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真空深井系列
深井降水

一、深井降水概念
   
深井(管井)井点,又称大口径井点,系由滤水井管、吸水管和抽水设备等组成。具有井距大,易于布置,排水量大,降水深(>15m),降水设备和操作工艺简单等特点。适用于渗透系数大(20-250m3/d),土质为砂类土,地下水丰富,降水深,面积大、时间长的降水工程应用。


二、 深井设计
  1、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。 
  2、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。
    3) 渗透系数的选择 渗透系数是降水计算中重要的参数,此参数可以从地质报告中选取,但在大面积布井前,须重新验证,或者搜集附近的实际数据作为参考。
    4) 含水层的厚度的取值 含水层的厚度也是一个重要的参数,但地质报告中一般不给出,如果没有地区经验,只能通过综合考虑以往施工经验和降水井的深度及地层的规律来确定。也可事先假定一个数值,按完整井模型,采用使含水层厚度按每1米的间隔递增,计算总的涌水量,然后按非完整井的模型,以同的方法计算总涌水量,最终你会发现,它们会有一个重合点,这样你可以利这一重合点,并结合以往经验综合确定含水层厚度。
    5) 深井降水计算 深井单井计算较为简单,计算结果一般与实际较为吻合。但群井计算结果就千万别(群井中单井的出水量)。由于降水时,一般要采用一个以上的井,降水井同时抽水时,互相形成干扰,无法以单井的计算来判断水位的降深,实际上这些井形成了干扰群井。群井总的涌水量计算公式,一般采用近似拟合得出,总涌量各个规范或者计算手册上所列公式的计算结果一般相差无几,且物理意义明确,很容易理解。

三、降水对周围环境的影响及其防范措施
     在降水过程中,由于会随水流带出部分细微土粒,再加上降水后土体的含水量降低,使土壤产生固结,因而会引起周围地面的沉降,在建筑物密集地区进行降水施工,如因长时间降水引起过大的地面沉降,会带来较严重的后果。 为防止或减少降水对周围环境的影响,避免产生过大的地面沉降,可采取下列一些技术措施:
    (1)采用回灌技术:降水对周围环境的影响,是由于土壤内地下水流失造成的。回灌技术即在降水井点和要保护的建(构)筑物之间打设一排井点,在降水井点抽水的同时,通过回灌井点向土层内灌入一定数量的水(即降水井点抽出的水),形成一道隔水帷幕,从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建(构)筑物地下的地下水流失,使地下水位基本保持不变,这样就不会因降水使地基自重应力增加而引起地面沉降。
    (2)采用砂沟、砂井回灌:在降水井点与被保护建(构)筑物之间设置砂井作为回灌井,沿砂井布置一道砂沟,将降水井点抽出的水,适时、适量排入砂沟、再经砂井回灌到地下,实践证明亦能收到良好效果。
    (3)使降水速度减缓:在砂质粉土中降水影响范围可达80m以上,降水曲线较平缓,为此可将井点管加长,减缓降水速度,防止产生过大的沉降。亦可在井点系统降水过程中,调小离心泵阀,减缓抽水速度。还可在邻近被保护建(构)筑物一侧,将井点管间距加大,需要时甚至暂停抽水。 为防止抽水过程中将细微土粒带出,可根据土的粒径选择滤网。另外确保井点管周围砂滤层的厚度和施工质量,亦能有效防止降水引起的地面沉降。

绿色环境 节能先行

绿色环境 节能先行


上海地区深井降水技术是全国软土层地基处理前沿,如喷射井点能及时有效疏干土体,但由于施工的设备过于庞大,现在基本不广泛使用。本公司通过几年降水实践,发挥简单易行的喷射井点技术,通过传感器无需井内设喷嘴就能抽上水,且能保持同样的真空度,达到喷射井点的同样效果。如铜川路,尊贵府邸开挖深度-14米、-16米都取得了良好的效果,并且在人力物力方面也取得很大的改善,降水质量,评审都一次通过。此传感器已申请专利。

大口径井点经过多年实践,怎样疏干土体含水量,节省电能,保证挖机作业正常进行,以往的真空泵与潜水泵交替进行的抽水方式,现在也基本不使用。利用JSJ-60型井点泵加传感器抽水效果,固然可行,但其耗电成本依旧未变,现本公司发明采用集中井点抽水法,通过合理的运用真空抽吸技术,能有效地抽取地下水,使在同等的状况下,更可行。通过科学论证集中抽水法可很大程度的提高施工质量,并节约了50%以上用电量。此方法本公司已实施多个工程,并申报科学技术部门审批,争取发明奖。