基坑與邊坡工程第6章 基坑降水

基坑與邊坡工程第6章基坑降水制作人：周勇

LanzhouUniversityofTechnology§6.1基坑降水概述第6章基坑降水

在基坑開挖過程中，當基坑開挖面位于地下水位以下時，土中的含水層被切斷，基坑外及坑內(nèi)開挖面以下的地下水就會不斷滲入基坑。對于放坡開挖的基坑，地下水的滲流很容易造成流砂、邊坡失穩(wěn)和基坑底面地基承載力下降。當基坑底面以下存在承壓含水層時，基坑開挖至坑底后，由于坑內(nèi)土體的卸荷作用，基坑底面有被承壓水頂破而發(fā)生突涌、隆起的危險。為什么在進行深基坑施工時必須做好地下水控制工作？井點降水第6章基坑降水

根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、基坑周邊環(huán)境要求及支護結構形式，基坑工程地下水控制可以選用截水、降水、集水明排或其組合方法。目前，基坑降水常用方法有管井、真空井點、噴射井點等方法，并宜按下表的適用條件選用。

方法土類滲透系數(shù)（m/d）降水深度（m）管井粉土、砂土、碎石土0.1～200.0不限真空井點黏性土、粉土、砂土0.005～20.0單級井點<6m多級井點<20m噴射井點黏性土、粉土、砂土0.005～20.0<20m第6章基坑降水坑外降水坑內(nèi)降水坑內(nèi)與坑外相結合降水將井點布設在基坑以外將井點布置在基坑內(nèi)部井點降水類型LanzhouUniversityofTechnology§6.2降水設計與計算6.2.1

基坑降水設計要求《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120-2012）規(guī)定：基坑內(nèi)的設計降水水位應低于基坑底面0.5m。按地下水位降深確定降水井間距和降水井水位降深時，地下水位降深應符合下式規(guī)定：

si

sd

（6-1）式中：si──基坑內(nèi)任一點的地下水位降深(m)；sd──基坑地下水位的設計降深(m)。第6章基坑降水6.2.2井點涌水量計算理論

井點涌水量的理論計算是以水井理論為基礎的。水井理論由法國水力學家裘布依于1857年提出。該水井理論的基本假定是：第6章基坑降水（1）含水層是水平的，均質(zhì)各向同性；（2）水流呈軸對稱的徑向流運動；（3）在距井軸一定距離R處，水位下降為零；（4）水流運動符合達西定律?；咏邓诸惍敾咏邓贾迷跐撍畬觾?nèi)，井內(nèi)地下水無壓力時。當降水井布置在兩層不透水層之間的承壓含水層內(nèi)時，該類降水井稱為承壓井。井底達到了含水層下的不透水層，水只能通過井壁進入井。井底未達到含水層下的不透水層，水可從井底或井壁、井底同時進入井內(nèi)。第6章基坑降水承壓井潛水井完整井非完整井地下水是否有壓力完整程度常見水井種類（a）潛水完整井（無壓完整井）

（b）潛水非完整井（無壓非完整井）第6章基坑降水（d）承壓非完整井（c）承壓完整井

第6章基坑降水（1）

潛水完整井涌水量計算抽水時潛水完整井含水層內(nèi)的降落漏斗和流線網(wǎng)圖第6章基坑降水當含水層為均質(zhì)土層、原地下水位為水平時，其水位降落漏斗為形狀規(guī)則的旋轉(zhuǎn)面，其軸線與井軸重合。在剖面圖上，流線是一些曲線，這些曲線在上部與降落漏斗曲線近乎平行，而下部則與不透水層頂面近乎平行。

按照水井理論假定，根據(jù)達西線性滲透定律，取不透水層基底為x軸，取井軸為y軸，就可以求出流向井中的水流。對于任意橫剖面為：

（6-2）式中：A——水流的橫斷面面積，取鉛直的圓柱面作為水流斷面面積；x——由井中心至邊緣的距離，即圓柱半徑；y——由不透水層到距中心距離為x處曲線上的高。第6章基坑降水該斷面上的水力梯度為：

（6-3）

將以上兩式代入達西公式即可得出微分方程:

