广东杰鑫建设工程有限公司 广东佛山 528000
摘要：井点降水施工在地下室工程施工中得到较为广泛的应用，其设计与施工对工程建设的成败具有十分重要的影响。本文结合工程实例，对该工程地下室井点降水的设计及施工进行了详细的介绍，以期能为类似工程施工提供参考借鉴。
关键词：井点降水；设计；施工
0 引言
随着我国城市建设的不断推进，城市对地下空间的开发与利用越来越重视，地下室工程的施工也日益增加。在地下室工程施工中，常常会遇见地下水位高、水量大的施工环境，采取有效的施工方法降低地下水位十分重要。其中，井点降水施工方法能够有效降低地下水位，为工程施工提供良好的施工条件。
1 工程概况
某工程项目主要由10栋3层、33层、39层、40层、43层住宅楼或门诊所组成，总建筑面积232336m2，其中地下室面积36306.1m2。基坑为联体地下室基坑。地下室底板面标高为-5.300m，底板厚度为350mm，纯地下室外墙下地梁高度为600mm，垫层厚度为100mm，纯地下室范围基坑计算底标高为-6.00m；主楼承台及垫层厚度约2.0m，主楼范围基坑计算底标高为-7.50～-7.90m，基坑开挖深度为3.2～5.4m。基坑周长约900m。根据基坑开挖深度、现场土方开挖顺序及后浇带位置将地下室分为14个区进行施工，分区施工示意图见图1，计划降水至基坑底以下0.5m。
2 设计参数及水文地质条件
本工程基坑安全等级为二级，侧壁重要性系数取1.05，基坑顶边线2m范围内禁止堆载，2m外荷载不应超过20kPa。本场地对基坑开挖有影响的地下水主要赋存于③中砂层(分层水位标高为3.0～4.0m)，该层透水性、富水性好。①粉质粘土、②淤泥等土层为弱透水或微透水层，富水性差，为相对隔水。总体上，场地地下水主要受大气降水的垂直下渗、临近地表水及河水的互为补给。并通过蒸发或向河水排泄，与河水水力联通。勘察期间场地初见水位埋深0.00～2.00m，混合稳定水位埋深为0.00～3.90m(标高3.50～4.87m)。根据调查，拟建场地地下水位变化幅为0.50～1.00m。场地历史最高水位、近3～5年最高地下水位标高按7.00m考虑。
3 降水井点的设计
为了保证地下室工程的顺利进行，现根据现场土方开挖顺序及后浇带位置将地下室分为14个区进行施工，先考虑将场地的水位降至底板底500mm以下，基坑内设置疏干降水井，井深约20m，降水井成井直径为Ф500mm,井管直径Ф219mm。地下室内所有的电梯基坑、集水坑、塔吊基础等的深基坑根据施工情况采用局部降水。地质勘察报告显示该工程是以卵石层为持力层，可采用人工井桩基础，地下水埋深为3.50～4.87m，水位应降至基础底面0.5m以下才能满足施工，因此地下水位降深须大于1.65m。
3.1 基坑总涌水量的计算
Q=1.366K(H2-h2)÷logR/r0
根据在该区域降水施工经验场地水文地质条件及基础开挖深度要求，为缩短降水施工工期,降水井可沿地下水流方向上游稍密下游稍疏原则沿基础井桩空隙布设，井间距采用15.0～30.0m；降水井具体布置见图2。
4.2 疏干井施工工艺
(1)工序流程。确定井位—钻机安装就位—冲击成孔—安装井管—充填滤料—机械洗井—下入水泵—抽排降水。
(2)疏干井深及井身结构。根据地层概况及施工要求，考虑到涌水量、地层及抽排水时间等因素，尽可能达到较理想的排水效果。根据井管直径与涌水量的关系，井径设计为500～600mm，下入500mm井壁管及滤水管成井，滤水管必须下至地下静水位以下。
井管壁厚为2～3mm，管壁上应布置孔眼，直径为Ф20@40，开孔率约30%。为了保证井管周边有良好的透水性，并防止泥沙流入，应在井管壁外侧包2层30目滤网，并用六号铁丝绑扎，其间距不大于200mm。井管上部为井壁、下部为10.5m长滤芯管，在滤水管下部为3m长沉砂管段，在滤管外侧充填粗砂，地面以下设置实管，井管周围粘土夯填密实。具体见图3所示。
图3 疏干降水井大样图
(3)滤砾石料选择。填砾方法:根据钻井过程中所遇地层的实际情况确定填砾深度，填砾厚度应不小于75mm，填砾过程中确保滤水管周围填砾厚度要均匀，砾料要清洁，从不同方向均匀连续地进行。
(4)机械洗井。根据有关规范要求，先对孔壁泥皮冲洗，洗井至砂净水清，至符合排水水质要求为止,达到清除孔壁泥皮，疏通滤水管，恢复其原来孔隙率。
4.3 抽排水方案
采用QY40-16-3潜水泵抽排水，铺设排水管道。为保证基坑正常施工，采用连续不间断抽水方式，经二级沉淀后排入指定的下水管网。
4.4 深基坑局部降水
地下室内所有的电梯基坑、集水坑、塔吊基础等的深基坑，若井点降水无法达到预期效果，则采用局部降水。根据现场需要，设置Φ90PVC管管井，埋深至基础底0.5～1.0m，使用3kW流量30m3/h自吸加强泵，降水内控间距不应大于4m。
5 排水沟排水
本工程采用基坑四周预埋Φ500PVC管排水管及坑内预埋Φ250PVC管排水管，并结合沉沙井，保证抽出的水沉淀后排入周边河流中，具体见图4所示。
6 降水对周围已有建筑及设施的影响分析
6.1 降水引起的卵石地基土变形机理
由于降水使水对土的浮力消失，引起自重压力的增加。地基土的有效应力增大，在动水压力的作用下，卵石中充填的砂大量流失，骨架颗粒掏空位移，地基土在自重应力和基础附加应力的作用下，产生不均匀压缩，当沉降量或差异沉降量超过规定要求时，将对建筑物产生影响。
6.2 降水漏斗范围内因降水引起的沉降量计算
根据相关规范提供的公式:
Sm=Σ(ΔσiΔhi)/EsiΔσi=1/2×rw(hi－h'i)
经计算，在降水漏斗范围内因降水引起的沉降量Sm为0.0008m。
由以上计算可以看出因降水引起的沉降量是很小的，只有0.80mm，不至于对已有建筑物及设施造成影响；因周边只有新建建筑物为桩基基础和临时的施工道路，且施工时间又降雨时间较短，对其基础及道路产生沉降影响不大，但在疏干井为封堵抽排水过程中，还须定期进行周边的沉降观测。
7 结语
综上所述，井点降水施工能够避免地下水对工程施工的影响，为工程施工提供适宜的环境，并提高工程的施工质量，缩短施工工期。在地下室工程施工中，要结合工程的实际情况，对相关参数进行精确的计算，合理设计井点降水施工方案，同时还要严格按照相关技术规范进行施工，从而确保地下室工程的施工质量和安全，提高工程的经济效益及社会效益。
参考文献
[1]轻型井点降水在龙岛工程中的应用[J].黄学方,万帮建.中国水运(下半月).2015(03)
[2]基坑轻型井点降水施工技术[J].熊伟,王来标,葛彬,罗欢,杨海飞.住宅与房地产.2017(03)
论文作者:林记任
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/28
标签：基坑论文; 地下室论文; 工程论文; 标高论文; 水位论文; 工程施工论文; 基础论文; 《基层建设》2016年36期论文;