某基坑管井降水设计施工及水环境影响研究
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在地下水位较高的地区开挖深基坑,由于含水层被切断,在压差作用下,地下水必然会不断地渗流入基坑,如不进行基坑降排水工作,将会造成基坑浸水,使现场施工条件变差,地基承载力下降,在动水压力作用下还可能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象,因此,为确保基坑施工安全,必须采取有效的降水和排水措施。
以保证基坑在开挖期间保持干燥状态、保持基坑边坡的稳定和基坑底板的稳定以及不影响邻近建筑物及地下管线的正常使用。
基坑降水一般采用轻型井点降水,当降水深度达到15米以上或遇到含水层的渗透系数大(20-250m3/d)、土质为砂类土、地下水丰富、降水深、面积大、时间长的降水工程一般采用深井降水。
基坑降水设计一、计算思路第一步将基坑进行等效化为一口大井,第二步确定基坑总的涌水量,第三步确定单井出水量,第四步确定井的数量。
二、参数的确定与计算1、设计水位降深水位降深在满足施工要求的时候,应尽量选择较小水位的降深,一般降到操作面下0.5m即可(有特殊要求的除外),这样可最大程度上避免降水对地层的影响,不至于造成地基承力的下降。
2、井深及井径的选择要想使水位降低至操作面下,可以有两种途径,一种是加大井的直径和井的深度,即增大单井的落差,从而达到使最高水位降至操作面下0.5m;另一种通过均匀布井,控制单井的落差,使水位均匀降至设计要求。
前一种布井少,对地层扰动大,如建筑物对地基要求高时,此方法不可采用(除非施工后注浆),且此方法对原有建筑物也会带来较大的不利影响;后一种方法可能布井较多,但对地层扰动小,对原有建筑的危害也较小,因此条件允许时应优先选用后一种方法。
另外井深还要考虑单井的出水量与自已现有的水泵配套。
井深主要是根据水位降深、所需要的单井出水能力、水泵的进水口的位置、含水层的厚度、及泥浆淤积深度等因素进行选择。
井径的选择要综合考虑以下几种因素:A、单井要求的出水量;B、水泵的直径;C、当地施工机械,及井管的规格,如选用市场常用的规格,价格可能会便宜对控制成本有益。
地铁深基坑敞开式降水施工研究地铁施工由于地处地下,所以更容易受到降水的影响,所以在施工中要注意深基坑降水施工技术的应用。
就我国目前情况来看,因降排水不当造成的工程事故时有发生,这不仅延误了工期,也给施工带来了巨大的经济损失,影响社会正常公共设施的使用。
因此,在地铁车站建设中如何有效降水已成为保证深基坑工程的安全和经济重要课题。
标签:地铁深基坑;敞开式;降水施工一、目前地铁施工中降水施工特点施工难度大:地铁车站长度和宽度一般都较长,而且埋深较大有时能达到几十米,在施工中要采用的结构形式是两端明挖、中间暗挖相结合的方式,而且交叉位置较多,交叉位置很难形成封闭的区域,施工难度大。
风险因素多:地铁工程施工在地下,许多地方地质条件较为复杂,基坑降水工程应配合车站主体结构施工,降水周期时间长,风险因素多,每个因素出现纰漏都可能导致降水环节失效甚至整个工程的失败。
技术要求高:在地铁施工中对技术的要求是非常严格的,在一般工程中都会涉及到多层潜水位,深度越大,降水层位就会越多,这样施工的难度就有了很大程度的提高,跟要求技术的到位,在地铁施工中,地铁线周围一般都是邻近高层建筑物和既有的设施,而降水井位布置又受到场地、管线的限制,施工技术要求较高。
工期压力大:在地铁施工的盾构段需为区间盾构提供接收或始发条件,这就一定程度上加大了工期的压力,在施工中要想高效、如期的完成某项地铁施工,各个方面的工作都要全力的配合起来,这样才能将设计基坑降水的效果发挥到最大程度,保证了人们的出行安全、方便和快捷。
二、在地铁深基坑施工中应用降水技术的必要性在地铁施工建设中,若在地下水位较高的地方开挖深基坑,因为含水层被切断,再加上压差的影响,就会导致地下水渗入深基坑。
