1、深井降水和輕型井點降水分析比較摘要井點降水是工程建設中一項重要的關鍵技術，不論高層建筑、市政工程、港口水利工程或特種工程，在建設中，都會遇到若干深、大基坑的土方開挖施工。在降水工程中往往根據地質條件以及造價、施工等因素將井點降水分為承壓井、潛水井、完整井和非完整井等問題。由于井點降水作業其具有施工方便、工藝占有空間小、工程造價低、工期短等特點，保證了施工工期、質量和安全，在工程建設中得到了廣泛的推廣和應用。文章首先介紹了研究的背景與意義，以及介紹井點降水的研究現狀、并提出本文的研究重點。在第二和第三章分別就深井和輕型井的降水原理和施工作業進行了詳細介紹。在理解了兩種降水工程的原理和應用實踐后，

2、第四章對上述兩種方式進行了分類對比，并結合實際的工程實踐加以說明，得出文章的研究結論。關鍵詞：深井降水，輕型井點降水1緒論1.1 研究背景及意義現代工程施工過程中，如何處理好地下水是一大難題。地下水對地下工程的整體穩定、地下工程的隆起穩定、地下工程管涌、流砂以及承壓水對地下工程底部的突涌等都將產生一定的影響。暗挖段施工較多的地下工程，如果降水效果不好，側壁滯留水直接影響到暗挖施工的進度和安全；明挖段由于支護結構與主體結構之間沒有肥槽以及新型防水材料的應用也對降水效果提出了很嚴格的要求。地下工程施工不同于一般開挖工程，一是地地下工程絕大部分在地下水位以下，點多、線長、施工時間長；二是要考慮到部分

3、地下工程位于建筑物林立、地下管線密集的繁華地區，在施工過程中，必須處理好與交通、占地的關系，嚴格控制地面沉降，確保周圍地面及建筑（構筑）物與各種管線的安全。另外還要系統分析大面積長期的降水對地下水資源和周圍環境的影響及其控制措施。因此，地下工程施工的降水是一個系統工程，與工程密切相關，必須認真對待并加以解決。井點降水是工程建設中一項重要的關鍵技術，不論高層建筑、市政工程、港口水利工程或特種工程，在建設中，都會遇到若干深、大基坑的土方開挖施工。隨著城市建設的發展，舊城改造項目、高層建筑越來越多，施工場地也越來越狹窄，基坑的降水止水工作顯得尤為重要。井點降水方法由于具有施工方便、工藝占有空間小、工

4、程造價低、工期短等特點，保證了施工工期、質量和安全，在工程建設中得到了廣泛的推廣和應用。1.2 研究狀況由于地下水運動問題本身的復雜性和生產發展水平的限制，盡管人類利用地下水已有幾千年的歷史，但對地下水運動規律的認識卻經歷了很長的歷史過程。在十九世紀以前，還談不上對地下水進行科學的定量計算。十九世紀中葉，隨著地下水開發利用規模的擴大，生產上有了計算水井涌水量的要求，才有達西（HerryDarcy）于1856年通過長期試驗得出的水在多孔介質中的滲透定律，即著名的Darcy定律。這個定律是對地下水運動定量認識的開始，直到今天仍然是地下水運動理論的基礎。接著J.Dupult（1863年）以Darcy

5、定律為基礎研究了一維穩定流動和向水井的二維穩定運動，以后P.Forchheimer等研究了更復雜的滲流問題，從而奠定了地下水穩定流理論的基礎。此后數十年內，它對生產實踐起過重要作用。但是這種理論不包括時間這個變量，它不能反映不斷發展、變化的地下水實際動態，因而具有一定的局限性。1935年C.VTheis（泰斯）在此基礎上提出了地下水向承壓水井的非穩定流公式。泰斯公式的出現開創了現代地下水運動理論的新紀元。后來許多學者進一步發展了非穩定流理論，解決了一些生產實際中提出的、相對來說也是更為復雜的問題。在群井抽水情況下，大多根據泰斯公式利用疊加原理求解。李佩成教授于20世紀80年代末提出了“隔離井法