（6-4）式中：

Q——水井的涌水量；

v——滲透速度；

k——滲透系數(shù)。將式（6-2）代入式（6-4）得：

（6-5）

積分后得：第6章基坑降水取坐標為（x1，y1）、（x2，y2）的兩點，則可寫成:

（6-6）由圖6-2可知，單井降水的影響半徑為R，潛水含水層厚度為H，設降水井半徑為r，降水井內(nèi)水位距不透水層的高度為h。此時，若需計算單井的流量，可以設x1=r，y1=h，x2=R，y2=H，則得：第6章基坑降水即：

（6-7）

（6-8）第6章基坑降水（2）

承壓完整井涌水量計算承壓完整井水位降落漏斗和流網(wǎng)圖第6章基坑降水當降水井為承壓完整井時，假設在井內(nèi)均勻抽水，井中水位開始下降，而含水層周圍的地下水將流向井中。經(jīng)過一段時間后，井周圍的原有水位就由水平變?yōu)橄蚓畯澢慕德淝€。降落漏斗取井底不透水層水平方向為x軸，而取井軸為y軸，可任意圓柱剖面的水頭梯度i和過水斷面面積A的表示式如下：式中：

x——由井軸至任一點的水平距離；

M——承壓含水層厚度。代入達西定律：分離變數(shù)得：積分得到：第6章基坑降水第6章基坑降水設降水井半徑為r，承壓井內(nèi)水位距含水層底板的距離為h。則計算單井的流量可以設x1=r，y1=h，x2=R，y2=H，則得：（3）

群井涌水量計算群井總涌水量并不等于各個單井涌水量之和。相互作用的群井第6章基坑降水注意假設一群井降水系統(tǒng)，1~n號單井均為潛水完整井，各單井之間的間距均不大于各個單井的影響半徑。在群井系統(tǒng)中任取一點A，其與各單井的距離為x1、x2、x3……xn。根據(jù)單井理論分析可得水位降落漏斗的方程式為：

（6-11）式中：——第一個井點在A點不透水層以上水位的高度；——第一個井點處的水位；——第一個井點的涌水量；——第一個井點與A點的水平距離；——第一個單井的半徑。第6章基坑降水同理，可得：總降落曲線的方程式：式中：——各個井點同時抽水時，各個井點的涌水量；

——每一個井點處的水位，令各井點處的水位均相等。第6章基坑降水，假設,,由此

，

抽水時的總涌水量，n為單井井點總數(shù)。則公式（6-12）可寫成：或

（6-13）

（6-14）第6章基坑降水設各單井的半徑均相等，即同時，各井的涌水量亦相近似，即,Q為所有井點

為計算群井涌水量，在群井影響范圍內(nèi)任取一點，其水位高度等于靜止水位H，

，，y=H公式（6-13）可寫成：由公式（6-13）、（6-14）可得：

（6-15）

（6-17）

（6-18）第6章基坑降水潛水完整井的群

井

涌

水量:如果基坑降水設計將各井點設在一個圓周上，則x1=x2=x3=

=xn=x0，即等于圓的半徑，代入上式，則得到潛水完整井群井涌水量計算公式：第6章基坑降水井點群重心處水位降低數(shù)值潛水完整井群井基坑涌水量計算簡圖1—矩形基坑；2一等效圓形單井6.2.3基坑涌水量計算第6章基坑降水基坑降水井點系統(tǒng)一般布置在基坑周圍，各個單井同時抽水，因此基坑涌水量計算需要考慮群井的相互作用，把由各井點組成的群井系統(tǒng)，視為一口大的圓形單井。參照公式(6-8)，可得：式中：Q——基坑降水總涌水量(m3/d)；k——土的滲透系數(shù)(m/d)；H——潛水含水層厚度，即地下水位至不透水層的厚度（m）；S

——水位降落值（m）；R——單井降水影響半徑（m）；——由井點管圍成的基坑等效半徑（m），可按計算；

——群井降水影響半徑（m）,A——井點系統(tǒng)包圍的基坑面積(m2)。

為滿足工程設計的需要，《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120）附錄E給出了5種典型條件下的基坑涌水量計算公式。第6章基坑降水

