CN110424430A - 深基坑粉土地层深井井点降水施工方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种深基坑粉土地层深井井点降水施工方法及其应用，涉及交通建设施工领域。该施工方法，包括：在基坑外钻设多个坑外降水井，在基坑内钻设多个坑内降水井；将多个井管分别下放至对应的坑外降水井和坑内降水井中形成对应的坑内井管和坑外井管。本申请通过将坑外降水井和坑内降水井结合进行降水，有效避免了在轻型井点无法满足降水要求时，不断增加轻型井点的数量而导致的井点的增加，挖土量的增加等情况的发生，通过坑内和坑外降水的结合，有效疏干基坑开挖范围内的土体中的地下水，方便施工机械设备和工人在坑内施工作业。

Description

深基坑粉土地层深井井点降水施工方法及其应用

技术领域

本发明涉及交通建设施工领域，具体而言，涉及一种深基坑粉土地层深井井点降水施工方法及其应用。

背景技术

在对交通道路进行施工过程中，如果遇到粉质粘土地层的地质，由于其稳定性较差，在地铁站深基坑开挖工程中，为了疏干基坑开挖范围内土体中的地下水，以及降低下部承压含水层的水头高度，确保施工时基坑的稳定性，传统的排水方法已无法满足施工的要求。若降水施工不能及时做好，还会出现严重的翻浆、冒泥和流砂现象，不仅使基坑无法挖深，而且还会造成大量水土流失，使边坡失稳或附近地面出现塌陷，严重时还会影响附近建筑物的安全。

鉴于粉质粘土地层特定的地质条件，在粉土地上进行施工，由于粉土地层渗水难度大，通常施工时是采用轻型井点的方式来进行降水，通过在基坑内外的一定范围内设置多个轻型井点来实现多点同步降水，但是这样设置如果想达到预设的降水要求，那么需要设置众多的轻型井点，并且轻型井点的布置分散，这会对坑内施工造成极大的阻碍，同时轻型井点的数量过多后，需要针对每个轻型井点设置抽水泵，并对每个轻型井点的抽水情况进行观测，这无疑加大了设备成本和人工成本。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，其排水量大，降水深，能够疏干基坑开挖范围内土体中的地下水，方便施工机械设备和工人在坑内施工作业。

本发明的另一目的包括，例如提供了上述深基坑粉土地层深井井点降水施工方法在在深井井点降水工程中的应用，为同类地区工程的设计与施工决策提供了借鉴。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供一种深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，包括：

在基坑外钻设多个坑外降水井，在所述基坑内钻设多个坑内降水井；

将多个井管分别下放至对应的所述坑外降水井和所述坑内降水井中形成对应的坑内井管和坑外井管。

在可选的实施方式中，所述基坑的截面为矩形，所述坑外降水井沿基坑***四周呈环形分布，所述坑内降水井沿着所述基坑的长度方向的中线分布。

在可选的实施方式中，所述井管包括从上到下依次连接的井口段、无孔管段、滤水管段以及沉淀管段，所述井口段高出地面0.3-0.5m，所述滤水管段沿其长度方向开设有直径为8-12mm的多个圆孔，所述沉淀管段的底部密封；

优选地，多个所述圆孔沿着所述滤水管段以(40-60)mm×(40-60)mm进行阵列排布；

优选地，所述滤水管段的外侧包覆有多层滤网，并用铁丝缠绕；

优选地，所述滤网为50-70目的尼龙滤网，所述铁丝以90-110mm的间距螺旋缠绕。

在可选的实施方式中，所述坑外降水井具有两种深度，分别为24-26m和30-32m，其中，深度为30-32m的所述坑外降水井设置于基坑底部存在多层圆砾承压含水层的区域；