6、”的概念，在工作條件相同，均勻布置的井群抽水時，隔離井在某點引起的水位降深等效于群井抽水時該點產生的水位降深。這為群井抽水時水位降深的計算提供了極為簡便的方法，推動了地下水動力學在降水工程中的應用。大體上說，從達西定律問世到本世紀50年代以前大約一百年的時間內，基本上只有試驗法和解析法，只能解決條件比較簡單的一些問題。50年代以來，由于電子計算機的出現和由之帶來的計算方法的發展，給地下水動力學提供了一種嶄新的研究方法一數值方法。同時滲流基本理論也更加成熟和完善。這些新的研究方法和堅實的理論基礎，使得過去難以解決的許多復雜的地下水運動問題，逐步得到了一定程度的解決。目前，在井點排水工程中，涌水量

7、、排水井的數量及間距以及地下水位隨時間變化的預測等問題，大多數是應用泰斯公式進行計算和解決。1.3 研究內容本文首先介紹了研究的背景與意義，以及介紹井點降水的研究現狀、并提出本文的研究重點。在第二和第三章分別就深井和輕型井的降水原理和施工作業進行了詳細介紹。在理解了兩種降水工程的原理和應用實踐后，第四章對上述兩種方式進行了分類對比，并結合實際的工程實踐加以說明，得出文章的研究結論。2輕型井點的降水2.1 輕型井點的降水原理輕型井點降水是指在需要處理的建筑物地基內，沿路線方向以一定的間距埋置井點管（下端為濾管），再用水平鋪設的集水總管將各井點管連接起來，利用真空原理，用抽水設備從井點管抽水，并通

8、過集水總管排出。隨著水的抽出，地下水位逐漸降低，土體被擠密，這樣，既防止流砂現象的發生，又達到增加地基強度的目的。2.2 輕型井點設計由于輕型井點降水在基坑降水設計中應用最為廣泛，降水的設計計算方法?，F以基坑為例說明井點降水的設計計算方法。（1）井點埋深H:Hk+iL+I式中：H為總管平面至基坑底面高度（M;h為基坑底面至降水后地下水位線的距離（M;i降水后井點周圍水位坡降；L基坑底中心至井點管中心的水平距離（項；I濾管長度（M。（2）單井涌水量計算無壓完整井單井涌水量計算公式為：Q=L366Kte-式中：H-含水層厚度（M;h-井內水深（mR-抽水影響半徑（nj）;r-水井半徑（n。承壓完整

9、井單井涌水量計算公式為:式中：H承壓水頭高度（項；M-含水層厚度（項；S-水井半徑（m）。（3）井點系統（群井）涌水量計算可推此假無壓完整井環井井點系統總涌水量計算式，根據群井的相互干擾作用,導出如下計算公式：Q=L366K式中：x。-假想半徑（mj）;當矩形基坑的長寬比不大于5時，環形井點可將其看成近似圓形布置,想圓的假想半徑X0可按下式計算：式中：F-環形井點所包圍的面積（m2）抽水影響半徑R可近似地按下式計算:基坑為線性基坑采用無壓完整井時，其涌水量為:式中：L-線性基坑長度；無壓非完整井的涌水量計算時，上面各式中的H全都代換為有效抽水影響半徑從，而H的確定有其固定的規律。（4）井點數量

10、和井距的確定單根井點管的最大出水量q為：q=珞淵/式中：d-濾管直徑（m；z-濾管長度（m；k-滲透系數（m；井點管的最少根數n為；2式中：1.1-備用系數，考慮井點管堵塞等因素；井點管數量算出后，可根據井點系統布置方式，求出井點管間距DD=-n式中：l-總管長度（m；n-井點管根數。（5）抽水設備的選用真空泵的類型有：干式（往復式）真空泵和濕式（旋轉式）真空泵兩種。干式真空泵的型號常用的有W3W4WSW6型泵，可根據所帶的總管長度，井點管根數及降水深度選用。真空泵在抽水過程中所需的最低真空度（h、），根據降水深度及各項水頭損失，可按下式計算："io?0DA）式中：h-降水深度（mh