此时,如果不做降水、排水处理,就会致使基坑积水,使施工环境变差,严重时会导致地基承载力降低,致使流砂、边坡失稳、管涌等现象的出现,威胁到地铁深基坑施工的安全。
鉴于此,必须要做好地铁深基坑施工中的降水工作。
基坑降水对周围产生的影响计算[摘要]在建筑工程地基开挖施工中,由于受到地下水的影响,土方开挖十分不便,尤其是在地下水丰富地区。
因此,基坑降水及坑边支护安全措施,需在施工前引起高度的重视,合理的降水方案及坑边支护安全措施,会减少对周围的土体扰动,防止基坑降水对周围建筑物、道德和居民正常生活产生影响。
本文通过实际工程案例,介绍了杭州市临安区某小区基坑拟采用降水开挖的工程,通过定量分析和定性计算相结合,将地下水位降低至基坑底面标高以下的实例,分析降水对周围土体的影响程度以及影响范围,重点介绍井点降水的涌水量的计算方法,从而确保边坡稳定,再进行基坑开挖。
[关键词]基坑开挖;土体沉降;降水计算;涌水量;影响程度;影响范围;1引言在地下水丰富的地区,基坑开挖时,若地下水位高于基坑坑底,则需提前对该地下水位进行降水措施,以保证坑内水位低于基坑坑底,保证正常的施工干燥作业,而降水过程中因基坑中水位的下降,会直接造成基坑周边原有的地下水位发生下降的变化,导致周围土体的应力分布情况发生改变,由于建筑工程地基从开挖到施工结束,持续降水是一个较长时间的过程,基坑周边土体应力分布改变是不可能在短期得到逆转,最终造成基坑周边地面发生道路沉降、周围建筑物发生开裂等问题时有发生,许多专家学者已经做了大量的研究工作,目的是为了研究基坑降水导致的地面沉降的问题。
陈学根和黄显贵等专家们认为周围土体的沉降是由降水措施使基坑地下水位面以下的土体有效自重应力发生变化而引起的;曾超峰等学者研究发现土的渗透特性对被降水土层的孔隙水压力也会产生不同程度的影响,透水层之间发生水的渗流从而引起更强的应力重分布;郑刚等专家认为基坑预降水造成围护结构周围土体应力状态发生改变,从而产生坑外土体变形。
诸如此类理论分析研究很多不再一一举例,本文作者将专家们的理论分析研究在实际工程中加以应用,从计算基坑降水的涌水量以及井点的影响范围,借此来分析基坑降水过程中对周围土体产生的影响。
干货!基坑降水工程的方法、因素、问题基坑降水是指在开挖基坑时,地下水位高于开挖底面,地下水会不断渗入坑内,为保证基坑能在干燥条件下施工,防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降而做的降水工作。
降水的施工工程是深基坑施工的一到重要的施工环节,很大部分的基坑事故都是与地下水有关系。
基坑降水是保证基础质量的重要步骤,明沟加集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、深井井点降水等等。
基坑宽度小于6米时可沿基坑长边方向布置单侧线性井点,大于6米则需两则布置或环状布置井点。
单侧线性井点要布置在地下水流靠上游的方向上。
降水井运行一段时间后,地下水会形成稳定的降水漏斗。
降水漏斗的坡度约为1:10,也就是说,当井点处地下水位下降1米并长时间稳定时,离井点约10米范围内的地下水位都将受到影响,而且,距离井点越远降水幅度越小。
关于基坑降水工程,大家是否想要了解更多呢?下面来为大家介绍基坑降水工程5大方法、基坑降水工程降水施工方案、基坑降水工程须考虑的3大因素、基坑降水工程5大施工问题及应急措施。
基坑降水工程5大方法1、明沟加集水井降水明沟加集水井降水是一种人工排降法。
它具有施工方便,用具简单,费用低廉的特点,在施工现场应用的最为普遍。
在高水位地区基坑边坡支护工程中,这种方法往往作为阻挡法或其他降水方法的辅助排降水措施,它主要排除地下潜水、施工用水和天降雨水。
在地下水较丰富地区,若仅单独采用这种方法降水,由于基坑边坡渗水较多,锚喷网支护时使混凝土喷射难度加大(喷不上),有时加排水管也很难凑效,并且作业面泥泞不堪阻碍施工操作。
因此,这种降水方法一般不单独应用于高水位地区基坑边坡支护中,但在低水位地区或土层渗透系数很小及允许放坡的工程中可单独应用。