优选地，放置于深度为30-32m的所述坑外降水井中的井管的滤水管段埋深3-30m；

优选地，放置于深度为24-26m的所述坑外降水井中的井管的滤水管段埋深3-24m。

在可选的实施方式中，所述坑内降水井的间距为21.0～22.0m；

优选地，所述坑内降水井的深度为24-26.0m；

优选地，放置于所述坑内降水井中的井管的滤水管段埋深3-24m。

在可选的实施方式中，通过面积法计算基坑面积和单井降水面积，基坑面积和单井降水面积的比值作为所述坑内降水井的数量；

所述坑内降水井的数量的计算公式为：n＝A/a

式中：n--井数(口)；

A--基坑面积(m²)；

a--单井降水面积(m²)；

优选地，所述坑内降水井的数量为10-12口。

在可选的实施方式中，通过以概化大井以计算大井的单井涌水量，作为基坑降水的总涌水量；总涌水量与降水井单井涌水量的比值作为所述坑外降水井的数量，其中，总涌水量的计算公式如下：

式中：Q--基坑降水的总涌水量(m³/d)；

K--渗透系数(m/d)；

H₀--潜水含水层厚度(m)；

s₀--基坑水位降深(m)；

R--降水影响半径(m)；

r₀--沿基坑周边均匀布置的降水井群所围面积等效圆的半径(m)；

坑外降水井的数量的计算公式为：N＝Q/q，其中，q--单井涌水量(m³/d)；

优选地，所述坑外降水井的数量为30-35口。

在可选的实施方式中，所述基坑的截面为矩形，所述坑外降水井沿基坑***四周呈环形分布，所述坑内降水井沿着所述基坑的长度方向的中线分布。

在可选的实施方式中，通过将地下水径流方向分为上游和下游，其中，上游的所述坑外降水井的间距为15.5-16.5m，下游的所述坑外降水井的间距为17.5-18.5m。

在可选的实施方式中，所述坑外井管为PVC管，所述坑外井管的直径为240-260mm，壁厚为5-7mm；

优选地，所述坑内井管为钢质井管，所述坑内井管的直径为263-283mm，壁厚为2-4mm。

第二方面，本发明实施例提供如前述实施方式任一项所述的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法在深井井点降水工程中的应用，所述深井井点降水工程的渗透系数为20～250m/d；

优选地，所述深井井点降水工程的土质为砂类土或粉土；

优选地，所述深井井点降水工程的降水深度为15～50m。

本发明实施例的有益效果包括，例如：本申请通过将坑外降水井和坑内降水井结合进行降水，有效避免了在轻型井点无法满足降水要求时，不断增加轻型井点的数量而导致的井点的增加，挖土量的增加等情况的发生，通过坑内和坑外降水的结合，有效疏干基坑开挖范围内的土体中的地下水，方便施工机械设备和工人在坑内施工作业；降低坑内土体含水量，提高坑内土体强度，减少坑底***和围护结构的变形量，防止坑外地表过量沉降；提高开挖过程中土体稳定性，防止土层纵向滑坡；及时降低下部承压含水层的水头高度，防止基坑底部突涌的发生，确保施工时基坑底板的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请施工区域的水文地质平面图；

图2为本申请施工区域的水文地质剖面图；

图3为本申请提供的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法的降水平面布置图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为本申请提供的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法的降水排水管网图；

图6为本申请提供的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法的工艺流程图；

图7为本申请提供的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法的空压机洗井原理示意图；

图8为本申请提供的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法的疏干井抽水示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

实施例

本申请提供了一种深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，其尤其适用于粉质粘土地层。

本申请具体以乌鲁木齐轨道交通2号线一期工程平川路站作为典型示例进行说明。请参阅图1和图2，乌鲁木齐轨道交通2号线一期工程平川路站地质主要为粉质粘土地层，稳定性较差，根据地勘报告显示地层中存在承压水、潜水，含水层分布不连续。潜水主要埋藏于粉土中，砾石含量约15％，局部可达20％，顶板埋深1.2-4m，厚度约14-17m。水位埋深3-5m，稳定水位标高854.6-856.1m，换算涌水量454.102m³/d，富水性中等，渗透系数7.87m/d，经验给水度0.05。承压含水层主要分布在车站南部120m长位置，车站北部部分区域呈透镜体存在，含水层岩性为第四系圆砾层，顶板埋深17.5-19m，标高840.7-842.28m，底板埋深19.4-25m，标高834.6-842.6m，含水层厚度1.8-3.7m。水位埋深1.38m，标高858.4m，换算涌水量235.168m³/d，富水性中等，渗透系数4.34m/d。

