降水工程技术措施

降水工程技术措施降水技技术方法选择降水工程设计采用的技术方法，可根据降水深度、含水层岩性和渗透性，按下表确定：降水技术方法适合地层渗透系数（m//d）降水深度（m）明排井（坑）粘性土、砂土＜0.5＜2真空点井粘性土、粉质粘粘土砂土0.1～20..0单级＜6,多级级＜20喷射点井0.1～20..0＜20电渗点井粘性土＜0.1按井类型确定引渗井粘性土、砂土0.1～20..0由下伏含水层的的埋藏和水水头条件确确定管井砂土、碎石土1.0～2000.0＞5大口井砂土、碎石土1.0～2000.0＜20辐射井粘性土、砂土、砾砾砂0.1～20..0＜20潜埋井粘性土、砂土、砾砾砂0.1～20..0＜2a、明排井(坑)1、适用条件（1）不易产生流砂、流土、潜蚀、管涌、淘空、塌陷等现象的粘性土、砂土，碎石土的地层。（2）基坑或涵洞地下水位超出基础底板或洞底标高不大于2.0m。2、布置原则：（1）基坑周围或坑道边侧设置明排井、排水管沟，应与侧壁保持足够距离；（2）明排井、排水管沟不应影响基坑和涵洞施工。b、点井降水1、适用条件：（1）粘土、粉质粘土、粉土的地层；（2）基坑（槽）边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌等现象；（3）地下水埋藏小于6m，宜用单级真空点井；当大于6m时，场地条件有限宜用喷射点井、接力点井；场地条件允许宜用多级点井；（4）基坑场地有限或在涵洞、水下降水的工程，根据需要可采用水平、倾斜点井降水方法。2、布置原则：（1）真空点井沿基坑周围布置成线状、封闭状。点井间距0.8～2.0m,距边坡线至少1.0m。采用水平点井时，点井布置在含水层的中下部；采用倾斜点井时，点井应穿过目的含水层；采用多级点井时，点井的基坑平台差宜为4～5mm；（2）喷射点井间距1.5～3.0m；（3）电点井管（阴极）应布置在钢筋或管制成的电极棒（阳极）外侧0.8～1.5m，露出地面0.2～0.3m；（4）接力点井的降水深度大于单级点井降水深度时，其点井间距可略大于单级点井间距，并由试验确定。c、引渗井1、适用条件：（1）当含水层的下层水位低于上层水位，上层含水层的重力水可通过钻孔引导渗入到下部含水层后，其混合水位满足降水要求时，可采用引渗自降；（2）通过井孔抽水，使上层含水层的水通过井孔引导渗入到下层含水层，使其水位满足降水要求时，可采用引渗抽降；（3）当采用引渗井降水时，应预防产生有害水质污染下部含水层。2、布置原则：（1）引渗井可在基坑内外布置，井间距根据引渗试验确定，井距宜为2.0～10m；（2）引渗井深度，宜揭穿被渗层，当厚度大时，揭进厚度不宜小于3.0m。d、管井降水1、适用条件（1）第四系含水层厚度大于5.0m；（2）基岩裂隙和岩溶含水层，厚度可小于5.0m；（3）含水层渗透系数K1值宜大于1.0m/d2、布置原则：（1）降水管井应布置在基坑边线1.0m以外；（2）根据抽水试验计算井距和井数，基坑范围较大时，允许在基坑内临设降水管井和观测孔，其井、孔口高度宜随基坑开挖而降低。e、大口井降水1、适用条件：第四系含水层，地下水补给丰富，渗透性强的砂土、碎石土；地下水位埋藏深度在15.0m以内，且厚度大于3.0m的含水层。当大口井施工条件允许时，地下水位深度可大于15m;布设管井受场地限制，机械化施工有困难。2、布置原则：大口井井周距基坑边侧处应大于1.0m；大口井可单独使用，亦可同引渗井、管井、辐射井组合使用；特殊施工重要条件下，也可布置在基坑中心，采用潜埋井技术。f、辐射井降水1、适用条件：降水范围较大或地面施工困难；粘性土、砂土、砾砂地层；降水深度4～20m。