資訊介紹:深井降水是在基坑開挖前，根據基坑面積大小、涌水量等因素，預先在坑內、坑外或坑內外結合，布設一定數量的管井，在管井內安裝深井泵，抽取地下水，達到降低基坑內的地下水位，以利于地下室在干燥條件下順利施工的工藝方法。
圖片展示:
深井施工方案
1、前言
在南通地區的地下工程施工，為降低地下水位，現多采用深井降水為主，輔以輕型井點加強降水。深井降水能夠大面積的降低其周圍的地下水位（影響半徑為15m~30m），在降低地下管線施工時的地下水位的同時，也降低了道路路床下的地下水位，因而能使路基快速的成型，達到施工規范和設計的要求，減少工期，降低生產成本；同時也有效的降低了在施工中最麻煩的由于連續降雨而帶來的一系列的后遺癥。為保證新工藝的正確使用，確保工程質量，特制定此施工工法，以利工程實施。
2、工法原理
深井降水是在基坑開挖前，根據基坑面積大小、涌水量等因素，預先在坑內、坑外或坑內外結合，布設一定數量的管井，在管井內安裝深井泵，抽取地下水，達到降低基坑內的地下水位，以利于地下室在干燥條件下順利施工的工藝方法。
3、工法特點
3.l 降水效果明顯、影響范圍較大。
3.2 施工機具簡單多樣，便于選擇。
3.3 管理及維護方便、低消耗。
4、適用范圍
4．l 本工法適用于涌水量較大，滲透系數較大，長江流域下游結構地層的房屋基坑及道路管道溝槽降水。
4．2 本工法對長時間、深基坑及工作面較大尤為適用。
5、深水井設計（以基坑為例）
5.1計算思路
第一步將基坑進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，第四步確定井的數量。
5.2參數的確定與計算
5.2.1設計水位降深
水位降深在滿足施工要求的時候，應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，不至于造成地基承力的下降。
5.2.2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，即增大單井的落差，從而達到使最高水位降至操作面下0.5m.另一種通過均勻布井，控制單井的落差，使水位均勻降至設計要求。前一種布井少，對地層擾動大，如建筑物對地基要求高時，此方法不可采用，且此方法對原有建筑物也會帶來較大的不利影響；后一種方法可能布井較多，但對地層擾動小，對原有建筑的危害也較小，因此條件允許時應優先選用后一種方法。另外井深還要考慮單井的出水量與自已現有的水泵配套。
井深主要是根據水位降深、所需要的單井出水能力、水泵的進水口的位置、含水層的厚度、及泥漿淤積深度等因素進行選擇。
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、當地施工機械，及井管的規格，如選用市場常用的規格，價格可能會便宜對控制成本有益。
5.2.3滲透系數的選擇
滲透系數是降水計算中重要的參數，此參數可以從地質報告中選取，但在大面積布井前，須重新驗證，或者搜集附近的實際數據作為參考。
5.2.4含水層的厚度的取值
含水層的厚度也是一個重要的參數，但地質報告中一般不給出，如果沒有地區經驗，只能通過綜合考慮以往施工經驗和降水井的深度及地層的規律來確定。也可事先假定一個數值，按完整井模型，采用使含水層厚度按每1米的間隔遞增，計算總的涌水量，然后按非完整井的模型，以同的方法計算總涌水量，最終你會發現，它們會有一個重合點，這樣你可以利這一重合點，并結合以往經驗綜合確定含水層厚度。
5.2.5深井降水計算
深井單井計算較為簡單，計算結果一般與實際較為吻合。但群井計算結果就千差萬別（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，總涌量各個規范或者計算手冊上所列公式的計算結果一般相差無幾，且物理意義明確，很容易理解，具體施工時可以參看《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99）、《建筑與市政降水工程技術規范》（JGJ／T111－98）或者江正榮的《建筑施工計算手冊》。降水施工中最重要的一環是確定單井的出水量。
①等效半徑計算
矩形基坑： 式中：a、b——分別為基坑的長短邊邊長；
不規則塊狀基坑等效半徑： 式中：ro——基坑的等效半徑； A——基坑的面積
②降水影響半徑
式中：R——降水影響半徑； K——滲透系數； H——含水層的厚度；
③群井總涌水量
A、均質含水層潛水完整井計算公式
B、均質含水層潛水非完整井計算公式
式中：Q——基坑總的涌水量 ；S——設計水位降深
l——過濾器長度；
④單井出水量
總涌量各個公式計算結果基本相同，且在實際施工中吻合較好，但單井出水量就難以確定。實際的單井出水量只能用所有井的平均值來代表。但在施工前無法知道平均值的情況怎么計算，方法有兩個：第一在計算的基礎上乘以一個小于1的系數；第二統計以往工程的數值對計算結果進行修正，修正時結合適時季節及雨量。
⑤管井數量確定
用總的涌水量除以單井出水量，再加以一定的富余系數即可確定，且此富余系數一般不小于1.1.