（6-21）式中：——基坑地下水位設計降深(m)；其余參數(shù)同公式（6-20）。第6章基坑降水1.均質(zhì)含水層潛水完整井的基坑降水總涌水量計算

（6-22）

（6-23）式中：h──降水后基坑內(nèi)的水位高度(m)；l──過濾器進水部分的長度(m)。第6章基坑降水2.均質(zhì)含水層潛水非完整井的基坑降水總涌水量計算

（6-24）第6章基坑降水3.均質(zhì)含水層承壓水完整井的基坑降水總涌水量計算承壓含水層厚度

（6-25）第6章基坑降水4.均質(zhì)含水層承壓水非完整井的基坑降水總涌水量計算

（6-26）第6章基坑降水5.均質(zhì)含水層承壓水—潛水完整井的基坑降水總涌水量計算承壓水含水層的初始水頭（1）

降水影響半徑6.2.4基坑降水設計相關參數(shù)按地下水穩(wěn)定滲流計算井距、井的水位降深和單井流量時，影響半徑（R）宜通過試驗確定。缺少試驗時，可按下列公式計算并結合當?shù)亟?jīng)驗取值：

第6章基坑降水1）潛水含水層(6-27)2）承壓水含水層(6-28)井水位降深（m）潛水含水層厚度滲透系數(shù)（m/d）（2）降水井的設計單井流量當已計算出基坑降水的總涌水量Q時，降水井的設計單井流量計算：

（6-29）式中：q——單井設計流量；Q——基坑降水的總涌水量(m3/d)，可按公式（6-21）~（6-26）計算；n——降水井數(shù)量。第6章基坑降水（3）

含水層滲透系數(shù)含水層的滲透系數(shù)k宜按現(xiàn)場抽水試驗確定。當缺少試驗數(shù)據(jù)時，可根據(jù)土的其他物理指標按工程經(jīng)驗確定。各種土類滲透系數(shù)的一般范圍見表6-2。第6章基坑降水土的名稱滲透系數(shù)k土的名稱滲透系數(shù)km/dcm/sm/dcm/s

黏土<0.005<6

10-6中砂10~201

10-2~2

10-2粉質(zhì)黏土0.005~0.16

10-6~1

10-4均質(zhì)中砂35~504

10-2~6

10-2黏質(zhì)粉土0.1~0.51

10-4~6

10-4粗砂20~502

10-2~6

10-2黃土0.25~103

10-4~1

10-2均質(zhì)粗砂60~757

10-2~8

10-2粉土0.5~1.06

10-4~1

10-3圓礫50~1006

10-2~1

10-1粉砂1.0~51

10-3~6

10-3卵石100~5001

10-1~6

10-1細砂5~106

10-3~1

10-2無充填物卵石500~10006

10-1~1

100

巖土層滲透系數(shù)k的經(jīng)驗值表6-2§6.3基坑降水方法及其施工6.3.1輕型井點降水（1）

工作原理第6章基坑降水輕型井點是沿基坑四周或一側以一定間距將直徑較細的井管（井管下端為濾管）沉入深于基底的含水層內(nèi)，在地面上用水平鋪設的集水總管將各井點管連接起來，在一定位置設置真空泵和離心泵，開動真空泵和離心泵，地下水在真空吸力的作用下經(jīng)濾管進入井管，然后經(jīng)集水總管排出。因為該方法利用真空降水，因此也稱為真空降水法。輕型井點降低地下水位的示意圖

1一地面；2一水泵房；3—總管；4一連接管；5一井點管；6一濾管；7一原有地下水位線；8一降低后地下水位線；9一基坑。第6章基坑降水輕型井點適用范圍：

輕型井點特點該方法存在占用場地大、設備多、投資大等。在較長時間的降水過程中，對供電、抽水設備的要求高，維護管理復雜。第6章基坑降水優(yōu)點：缺點：井點間距小，能有效地攔截地下水流入基坑內(nèi)，盡可能地減少殘留滯水層厚度，對保持邊坡和樁間土的穩(wěn)定較有利，因此降水效果較好。粉砂、粉土、粉質(zhì)黏土等滲透系數(shù)較?。?.005~20m/d）的弱含水層中降水。單級井點降水深度小于6m，多級井點降水深度小于20m。（2）

