管井(群井)降水在进水闸基础施工中的应用

武 威，王晓岩

( 黑龙江省水利工程建设局，哈尔滨150081)

在水利工程中，基础开挖是非常关键的施工过程，它对工程的质量、工程工期有直接影响，基础开挖处理中最重要的是对地下水的控制和处理，如果控制不好，基坑在地下水渗透作用下，很容易产生边坡脱滑或坑底隆起等事故，给开挖工作带来困难，造成工期拖后，增加经济损失等不良后果，采用管井降水完全可以避免上述缺点，使基坑开挖保持在干地条件进行，我公司在望奎县卫星灌区进水闸施工中成功地应用了该方法，现将该方法的应用介绍如下:

1 查阅搜集资料

根据设计图纸及地质、水文等资料，确定地下水位线，渗透系数，需要降低的地下水位深度。

2 计算总渗流量

总渗流量计算见图1。计算公式为:

式中:Q 为基坑总渗流量，m3/d; H 为稳定水位至设基坑的深度，m，当基底以下为深厚透水层时，H 可增加3 ～4 m;D 为基坑距河边的距离;ro为引用基坑半径，矩形基坑查表1.16，不规则基坑时;为基坑面积

本工程H=6.5 +4 =10.5 m，K =m/S，D =35 m，基坑长L=18 m，宽B=10 m，根据B/L 查表u=1.16，则ro=1.16 ×= 8.12 m，则 总 渗 流 量 Q = 320.56 m3/d ≈0.0037 m3/s。

图1 基坑渗流示意图

3 计算单井集水量

单井集水量计算公式为:

式中:k 为渗透系数，m/s; r 为管井井点半径，m; L 为滤管长度，m。

本工程采用直径为40 cm预制混凝土井管，外填砂砾料，故r=25 cm混凝土管采用无砂透水管2 节，则L =2 ×0.8 =1.6 m，K=2m/d=0.000023 m/d，则qmax=2 ×3.14 ×0.25 ×

4 井点布置与所需管井数量

考虑到安全系数及基坑形状的对称性，选取6 眼井。平面布置见图2。

图2 基坑井点布置图

5 验证6个管井同时抽水总量于基坑总渗量是否相符

根据公式:

式中:S 为降水深度，为3.5 m; H 为透水层厚度11 m; 假想半径Xo=R0=8.12 m;Ro 为引用半径。

6 布置井孔

6.1 井距确定

井点间距d 可根据排水系统周线长度L 决定d=L/nd≈9 m。

6.2 根据实际布置的井孔位置重新验证排水量，是否满足总涌水量的要求

计算公式为:

布置计算的Q 与前式计算的总涌水量相符合，所以总涌水量，管井井点数和布置距离可以满足工程降水要求。

7 确定抽水设备

根据单井涌水量q 及水泵抽水量工作水头等条件，选择满足需要抽水量的水泵，本工程选用50 mm离心潜水泵8 台，其中有两台备用。

8 实施方案时的体会

1) 管井降水适用于渗流量较大的基础，对渗流量较小工程可采用轻型井点和集水井降水等其它方法。

2) 基坑开挖前设置水位观测点，观察水位下降深度，当达到设计基底高程时再进行开挖。

3) 渗透系数最好通过现场试验确定，设计值和资料上的数值只做参考用。

4) 设置井点位置，以不防碍机械开挖、运输为前提。

5) 为使井的侧面进水量不至过份减少，井的间距不宜过小，若过大，则地下水位降低时间太长。

6) 在基坑四角和靠近地下水流方向一侧，井距应适当缩短。

7) 抽水设备要考虑有备用。

9 结 论

在望奎县卫星灌区进水闸施工中，应用管井( 群井) 降水法，使用水位控制在基坑底下0.6 m处，使工程在干地条件下施工，保证了施工工期和工程质量，实践证明，该方法对水利工程基础施工具有重要的指导作用。

［1］张世儒，夏维城. 水闸［M］. 北京:水利电力出版社，1988.

［2］《建筑施工手册》编写组. 建筑施工手册［S］. 北京: 中国建筑工业出版社，1993.

［3］唐业清. 简明地基基础设计施工手册［S］. 北京: 中国建筑工业出版社，2003.

［4］郑喜才，闫利青，于德斌，等. 轻型井点降水系统使用中存在问题及改进方法［J］. 黑龙江水利科技，2003，31(01) :38－40.