2、布置原则：辐射井的布置，应使辐射管最大限度的控制基坑降水范围；当含水层较薄时，宜单层对应均匀设置辐射管，辐射管的根数，宜每层采用6～8根；含水层较厚或多层时，宜设多层辐射管或倾斜辐射管；最下层辐射管距井底应大于1.0m；辐射管的长度宜为20～50m；辐射管直径宜为5～15cm。g、潜埋井降水1、适用条件：基坑或涵洞底部含水层为粘土、砂土或砾砂；因降水条件限制，基坑或涵洞底部残留水体宜小于2.0m。2、布置原则:潜埋井应布置在排降残存水影响最大的部位;潜埋井应考虑基坑出土、排水、封底的方便.当各种降水技术方法具有互补性时,可组合使用.降水井的布置降水井的平面布置应符合下列要求：条状基坑宜采用单排或双排降水井，布置在基坑外缘的一侧或两侧，在基坑端部，降水井外延长度应为基坑宽度的1～2倍；选择单排或双排应依预测计算确定。面状基坑降水井宜在基坑外缘呈封闭布置，距边坡线1～2m；当面状基坑很小时，可考虑单个降水井。对于长宽度很大、降水深度不同的面状基坑，为确保基坑中心水位降深值满足设计要求或为加快降水速度，可在基坑内增设降水井，并随基坑开挖而逐渐失效。在基坑运土通道出口两侧应增设降水井，其外延长度不少于通道口宽度的一倍。采用辐射井降水时，辐射管的长度和分布应能有效地控制基坑范围。降水井的布置可在地下水补给方向适当加密，排泄方向适当减少。降水井的深度降水井的深度应根据降水尝深度，含水层的埋藏分布、地下水类型，降水井的设备条件以及降水期间的地下水动态等因素确定。降水井的深度可按下列公式确定：HW=HW1＋HW2＋HW3＋HW4＋HW5＋HW6式中HW：降水井深度（m）；HW1：基坑深度（m）；HW2：降水水位距离基坑底要求的深度（m）；HW3：ir0；i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10～1/15；r0为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2（m）；HW4：降水期间的地下水位变幅（m）；HW5：降水井过滤器工作长度；HW6：沉砂长长度（m）。降水井的最终位置包括井数、井深、井距，应根据降水场地的水位预测计算与降水方案优化确定。降水观测孔的布置根据现场具体情况设置降水观测孔，并确定其数量。降水工程勘察的勘察孔和降水工程设计的降水井宜作为降水观测孔。降水出水量的计算降水出水量计算应包括基坑出水量和单个降水井的出水量。基坑出水量计算应根据地下水类型、补给条件，降水井的完整性、以及布井方式等因素，合理选择计算式。3、面状基坑的出水量可按可列公式计算：（1）潜水完整井：或（2）承压完整井或4、条状基坑出水量可按下列公式计算：（1）潜水完整井或（2）承压完整井或式中：基坑出水量（m3/d）；：降水干扰井出水量（m3/d）；：基坑设计水位深（m）；：降水干扰井设计水位降深值（m）；：基坑范围的引用半径（m）；：降水干扰井群分别至基坑中心点的距离（m）；：降水井个数（个）；：抽水前与抽水时含水层厚度的平均值（m）；：条状基坑长度（m）；：过滤器工作部分长度（m）；：降水干扰井间距之半（m）；：降水井半径（m）；：影响半径（m）；在降水设计中，单井出水量应小于单井出水能力。