輕型井點主要設備

1）井點管濾管構造1一鑄鐵頭；2一鋼管；3一管壁上的進水孔；4一纏繞的塑料管；5一細濾網(wǎng)；6一粗濾網(wǎng)；7一粗鐵絲保護網(wǎng)；8一井第6章基坑降水井管一般采用外徑38~110mm的無縫鋼管，長度為5~7m。井點管的下端裝有長度1.0~1.7m的濾管。在管壁上鉆有直徑12mm~18mm的梅花型排列的滲水孔，滲水孔的孔隙率應大于15%。2）集水總管3）連接管4）抽水設備第6章基坑降水集水總管采用直徑75~100mm的無縫鋼管，每根長4m左右，互相用法蘭連接。在管壁上每隔1~2m設一個與井點管連接的短接頭。連接管采用直徑38~55mm的膠皮管或塑料管，長度為1.2~2.0m，用來連接井點管和集水總管。根據(jù)水泵和動力設備的不同，輕型井點分為真空泵井點、射流泵井點和隔膜泵井點三種。這三者用的設備不同，其所配用功率和能負擔的總管長度見表6-3。第6章基坑降水輕型井點類別配用功率（kW）井點根數(shù)（根）總管長度（m）真空泵井點18.5~2280~10096~120射流泵井點7.530~5040~60隔膜泵井點35060

各種輕型井點的配用功率和井點根數(shù)與總管長度表6-3三種水泵井點特點抽水機組由一臺干式真空泵、二臺離心式水泵(一臺備用)和水氣分離器組成。這種井點對不同滲透系數(shù)的土層有較大的適應性，排水和排氣能力大。由噴射揚水器、離心泵和循環(huán)水箱組成。射流泵的優(yōu)點是耗電少、重量輕、體積小、機動靈活，但它的噴嘴易磨損。機組構造簡單，是單根井點平均消耗功率最少的井點。第6章基坑降水真空泵井點：射流泵井點：隔膜泵井點：（3）

輕型井點系統(tǒng)的布置輕型井點系統(tǒng)的平面布置應根據(jù)基坑的平面形狀與尺寸、基坑降水深度及含水層的滲透性能等因素而定，井間距宜取0.8m～2.0m。對于面積較大的基坑采用環(huán)狀井點，也可布置成“U”形。環(huán)狀井點的四角部分應適當加密，井管距離基坑壁一般取0.7~1m。環(huán)狀井點（a）平面布置；（b）高程布置1-總管；2-井點管；3-泵站第6章基坑降水當開挖窄而長的基坑時，可按線狀井點布置。如基坑寬度不大于6m，且降水深度不超過5m時，可采用單排線狀井點，布置在地下水流的上游一側，兩端適當加以延伸,一般延伸寬度以不小于基坑寬為宜。單排線狀井點平面布置圖1-總管；2-井點管；3-排水設備第6章基坑降水井點系統(tǒng)的高程布置主要是確定井管的埋設深度（不包括濾管,設井管埋設深度為H)計算。

(6-30)式中：H1——井點管埋設面至基坑底的距離；h

——降低后的地下水位至基坑中心底的距離，一般不應小于0.5m；i——地下水降落坡度，環(huán)狀井點取1/10，單排井點取1/4~1/5；L——井點管至群井中心的水平距離。由計算確定的井管埋設深度應小于水泵的最大抽吸高度，還要考慮到井管一般要露出地面0.2m左右。注意：第6章基坑降水二級輕型井點降水1一原地面線；2一原地下水位線；3一抽水設備；4一井點管；5—總管；6一第一級井點；7一第二級井點；8一降低水位線第6章基坑降水

如果井管計算埋設深度小于降水深度6m時，則可用一級輕型井點；若H值稍大于6m時，通過設法降低井點總管的埋設面后可滿足降水要求時，仍可采用一級井點。當一級井點系統(tǒng)達不到降水深度要求時，需要采用二級井點。

（4）井點構造要求第6章基坑降水1）井管宜采用金屬管，管壁上滲水孔宜按梅花狀布置，滲水孔直徑宜取12mm～18mm，滲水孔的孔隙率應大于15%，滲水段長度應大于1.0m；管壁外應根據(jù)土層的粒徑設置濾網(wǎng)。2）井管的直徑應根據(jù)設計出水量確定，可采用直徑38mm～110mm的金屬管；成孔直徑應滿足填充濾料的要求，且不宜大于300mm。3）孔壁與井管之間的濾料宜采用中粗砂，濾料上方應使用粘土封堵，封堵至地面的厚度應大于1m。（5）