2、轻型井点降水轻型井点降水(一级轻型井点)是国内应用很广的降水方法,它比其他井点系统施工简单、安全、经济,特别适用于基坑面积不大,降低水位不深的场合。
2010年度全国一级建造师执业资格考试试卷专业工程管理与实务(水利水电)一、单项选择题(共20题,每题1分,每题的备选中只有1个正确答案)1.混凝土坝坝底承受的渗透压力大小与()成正比。
A.上游水深B.下游水深C.上、下游水头差D.坝高【答案】C2.根据测量误差的分析,由于观测者受到干扰造成的误差属于()。
A.系统误差B.偶然误差C.粗差D.限差【答案】C3.拱坝在校核洪水位承受的波浪压力属于()作用荷载。
A.永久B.基本C.可变D.偶然【答案】D4.下列导流方式中,属于混凝土坝分段围堰法导流方式的是()导流。
A.明渠B.隧洞C.涵管D.底孔【答案】D5.适用于均质土坝坝体灌浆的是()灌浆。
A.帷幕B.充填C.固结D.回填【答案】B6.水利工程大型采石场开采宜用()爆破法。
A.浅孔B.深孔C.洞室D.预裂【答案】B7.土坝黏性土填筑的设计控制指标包括最优含水率和()。
A.压实度B.密实度C.最大干密度D.相对密实度【答案】A8.下列受弯构件的钢筋接头方式中,同一截面钢筋接头面积占受力钢筋总面积的百分率不符合规范规定的是()。
A.闪光对焊,受拉区42%B.绑扎,受拉区40%C.绑扎,受压区45%D.机械连接,受拉区38%【答案】B9.VC值是评价辗压混凝土()的指标。
A.湿密度B.干湿度C.压实度D.均匀性【答案】B10.过闸流量为4000m3/s的拦河水闸规模为()型。
A.大(1)B.大(2)C.中D.小【答案】B11.在坠落高度基准面以上10m处的施工作业属于()级高处作业。
A.一B.二C.三D.特【答案】B12.水利工程建设稽察的重点是工程()。
A.质量B.进度C.投资D.效益【答案】A13.经评审的最低投标价法与综合评估法的区别之一是()评审标准不同。
A.形式B.资格C.影响性D.项目管理机构【答案】D14.根据《水利工程质量监督管理规定》,质量监督机构的兼职质量监督员可来自承担该工程任务的()单位。
完整版)基坑降水施工方案本工程地处于海河流域,地下水位较浅,常年处于饱和状态。
地下水水位深度为1.5m至3.5m,水位变化范围较小。
地下水水质为Ⅲ类地下水,水质较好。
在工程区域周边,有多条小型河流和排水渠道,需要考虑其对工程降水的影响。
2.4工程降水方案的必要性由于工程地处于地下水饱和带,开挖基坑后,将会遭遇大量的地下水涌入,对施工造成影响。
因此,需要制定有效的降水方案,保证施工安全和质量。
2.5工程降水方案的目标本工程降水方案的目标是:在施工期间,控制基坑内地下水位降至施工标准规定范围内,保证基坑内施工场地干燥,并保证周围环境的安全和稳定。
同时,降低施工成本,提高工程效益。
在勘探期间,场地的地下水位测得如下:初见水位埋深在0.60-1.40米之间,标高在0.54-1.43米之间;稳定水位埋深在0.50-1.20米之间,标高在0.64-1.63米之间。
根据区域水文地质资料,地下水位年变化幅度在0.50-1.00米之间。
在天津地区,浅层水和深层水由北向南形成补给,在垂向上,下伏含水岩组接受上覆含水岩组的渗透补给。
浅层地下水属于孔隙潜水类型,具有明显的丰枯水期变化,接受大气降水和地表水的补给,径流缓慢,排泄方式主要有蒸发和人工开采。
XXX基坑降水施工方案的第三章节描述了项目管理机构的设置。
根据工程实际需要,项目部下设部室:工程安保部、技术质量部、经营财务部、物资设备部和综合办公室,并按照工程项目的专业和分工要求,分别设立基坑支护作业队、降水作业队。
项目经理负责确定项目管理的目标与方针,对承包自行完成工程的质量、安全、进度、成本负总责;生产副经理负责全面组织管理施工现场的生产活动,合理调配劳动力资源,负责项目生产组织、生产管理和生产活动符合施工方案实施要求;总工程师负责组织编制施工组织设计和重要的分项施工方案。
项目部施工管理体系的特点和模式也在本章节中得到了明确。
3.管理准备为确保施工的顺利进行,需要确立内部基础管理流程,制定岗位责任制,并积累各种资料。