⑥布井原則
深井一般沿基坑周圍離邊坡上緣2米左右環形布置，施工允許的情況也可在基坑中布置一部分井（這樣降水效果更好），井點應深入透水層6-9米，通常應比所需降水的深度深6-8米，井距一般為10-15米，井距太大時降水效果不好，如果計算出的數據使井間距大于15米，一般要進行修正。這其中還要考慮到有些水泵壞時，維修的間隔不能給附近水位造成過大的提升，也就是說要有一定的富余度。
6、 深水井的施工
6.1 工藝流程（見下圖）
6.2施工要點
6.2.1成孔施工機械設備選用GPS-10型工程鉆機及其配套設備，或較淺的深井可采用人工三角支架鉆進。采用正循環回轉鉆進泥漿護壁的成孔工藝及下井壁管、濾水管，圍填填濾、粘性土等成井工藝。
6.2.2測放井位：根據降水平面布置圖測放井位，當布設的井點受地面障礙物或施工條件的影響時，現場可作適當調整；
6.2.3埋設護口管：護口管底口應插入原狀土層中，管外應用粘性土和草辮子封嚴，防止施工時管外返漿，護口管上部應高出地面0.10m～0.30m；
6.2.4安裝鉆機：機臺應安裝穩固水平，大鉤對準孔中心，大鉤、轉盤與孔的中心三點成一線；
6.2.5鉆進成孔：疏干井開孔孔徑為φ500mm，一徑到底。鉆進開孔時應吊緊大鉤鋼絲繩，輕壓慢轉，以保證開孔鉆進的垂直度，成孔施工采用孔內自然造漿，鉆進過程中泥漿密度控制在1.10～1.15，當提升鉆具或停工時，孔內必須壓滿泥漿，以防止孔壁坍塌；
6.2.6清孔換漿：鉆孔鉆至設計標高后，在提鉆前將鉆桿提至離孔底0.50m，進行沖孔清除孔內雜物，同時將孔內的泥漿密度逐步調至1.10，孔底沉淤〈30cm，返出的泥漿內不含泥塊為止；
6.2.7下井管：井點管的濾網包扎一般可選用60目尼龍網布或銅絲布，包扎過程中拉緊、扎牢，下井管前要檢查，有破損及時修補。
6.2.8填濾料（中粗砂）：填濾料前在井管內下入鉆桿至離孔底0.30m～0.50m，井管上口應加悶頭密封后，從鉆桿內泵送泥漿進行邊沖孔邊逐步稀釋泥漿，使孔內的泥漿從濾水管內向外由井管與孔壁的環狀間隙內返漿，使孔內的泥漿密度逐步稀釋到1.05,然后開小泵量按前述井的構造設計要求填入濾料，并隨填隨測填濾料的高度，直至濾料下入預定位置為止；
6.2.9井口填粘性土封閉：為防止泥漿及地表污水從管外流入井內，在地表以下回填2.00m厚粘性土封孔；
6.2.10安泵試抽：抽水與排水系統安裝完畢，即可開始試抽水。
6.2.11排水: 洗井及降水運行時應用管道將水排至場地四周的
明渠內，通過排水渠將水排入場外市政管道中。
7、抽水運行
7.1 降水井施工完成以后，進入正式抽水運行階段，此階段要求保證降水的連續性，主要措施是：
7.1.l 保證供電不能中斷，若市電停止供電，備用發電機要在30分鐘內啟動并網。
7.1.2 制定嚴格的管理制度，每天三班值班，定期測量每口井的流量和水位。
7.1.3 成立搶修小組，保證設備或管線有故障時能及時檢修或更換。
7.2 觀測
7.2.1 定期觀測水位變化，一是掌握水位是否達到要求的降深，以確定下一層土方可否開挖；二是防止水位超過需要的降深。
7.2.2 預先布置必要的水平位移及沉降觀測點，定期觀測場區周邊的位移及沉降。
8、質量及安全要求