11、-水頭損失，包括進入濾管的水頭損失、管路阻力損失及漏氣損失等，可近似地按1.0-1.5m計算。水泵的類型，在輕型井點中直選用單級離心泵。其型號應根據流量、吸水揚程及總揚程而定。2.3 井點降水沉降量的計算采用一維固結理論以總應力法將各水頭作用所產生的每層土的變形量，迭加起來即為地面沉降量。計算參數的確定，前期參考試驗數據并用試算法加以校對，后期應用實測資料加以反算求得。（1）粘性土層的計算對沉降區地層結構進行分析，按水文地質、工程地質條件分組，確定沉降層與穩定層；選擇合適的滲流公式計算不同時間的地下水位并繪制時間地下水位變化曲線；計算每一地下水位差值下地面的最終沉降量。A%式中：$-最終固結沉

12、降量，mm4-城層土的壓縮系數1/KPa,前期參考i層土100-200kPa的壓縮系數，后期應用實測資料加以反算得到（當水位回升時取回彈系數）；缸層土的初始孔隙比；DR-i層土因降水產生的附加應力（應力增量），kPaD瓦-i層土的厚度，mm接著計算某時間每一水位差（應力增量）作用下的沉降量式中：$-某時間周結沉降量，mm%-固結度，它是時間t的函數，即二見），對于不同情況的應力從有不同的近似解答。最后將每一水位差作用下的沉降量（或回彈量）按時間迭加，即得該時間段內總沉降量，并繪出沉降量一時間關系曲線。（2）砂層的計算含水層一般具有良好的透水性，變形可在短時間完成，不需考慮滯后效應。因而可應用一

13、維固結公式計算沉降量式中：DS-砂層的變形量,mmDk-地下水位變化值,m；h-砂層的原始厚度，mR旦4-體積壓縮模量二Q+%)/4,MPa當水位回升時應取回彈模量,kPa；片-土骨架原始空隙比；4-土的壓縮系數；4-土骨架的蠕變回彈系數。2.4 井管的安裝及抽水(1)沖孔埋管先將水槍對準井點位置，垂直插入土中，啟動高壓水泵進行沖孔，水壓控制在0.4-0.5MPa。邊沖邊作上下左右擺動，以加劇土的松動。待水槍下沉到要求的深度時，拔出水槍，迅速插入井點管，用透水性強的填料如粗砂或碎(礫)石在井點管周圍分層填灌，至地下水位0.5m處改填粘土固定井點管，以防止漏氣。井點管的上端用木塞臨時封堵，以防砂

14、石或其他雜物進入。打開臨時封堵，注入清水，若水位迅速下滲，證明該井點管埋設成功，填濾料時，若管中有泥水上升，則說明濾管管網良好。(2)管路安裝首先沿井點管線外側，鋪設集水總管，并用膠墊螺栓把總管連接起來，總管連接水箱水泵，然后拔掉井點管上端的木塞，用膠管與總管連接，再用10#鉛絲扎緊。在正式運轉抽水之前必須進行試抽，以檢查抽水設備運轉是否正常，檢查各個接頭在試抽水時是否有漏氣現象，發現漏氣應重新連接或用油膩子堵塞，直至不漏氣為止。(3)抽水管路安裝完畢后，先開啟真空泵，抽出管路中的空氣，使之成為真空，這時地下水和土中的空氣在真空吸力的作用下被吸入集水箱，空氣經真空泵排出，當集水箱中存有相當多的

15、水，個管路系統的真空度達到0.5MPa時，開動離心泵抽水。2.5 輕型井點降水在工程中的實施技巧(1)井點管間距、埋設深度應符合設計要求，一組井點管和接頭中心應保持在一條直線上。(2)沖孔孔徑一般為300mm深度應比濾管底深0.5m以上。(3)輕型井點使用時，一般應連續抽水(特別是開始階段)，如時抽時停濾網易堵塞，也容易抽出土粒，使出水混濁。同時由于中途停抽，地下水回升，也會引起土方邊坡坍塌等事故。(4)輕型井點的正常出水規律是“先大后小，先混后清”，否則應立即檢查糾正(5)必須經常觀測真空度，如發現不足，則應立即檢查井點系統有無漏氣并采取相應的措施。(6)在抽水過程中，應調節離心泵的出水閥以

16、控制出水量，使抽吸排水保持均勻，達到細水長流。(7)抽水過程中，應檢查有無“死井”(即井點管淤塞)。如“死井”太多，會影響降水效果，應逐個用高壓水反向沖洗或拔出重埋。3深井降水概念3.1 深井降水概念深井(管井)井點，又稱大口徑井點，系由濾水井管、吸水管和抽水設備等組成。具有井距大，易于布置，排水量大，降水深(>15M,降水設備和操作工藝簡單等特點。適用于滲透系數大(20-250m3/d),土質為砂類土，地下水豐富，降水深度大，施工面積大、時間較長的降水工程應用。地下工程在施工過程中及使用期間有時會因地下水的影響而無法正常運作，此時就必須進行地下水控制，控制的措施之一就是進行工程降水。淺