深基坑管井降水施工方案一、引言深基坑降水施工是在建设大型地下工程时必不可少的一环,特别是在地下水位较高,土壤较松软的情况下。
其中,管井降水作为一种有效的降水手段,被广泛应用于深基坑工程中。
本文将探讨深基坑管井降水施工方案的设计原则、具体操作步骤和注意事项,以期为相关工程的施工提供参考依据。
二、管井降水设计原则1.合理设置管井位置:管井应根据基坑周边地质情况和降水需要合理设置,以达到最佳降水效果。
2.管井井底设置防渗措施:在管井井底应设置防渗层或采用防渗材料,避免地下水渗透至基坑内部。
3.管井排水管道设置:排水管道布局应合理,管道材质应选用抗腐蚀性能好的材料。
4.加强监测和调整:施工中应设置水位监测点,随时监测管井降水效果,必要时进行调整。
三、具体操作步骤1.实地勘测:根据工程地质情况,确定管井位置,进行地质勘测。
2.井筒施工:按设计要求,对管井井筒进行挖掘和支护工作。
3.排水管道施工:铺设排水管道,并进行连接和密封工作。
4.降水操作:启动降水设备,控制排水流量,逐步降低基坑水位。
5.监测调整:随时监测管井降水效果,根据监测结果进行调整。
四、注意事项1.安全第一:施工人员需遵守相关安全规定,穿戴好安全装备。
2.严格按照设计要求施工:对管井位置、井筒施工、排水管道施工等严格按照设计要求进行,确保施工质量。
3.监测及时:对管井降水过程中的水位变化和设备运行情况进行实时监测,及时处理异常情况。
4.保护环境:施工完成后,要对施工现场进行清理,确保环境整洁。
五、结论深基坑管井降水施工是深基坑工程中的重要环节,正确的施工方案和操作步骤对工程的安全和顺利进行起到至关重要的作用。
只有严格按照设计要求进行施工,合理设置管井位置,加强监测调整,才能确保管井降水效果良好,为工程顺利进行提供坚实的保障。
管井降水在深基坑中的应用管井降水是指通过设置管井、井点等设施来控制和降低基坑降水水位的一种工程技术。
在深基坑工程中,地下水的渗透和涌出是一个常见的问题,如果不能有效控制地下水位,将严重影响基坑的安全稳定性和施工进度。
管井降水技术的应用,可以有效地降低基坑地下水位,保障深基坑的施工安全和顺利进行。
本文将从管井降水的原理、方法和应用案例等方面进行阐述。
一、管井降水原理管井降水是通过在地下水位高的地方设置井点或者井筒,然后通过抽水设备将地下水抽到地面,从而降低地下水位的一种技术手段。
在深基坑降水中,通常通过打成一定深度的井点,然后放置水泵抽水,并通过管道将地下水输送到指定的排水点。
二、管井降水的应用方法管井降水的应用方法主要包括以下几个方面:1. 确定井点位置:根据地下水位和基坑降水需要,确定井点设置的位置和数量。
井点的设置应该考虑地下水流动路径和基坑周边地质条件等因素。
2. 井点的打井和完井:井点的打井和完井是管井降水的关键步骤,需要根据地下水位和目标降水位深度等因素进行井点的深度和管井的设置等设计。
3. 抽水设备的安装和调试:井点打井完成后,需要安装相应的抽水设备,并进行系统的调试和运行,保证抽水设备的正常运转和地下水的顺利抽排。
4. 地下水的输送和处理:通过管道将地下水输送到指定的排水点,并对地下水进行处理,确保地下水排放符合环保要求。
5. 定期检测和监测:在管井降水的过程中,需要定期对井点和抽水设备进行检测和监测,确保管井降水系统的稳定运行。
1. 某大型地铁工程基坑降水:在某大型地铁工程的基坑降水中,为了解决基坑周边地下水位高和水位控制问题,采用了管井降水技术。
通过设置多口井点和抽水设备,将地下水有效地抽出,从而降低了基坑周边地下水位,保障了基坑的施工安全。
以上案例表明,在深基坑工程中,管井降水技术是一种应用广泛、效果明显的降水方式,可以在地下水处理方面发挥重要作用。
四、管井降水的优缺点1. 优点:管井降水技术在深基坑降水中有着明显的优点,包括降水效果好,占地少,施工周期短,操作简便等。
深基坑工程中管井降水方案的设计与施工摘要:在基坑工程施工中,工程降水方案的成败至关重要。