由于平川路站基坑支护采用间距1400mm钢筋混凝土钻孔灌注桩，围护桩间存在间隙，没有形成封闭的止水帷幕。经过申请人的反复论证，申请人发现在采用现有的降水方法(轻型井点降水)沿围护桩外边界排列，以阻断或削弱基坑内外潜水及承压水的水力联系的方式进行降水。但是依据前期抽水试验资料，坑外群井抽水时，坑内观测井水位降深较小，仍然无法满足降水的需求，因此，本申请采用坑外深井井点降水与坑内深井井点降水相结合的方法对主体结构基坑施工范围内的地下水进行处理，通过在坑内设置降水井管，实现疏干坑内土体地下水的效果，便于土方开挖施工顺利进行。

接下来将具体阐述本申请的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，请参阅图6，本申请的施工方法具体包括以下步骤：

S1：在基坑外钻设多个坑外降水井；

通过预先计算计算坑外降水井的数量、间距和深度以确定坑外降水井的布置情况。

具体地，通过以概化大井以计算大井的单井涌水量，作为基坑降水的总涌水量；总涌水量与降水井单井涌水量的比值作为坑外降水井的数量。

具体地，将沿基坑周边均匀布置的降水井群所围面积概化做一口大井，计算出该大井的单井涌水量，即为基坑降水的总涌水量。

利用前期场地抽水试验成果中的干扰井群抽水下的单井出水量作为本工程降水运行阶段的预期降水井单井出水量。

总涌水量与降水井单井涌水量的比值作为坑外降水井的数量。

(1)坑外降水井的数量的计算过程如下：

采用下式计算基坑总涌水量：

式中：Q--基坑降水的总涌水量(m³/d)；

K--渗透系数(m/d)，综合前几次抽水试验的结果及详勘报告取3.0m/d；

H₀--潜水含水层厚度(m)，取20.0m；

s₀--基坑水位降深(m)，取16.0m；

R--降水影响半径(m)，根据抽水试验结果取140.0m；

r₀--沿基坑周边均匀布置的降水井群所围面积等效圆的半径(m)；

鉴于本申请中针对的是乌鲁木齐轨道交通2号线一期工程平川路站，因此，以下数据是乌鲁木齐轨道交通2号线一期工程平川路站的具体示例，在将本申请的施工方法应用到其他同类型工地时，可具体依据场地的实际情况进行计算和取值。

具体到本实施例中，综合前几次抽水试验的结果及详勘报告取K为3.0m/d；取H₀为20.0m；取s₀为16.0m；根据抽水试验结果取R为140.0m；由于本实施例中的基坑为矩形基坑，对于矩形基坑r₀可按式r₀＝ξ(l+b)/4计算，此处l为基坑长度(m)；b为基坑宽度(m)；ξ为基坑形状修正系数，查表得ξ＝1.05。r₀通过计算得70.35m。

代入各项数据计算得Q＝3288.4m³/d。

单井涌水量q根据群井抽水试验的结果取100.0m³/d。

计算降水井数N＝Q/q≈33口。

根据以上计算，结合基坑支护结构特点，本方案在基坑外侧共布置降水管井33口，编号S1～S33。具体井位详见图3、图4和图5。

应理解，在其他同类工程中，坑外降水井的数量可依据施工现场的实际情况进行调整。

(2)坑外降水井的间距的确定

根据区域水文地质条件，地下潜水及承压水由西南向东北补给，将场地沿地下水径流方向上的中线分为两部分，西南方向为上游，东北方向为下游。按照上游降水井较密，下游较疏的原则，确定上游的井间距为15.5-16.5m，优选为16.0m，下游的井间距为17.5-18.5m，优选为18.0m。

(3)坑外降水井的深度的确定

根据场地不同区域的地层结构及各含水层的埋深情况，确定降水井深度为24-26m和30-32m两种，优选地，坑外降水井的深度为25m和31m两种。其中，基坑北部场地基坑底面以下15.0m深度范围内(埋深18.5～31.6m)存在多层圆砾承压含水层。为降低其承压水头，减小其对坑底的影响，将本区域内的3口降水井加深至30-32m，过滤管段埋深3.0-30.0m；其余井深25.0m，过滤管段埋深3.0-24.0m。考虑经济、可行等因素，坑外降水井管采用PVC管。

