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中图分类号： S611文献标识码：A 文章编号：
1概述
1.1工程规模
如靖界河迁建工程地处长江中下游地区，位于如皋市焦港船闸西侧，为单孔6米宽节制闸，下游通长江，主要任务为引水、挡潮、排涝。闸全长175m，其中闸室长13m，U型闸室结构，底板顶高程为国家八五高程▽－1.00m，下游翼墙基底高程为-4.16m，开挖深度11米，明显必须采取降排水措施。
1.2工程地质
工程位于如皋市长江北岸，场区属于长江漫滩沉积，土质除第一层素填土为人工堆积层外，其余均为河流冲积相地层，上部主要有五层。第一层素填土：以粉质粘土为主，混含灰色粉土，含植根等。第二层淤泥质粉质粘土，天然含水量40.1%，渗透系数5.3×10-5cm/s。第三层粉土夹层粉质粘土、粉砂，天然含水量33.8%，渗透系数3.79×10-4 cm/s。第四层：粉砂夹薄层粉土，天然含水量26.7%，渗透系数2.56×10-2 cm/s。第五层：粉砂夹中砂、粉质粘土，天然含水量23.8%。
2确定降排水方案
基坑降水的方法很多。从经济上比较，深井管井施工成本高，运行日费用较大，运行周期长，但对于渗水量大、基坑挖深范围大、施工周期长的建筑物工程，深井管井降水又是其它施工降水所无法替代的。
本工程土层渗透系数大于10-2cm/s，基坑要求降水深度大于5m；采取其它降水方法不能有效地降低地下水，必须采取深井管井降水。
本工程第1~3层土层，层厚相对较薄渗透系数较小，但开挖后，基坑四周高坡渗水会流淌于基坑表面，加之雨水等外来水，将会形成表面积水。
由于闸基坑范围较大，排水范围受到局限，采用轻型井点有一定困难，经综合考虑，决定采用如下方案。
2.1明沟排水
在基坑顶部临时道路两侧设排水明沟，截流雨天地表积水、施工废水或其他来水至排水明沟，汇入界河及导流明渠内。
在闸塘开挖后，在基坑四周设排水垄沟，布置集水坑，汇集边坡的地表水和第1~3层的渗水，集水坑内采用泥浆泵抽排。
2.2管井降水
第4层、第5层土层较厚深层水量丰富，同时考虑到基坑面积较大，来水面积广泛，而该层渗透系数适宜管井排水条件，故采用管井井点，通过水力计算可灵活确定管径、管长，布置管距，以满足管井降水要求。
根据钻探资料，可见第5层和第4层土层颗粒分析相近，但粗砂、中砂含量还略高于第4层，可以判定第5层渗透系数应略大于第4层，故可取第5层渗透系数仍为2.56×10-2 cm/s。
2.3轻型井点
由于水闸基础范围较广，管井间距较大，因而中层水排除可能受到局限，故遇基础较深、管井排水效果反常时局部临时增加采用轻型井点，作为备用措施，以保证基础施工时在干燥无水状况下进行。
3、管井降水设计
3.1涌水量计算
计算取水平渗透系数K=2.56×10-2 cm/s 折合K=22.1m/d，管井涌水量按无压完整井计算（参见下图）。
Q=1.366K(2H-S)S/（lgR-lgXo）
式中：Q——井点系统总涌水量（m3/d）；
K——渗透系数，K=22.1m/d；
H——含水层厚度，H=18m；
S——地下水位降低值，取S=7.0m；
R——抽水影响半径
R =1.95S(HK)1/2=272.2m
Xo——基坑假想半径
Xo=（F/π）1/2(F为井群包围范围，半幅简化为140*18m2)
Xo=(18×140/π)1/2=28.32m
Q=1.366×22.1×29×7/（lg272.2-lg28.32）＝6235m3/d
（2）单井出水量:q=65πdlk1/3
式中：d——滤管直径，d=0.4m
l——滤管长度，取l=2.5m
k——渗透系数，k=22.1m/d