8.l 每口降水井出水穩定后的含砂量達到二萬分之一。
8.2 每口降水井的出水量達到設計出水量，否則，該口井作廢，并在其附近補井。
8.3 特殊工種人員需持證上崗。
8.4 電器設備應有漏電保護裝置。
8．5 夜間作業應有足夠的照明，雨季作業應配相應的勞保用品。
9、效益分析
實踐證明，采用深井降水新技術，經濟效益和社會效益顯著。
9.1 經濟效益顯著
與其它人工降水，如井點降水技術相比，施工工期縮短，降水范圍廣、一次性降水深度大且能耗大幅降低。
9.2 社會效益顯著
深井降水新技術的成功應用，解決了深基坑施工中的大面積，大深度，高標準降水難題，為建筑施工技術的發展起了積極的推進作用。
10、降水對周圍環境的影響及其防范措施
在降水過程中，由于會隨水流帶出部分細微土粒，再加上降水后土體的含水量降低，使土壤產生固結，因而會引起周圍地面的沉降，在建筑物密集地區進行降水施工，如因長時間降水引起過大的地面沉降，會帶來較嚴重的后果。為防止或減少降水對周圍環境的影響，避免產生過大的地面沉降，可采取下列一些技術措施：
10.1采用回灌技術：降水對周圍環境的影響，是由于土壤內地下水流失造成的。回灌技術即在降水井點和要保護的建（構）筑物之間打設一排井點，在降水井點抽水的同時，通過回灌井點向土層內灌入一定數量的水（即降水井點抽出的水），形成一道隔水帷幕，從而阻止或減少回灌井點外側被保護的建（構）筑物地下的地下水流失，使地下水位基本保持不變，這樣就不會因降水使地基自重應力增加而引起地面沉降。
10.2采用砂溝、砂井回灌：在降水井點與被保護建（構）筑物之間設置砂井作為回灌井，沿砂井布置一道砂溝，將降水井點抽出的水，適時、適量排入砂溝、再經砂井回灌到地下，實踐證明亦能收到良好效果。
10.3使降水速度減緩：在砂質粉土中降水影響范圍可達80m以上，降水曲線較平緩，為此可將井點管加長，減緩降水速度，防止產生過大的沉降。亦可在井點系統降水過程中，調小離心泵閥，減緩抽水速度。還可在鄰近被保護建（構）筑物一側，將井點管間距加大，需要時甚至暫停抽水。
為防止抽水過程中將細微土粒帶出，可根據土的粒徑選擇濾網。另外確保井點管周圍砂濾層的厚度和施工質量，亦能有效防止降水引起的地面沉降。
11、工程實例
南通九龍城大廈高90米，25層，地下室2層，基坑開挖面積約3000平方米，主樓大面積挖深約12米，二個電梯井挖深約13米。
該工程地處長江一級階地上，地表以下5米為粉質沙土為主的承壓含水層，此層水量豐富，承壓水靜止水位在地表下2－3米，并與長江有水力聯系，滲透系數從上至下隨砂粒逐漸變粗而增大。
在該工程中，布設12眼，深度25~30米的完整井，同時布設共2眼觀測井以觀測降水情況，為減小周圍沉降危害，擬同時采用回灌技術。
通過抽水試驗顯示：含砂量遠小于1／20000，單井涌水量大于80m3／h，深井質量達到國標要求。降水運行階段，運用嚴格、科學的管理制度及維護措施，在深基坑施工中，基坑內地下水位控制在標準要求范圍內，使坑內始終保持干燥狀態，經對周圍建筑物的沉降觀測表明：沉降量僅為2‰左右，保證了地下工程的圓滿完成。
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