本文简述了基坑工程管井降水方案的选用及其降水施工过程,对同类工程具有参考价值。
关键词:深基坑;管井降水;设计;施工0.引言一般而言,少粘性土地层渗透性能较好,针对这种地层中的深基坑工程施工,选择合适的降水方案很重要,因为经验表明,降水工程的成败直接影响了基坑工程是否能够顺利进行。
1.工程概况拟建郑州市郑东新区cbd区2号公共地下停车场工程,场地位于郑州市东部郑东新区cbd商务中心区,众意西路与商务外环路交叉口东北角。
框架结构,地下2层,基础埋深11.0m,柱网间距8.4m×8.4m,单柱荷载4500kn,基底平均压力100kpa。
基坑平面布置与地下车库平面基本相同,长约101m,宽约93m,基坑周长380米,总土方量约13万m3。
图1.工程项目环境位置图2.周边环境情况本基坑工程四周均为主要市政道路,道路下埋设有给排水、雨水、污水、燃气、电力、通信等管线,线路众多,情况十分复杂。
详见图1. 工程项目环境位置图。
3.场地工程地质条件3.1地形地貌勘察期间场地地形略有起伏,地表高程位于88.84-91.20之间,最大高差约2.4m。
场地地貌单元属黄河冲击平原郑州东部泛滥平原区,地貌单一。
3.2地层岩性及厚度根据野外静探和钻探揭示,场地勘探深度35m范围内除浅部杂填土外,约11.5m以浅为新近沉积,约11.5-35.0m为第四纪全新世沉积的地层。
勘察深度内的土层按其不同的成因、时代及物理力学性质差异分为9个工程地质单元层,各层特征简述如下:⑴杂填土(q4ml):层底埋深0.7-2.5m,层底高程87.45-89.20m,层厚0.7-2.5 m。
地层呈黄褐色,上部以杂填土为主,见砖块、砼块及灰渣等,充填粉土;下部为人工素填土,以粉土为主,密实程度不均匀,强度差异较大。
⑵粉土(q4-3al):地层呈褐黄色,稍湿,中密。
摘要:本文对管井降水从方案设计计算、成井工艺、影响因素及环境保护进行了分析,总结出一些地方性的建筑基坑降水技术经验,提出了对垂直渗透系数较小,但水平渗透系数较大的黏性土管井降水方法仍然适用的观点,对因降水而引起的环境地质问题应给予足够的重视。
关键词:建筑基坑管井降水成井技术环境保护Abstract: The design calculation, well construction, influence factors and environmental problems are discussedin the paper. Some empirical dewatering methods for the local foundation pit are put forward, which states thatsuch dewatering methods are suitable for clays with small vertical permeability but high horizontal permeability.The geoenvironmental problems by dewatering shall be emphasized in order to guarantee the dewatering offoundation pit.Key words: foundation pit; well dewatering; well construction technology; environmental protection0前言近年来建筑基坑降水工程越来越多,基坑降水的深度也越来越大,国家在1999年相继出台了《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)及《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)行业标准。
焦作地区的基坑降水采取的主要施工方法有轻型井点及管井降水方法,但在工程施工过程中出现了一些问题,本文通过总结实际工作中的一些经验及技术方法,为建筑基坑降水工程的顺利施工提供参考。