单井出水能力可按下列数值和方法确定：真空点井的出水水量可按1.5～2.5mm3/h选用；喷射点井的出水水量可按下下表选用：：喷射点井出水量量型号外管直径(mm)喷射器工作水压力(MPa)工作水流量(m3/h)单井出水量(m3/h)适用含水层渗透透系数(m/h))喷嘴直径(mm)混合室直径(mmm)1.5型并列式式387140.6～0.884.7～6.884.22～5..760.1～52.5型圆心式式687140.6～0.884.7～6.884.3～5.7760.1～54.0型10010200.6～0.889.610.8～166.25～106.0型圆心式式16219400.6～0.883025～3010～20(3)降水管井井的出水能能力应选择择群井抽水水中水位干干扰影响最最大的井，近近下式确定定：式中：管井出水水能力(m3/d)；：过滤器外径((mm)；：与含水层渗透透系数有关关经验系数数：过滤器淹没长长度(m)。含水层的经验系系数值可按按下表确定定经验系数值含水层渗透系数数（m/d）含水层厚度≥220m含水层厚度＜220m2～51001305～157010015～30507030～703050降水水位预测降水水位的预测测要合理选选择水位预预测计算公公式；预测测计算降水水区内的任任意点地下下水位，均均能满足降降水深度的的要求；在在降水水位位预测计算算过程中，应应考虑井周周三维流、紊紊流的附加加水头影响响；设计采采用的渗透透系数值应应接近设计计降水深度度水位降深深资料计算算的值。管井降水水位预预测可按下下列公式进进行计算。面状基坑(1)潜水完完整井：非稳定流：当≤0.1时采用稳定流:（2）承压完整井：：非稳定流：当≤0.1时采用稳定流：2、条状基础除可按上式计算算外，也可可按下式计计算：（1）潜水完整井（2）承压水完整井井式中：任意距距离，任意意时间的水水位降深(m)；：含水层导压系系数(m2/d)；：抽水时间(dd)；：降水井排处的的承压含水水层厚度(m)；：潜水含水层厚厚度(m)；：承压含水层水水头值(m)；：降水井排处的的含水层厚厚度(m)；：降水井排处的的承压水水水头值(m)；：任意点至井排排的距离(m)；：距井排处的水水位下降值值(m)；：、、…降水井至任意计计算点的距距离(m)。3、当采用点井或或辐射井技技术进行降降水，点井井、辐射井井的总出水水能力天于于基坑出水水量一倍以以上时，可可不进行基基坑降水水水位预测计计算。采用用引渗井降降水的工程程，除布设设引渗井的的引渗能力力应大于基基坑实际出出水量外，尚尚应计算引引渗条件下下的下层含含水层水位位上升值，其其水位应低低于降水水水位。4、在降水水位预预测的计算算的同时，也也要对可能能出现的沉沉降、流砂砂、流土、管管涌、潜蚀蚀、边坡不不稳等工程程环境影响响进行预测测计算。七、降水施工1、明排井井施工工施工要求：排水沟与明排可可随基坑（槽槽）的开挖挖同步进行行；基坑侧壁出现分分层渗水时时，可按不不同高程设设置导水管管、插铁板板、砖砌沟沟或草袋墙墙等工程辅辅助措施；；基坑侧壁渗水量量大或不能能分层明排排时，可采采用水平降降水或其它它技术方法法；安装要求：排水沟可根据地地层选择自自然沟、梯梯形或V形明沟；；采用砼排排水管时（管管径为200～500mmm），应离离开坡脚0.3m左右，坡坡度为0.1%～0.5%；明排水井（坑）一一般直径为为0.5m，深度1.0ｍ，明排排井抽水设设备可采用用离心泵或或潜水泵，特特殊情况可可采用深井井泵。2、点井施工点井管材及设备备点井管管径采用用38～110ｍｍ，通通常为42～50ｍｍ金属属管，管长长6～10ｍ，过滤滤管长1.2～2.0ｍ，孔隙隙率15%，外包1～2层60～80目尼龙网网或铜线网网；点井泵为真空泵泵、射流泵泵、往复泵泵，用密封封胶管或金金属管连接接各井每个个真空泵、往往复泵带动动30～50个真空点点井；真空点井施工垂直点井：对易易塌易缩钻钻孔的松软软地层，钻钻探施工应应采用清水水或稀泥浆浆钻进或高高压水套管管冲击施工工；对于不不易产生塌塌孔缩孔的的地层，可可采用长螺螺旋钻机施施工成孔；；清水或稀稀泥浆钻进进，泵压不不应低于2MPa，流量不不小于20ｍ3/ｄ；钻探探深度达到到设计孔深深后，应加加大泵量、冲冲洗成孔、稀稀释泥浆，含含泥量不宜宜大于5%，返清水3～5min；向点井井内投入的的滤料数量量，应大于于计算值的的5%～15%，滤料填填至地面以以下1.0～2.0m，再用粘粘土封孔；；滤料直径径为0.4～0.6mmm的中粗砂砂为宜；水平点井：采用用水平钻机机施工，钻钻看探成孔孔后，将滤滤水管水平平顶入，通通过射流喷喷砂器将滤滤砂送至滤滤管周围。