q=65π*0.4*2.5*22.11/3=573m3/d=23.88m3/h
（3）管井数:n=1.1Q总/q=1.1*6235/573=11.9(口)
考虑到建筑物的底部轮廓状况,确定半幅布设φ40cm管井12口，共布置24口，井距20m左右。
管井布置为：从上游防冲槽至下游防冲槽沿基坑纵向布置三路，每路八口，所有降水井根据基坑开挖轮廓对称均匀布置。
4、管井施工和运行
4.1成孔：
管井施工采用1000型回旋钻机正循环成孔，孔径80cm。钻机根据预先测放好的井位控制桩定位，水平仪抄平。钻孔采用黄泥浆护壁，泥浆比重控制在1.15—1.25，防止因泥浆比重大、粘度大而造成钻孔周边孔隙堵塞，影响降水效果。清孔时间30分钟以上。清孔后的泥浆比重不大于1.05，孔深必須大于设计井深0.5m左右。
4.2井管安装及滤料回填
井管采用砼管，分滤水管与普通砼管。滤水管用无砂砼制作，每节长100cm，外面包裹60目及80目尼龙网各一层，尼龙网外面再包裹一层窗纱，用18#铁丝扎紧。井底的一节滤管采用砼封井，厚度20cm。
井管安放采用“木托板法”，利用钻架上的两台卷场机垂直起吊，逐节安装、下沉。井管接头采用胶水拌水泥严密封堵，外包宽度30cm塑料膜和包装布各一层，防止泥沙由接头孔隙渗入井内。安沉过程中，井管外壁用4根毛竹片（宽5cm）对称捆绑，加强井管纵向刚度和稳定性。同时，每隔3米对称捆绑4块木垫块（厚10cm、长25cm），使井管周围孔隙基本一致。
井管安放结束后，在井管周围灌填粗砂滤料，边填边用毛竹片插捣,使滤料徐徐下沉,直到灌满为止,表层用粘土封闭。
4.3洗井
洗井的目的是破碎泥皮，洗出反滤料中的粘土颗粒及粉细砂碎屑，使出水清澈流畅。洗井应在成孔完成后立即进行。洗井应选择适应地层及井的结构的洗井方式。本工程采用高压水枪管插至管井底部，进行洗井，将井内和滤层中的泥浆溢出井外，直到泥浆洗净、溢出清水。
4.4试抽
洗井结束后，进行试抽水。安装2吋高扬程潜水泵（扬程26米、流量15立方米/小时），连续试抽72小时，直到试验合格。抽水应缓慢抽降，防止周边土体可能渗进滤料层，甚至堵塞井管。
5、轻型井点降水
本工程在闸底板、上下游翼墙底板、防冲槽等管井降水不到位或效果较差的部位，施工时另增设轻型井点降水，以保证边坡稳定和施工安全。轻型井点降水系统的布设，根据施工进展实际情况确定。安装、运行、拆除按常规要求实施。
6、运行与管理
在管井系统运行期间，组建专职降水班组，24小时值班，对井内水位定时测量，并做好记录，及时处理异常情况，确保地下水位正常降至施工设计要求。
为确保施工降水顺利进行，用电保证率必须达到100%。因此，除采用网电外，场内配备120kw备用发电机组，保证在网电停电后及时恢复供电。同时，备足机械易损配件，以便及时更换维护。
管井降水结束后封井。先将井内渗水快速抽干，然后填入砂性土，顶部50cm用C15素砼将井口封死。
7、结论
运用明沟排水及时将四周坡面渗水和基坑内积水抽排出基坑外，利用管井抽排地基内深层水，局部中层渗水则采用轻型井点降水设施完成。这种综合降排水措施经实测地下水位均降至▽-5ｍ以下，基坑面干燥无水，满足工程施工要求。
基坑降水工作直接影响工程的安全及工期，若降水井布置合理，井管、滤料选择正确，成井工艺适合地质条件，运行、管理措施得力，可以确保工程施工达到事半功倍的效果。
在江苏沿海、长江中下游或湖泊附近地区，地表下埋藏有深厚的第四纪覆盖层，其地面浅层主要为松软的粘土、淤泥、淤泥质土、粉砂等或互夹层，这类土的主要特性是凝聚力小，含水量高，颗粒与颗粒之间联接强度小、透水性大，构筑物施工基坑开挖必须采取降水措施。对于存在夹层细砂、粉细砂、承压水头高等一系列不利情况时，采用深井管井降水方法是切实可行的好方法。