1 区域水文地质条件焦作市城区位于由北向南倾斜的山前冲洪积平原上,北部为浅层孔隙潜水地下水的主要补给区,地下水埋深较大,一般数十米。
中部为老城区,为地下水的补给-径流区[1],地下潜水水位埋深4~50m。
市区南部为高新技术开发区和新城区,为冲洪积平原前缘,是地下水的排泄区,属地下水的浅埋带,地形平缓,地下水排泄方式以蒸发为主,次为人工开采、河渠排泄,该区地下水位埋深0~4m,水位受气候及人为因素影响明显,原为良好的农业灌溉区,建筑基坑降水工程多位于该地区。
1·1 地层根据工程勘察钻孔资料,场地地层主要为第四系全新统冲洪积地层,按其富水性强弱可划分为相对含水层及隔水层,岩性自上而下为:(1)第四系全新统冲洪积粉质黏土弱含水层:分布于场地最上层,黏粒含量较高,硬塑状,下部3m为浅灰黄色、灰黑色,粉粒含量较上部高,含较多钙质结核,针状孔隙发育,呈可塑状,较上部含水性好。
实验室测定渗透系数K=0·05m/d以下,但由于农田灌溉抽水,该层水平渗透系数较大。
(2)第四系全新统冲洪积粉土中论文等富水含水层:分布于①层之下,黏粒含量一般大于10%,厚度约2~6m,呈褐黄色,分选性较好,局部夹亚黏土或细砂薄层透境体。
渗透系数K=0·05~2m/d,但由于农田灌溉抽水,该层水平渗透系数较大。
(3)第四系全新统、上更新统冲洪积细、中、粗砂强富水含水层:埋深10~15m,厚度约5~8m。
灰黄-灰黑色,黏粒含量一般小于10%,分选性较好。
渗透系数K=10~20m/d以上。
(4)粉质黏土隔水层:顶板埋深20m左右,厚度大于10m,为灰或黄、灰黄等杂色黏土,结构致密,黏粒含量较高,为该区稳定的隔水层。
1·2 地下水的补给、径流、排泄条件场区位于冲洪积平原前缘,地下水的补给来源主要为大气降水、洪积扇中上部的侧向迳流补给,其次来自市区的城市废水、河渠的垂直入渗补给和农田灌溉的入渗补给[2]。
侧向迳流补给为常年性补给源,农田灌溉、大气降水为季节性或间断性的补给源。
河渠废水与地下水的补给关系随二者的水力条件的改变而变化,地下水位高于河渠水位时,表现为地下水补给河水,地下水位低于河渠水位时,表现为河水补给地下水。
地下水的蒸发排泄是常年性的排泄途径[3]。
2 基坑降水方法选择及管井降水工程设计施工根据场区水文地质条件,焦作地区基坑降水场地地下水位浅,一般基坑总涌水量较大,虽然上部地层渗透系数较小,按照一般经验,不适合管井降水方法。
但根据多年工程实践,焦作市建筑基坑地层的水平渗透系数较大,采用轻型井点法降水难以达到降水目的。
有些工程开始时采用井点降水达不到水位降深要求,不得不采用管井降水方法。
选用管井降水法,井径拟采用0·6m和0·8m,井管材料采用无振捣水泥碎石井壁管,既经济实用又能就地购买,成井工艺简单,降水过程便于控制。
降水井布置沿基坑周边呈封闭状。
降水深度小于10m时一般井距20~30m;降深小于6m时,井深可不穿透砂层,否则,应穿透砂层,进入下部隔水层3~5m。
此方法根据多年基坑降水工程经验,降水深度最大达11m以上,效果良好(图1)。
设计时用等代大井法算出基坑总出水量(一般用潜水完整井计算):Q=1·366K(2H-S)SLgR0-Lgr0计算时注意K取值要考虑水平渗透系数及含水层、隔水层的划分[4]。
单井出水量不宜太大,一般为15~20m3/h。
3 管井降水存在的问题及对策3·1 疏干过程中各含水层、地表水体之间的水力特征分析基坑降水前,地下水位埋深0·5~2m,在基坑1 粉质黏土2 粉土3 粉砂4 细砂5 水位埋深图1 某基坑降水示意图附近河水位一般深约1·0m,呈现地下水补给河水的特征,同时,各含水层之间的水头压力是均衡的,其水头的变化主要受蒸发排泄、降水、灌溉水及河水入渗诸因素控制[5]。
当保持一定的抽水量降水开始后,各含水层的水头压力虽然是同时发生下降,但由于各含水层渗透能力的显著差异,导致其水头压力下降速度也具有明显不同,也就是说,抽水初期,由于③含水层渗透系数最大,水头压力迅速削减,而①、②层由于渗透系数相对较小,压力水头削减相对缓慢,这样上下含水层之间的水力均衡迅速打破,③层首先表现出承压含水层的特征,随着抽水时间的延长,②、③层的水头压力将渐趋稳定,①层含水层的疏干作用渐趋加强,抽水又将表现出迟后给水的特征,这个过程,也正是基坑被疏干的过程。