对对容易塌孔孔地层可采采用套管钻钻进，将水水平点井管管由套管送送入，再拨拨出套管，水水平钻孔直直径d为89～146mmm，长度为20～80mm；水平点点井全部或或大部分采采用过滤管管，钢管直直径为50～110mmm。芯管直直径为42～60mm；在基坑坑底部施工工时，应注注意排水排排砂；倾斜点井：按水水平点井施施工安装，根根据需要调调整角度，穿穿过多层含含水层，倾倾向基坑外外侧；按力点井安装：：上方出水水口处，安安装大直径径射流器，喉喉管直径d为96mm，增加降降水量深度度；多级点井：对于于降水深度度较大的基基坑，可按按不同深度度的梯级平平台设置真真空点井，按按不同高程程的多级点点井封闭，分分别向坑外外排水。喷射点井井施工工喷射点井施工要要求同真空空点井，仅仅在点井管管下部增加加喷射器；；电渗点井施工电渗点井管施工工同真空点点井，电极极棒采用钢钢筋或铁管管打入或钻钻入地下；；电渗点井井管做做阴极，钢钢筋或铁管管做阳极，阳阳极比阴极极长0.5～1.0m，通电后后带正电荷荷的水分子子应能向点点井管中运运动集水。3、引渗井施工（1）引渗井施工宜宜采用螺旋旋钻、工程程钻成孔、对对易缩易塌塌地层可用用套管法成成孔，钻进进中自造泥泥浆；（2）裸井：成孔直直径D为200～500mmm，直接填填入洗净的的砂、砾或或砂砾混合合滤料，含含泥量应小小于0.5%%（3）管井：成孔后后置入无砂砂混凝土滤滤水管、钢钢筋笼、铁铁滤水管，井井周根据情情况确定填填滤料。4、管井施工施工要求管井施工方法同同供水管井井，根据地地层条件可可选用冲击击钻、螺旋旋钻、回转转钻或反循循环钻进，特特殊条件可可人工成孔孔；钻探施工达到设设计深度，宜宜多钻0.3～0.5m，用大泵泵量冲洗泥泥浆，减少少沉淀，并并应立即下下管，注入入清水，稀稀释泥浆比比重接近1.05后，投入入滤料，不不少于计算算量的95%，严禁井井管强行插插入坍塌孔孔底，滤料料填至含水水层顶板以以上3～5m，改用粘粘土回填封封孔不少于于2m；由于降水管井分分布集中，连连续钻进，应应及时进行行洗井，完完成管井洗洗井后进行行单井试验验性抽水。安装要求当场地具备拔管管回收条件件时，可用用钢管或铸铸铁管及过过滤器，不不具备回收收条件可能能砼管或其其它井管和和过滤器；；管井孔径宜为3300～600mmm，管径为200～400mmm，特殊情情况不受限限制；大口井施工安装装施工要求宜采用沉井法、反反循环法施施工；条件件允许可人人工成井；；安装要求多采用井底井壁壁同时进水水，井体宜宜采用砼、钢钢筋砼材料料，有条件件地层也可可采用石砌砌或砖砌井井体；井径宜为0.88～4m，特殊情情况不受限限制。辐射井施工施工要求集水井应采用沉沉井法或反反循环钻进进，要求预预留辐射管管位置并对对应相应含含水层；辐射管施工宜采采用顶管机机、水平钻钻机，个别别情况也可可采用千斤斤顶法。安装要求辐射井直径D应应大于2m，应能满满足井内辐辐射管施工工为准；集水井结构同大大口井，但但需在不同同高程设置置辐射管部部位，增设设施工辐射射管用的钢钢筋砼圈梁梁；辐射管规格应根根据地层、进进水量、施施工长度按按下表选择择辐射井宜封底防防止进水，且且可随钻进进随排