S2：在基坑内钻设多个坑内降水井。

在钻设坑内降水井时需要预先计算坑内降水井的数量、间距和深度。

根据前期抽水试验，基坑外群井持续抽水时，坑内观测井水位变化并不明显。因此，本申请在坑内布设一定数量疏干性降水管井以满足坑内水位要求，采用面积法计算确定降水井数量。

n＝A/a

式中：n--井数(口)；

A--基坑面积(m²)；

a--单井降水面积(m²)，根据地区经验及地质条件确定为500m²。

按上式计算，基坑开挖区域的布井数量如下：基坑开挖面积约5536.5m²，确定坑内降水井n＝5536.5/500≈11口，编号S34～S44，多个坑内降水井沿着基坑的长度方向的中线进行分布(请参阅图3、图4和图5)，坑内降水井的间距为21.0-22.0m，坑内降水井的深度为24-26m(优选为25m)，过滤管段埋深3.0-24.0m。为确保土方开挖过程中井管的完好性，坑内降水井采用强度较高的钢质井管。

坑内降水井的过滤管段贯穿上部粉土层及下部圆砾承压含水层，在疏干开挖深度范围内潜水的同时，降低下部承压水头，可以起到疏干兼降压的双重作用，确保了降水效果及基坑底板的安全稳定。

本申请中，通过将多个坑内降水井沿着基坑的长度方向的中线进行分布，坑内降水井的间距为21.0-22.0m，这样的分布方式能够保证坑内降水井距离基坑的两侧边预留的距离充足，不会受到机械设备的破坏，同时，本申请中井间距大，对基坑的土层扰动较小，且利于平面的布置，对后续施工不会造成影响。

降水运行期间对于坑内水位的观测，必要时可选取1～2口坑内降水井，暂停抽水约12小时后观测其水位，即可获得较为真实准确的坑内地下水位数据。

具体来说，钻孔形成坑外降水井和坑内降水井的过程包括：

(1)在钻设形成坑外降水井时，根据井点平面布置，管井井点沿基坑***四周呈环形分布，使用全站仪测放井位，井位测放误差小于30cm。当布设的井点受地面障碍物影响或施工条件影响时，现场可作适当调整。本工程在基坑外侧共布置降水管井33口，上游的井间距为16.0m，下游的井间距为18.0m。在钻设坑内降水井时，根据井点平面布置，基坑内的坑内降水井沿着基坑的长度方向的中线分布，坑内降水井的间距为21.0～22.0m。

(2)钻机就位及钻孔

钻机底座应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘、孔中心应成三点一线。

钻进时一般采用自然造浆钻进，遇砂层较厚时，应人工制备泥浆护壁，泥浆密度控制在1.15～1.25g/cm³。当提升钻具和临时钻停时，孔内应压满泥浆，防止孔壁坍塌。必要时可在泥浆中加入加重剂(如重晶石粉)来提高泥浆密度，增大钻孔液柱压力，以防止钻孔涌水。

坑外降水井深度为25.0m、31.0m两种。基坑底面以下15.0m深度范围内(埋深18.5-31.6m)存在多层圆砾承压含水层，为降低其承压水头，减小其对坑底的影响，将本区域内的3口坑外降水井(S16～S18号)加深至31.0m，过滤管段埋深3.0-30.0m；其余井深25.0m，过滤管段埋深3.0-24.0m。

(3)清孔换浆

钻孔钻进至设计标高后，将钻具提升至距孔底20-30cm处，开动泥浆泵清孔，以清除孔内沉渣，孔内沉淤应小于20cm。

清孔换浆采用正循环法施工，利用泥浆胶体性的粘滞力，把桩孔中的冲渣或钻渣粘带着顺泥浆的流动排出桩孔。严格控住泥浆的比重，使密度控制在1.10g/cm³左右以平衡土压力和水压力。

