7.3 降水
7.3.1 应根据基坑开挖深度、拟建场地的水文地质条件、设计要求等，在现场进行抽水试验确定降水参数，并制定合理的降水方案，各类降水井的布置要求宜符合表7.3.1的规定。
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)；
γw——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。
7.3.1 条文表中的降水井类型及适用范围是根据目前常用的降水设备和工程实践经验制定。降水管井泛指抽汲地下水的大直径抽水井，可分为疏干井和减压井。井点泛指小直径抽水井，如轻型井点、喷射井点等。
有降水工程经验的施工单位可根据以往工程资料，对现场地质条件认真校核后采用合适的降水方案。无经验时，可通过现场降水试验最终确定降水方案。
7.3.2、7.3.3 其他形式的基坑涌水量及降水井数量、设计单井出水量等可参考相关规范、规程及手册进行估算。
7.3.4 将承压水位控制在基坑开挖面或坑底以下是保证基坑底部稳定的先决条件。当开挖面或坑底至承压含水层顶板之间的覆盖层厚度小于1.50m时，为满足坑底抗渗要求，应将承压水位降低至开挖面或坑底以下。
减压降水一般可分为坑内减压降水和坑外减压降水。当受施工条件限制，或为满足基坑工程的特殊需要以及环境保护要求时，也可同时采取坑内减压降水和坑外减压降水措施。减压降水方案的选用应遵守以下原则：
(1)满足以下条件之一时，应采用坑内降水方案：
1)当截水帷幕部分插入减压降水承压含水层中，截水帷幕伸入承压含水层中的长度L不小于承压含水层厚度的1/2(如图12所示)，或不小于9.00m(如图13所示)，截水帷幕对基坑内外承压水渗流具有明显的阻隔效应；
图12 坑内降水结构图一(坑内承压含水层半封闭)
1-潜水位；2-承压水位；3-潜水含水层；4-弱透水层(半隔水层)；5-承压含水层；6-止水帷幕；7-减压井；8-基坑底面
2)当截水帷幕伸入减压降水承压含水层，并进入承压含水层底板以下的半隔水层或弱透水层中，截水帷幕已完全阻断了基坑内外承压含水层之间的水力联系(如图14所示)。
图13 坑内降水结构图二(悬挂式止水帷幕)
1-潜水位；2-承压水位；3-潜水含水层；4-弱透水层(半隔水层)；5-承压含水层；6-止水帷幕；7-减压井；8-基坑底面
图14 坑内降水结构图三(坑内承压含水层全封闭)
1-潜水位；2-承压水位；3-潜水含水层；4-弱透水层(半隔水层)；5-承压含水层；6-止水帷幕；7-减压井；8-基坑底面
(2)满足以下条件之一时，截水帷幕未在降水目的承压含水层中形成有效的隔水边界，宜优先选用坑外降水方案：
1)当截水帷幕未插入下部降水目的承压含水层(如图15所示)；
图15 坑外降水结构图一(坑内外承压含水层全连通)
1-潜水位；2-承压水位；3-潜水含水层；4-弱透水层(半隔水层)；5-承压含水层；6-止水帷幕；7-减压井；8-基坑底面
2)截水帷幕伸入降水目的承压含水层的长度L较小(如图16所示)。
(3)当不满足上述选用条件之一时，可综合考虑现场施工条件、水文地质条件、截水帷幕特征以及基坑周围环境特征与保护要求等，选用合理的减压降水方案。
7.3.5 应根据基坑工程的不同工况制订降水运行方案，确定不同开挖深度下应开启的井数和开启顺序，使地下水位始终处于安全的深度，且应将降水对环境的影响减小到最低限度。当环境条件复杂、降水引起基坑外地面沉降量大于环境控制标准时，可采取控制降水幅度、人工地下水回灌或其他有效的环境保护措施。
降水试运行阶段的目的是对电力系统(包括备用电源)、排水系统、井内抽水泵、量测系统、自动监测系统等进行一次全面的检验。
图16 坑外降水结构图二(坑内外承压含水层几乎全连通)
1-潜水位；2-承压水位；3-潜水含水层；4-弱透水层(半隔水层)；5-承压含水层；6-止水帷幕；7-减压井；8-基坑底面
7.3.6 浅层潜水位观测井位于水位线以下的滤管长度不宜小于3.0m，承压水位观测井滤管的长度不宜小于2.0m，观测井可做备用井。对于水文地质条件复杂或减压降水幅度大于10m的基坑工程，宜采用自动监测手段。地下水位监测资料应予以及时整理、分析，以尽早发现与处理潜在问题。
7.3.7 轻型井点成孔施工可采用水冲法或钻孔法。
(1)水冲法成孔施工：利用高压水流冲开土层，冲孔管依靠自重下沉。砂性土中冲孔所需水流压力为0.4MPa～0.5MPa，黏性土中冲孔所需水流压力为0.6MPa～0.7MPa。冲孔达到设计深度后，应尽快减低水压、拔出冲孔管，向孔内沉入井点管并在井点管外壁与孔壁之间快速回填滤料(粗砂、砾砂)。
(2)钻孔法成孔施工：适用于坚硬地层或井点紧靠建筑物，一般可采用长螺旋钻孔机进行成孔施工。成孔达到设计深度后，向孔内沉入井点管，井点管外壁与孔壁之间回填滤料(粗砂、砾砂)。
7.3.8 喷射井点成孔施工采用钻孔法。成孔达到设计深度后，向孔内沉入井点管，井点管外壁与孔壁之间回填滤料(粗砂、砾砂)。
7.3.10 管井一般由井口、井管、过滤器及沉淀管四个部分组成。井管可用金属材料(如钢管、铸铁管、钢筋笼管等)或非金属材料(如塑料管、水泥管等)。降水管井宜采用联合洗井法，先用空压机洗井，待出水后改用活塞洗井。活塞洗井一定要将水拉出井口，形成井喷状，要求洗井到清水，然后再用空压机洗井并清除井底沉渣。
7.3.12 封井时间和措施除应符合设计要求外，尚应符合下列规定：
(1)对于基础底板浇筑前已停止降水的管井，浇筑底板前可将井管切割至垫层面附近，井管内采用黏性土或混凝土充填密实。
(2)基础底板浇筑前后仍需保留并持续降水的管井，应采取以下专门的封井措施：
1)基础底板浇筑前，首先应将穿越基础底板部位的过滤器更换为同规格的钢管，钢管外壁应焊接多道环形止水钢板，其外圈直径不应小于井管直径200mm；
2)井管内可采取水下浇灌混凝土或注浆的方法进行内封闭，内封闭完成后，将基础底板面以上的井管割除；
3)在残留井管内部，管口下方约200mm处及管口处应分别采用钢板焊接、封闭，该两道内止水钢板之间浇灌混凝土或注浆；
4)预留井管管口宜低于基础底板顶面40mm～50mm，井管管口焊封后，用水泥砂浆填入基础板面预留孔洞抹平。
