7.3 降水

表7.3.1  各类降水井的布置要求

7.3.2  群井按大井简化时，均质含水层潜水完整井的基坑降水总涌水量可按下式计算(图7.3.2)：

图7.3.2  均质含水层潜水完整井的基坑涌水量计算

    式中：Q——基坑涌水量(m³/d)；

              k——渗透系数；

              H——潜水含水层厚度(m)；

              s——基坑水位降深(m)；

              R——降水影响半径(m)； 

              r₀——基坑等效半径(m)，可按[A为基坑面积(m²)]计算。

7.3.3  群井按大井简化时，均质含水层承压水完整井的基坑降水总涌水量可按下式计算(图7.3.3)：

图7.3.3  均质备水层承压水完整井的基坑涌水量计算

    式中：Q——基坑涌水量(m³/d)；

               k——渗透系数；

              M——承压含水层厚度(m)；

              s——基坑水位降深(m)；

              R——降水影响半径(m)；

              r₀——基坑等效半径(m)，可按[A为基坑面积(m²)]计算。

7.3.4  承压含水层顶埋深小于基坑开挖深度，应采取有效的降水措施，将承压水水头降低至基坑开挖面和坑底以下。当验算基坑承压水稳定性不满足下式要求时，应通过有效的减压降水措施，将承压水水头降低至安全水头埋深以下。

    基坑抗承压水稳定性应按下式进行验算(图7.3.4)：

    式中：k——基坑抗承压水稳定性系数；

              γ——土的重度(kN/m³)；

              H——基坑底距承压含水层顶板的距离(m)；

              γ_w——水的重度(kN/m³)；

              H——承压水头高于承压含水层顶板的高度(m)。

图7.3.4  承压含水层示意图

W-承压含水层

7.3.5  减压降水运行应符合下列规定：

    1  应符合按需减压的原则，制定详细的减压降水运行方案，当基坑开挖工况发生变化或周边环境有较大影响时，应及时调整或修改降水运行方案；

    2  现场排水能力应满足所有减压井(包括备用井)全部启用时的排水量，所有减压井抽出的水体应排到基坑影响范围以外；

    3  减压井全部施工完成、现场排水系统安装完毕后，应进行一次群井抽水试验或减压降水试运行；

    4  降水运行正式开始前一周内应测定环境背景值，监测内容应包括基坑内、外的初始承压水位、基坑周边相邻地面沉降初值、被保护对象及基坑围护体的变形等，降水运行过程中，应及时整理监测资料，绘制曲线，预测可能发生的问题并及时处理。

7.3.6  不同含水层中的地下水位观测井应单独分别设置，坑外同一含水层中观测井的之间的水平间距宜为50m，坑内水位观测井的数量宜为同类型降水井总数的1/10～1/5。

7.3.7  轻型井点施工应符合下列规定：

    1  井点管直径宜为38mm～55mm，井点管水平间距宜为0.8m～1.6m(可根据不同土质和预降水时间确定)。

    2  成孔孔径不宜小于300mm，成孔深度应大于滤管底端埋深0.5m。

    3  滤料应回填密实，滤料回填顶面与地面高差不宜小于1.0m，滤料顶面至地面之间，应采用黏土封填密实。

    4  填砾过滤器周围的滤料应为磨圆度好、粒径均匀(不均匀系数Cu＜3)、含泥量小于3％的石英砂，其粒径应按下式确定：

    式中：D₅₀——滤料的平均粒径(mm)；

              d₅₀——含水层土的平均粒径(mm)。

    5  井点呈环圈状布置时，总管应在抽汲设备对面处断开，采用多套井点设备时，各套总管之间宜装设阀门隔开。

    6  一台机组携带的总管最大长度，真空泵不宜大于100m，射流泵不宜大于80m，隔膜泵不宜大于60m，每根井管长度宜为6m～9m。

    7  每套井点设置完毕后，应进行试抽水，检查管路连接处以及每根井点管周围的密封质量。

7.3.8  喷射井点施工应符合下列规定：

    1  井点管直径宜为75mm～100mm，井点管水平间距宜为2.0m～4.0m(可根据不同土质和预降水时间确定)；

    2  成孔孔径不应小于400mm，成孔深度应大于滤管底端埋深1.0m；

    3  滤料回填应符合本规范第7.3.7条第4款的规定；

    4  每套喷射井点的井点数不宜大于30根，总管直径不宜小于150mm，总长不宜大于60m，多套井点呈环圈布置时各套进水总管之间宜用阀门隔开，每套井点应自成系统；

    5  每根喷射井点沉设完毕后，应及时进行单井试抽，排出的浑浊水不得回入循环管路系统，试抽时间持续到水由浊变清为止；

    6  喷射井点系统安装完毕应进行试抽，不应有漏气或翻砂冒水现象，工作水应保持洁净，在降水过程中应视水质浑浊程度及时更换。

7.3.9  电渗井点施工应符合下列规定：

    1  阴、阳极的数量宜相等，阳极数量也可多于阴极数量，阳极设置深度宜比阴极设置深度大500mm，阳极露出地面的长度宜为200mm～400mm，阴极利用轻型井点管或喷射井点管设置；

    2  电压梯度可采用50V/m，工作电压不宜大于60V，土中通电时的电流密度宜为0.5A/m²～1.0A/m²；

    3  采用轻型井点时，阴、阳极的距离宜为0.8m～1.0m，采用喷射井点时，宜为1.2m～1.5m，阴极井点采用环圈布置时，阳极应布置在圈内侧，与阴极并列或交错；

    4  电渗降水宜采用间歇通电方式。

7.3.10  管井施工应符合下列规定：

    1  井管外径不宜小于200mm，且应大于抽水泵体最大外径50mm以上，成孔孔径不应小于650mm；

    2  滤料回填应符合本规范第7.3.7条第4款的规定；

    3  成孔施工可采用泥浆护壁钻进成孔，钻进中保持泥浆比重为1.10～1.15，宜采用地层自然造浆，钻孔孔斜不应大于1％，终孔后应清孔，直到返回泥浆内不含泥块为止；

    4  井管安装应准确到位，不得损坏过滤结构，井管连接应确保完整无隙，避免井管脱落或渗漏，应保证井管周围填砾厚度基本一致，应在滤水管上下部各加1组扶正器，过滤器应刷洗干净，过滤器缝隙应均匀；

    5  井管安装结束后沉入钻杆，将泥浆缓慢稀释至比重不大于1.05后，将滤料徐徐填入，并随填随测填砾顶面高度，在稀释泥浆时井管管口应密封；

    6  宜采用活塞和空气压缩机交替洗井，洗井结束后应按设计要求的验收指标予以验收；

    7  抽水泵应安装稳固，泵轴应垂直，连续抽水时，水泵吸口应低于井内扰动水位2.0m。

7.3.11  真空管井井点施工除应满足本规范第7.3.10条的各项要求外，尚应符合下列规定：

    1  宜采用真空泵抽气集水，深井泵或潜水泵排水，井管应严密封闭，并与真空泵吸气管相连；

    2  单井出水口与排水总管的连接管路中应设置单向阀；

    3  分段设置滤管的真空降水管井，应对基坑开挖后暴露的井管、滤管、填砾层等采取有效封闭措施；

    4  井管内真空度不应小于65kPa，宜在井管与真空泵吸气管的连接位置处安装高灵敏度的真空压力表监测真空度。

7.3.12  停止降水后，应对降水管井采取封井措施。