井點施工要求第6章基坑降水輕型井點施工的程序是：先排放總管，再沉設井點管，用連接管將井點管與總管接通、然后安裝抽水設備。井點管成孔工藝可以選用清水或泥漿鉆進、高壓水套管沖擊工藝（鉆孔法、沖孔法或射水法）成孔深度宜大于降水井設計深度0.5m～1.0m。鉆進到設計深度后，應注水沖洗鉆孔、稀釋孔內(nèi)泥漿。成孔后插入井點管，在井點管與孔壁之間迅速填灌砂濾層，以防孔壁塌土。濾料填充應密實均勻，濾料宜采用粒徑0.4mm～0.6mm的純凈中粗砂。成井后應及時洗孔，并應抽水檢驗井的濾水效果。用連按管將井點管與集水總管和水泵連接，形成完整降水系統(tǒng)。抽水時，應先開真空泵抽出管路中的空氣，使之形成真空。6.3.2噴射井點所需降水深度超過6m

考慮采用噴射井點（1）

工作原理

噴射井點一般有噴水井點和噴氣井點兩種，兩者的工作原理相同。井點系統(tǒng)由噴射器、高壓水泵和管路組成。噴射器的工作原理是利用高速噴射液體的動能工作。噴射器構造1-噴嘴；2-混合室；3-擴散室；4-吸水室；5-吸水管；6-噴射管；7-濾管第6章基坑降水

噴射井點適用于深層降水，在粉土、細砂和粉砂中較為適用。一般一級噴射井點可降低地下水位8～20m。噴射井點適用范圍：噴射井點組裝圖第6章基坑降水水泵水箱工作水管上水管噴射器濾管（2）噴射井點布置及構造要求噴射井點管路系統(tǒng)的布置和井點管的埋設如圖所示。井間距宜取1.5~3.0m。井孔直徑宜取400mm～600mm，井孔應比濾管底部深1m以上。當噴射井點的井口至設計降水水位的深度大于6m時，可采用多級井點降水，多級井點上下級的高差宜取4~5m。噴射井點平面布置簡圖1-噴射井管；2-供水總管；3-排水管道；4-高壓離心水泵；5-水池；6-排水泵第6章基坑降水（3）

噴射井點施工要求第6章基坑降水●下井管時，水泵應先開始運轉(zhuǎn)，以便每下好一根井點管，立即與總管接通(不接回水管)，然后及時進行單根試抽排泥，讓井管內(nèi)出來的泥漿從水溝排出，并測定真空度，待井管出水變清后地面測定真空度不宜小于93.3kPa?！駷榉乐箛娚淦鲹p壞，安裝前應對噴射井管逐根沖洗(開泵壓力不宜大于0.3MPa)，以后再將其逐步開足。如果發(fā)現(xiàn)井點管周圍有翻砂、冒水現(xiàn)象，應立即關閉井管檢修?！窆ぷ魉畱３智鍧崱Ｓ绕涫枪ぷ鞒跗诟鼞⒁夤ぷ魉母蓛?。試抽2d后，應更換清水，此后視水質(zhì)污濁程度定期更換清水?！裼脟娚渚c降水，應在濾管下端增設逆止球閥。6.3.3電滲井點（1）

工作原理在降水井點管的內(nèi)側垂直打入金屬棒(鋼筋、鋼管等)作為陽極，利用輕型井點或者噴射井點管本身作為陰極。當對陽極施加強直流電時，帶有負電荷的土粒即向陽極移動(即電泳現(xiàn)象)，而帶有正電荷的水則向陰極方向移動，產(chǎn)生電滲現(xiàn)象。電滲井點l-井點管；2-金屬棒；3-地下水降落曲線第6章基坑降水（2）

