井，材质选用直径为273mm，壁厚为4mm的钢管，深度24m。基坑标准段设置16口疏干井，井深23m，其中8口材质选用273mm，壁厚为4mm的钢管，钢管井为3m一根钢管焊接在一起，钢管井对应滤水管位置包2层标准40~60目纱网，阻止图层中粉细砂通过滤水孔流入井内，造成淤井现象发生。另外8口选用直径为400mm的无砂水泥管，无砂水泥管为90cm一根，通过铁丝和竹片固定在一起，形成一个整体。钢管井井孔为650mm，回填滤料自地面以下2m至井底，

滤料以上2m采用粘土封孔，无砂水泥管疏干井井孔为750mm，回填滤料自地面至井底位置。疏干井应在基坑开挖前20天进行全面抽水，保证基坑开挖前水位控制在对应开挖深度以下1m左右。疏干井运行拟采用流量为3m2/h，扬程30m功率为1.1KW的潜水泵进行疏干降水。疏干井井结构如图5-2所示：

图5-2 疏干井结构图

1.4 观察井结构

根据上述降水系统布置，基坑外共布置8口第一承压含水层减压井，井底进入第一承压含水层一定深度，材质选用273mm，壁厚为4mm的钢管，井深23m，滤管设置根据第一承压含水层厚度设置为4m，自井底以上6m范围内用砾料充填，砾料以上5m范围选用优质粘土球进行封孔处理，优质粘土以上至自然地面选用一般粘土进行充填。另外，针对天泰公寓和联谊里住宅楼各布置3口坑外浅层观测井，共6口，井深15m。观察井井结构如图5-3所示：

图5-3 坑外观测井结构图

此外上述所提到的所有井回填砾料均为0.2~0.3mm不含粉末的优质砾料，回填砾料环状间隙厚度不小于150mm；不管是优质粘土封孔还是一般粘土均要求充填密实。

根据前述基坑开挖的深度情况，充分参考地质资料，特别制定了上述降水方案。结合上述计算分析结果，本工程降水经优化设计后，各部分布井情况如下表所示：

表5-1 各部分布井情况如下表所示：

井类型	基坑区域	井类型编号	数量(口)	孔径（mm）	井径（mm）	井深(m)
疏干井	主体基坑	S1~S2，S19~20	4	650	273	24
疏干井	主体基坑	S3、S5、S7、S9、S11、S13、S15、 S17	8	650	273	23
疏干井	主体基坑	S4、S6、S8、S10、S12、S14、S16、 S18	8	750	400	23
坑外第一微承压含水层观测井	主体基坑	SG1~SG8	8	650	273	23
坑外潜水观测井	主体基坑	G1~G6	6	750	400	15