应理解，在进行钻孔之前，应该进行常规的平整场地、接通钻机的电源、同时还包括开挖相应的泥浆槽和沉淀池，随后带钻机就位后，即可以开始钻孔。

S3：将多个井管分别下放至对应的坑外降水井和坑内降水井中形成对应的坑内井管和坑外井管。

本申请中的井管包括从上到下依次连接的井口段、无孔管段、滤水管段以及沉淀管段，本实施例中，井口段、无孔管段、滤水管段以及沉淀管段的直径相同。其中，井口段高出地面0.3-0.5m，为防止泥浆及地表污水从管外流入井内。滤水管段沿其长度方向开设有直径为8-12mm的多个圆孔，多个所述圆孔沿着滤水管段以(40-60)mm×(40-60)mm进行阵列排布；所述滤水管段的外侧包覆有多层滤网，并用铁丝缠绕；优选地，滤网为50-70目的尼龙滤网，铁丝以90-110mm的间距螺旋缠绕。沉淀管段的底部密封，沉淀管段的长度为1m。

优选地，本申请中，考虑经济、可行等因素，坑外井管为PVC管，坑外井管的直径为240-260mm，壁厚为5-7mm。

优选地，本申请中为确保土方开挖过程中井管的完好性，坑内井管为强度较高的钢质井管，坑内井管的直径为263-283mm，壁厚为2-4mm。

在放置井管时，本实施例中，采用提吊法进行下管，具体而言，采用卷扬机或者吊车，逐根按顺序下入连接，井管应连接牢固、密封、不透水。下管时，注意轻提慢放，力求井管垂直安放，滤水管上下两端各设置一套直径小于孔径5cm的扶正器，以保证其居中。管顶部比自然地面高30cm-50cm左右，防止污水进入井内。当上部孔壁缩径或孔底淤塞，应向孔内注水，缓慢放入，禁止上下提拉和强行冲击。

S4：在坑外井管的管壁和坑外降水井的孔壁之间进行回填，同时在坑内井管的管壁和坑内降水井的孔壁之间进行回填。

在井管与孔壁间用铁锹分层填充砂砾滤料。粒径应大于滤网的孔径，一般为3mm～8mm细砾石。填滤料一次连续完成，从底填到井口下设位置，上部采用不含砂石的黏土封口。投送滤料的过程中，应四周均匀投入砾料且边投边测投料高度，直至砾料下入预定位置为止。

砾料段上用粘土球止水，止水高度6.0m。止水段以上部分用当地粘性土回填，下放速度不宜太快。

井口封闭，井壁***一般采用优质粘土或水泥浆封闭，其深度不小于2.0m。

S5：回填后对坑外井管和坑内井管进行洗井。

采用空压机洗井法，洗井至水清砂净为止，过程中应观测水位及出水量变化，洗井原理可参阅图7。

S6：接着安装抽水设备并进行排水。

成井施工结束后，下入水泵进行试抽水，以检查成井质量。为避免抽水设施被碰撞、碾压受损，抽水设备须进行标识。洗井及降水运行时排出的水，通过管道或明渠排入场外市政管道中，抽水原理可参阅图8。

本申请通过上述深基坑粉土地层深井井点降水施工方法通过将坑外降水和坑内降水相结合的方式，有效避免了在轻型井点无法满足降水要求时，不断增加轻型井点的数量而导致的井点的增加，挖土量的增加等情况的发生，本申请中通过坑内深井井点降水和坑外深井井点降水的结合，本申请中坑外降水井为33口，并且坑外降水井沿基坑***四周呈环形分布，能够有效降低坑内的地下水，同时还能有效避免坑外地下水对坑内的补给，从而将坑外地下水阻隔，保证坑内施工的安全性。此外，本申请中的坑内降水井为11口，且沿着基坑的长度方向的中线分布，不仅仅起到疏干坑内地下水的作用，同时还不会影响坑内大型机械的施工，方便施工机械设备(尤其是挖掘机)和工人在坑内施工作业；同时降低坑内土体含水量，提高坑内土体强度，减少坑底***和围护结构的变形量，防止坑外地表过量沉降；提高开挖过程中土体稳定性，防止土层纵向滑坡；及时降低下部承压含水层的水头高度，防止基坑底部突涌的发生，确保施工时基坑底板的稳定性。此外，本申请还将上述深基坑粉土地层深井井点降水施工方法成功的应用于了多个实际案例中。

