（中铁十四局集团第四工程有限公司 山东 济南 250000）
【摘 要】基于对国内降水规范的认识，并结合管井降水在沪通铁路实施的成果，提出了稳定渗流法和非稳定渗流法两种基本理论计算方法，并根据不同的工程情况提出了三种管井地下水控制模型，给出了针对不同计算模型的具体工程计算步骤和方法。
【关键词】深基坑工程；管井降水；计算模型
Study on Calculation Method of Tube Well Dewatering in Deep Foundation
Zhuang Kang-wu
【Abstract】Based on the understanding of the domestic precipitation standard and the results of the implementation of the tube-well precipitation in Shanghai-Nantong Railway, two basic theoretical calculation methods of the steady flow method and the unsteady seepage method are put forward. According to the different engineering conditions, Groundwater control model, and gives the concrete engineering calculation steps and methods for different calculation models.
【Keywords】Deep foundation pit engineering; Tube well dewatering; Calculation model
【中图分类号】TU463 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2016）24-0234-02
1.前言
沪通铁路地处长江入海口新三角洲平原区，地下水主要为第四系地层松散岩类孔隙潜水和微承压水，埋深1～3m，地下水降水处理是建设者在桥梁深大基坑中首先面临且又必须解决的难题。如何解决深大基坑降水是基础工程施工中最棘手的问题。一般的降水方法有集水井降水、管井降水。通过大量工程试验研究，利用管井降水可以比较成功地解决深大基坑降水难题。
2.管井降水法
2.1 对决定管井降水模型的认知问题
2.1.1 完整井、不透水层、非完整井
在工程实践中，完全的隔水层不存在，在提炼降水模型时，相对不透水层的认定显得非常重要。因此，为工程简化方便，可相对定义粘土层和中风化岩石或岩石为降水设计时的不透水层，降水井根部遇不透水层的降水井为完整井，同时，当降水井过滤器的长度等于含水岩土层厚度或相当于含水层厚度的3/4时，也视为完整井，否则为非完整井。
2.1.2 稳定流、非稳定流
考虑降水是基坑工程的组成部分，降水在一定时期进行，持续抽水，地下水接受气候变化的补给与排泄，管井降水主要按非稳定流计算。如果基坑工程施工处于冬春季节，可把降水时期分为两个阶段：一是地下水位下降的过程；二是维持目标水位阶段。考虑降水阶段在抽水期间较短，同时大气补给较少，可以将降水计算定为稳定流。
2.2 管井降水模型
2.2.1 第一类型：坑外降水、稳定流
采用坑外降水，基坑内外地下水不受基坑侧壁结构影响，井点降水影响范围较大，降水漏斗平缓降低地下水位引起的地面沉降为均匀沉降。
2.2.2 第二类型：坑内降水、非稳定流
基坑设置全封闭落地止水帷幕，将基坑内外地下水分隔开来，降水只是基坑内部的地下水，基坑外部地下水位保持不变，降水影响范围小。
2.2.3 第三类型：坑内降水、稳定流
场地地下水位较高，水量丰沛，含水土层厚度较大，设置全封闭悬挂止水帷幕，坑内井点降水。坑外地下水受帷幕阻挡通过帷幕地段渗流，依靠回灌保持帷幕外地下水位稳定。
3.管井降水计算方法
3.1 稳定渗流法
在同一含水层中有两个以上管井同时抽水、且井距小于影响半径时，管井与管井之间就产生干扰。干扰的具体表现是：在降水深度相同的条件下，每个干扰井的出水量均小于各管井单独抽水时的出水量；如保持每个干扰井的出水量等于各管井单独抽水时的出水量，则各干扰井中的水位降深都将大于各管井单独抽水时的水位降深，互扰管井群计算理论基础是水位叠加原理，即为了使计算井的干扰出水量等于不受干扰时的出水量，计算井的水位变化值（降水深度）应为不受干扰时的水位变化值（降深）与其它各井分别抽水对计算井水位影响值之和。
3.1.1 承压含水层中多孔干扰抽水时，降水深度（Si）计算公式
为了利用水位叠加原理，将任意点i理解为一个虚构的抽水井。设管井点由n个管井组成，按照水位叠加原理，在出水量不变的情况下，当井孔同时抽水，即干扰抽水时，i号井的水位降深应等于它单独抽水时的水位降深与其它各井单独抽水时对i号井的水位影响值之和，推导公式后为：
4.结论
（1）管井降水具有降水速度快，工程造价低，可控可调性强，能有效地阻止基坑周边的地下水重新进入基坑，改善基坑边坡土地的力学性质以及提高边坡稳定性，有效阻止液化层的液化及流砂、涌浆及底板突鼓现象的产生的特点，沪通铁路桥梁深大基坑除水中墩均采用此法进行降水作业，经济和社会效益显著。
（2）决定管井降水计算模型的两个主要因素：一是工程建设场地的地层条件；二是支护结构中是否包含止水帷幕。考虑具体工程降水的不同季节和施工周期，确定采用稳定流或非稳定流计算公式。
（3）稳定渗流解法适用于有水文地质参数(或水文地质剖面)条件下的完整井群降水计算(求稳定抽水总流量)。非稳定渗流解法适用于有水文地质参数(或水文地质剖面)条件下的完整井群降水计算(抽水持续时间已定，求抽水总流量；抽水总流量已定，求抽水持续时间)。
（4）根据不同的水文地质和工程地质条件，明确了管井降水模型的实践约束要素，提出了三类管井降水计算分析模型，并分别建议了工程计算方法。
参考文献
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[4]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].中国建筑工业出版社，1998.
论文作者:庄康武
论文发表刊物:《建筑知识》2016年24期
论文发表时间:2017/6/13
标签：管井论文; 基坑论文; 水位论文; 稳定论文; 地下水论文; 干扰论文; 水层论文; 《建筑知识》2016年24期论文;