17、井工程降水施工較為簡單且較好控制，目前應用較廣。深井工程降水一直以來由于施工難度大、影響因素繁多且不好控制，所以工程應用實例較少。深井工程降水包括承壓水深井工程降水及潛水深井工程降水兩種情況，由于潛水含水層中井點降水原理相對較成熟，且有較多潛水深井工程降水實例可以借鑒。所以在此重點討論承壓水含水層(深井)降水工程原理。3.2 深井設計3.2.1 設計計算思路(1)將基坑進行等效化為一口大井；(2)確定基坑總的涌水量；(3)確定單井出水量；(4)確定井的數量。3.2 .2設計參數的確定(1)設計水位降深在滿足施工要求的時候，應盡量選擇較小的水位降深，一般降到操作面下015m即可(有特殊要求的除外

18、)，這樣可最大程度上避免降水對地層的影響，不至于造成地基承載力的下降。(2)管井數量確定用總的涌水量除以單井出水量，再乘以一定的富余系數即可確定，且此富余系數1.10(3)井深及井徑的選擇要想使水位降低至工作面下，可以有2種途徑：一種是加大井的直徑和井的深度，即增大單井的落差，從而達到使最高水位降至操作面下015m；另一種通過均勻布井，控制單井的落差，使水位均勻降至設計要求。前一種布井少，對地層擾動大，如果建筑物對地基要求高時，此方法不可采用(除非施工后注漿)，且此方法對原有建筑物也會帶來較大的不利影響；后一種方法可能布井較多，但對地層擾動小，對原有建筑的危害也較小，因此條件允許時應優先選用后

19、一種方法。另外井深還要考慮單井的出水量與施工單位現有的水泵配套。井深主要是根據水位降深、所需要的單井出水能力、水泵的進水口的位置、含水層的厚度及泥漿淤積深度等因素進行選擇。井徑的選擇要綜合考慮以下幾種因素：單井要求的出水量；水泵的直徑；當地施工機械及井管的規格，如選用市場常用的規格，價格可能會便宜，對控制成本有益。(4)滲透系數的選擇滲透系數是降水計算中重要的參數，此參數可以從地質報告中選取，但在大面積布井前，須重新驗證，或者搜集附近的實際數據作為參考。(5)含水層厚度的取值含水層的厚度也是一個重要的參數，但地質報告中一般不給出，如果沒有地區經驗，只能通過綜合考慮以往施工經驗和降水井的深度及地

20、層的規律來確定。也可事先假定一個數值，按完整井模型，采用使含水層厚度按每1m的間隔遞增，計算總的涌水量，然后按非完整井的模型，以相同的方法計算總涌水量，最終它們會有一個重合點，這樣即可以利用這一重合點，并結合以往經驗綜合確定含水層厚度。(6)布井原則深井一般沿基坑周圍離邊坡上緣2m左右環形布置，施工允許的情況也可在基坑中布置一部分井(這樣降水效果更好)，井點應深入透水層6-9m,通常應比所需降水的深度深6-8m,井距一般為8-15m井距太大時降水效果不好，如果計算出的數據使井間距15m,一般要進行修正。其中要考慮到有些水泵壞時，維修的間隔不能給附近水位造成過大的提升，也就是說要有一定的富余度。

21、3.3 井降水計算工程降水的原理是非穩定流理論及干擾井群理論。通過強抽強排，使地下水位出現一個局部的負壓區域(形成一個影響半徑所圈定的小范圍的降落漏斗)從而使地下工程周圍的地下水位急劇降低，最終達到控制地下水保證深井地下工程正常進行的目的。深井單井計算較為簡單，計算結果一般與實際較為吻合。但群井計算結果就會千差萬別(群井中單井的出水量)。由于降水時一般要采用一個以上的井，降水井同時抽水時，互相形成干擾，無法以單井的計算來判斷水位的降深，得出總涌水量。各個規范或者計算手冊上所列公式的計算結果一般相差無幾，且物理意義明確，很容易理解，具體施工時可以參看建筑基坑支護技術規程(JGJ120-99)建筑