電滲井點施工要求第6章基坑降水●電滲井點埋設程序一般是先埋設輕型井點或噴射井點管，預留出布置電滲井點陽極的位置，待輕型井點降水不能滿足降水要求時，再埋設電滲陽極?！耠姖B井點陰極的埋設與輕型井點、噴射井點相同?！耜枠O采用Ф50～70mm的鋼管或Ф20～25mm的鋼筋垂直埋設，埋設深度應比井點管深500mm，上部外露在地面上約200～400mm。陽極在水平方向應當采用輕型井點時，間距為0.8～1.0m；當采用噴射井點時，間距取1.2～1.5m。需要注意的是，陽極嚴禁與相鄰陰極相碰，以免造成短路，損壞設備。●一般陰陽極數(shù)量相等，平行交錯排列，必要時可增加陽極的數(shù)量。6.3.4降水管井（1）

管井設備及構造第6章基坑降水●管井井管由井壁管和濾水管兩部分組成。井壁管可采用直徑200~350mm無砂混凝土管、鋼管、鑄鐵管、塑料管等。下部濾水管過濾部分可用長2~3m的焊接鋼筋籠，外包孔眼為1~2mm濾網(wǎng)，也可采用無砂混凝土濾管、鋼管或鑄鐵管?！駷V管內(nèi)徑應按滿足單井設計出水量要求而配置的水泵規(guī)格確定，濾管內(nèi)徑宜大于水泵外徑50mm，且濾管外徑不宜小于200mm?！窆芫芘c土層中鉆孔孔壁之間需設過濾層。管井成孔直徑應滿足填充濾料的要求，一般成孔直徑應大于管井外徑150~200mm。濾料規(guī)格宜滿足下列要求：1）砂土含水層：

（6-31）式中：D50——小于該粒徑的填料質(zhì)量占總填料質(zhì)量50%

所對應的填料粒徑(mm)；

d50——含水層中小于該粒徑的土顆粒質(zhì)量占總土顆粒質(zhì)量50%所對應的土

顆粒粒徑(mm)。2）d20小于2mm的碎石土含水層

D50=6d20～8d20（6-32）式中：d20——含水層中小于該粒徑的土顆粒質(zhì)量占總土顆粒質(zhì)量

20%所對應

的土顆粒粒徑(mm)。第6章基坑降水

D50=6d50～8d503）對d20大于或等于2mm的碎石土含水層，宜充填粒徑為10mm～20mm

的濾料。4）濾料的不均勻系數(shù)應小于2。注意：第6章基坑降水當采用深井泵或深井潛水泵抽水時，水泵的出水量應根據(jù)單井出水能力確定，水泵的出水量應大于單井出水能力的1.2倍。深井井管的底部應設置沉砂段，井管沉砂段長度不宜小于3m。沉砂段的作用是沉淀那些通過濾網(wǎng)的少量砂粒。一般采用與濾水管同直徑鋼管，下端用鋼板封底。LanzhouUniversityofTechnology（2）管井布置基坑外降水基坑內(nèi)降水基坑內(nèi)管井井點布置圖R-降水影響半徑；D-井點間距第6章基坑降水一般管井之間的間距D可取10～15m，同時應不小于√2R注意沿基坑外圍每隔一定距離設置一個管井。如圖所示。（3）

管井施工要求

第6章基坑降水●管井成孔的施工工藝應結合土層特點確定。對不易塌孔、縮孔的地層宜采用清水鉆進；鉆孔深度宜大于降水井設計深度0.3m～0.5m。采用泥漿護壁時，應在鉆進到孔底后清除孔底沉渣并立即放置井管、注入清水。當泥漿比重不大于1.05

時，方可投入濾料。遇塌孔時不得放置井管，濾料填充體積不應小于計算量的95％。填充濾料后，應及時洗井，洗井應充分，直至過濾器及濾料濾水暢通，并應抽水檢驗降水井的濾水效果?！癞?shù)叵陆ㄖ锟⒐ぃ⒒靥?、夯實到地下水位線以上后，方可拆除井點系統(tǒng)。井管所留孔洞需用砂礫填充夯實，上部500mm用黏性土填充。6.3.5常用井點降水的設計基坑降水設計主要步驟第6章基坑降水確定基坑等效半徑計算基坑涌水量Q計算單井的出水能力q0確定單井降水影響半徑確定井管埋設深度確定需設置的井點數(shù)量計算井點管的間距水位降深驗算各類井的單井出水能力可按下列規(guī)定取值：1）真空井點出水能力可取36m3/d～60m3/d；2）噴射井點出水能力可按表6-4取值；外管直徑（mm）噴射管