②、③含水层的水头降至①层底界,则①层含水层将逐步被疏干,若要使基坑水位达到更大的深度,则必须使③层水头降至该深度以下,①、②层水才能被逐渐疏干。
随着地下水水头压力的下降,地下水与河流的水力条件也随之发生变化,河水水位将明显高于地下水位,补给关系将变为河水补给地下水,随着降落漏斗稳定,这种补给关系也渐趋稳定[6]。
在傍河基坑降水工程设计时,应充分考虑河水的影响。
如在进行焦作市民主南路新河桥基坑降水工程时,设计河道迁移应离开基坑边沿30m以外,但由于占地面积太大,施工时改为离基坑边10m处,结果出现河水大量补给、水位降不下去、基坑坍塌严重的被动局面,后来不得不将开挖深度减少1m,才保证施工正常进行。
3·2 管径对单井涌水量的影响管井降水工程采用0·3m、0·4m两种管径,其成井直径分别为0·6m、0·8m,从实际抽水情况看,井深一定时,其涌水量差异十分悬殊,管径为0·4m 的单井涌水量为22m3/h,而管径为0·3m的单井涌水量均小于10m3/h。
井的出水能力受两方面因素影响,一方面为含水层的出水能力,另一方面为井管(包括过滤层)的过水能力,当含水层的透水性较好或水位降深较大时,含水层能提供较大的流量,此时,井的实际出水量在一定程度内决定于井管的过水能力,而井管的过水能力又受两个因素制约,一是过水断面的大小,另一是井管的透水性或井管的孔隙度[7],可见,对于一定的井管来说,决定井的出水能力是过水断面的大小,所以,当井径增加时,水量明显增加。
因论文此,要发挥单井最大的出水能力,采用直径0·6~0·8m的井径,可获得较大的水流量(图2),此外,为进一步改善井壁管的透水性,要注重成井工艺各环节的质量,对提高单井出水能力是十分有益的。
图2 Q-Sw曲线3·3 成井工艺对单井涌水量的影响从相同口径的单井涌水量对比看,各井出水量也有很大差异,究其原因,是成井工艺造成的。
成井过程中,应注意调整泥浆稠度,成孔后彻底冲孔换浆,下管后及时洗井,保证滤料含泥量最小及厚度均匀。
工程降水常常出现的管井中水已疏干,但井周围水位下降缓慢或不下降的问题,就属于此类情况。
3·4 关于水跃值抽水时,井壁外水位与井内水位之差称为水跃值,一般潜水含水层抽水时都存在水跃值,值得注意的是,用于降水为目的抽水井水跃值的大小,对降水工程至关重要,有时甚至决定降水工程的成败。
很多情况下,需要降水深度较大的电梯井部位的水位就受到水跃的制约,在一段时间内,电梯井基坑曾一度积水,积水深度0·1~0·2m,同时,距离基坑仅4m的井动水位深度已达10·8m,此时井内水量已不能使水泵满负荷工作,说明井壁外水位已达到降深极限,其余井的水跃值也均在5m左右。
因此,在降水工程设计中,必须充分考虑水跃值的存在,同时,可以采取有效的措施使水跃值减少到最小程度。
增加井深、增大过滤器的透水性,减小阻力等方法都是降低水跃值的有效手段。
3·5 其它因素对降深的影响在本区基坑外围大面积农田灌溉,造成地下水的集中补给,使外围水位迅速抬升0·5-0·8m,同时,漏斗中心水位也相应升高,造成基坑局部出现积水,降水工程无力将其疏干,最后不得不采取明沟排水的方法。
随后,灌溉停止,漏斗水位也相应回落。
3·6 管井淤积对降深的影响由于成井施工工艺影响,经常出现管井淤积的问题,有时工程尚未结束,由于管井淤积,造成管井报废,对工程影响严重。
应加强施工管理,提高管井质量,防止此类现象发生,设计时可以考虑适当加大井深。
3·7 基坑降水对环境的影响2000年以前,焦作市高新区一带地下水埋深多在0·5m左右,很多场地雨季水位可达地表,近几年由于工农业用水量增加,地下水位下降很快,目前水位在1~4m左右,漏斗中心地段可达6m以上,并且仍呈快速下降趋势。
据粗略估算,高新区及新城区建筑基坑降水排水量约5000m3/d,每年达180×104m3,既是对水资源的极大浪费,又对周边地质环境造成破坏。