22、與市政降水工程技術規范(JGJ/T111-98)或者江正榮的建筑施工計算手冊。降水施工中最重要的一環是確定單井的出水量。1 .等效半徑計算(1)矩形基坑q-0J25u(fl+A)式中：r。-基坑的等效半徑；a、b-分別為基坑的長、短邊邊長；u-概化系數。(2)不規則塊狀基坑等效半徑%二0564月5式中：r。-基坑的等效半徑；F-基坑的面積。2 .降水影響半徑(1)潛水含水層戛二IS由以式中：R-降水影響半徑,含水層厚度，m；S-基坑水位降深，mk-滲透系數，m/d;H-(2)承壓含水層R=WS.!k3 .群井總涌水量對于均質含水層潛水完整井(1)基坑遠離邊界時Q73時耶/邪順式中：Q-基坑涌水

23、量；k-滲透系數；H-潛水含水層厚度；S-基坑水位降深;R-降水影響半徑；r0-基坑等效半徑。(2)岸邊降水時。二U«iK(2J7-狙甯。£伍)KOJjl(3)基坑位于兩地表水體之間或位于補給區與排泄區之間時。=1J6«B(2J7-SS/lg(咽+4)對于承壓水深井來講，承其工程降水是通過強抽強排，使深井所在的承壓水含水層中的地下水出現一個局部的負壓區域（由于地層一般較為復雜，一般不能形成規則的降落漏斗），從而使降水孔所圈定的的小范圍內的水位在一定時間內降低，再運用各種手段保持這種負壓狀態的持續，最終達到控制地下水保證深井地下工程正常進行的目的。根據非穩定流理論及

24、干擾井群理論分析。保證足夠的泵量，使所需的降深位置出現在一定的地下水位降落速度（如小于1.00m/d）以前，后期的抽水是為了保持地下水位在所需降深處附近延續。可以將這個過程概化成以下物理模型。圖1深井工程降水概話物理模型圖水位下降在t時刻的速度v可采用公式（1）進行推算。*4閆£對速度求導數，可以得到地下水位下降的加速度a（2）也就是說以一定的泵量進行抽水，抽水初期水位是加速下降的，ti（拐點出之后地下水位下降速度加速減小最現的時刻）時刻地下水位下降速度達到最大，終水位下降速度趨于0,即當t趨于無窮時水位最終趨于穩定。根據非穩定流理論，“大井”地下水位降至所需水位埋深時的時間t可以采

25、用（3）進行推算：Qr125Rs=*-后=一4或，屏工程降水過程中，一般情況下是利用群孔干擾原理，在地下工程周圍布置多個抽水孔，地下工程內或其附近的地下水位降深的計算方法如下。假設在無限含水層中任意布置幾口抽水井。當井群抽水持續時間較長時，同樣會形成一個相對穩定的區域降落漏斗。在此漏斗范圍內，第j口井單獨抽水對任一點i產生的降深為：而幾口井抽水對i點產生的總降深，按疊加原理有:式中：R和Qi分別為第j口井的影響半徑和流量；rij為第j口井至第i點的距離。3降水對周圍環境的影響及其防范措施在降水過程中，由于會隨水流帶出部分細微土粒，再加上降水后土體的含水量降低，使土壤產生固結，因而會引起周圍地面

26、的沉降，在建筑物密集地區進行降水施工，如因長時間降水引起過大的地面沉降，會帶來較嚴重的后果。為防止或減少降水對周圍環境的影響，避免產生過大的地面沉降，可采取下列一些技術措施。(1)采用回灌技術。降水對周圍環境的影響，是由于土壤內地下水流失造成的?；毓嗉夹g即在降水井點和要保護的建(構)筑物之間打設一排井點，在降水井點抽水的同時，通過回灌井點向土層內灌入一定數量的水(即降水井點抽出的水)，形成一道隔水帷幕，從而阻止或減少回灌井點外側被保護的建(構)筑物地下的地下水流失，使地下水位基本保持不變，這樣就不會因降水使地基自重應力增加而引起地面沉降。(2)采用砂溝、砂井回灌。在降水井點與被保護建(構)筑物