1概述
1.1工程规模
如靖界河迁建工程地处长江中下游地区，位于如皋市焦港船闸西侧，为单孔6米宽节制闸，下游通长江，主要任务为引水、挡潮、排涝。闸全长175m，其中闸室长13m，U型闸室结构，底板顶高程为国家八五高程▽－1.00m，下游翼墙基底高程为-4.16m，开挖深度11米，明显必须采取降排水措施。
1.2工程地质
工程位于如皋市长江北岸，场区属于长江漫滩沉积，土质除第一层素填土为人工堆积层外，其余均为河流冲积相地层，上部主要有五层。第一层素填土：以粉质粘土为主，混含灰色粉土，含植根等。第二层淤泥质粉质粘土，天然含水量40.1%，渗透系数5.3×10-5cm/s。第三层粉土夹层粉质粘土、粉砂，天然含水量33.8%，渗透系数3.79×10-4 cm/s。第四层：粉砂夹薄层粉土，天然含水量26.7%，渗透系数2.56×10-2 cm/s。第五层：粉砂夹中砂、粉质粘土，天然含水量23.8%。
2确定降排水方案
基坑降水的方法很多。从经济上比较，深井管井施工成本高，运行日费用较大，运行周期长，但对于渗水量大、基坑挖深范围大、施工周期长的建筑物工程，深井管井降水又是其它施工降水所无法替代的。
本工程土层渗透系数大于10-2cm/s，基坑要求降水深度大于5m；采取其它降水方法不能有效地降低地下水，必须采取深井管井降水。
本工程第1~3层土层，层厚相对较薄渗透系数较小，但开挖后，基坑四周高坡渗水会流淌于基坑表面，加之雨水等外来水，将会形成表面积水。
由于闸基坑范围较大，排水范围受到局限，采用轻型井点有一定困难，经综合考虑，决定采用如下方案。
2.1明沟排水
在基坑顶部临时道路两侧设排水明沟，截流雨天地表积水、施工废水或其他来水至排水明沟，汇入界河及导流明渠内。
在闸塘开挖后，在基坑四周设排水垄沟，布置集水坑，汇集边坡的地表水和第1~3层的渗水，集水坑内采用泥浆泵抽排。
2.2管井降水
第4层、第5层土层较厚深层水量丰富，同时考虑到基坑面积较大，来水面积广泛，而该层渗透系数适宜管井排水条件，故采用管井井点，通过水力计算可灵活确定管径、管长，布置管距，以满足管井降水要求。
根据钻探资料，可见第5层和第4层土层颗粒分析相近，但粗砂、中砂含量还略高于第4层，可以判定第5层渗透系数应略大于第4层，故可取第5层渗透系数仍为2.56×10-2 cm/s。
2.3轻型井点
由于水闸基础范围较广，管井间距较大，因而中层水排除可能受到局限，故遇基础较深、管井排水效果反常时局部临时增加采用轻型井点，作为备用措施，以保证基础施工时在干燥无水状况下进行。
3、管井降水设计
3.1涌水量计算
计算取水平渗透系数K=2.56×10-2 cm/s 折合K=22.1m/d，管井涌水量按无压完整井计算（参见下图）。
Q=1.366K(2H-S)S/（lgR-lgXo）
式中：Q——井点系统总涌水量（m3/d）；
K——渗透系数，K=22.1m/d；
H——含水层厚度，H=18m；
S——地下水位降低值，取S=7.0m；
R——抽水影响半径
R =1.95S(HK)1/2=272.2m
Xo——基坑假想半径
Xo=（F/π）1/2(F为井群包围范围，半幅简化为140*18m2)
Xo=(18×140/π)1/2=28.32m
Q=1.366×22.1×29×7/（lg272.2-lg28.32）＝6235m3/d
（2）单井出水量:q=65πdlk1/3
式中：d——滤管直径，d=0.4m
l——滤管长度，取l=2.5m
k——渗透系数，k=22.1m/d
q=65π*0.4*2.5*22.11/3=573m3/d=23.88m3/h