工作水壓力（MPa

）

工作水流量（m3/d）設計單井出水流量（m3/d）適用含水層滲透系數(shù)（m/d）噴嘴直徑（mm）混合室直徑（mm）387140.6～0.8112.8～163.2100.8～138.20.1～5.0687140.6～0.8110.4～148.8103.2～138.20.1～5.010010200.6～0.8230.4259.2～388.85.0～10.016219400.6～0.8720.0600.0～720.010.0～20.0噴射井點的出水能力

表6-4第6章基坑降水水位降深驗算1）含水層為粉土、砂土或碎石土時，潛水完整井的基坑地下水位降深計算潛水完整井地下水位降深計算1-基坑面；2-降水井；3-潛水含水層底板計算點與降水井的關系1-第j口井；2-第m口井；3-降水井所圍面積的邊線；4-基坑邊線

（6-35）第6章基坑降水潛水完整井第j個降水井的單井流量（qj）計算：（6-36）式中：sw,m──第m口井的井水位設計降深(m)；rjm──第j口井中心至第m口井中心的距離(m)；當j=m時，應取降水井半徑rw；當rjm>R時，取rjm=R。當含水層為粉土、砂土或碎石土，各降水井所圍平面形狀近似圓形或正方形且各降水井的間距、降深相同時，潛水完整井的地下水位降深也可按下列公式計算：第6章基坑降水式中：q──按干擾井群計算的降水井單井流量(m3/d)；

r0──井群的等效半徑(m)；井群的等效半徑應按各降水井所圍多邊形與等效圓的周長相等確定，取r0=u/(2π)；當公式（6-37）中時，取當公式（6-38）中的時，取

。

（6-37）

(6-38）

j──第j口降水井；

sw──井水位的設計降深(m)；

rw──降水井半徑(m)；u——各降水井所圍多邊形的周長(m)。第6章基坑降水2）含水層為粉土、砂土或碎石土時，承壓完整井的基坑地下水位降深可按下式計算:

（6-39）承壓水完整井地下水位降深計算1－基坑面；2－降水井；3－承壓含水層頂板；4-承壓含水層底板第6章基坑降水承壓含水層厚度(m)承壓完整井第j

個降水井的單井流量計算：（6-40）當含水層為粉土、砂土或碎石土時，各降水井所圍平面形狀近似圓形或正方形，且各降水井的間距、降深相同時，承壓完整井的地下水位降深也可按下列公式計算：

（6-41）第6章基坑降水時，取

；當公式（6-42）中的；時，取

（6-42）式中：r0──井群的等效半徑(m)；井群的等效半徑應按各降水井所圍多邊形與等效圓的周長相等確定，取r0=u/(2π)；當公式（6-41）中第6章基坑降水。§6.4基坑降水對周圍環(huán)境的影響及其防治措施6.4.1基坑降水對周圍環(huán)境的影響在松散沉積層中進行人工降低地下水位時，如果抽水井濾網(wǎng)和砂濾層的設計不合理或施工質(zhì)量差，在抽水時就會將軟土層中的粘粒、粉粒，甚至細砂等細小土顆粒隨同地下水一起抽出地面，使周圍地面土層很快產(chǎn)生不均勻沉降，造成地面建筑和地下管線不同程度的損壞。另一方面，當井管開始抽水時，井內(nèi)水位下降，井外含水層中的地下水不斷流向濾管，經(jīng)過一段時間后，在井周圍形成漏斗狀的彎曲水面——降水漏斗。在這一降水漏斗范圍內(nèi)的軟土層會發(fā)生滲透固結而造成鄰近的建筑物、道路、地下管線的不均勻沉降，嚴重時將導致建筑物開裂、道路破壞、管線錯斷等工程事故的發(fā)生。第6章基坑降水6.4.2基坑降水引起的地層變形計算基坑降水引起的地層變形量計算：

（6-43）式中：s──計算剖面的地層壓縮變形量(m)；

──沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，應根據(jù)地區(qū)工程經(jīng)驗取值，無經(jīng)驗時，宜?。?；