27、之間設置砂井作為回灌井，沿砂井布置一道砂溝，將降水井點抽出的水，適時、適量排入砂溝，再經砂井回灌到地下，實踐證明亦能收到良好效果。(3)使降水速度減緩。在砂質粉土中降水影響范圍可達80m以上，降水曲線較平緩，為此可將井點管加長，減緩降水速度，防止產生過大的沉降。亦可在井點系統降水過程中，調小離心泵閥，減緩抽水速度。還可在鄰近被保護建(構)筑物一側，將井點管間距加大，需要時甚至暫停抽水。為防止抽水過程中將細微土粒帶出，可根據土的粒徑選擇濾網。另外確保井點管周圍砂濾層的厚度和施工質量，亦能有效防止降水引起的地面沉降。3.4深井降水施工時應考慮的因素(1)布井時，周邊多布，中間少布；在地下補給的方向

28、多布，另一方向少布。(2)布井時應根據地質報告把濾水器部分處在較厚的砂卵層中，避免使之處于泥砂的透鏡體中，而影響井的出水能力。(3)鉆探施工達到設計深度后，根據洗井擱置時間的長短，宜多鉆進2-3項避免因洗井不及時泥漿沉淀過厚，增加洗井的難度。洗并不應擱置時間過長或完成鉆探后集中洗井。(4)水泵選擇時應與井的出水能力相匹配，水泵小時達不到降深要求；水泵大時，抽水不能連續，一方面增加維護難度，另一方面對地層影響較大。一般可以準備大中小幾種水泵，在現場實際調配。(5)降水期間應對抽水設備和運行狀況進行維護檢查，每天檢查不應少于3次，并應觀測記錄水泵出水等情況，發現問題及時處理，使抽水設備始終處在正常

29、運行狀態。同時應有一定量的備用設備，對出問題的設備能及時更換。(6)抽水設備應進行定期保養，降水期間不得隨意停抽。當發生停電時應及時更新電源保持正常降水。(7)降水施工前，應對因降水造成的地面沉降進行估算分析，如分析出沉降過大時，應采取必要措施。(8)降水時應對周圍建筑物進行觀測。首先在降水影響范圍外建立水準點，降水前對建筑物進行觀測，并進行記錄。降水開始階段每天觀測2次，進入穩定期后，每天可以只觀測一次。4深井降水和輕型井點降水方法的比較4.1 兩種降水方案對比4.1.1 技術對比在具體施工方案的設計和施工組織設計中，輕型井點降水法具有結構簡單，施工方便等特點，適用于土質情況良好，降水深度不

30、大的地區。但是，對于地基土層結構分布中，表層以下地表回填砂含量較少，淤泥層偏厚且水平向滲透性極差的情況，尤其考慮到輕型井點濾管段較短，單級輕型井點有效降水深僅為6米，且濾管段長度均位于淤泥層內，因此，輕型井點的降水效果往往受到極大的限制。施工場地如果實現經過真空預壓處理，地基土體中殘留的排水板可為含水層中地下水提供良好的豎向滲流通道，而且其下富含粘性土粉砂層，水平向滲透性良好，在這種情況下，與地基中殘留的排水板構成了基坑降水的豎向和水平的地下水滲流通道。依據水文地質特點及工程要求降水深度，并結合現場的實際情況，選用深井井點降水法能夠起到理想的降水效果。值得注意的是，施工中濾管段需位于深層粘性土

31、粉砂層才能起到降水效果。4.1.2 經濟上比選由于施工現場環境千差萬別，對于大的基坑，考慮電量耗損，其用電量是非常大的，現場供電也有很大的困難：對于采用輕型井點降水方式，需要布置輕型井點較多，假定井點機械每臺功率7.5kW,不中斷運行時間8-10個月，電量415萬kw;同時考慮基坑中間也計劃需布置輕型井點進行疏干排水，每級平臺開挖前1個月開始，不中斷運行時間1個月，其電量將遠超過井點機械用電驢，全部輕型井點同時工作所需功率必然超過深井作業的預算。因此，對于較大的基坑作業，輕型井點降水不是最優方案。對于深井井點，當前一個井建造費（包括4個月運行維護費）約為9500元，以后的8個月每月的維護費約為