（3）管井数:n=1.1Q总/q=1.1*6235/573=11.9(口)
考虑到建筑物的底部轮廓状况,确定半幅布设φ40cm管井12口，共布置24口，井距20m左右。
管井布置为：从上游防冲槽至下游防冲槽沿基坑纵向布置三路，每路八口，所有降水井根据基坑开挖轮廓对称均匀布置。
4、管井施工和运行
4.1成孔：
管井施工采用1000型回旋钻机正循环成孔，孔径80cm。钻机根据预先测放好的井位控制桩定位，水平仪抄平。钻孔采用黄泥浆护壁，泥浆比重控制在1.15—1.25，防止因泥浆比重大、粘度大而造成钻孔周边孔隙堵塞，影响降水效果。清孔时间30分钟以上。清孔后的泥浆比重不大于1.05，孔深必須大于设计井深0.5m左右。
4.2井管安装及滤料回填
井管采用砼管，分滤水管与普通砼管。滤水管用无砂砼制作，每节长100cm，外面包裹60目及80目尼龙网各一层，尼龙网外面再包裹一层窗纱，用18#铁丝扎紧。井底的一节滤管采用砼封井，厚度20cm。
井管安放采用“木托板法”，利用钻架上的两台卷场机垂直起吊，逐节安装、下沉。井管接头采用胶水拌水泥严密封堵，外包宽度30cm塑料膜和包装布各一层，防止泥沙由接头孔隙渗入井内。安沉过程中，井管外壁用4根毛竹片（宽5cm）对称捆绑，加强井管纵向刚度和稳定性。同时，每隔3米对称捆绑4块木垫块（厚10cm、长25cm），使井管周围孔隙基本一致。
井管安放结束后，在井管周围灌填粗砂滤料，边填边用毛竹片插捣,使滤料徐徐下沉,直到灌满为止,表层用粘土封闭。
4.3洗井
洗井的目的是破碎泥皮，洗出反滤料中的粘土颗粒及粉细砂碎屑，使出水清澈流畅。洗井应在成孔完成后立即进行。洗井应选择适应地层及井的结构的洗井方式。本工程采用高压水枪管插至管井底部，进行洗井，将井内和滤层中的泥浆溢出井外，直到泥浆洗净、溢出清水。
4.4试抽
洗井结束后，进行试抽水。安装2吋高扬程潜水泵（扬程26米、流量15立方米/小时），连续试抽72小时，直到试验合格。抽水应缓慢抽降，防止周边土体可能渗进滤料层，甚至堵塞井管。
5、轻型井点降水
本工程在闸底板、上下游翼墙底板、防冲槽等管井降水不到位或效果较差的部位，施工时另增设轻型井点降水，以保证边坡稳定和施工安全。轻型井点降水系统的布设，根据施工进展实际情况确定。安装、运行、拆除按常规要求实施。
6、运行与管理
在管井系统运行期间，组建专职降水班组，24小时值班，对井内水位定时测量，并做好记录，及时处理异常情况，确保地下水位正常降至施工设计要求。
为确保施工降水顺利进行，用电保证率必须达到100%。因此，除采用网电外，场内配备120kw备用发电机组，保证在网电停电后及时恢复供电。同时，备足机械易损配件，以便及时更换维护。
管井降水结束后封井。先将井内渗水快速抽干，然后填入砂性土，顶部50cm用C15素砼将井口封死。
7、结论
运用明沟排水及时将四周坡面渗水和基坑内积水抽排出基坑外，利用管井抽排地基内深层水，局部中层渗水则采用轻型井点降水设施完成。这种综合降排水措施经实测地下水位均降至▽-5ｍ以下，基坑面干燥无水，满足工程施工要求。
基坑降水工作直接影响工程的安全及工期，若降水井布置合理，井管、滤料选择正确，成井工艺适合地质条件，运行、管理措施得力，可以确保工程施工达到事半功倍的效果。
在江苏沿海、长江中下游或湖泊附近地区，地表下埋藏有深厚的第四纪覆盖层，其地面浅层主要为松软的粘土、淤泥、淤泥质土、粉砂等或互夹层，这类土的主要特性是凝聚力小，含水量高，颗粒与颗粒之间联接强度小、透水性大，构筑物施工基坑开挖必须采取降水措施。对于存在夹层细砂、粉细砂、承压水头高等一系列不利情况时，采用深井管井降水方法是切实可行的好方法。