──降水引起的地面下第i土層的平均附加有效應力(kPa)；對黏性土，應取降水結束時土的固結度下的附加有效應力；

第6章基坑降水Δhi──第i層土的厚度(m)；土層的總計算厚度應按滲流分析或?qū)嶋H土層分布情況確定；

Esi──第i層土的壓縮模量(kPa)；應取土的自重應力至自重應力與附加有效應力之和的壓力段的壓縮模量值。（1）第i土層位于初始地下水位以上時：

降水引起的附加有效應力計算

（6-45）（2）第i土層位于降水后水位與初始地下水位之間時：第6章基坑降水基坑外土中各點降水引起的附加有效應力計算；（6-44）（3）第i土層位于降水后水位以下時：（6-46）6.4.3防范基坑降水不利影響的措施（1）

設置回灌井當基坑降水引起的地層變形對基坑周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響時，宜采用回灌方法減少地層變形量?；毓嗑c布置示意圖1-原有建筑物；2-開挖的基坑；3-降水井點；4-回灌井點；5-原有地下水位線；6-降水和回灌井點間水位線；7-降低后地下水位線；8-僅有降水井點時的地下水位線第6章基坑降水（2）

采用砂溝、砂井回灌第6章基坑降水●該回灌方法是在降水井點與被保護區(qū)域之間設置砂井作為回灌井，沿砂井布置一道砂溝，然后將降水井點抽出來的水適時、適量地排入砂溝，再經(jīng)砂井回灌到地下?！癫捎没毓嗉夹g時，要防止降水和回灌兩井相通，以防降水井點僅抽吸回灌井點的水，而使基坑內(nèi)水位無法下降，失去降水的作用?；毓嗌皽蠎O在透水性較好的土層內(nèi)?！駷榱藢崟r掌握地下水位的變化，在回灌系統(tǒng)保護范圍內(nèi)設置水位觀測井，測量地下水位標高，根據(jù)水位調(diào)節(jié)回灌水量，從而達到控制沉降的目的。（3）

防止抽水帶出土粒的措施為防止土粒隨水流被抽吸帶出，降水井管的濾管、濾料和濾層厚度均應符合規(guī)范要求，并保證施工質(zhì)量。濾網(wǎng)孔徑應根據(jù)土的粒徑選擇，下井管前必須嚴格檢查濾網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)破損或包扎不牢、不嚴密應及時修補。濾料粒徑應根據(jù)土質(zhì)條件確定，不宜太大，以免失去過濾作用。（4）

采用截水方法控制地下水基坑截水是在基坑降水場地外側設置擋水帷幕，切斷降水漏斗曲線向基坑外側延伸的部分，從而減小基坑降水對周圍環(huán)境的影響范圍。基坑截水帷幕布置示意圖1-井點管；2-截水帷幕；3-坑外建筑物淺基礎；4-坑外地下管線第6章基坑降水1）水泥土攪拌樁帷幕

采用水泥土攪拌樁帷幕時，攪拌樁樁徑宜取450mm～800mm。攪拌樁的施工偏差應符合下列要求：①樁位的允許偏差應為50mm；②垂直度的允許偏差應為1%。攪拌樁的搭接寬度應符合下列規(guī)定：雙排水泥攪拌樁平面布置圖第6章基坑降水①當攪拌深度不大于10m時，不應小于150mm；當攪拌深度為10m～15m時，不應小于200mm；當攪拌深度大于15m時，不應小于250mm。②雙排攪拌樁攪拌樁的搭接寬度，當攪拌深度不大于10m時，不應小于100mm；當攪拌深度為10m～15m時，不應小于150mm；當攪拌深度大于15m時，不應小于200mm。

2）高壓旋噴、擺噴注漿帷幕采用高壓旋噴、擺噴注漿帷幕時，注漿固結體有效半徑宜通過試驗確定。單排高壓擺噴帷幕如圖所示。當注漿孔深度不大于10m時，水泥土固結體搭接寬度不應小于150mm；當注漿孔深度為10m～20m時，不應小于250mm；當注漿孔深度為20m～30m時，不應小于350mm。規(guī)定：