32、500元/月/臺套，每臺潛水泵耗電量約為1.5kW,同一作業點的深井數量要小于輕型井，電價同為0.83元kWh對于輕型真空井點，一個井建造費4200元（包括4個月運行維護費），以后的8個月每月的維護費約為500元/月/臺套，但輕型井的數量要多于深井。通過上述分析不難看出，輕型井點雖然建造費低，但用電量大，與土方開挖施工干擾較大，故對于大型基坑的降水工程來講，經經濟技術比較宜選用深井井點。4.1.3 進度上分析輕型井點相對于深井井點布點密得多，對基坑土方開挖必將導致干擾程度大得多，從而影響到基坑土方開挖效率，不利于保證大面積基坑土方開挖進度；相反，采用深井井點則可有效地確保進度。4.1.4 安全

33、上分析考慮上文中技術上及進度上的要求，一般來講輕型井點，土方開挖時大量的人、機將處在不完全干地的施工環境下，邊坡及坡腳穩定狀態較差，安全性方面比選用深井井點降水工藝要差。而實際工作中，往往采用單一的降水方法，有些時候不能達到設計要求，或者即使能達到設計要求但是從工程參與各方的角度來講降水方案費時費力費錢。降水方法的選取，應視工程性質、開挖深度、土質特性及經濟等因素綜合考慮。一般而言、淺基坑（小于6m以普通輕型井點最為經濟；深基坑則應考慮噴射井點；深而大的基坑則應考慮綜合降水、即深井井點、噴射井點和輕型井點等各種不同方案的比較、分析與組合，以確定最經濟有效的降水方案。為了總結降水設計經驗，下文中

34、針對幾個不同類型的降水工程進行分析說明。4.2 多層輕型井點環狀降水方案替代深井井點降水方案深井井點的工作原理是利用深井進行重力集水，在井內用長軸深井泵或井用潛水泵進行排水以達到降水或降低承壓水壓力的目的。它適用于滲透系數較大（K>10-4cm/s）、涌水量大、降水較深（可達50n）的砂土、砂質粉土及用其他井點降水不易解決的深層降水。有時候通過實驗發現深井的有效降水區域并不顯著，這時候可以考慮使用多層輕型井點環狀降水方案。某泵站工程的工程設計總流量為300nVs,裝有單泵流量50n3/s、葉輪直徑4.1m斜15度軸伸泵6臺。工程實施中基坑擬采用大開挖方式，泵房基坑長（順水流方向）109.

35、7m寬（垂直水流方向）71.5m,挖深14.5m,其中集水井部位挖深達17.2m。由于基坑規模大、暴露時間長，如何確?；娱_挖過程及施工期的安全是整個工程成敗的關鍵。研究基坑方案，重點是研究降排水方案，對于潛水及雨水均采用開挖明溝、排水溝，匯集于集水坑內抽走的方法解決。下部地下水抽排方案是降排水方案的核心。為了確保泵房基坑及其他部位的開挖施工，以及基礎混凝土澆筑的順利進行，必須采用人工降水方法把水位降至建基面以下。工程前期地勘過程曾針對承壓含水層做過抽水實驗。泵站場區淺部承壓水層承壓水位在EL3.26m-EL3.47m,承壓水頭約7.8m,抽水試驗表明該層滲透系數K=2.9X10-4cm/s,

36、具中等透水性，降深3.5m-3.6m時影響半徑36m。如需將地下水位降至EL-9.0m,基坑日涌水量約在250m3/d350m3/d?；娱_挖前，施工方在現場進行了深井降水試驗，以確定采用何種降水手段。試驗深井布置在基坑東南角，井深22m成井直徑800mm井底高程為EL-16.0m，降水后確保承壓水位控制在EL-9.0m。同時在深井正南隔8m20m,35m布置E1,E2,E3深水位觀測井，在深井正東方向隔8m19m,34m布置S1,S2,S3深水位觀測井。試驗結果可看出，深井的有效降水區域并不顯著。后根據深井降水試驗結果同時參考周邊地區的成功經驗，施工方又考慮在基坑開挖時采用多層輕型井點環狀降

37、水方案?？紤]到要給地連墻留有足夠寬的土體以保證地連墻的穩定，提出四級井點環狀布置的方案。按圓弧滑動計算結果，邊坡穩定系數較規范規定的允許值偏大，但考慮到井點會淤堵及長時間連續降雨等因素，即井點不可能完全有效，而按照計算如井點完全失效則邊坡穩定系數達不到規范要求，故認為所選擇的放坡及降水方案并不過分偏于保守而是適宜的。泵房工程的基礎開挖土方約20萬方，在實際實施中考慮到深層水泥攪拌樁施工及坑底保護的需要分兩期開挖。一期開挖至EL-6.2m左右，歷時近四個月；二期待深層水泥攪拌樁施工結束達到強度要求使用小型反鏟式挖機配合人工開挖至EL-8.05R18月中下旬開始進行泵站底板澆筑，基坑安全渡過了整整

38、一個汛期的考驗，確保了后續工程的順利實施。實施過程中發現，井點降水前后坡面的干濕程度截然不同，這對坡面的保護極為有利。4.3土井降水方案替代輕型井點降水方案輕型井點降水方案施工復雜、造價較高，有時候還會引起地基的不均勻沉降加劇，造成附近建筑物及地下管線不同程度的損壞。這時可根據基坑施工的具體情況因地制宜選擇采用土井降水方案，不僅降水效果好、施工周期短而且造價便宜。某綜合樓工程，地下1層、地上15層，框剪結構，采用樁基。地下室底板為反梁式筏板，場地地層自上而下依次為：#雜填土，平均厚度0.85m?褐黃色粉質粘土，平均厚度2.50m%灰色砂質粉土，平均厚度2.10m；&灰色淤泥質粉質粘土，

39、厚度6.60m,地下水位在自然地面以下0.70m.該建筑物東、西兩側鄰近有建筑物，北面有地下管線。基底位于第層砂質粉土層，滲透系數大，若采用放坡開挖配合井點降水，必定會引起四周地面的沉陷，危及鄰近建筑與地下管線的安全，不降水開挖亦會發生流砂現象，故本工程基坑不宜采用大開挖方案。該工程在土方開挖前，坑內必須先進行預降水，因基底位于易產生流砂的第層灰色砂質粉土層，再加上基礎底板設計為反梁式，不降水更難以施工?；釉ǚ桨笧檩p型井點降水，費用較大。經仔細分析認為，在基坑圍護結構已解決了阻止地下水滲入的情況下，坑內可抽出的地下水是有限的。地下水位以下的土層，在圍護結構具有隔水帷幕功能的情況下，其可抽出

40、的地下水只占基坑內總含水量的20%左右。所以否定了輕型井點降水，選擇了土井降水方案。該方案選用直徑60cm的素混凝土管，管長1.00m,每只土井4只5只混凝土管，底節周邊密布鉆2cm直徑的孔，孔間距10cm,外側包裹2層密眼尼龍網布，在選定的土井位置先挖2.0m左右的深坑，將第？層褐黃色粘土層大部分挖去，然后將鉆孔混凝土管大頭朝下放入坑內，周邊灌注碎石，具高度為2節混凝土管。在混凝土管內以高壓水沖刷土層（沖刷頭插入土中），邊沖邊用泥漿泵抽出泥漿，隨著沖刷抽漿的進行，混凝土管下沉。由于混凝土管大頭朝下，混凝土管周邊的碎石也跟著下沉。隨著混凝土管下沉，上部再套上1節混凝土管，直至底節混凝土管下沉到

41、基坑底以下設計的深度（本工程僅為80cM。1只土井從挖土到下管沉管施工完畢，用時1個工作班(8h計)。本工程基坑內共設6只土井，由于基底土層為砂質粉土，降水效果好，基坑開挖后基底干燥，土井降水成功。整套土井降水的費用只有5000元左右，挖土時混凝土管可以回收，耗費的只是部分人工、碎石等材料及泥漿泵折舊，為建設單位節約投資25萬元。5結論一般來講，輕型井點適用于土層滲透系數為10-3cm/s-10-6cm/s的粉砂、砂質粉土、粘質粉土、含薄層粉砂層的粉質粘土，降低水位深度單級輕型井點為3m-6m多級輕型井點為6m-9m。深井井點適用于土層滲透系數不小于10-4cm/s、降低水位深度不小于5m的各種砂土、砂質粉土。基坑施工現場情況比較復雜，有時候單獨使用輕型井點或深井井點降水效果可能不會太好，將輕型井點和深