具体来说，本申请在乌鲁木齐市轨道交通2号线一期工程土建施工B-05合同段，乌鲁木齐市轨道交通2号线一期工程B-03标段工程中得到了应用，获得了业主和监理的一致好评。

乌鲁木齐市轨道交通2号线一期工程土建施工B-05合同段：本工程地点位于新疆乌鲁木齐市，本工程由一站一区间组成，分别为：平川路站、平川路站～九家湾站区间。平川路站地质主要为粉质粘土地层，稳定性较差，根据地勘报告显示地层中存在承压水、潜水，含水层分布不连续。潜水主要埋藏于粉土中，富水性中等，渗透系数7.87m/d，经验给水度0.05。承压含水层主要分布在车站南部120m长位置，车站北部部分区域呈透镜体存在，含水层厚度1.8～3.7m，富水性中等，渗透系数4.34m/d。计划开工于2016年10月01日，竣工于2019年12月31日。

乌鲁木齐市轨道交通2号线一期工程B-03标段：本工程地点位于新疆乌鲁木齐市，起讫里程为YCK22+178.184～YCK24+127.815(ZCK22+178.184～ZCK24+127.815)，分为两大部分：华山街站、乌鲁木齐站～华山街站区间。华山街站场地内主要地层为第四系全新统素填土、冲洪积黏质粉土、砂质粉土、圆砾、卵石，稳定性较差。本场地地表水来源于局部地表地下水溢出带和创达园区1号、2号蓄水池。地下水类型主要为孔隙潜水、基岩裂隙水、构造裂隙水。潜水主要赋存于第四系和基岩接触带附近的中更新统地层中，基岩裂隙水分布于基岩表层的基岩风化层中，水量较小，构造裂隙水主要分布于九家湾断裂内。计划开工于2016年10月01日，竣工于2019年12月31日。

乌鲁木齐市轨道交通2号线一期工程土建施工B-05合同段工程采用“深基坑粉土地层深井井点降水施工方法”施工，经济、社会效益突出。在经济效益方面，综合对比传统的降水施工，本申请具有排水量大，井间距大，降水深，井点设置少等特点，缩短了施工工期，降低了施工成本；另外，井点管采用钢管、PVC管，可以整根拔出重复使用，降水平均费用低，节约了资源，经济且环保。在社会效益方面，本申请解决了西北干旱地区(特别是新疆地区)深基坑粉土地层深井井点降水的难题，为同类地区工程的设计与施工决策提供了借鉴。尤其适用于在渗透系数为20～250m/d、土质为砂类土或粉土、地下水丰富、降水深度为15～50m的深井井点降水工程中。

综上所述，本实施例提供的一种深基坑粉土地层深井井点降水施工方法至少具有以下优点：

本申请通过将坑外降水井和坑内降水井结合进行降水，有效避免了在轻型井点无法满足降水要求时，不断增加轻型井点的数量而导致的井点的增加，挖土量的增加等情况的发生，对比传统的降水(轻型井点)施工方法，本申请具有排水量大，降水深(>15m)，将潜水泵沉入井管底部不受吸程限制(现有技术中，由于轻型井点是通过在基坑四周将直径较细的井管沉入深于基底以下，然后利用井管上部与总管连接，通过总管利用抽水设备将地下水从井管内不断抽出，使原有地下水位降低到基底以下的操作方式进行降水，由于轻型井点是利用真空原理进行抽吸地下水，其吸程受到限制，通常为抽水深度为8m左右)，排水效果出色等优点。井间距大，对基坑的土层扰动较小，且利于平面的布置。与其他方法综合比较井距和排水量，本申请中坑外仅需33口降水井，同时坑内仅需11口降水井，相较于现有技术中通过布置轻型井点进行降水而言，大大减少了井点设置，也减少了挖土量，降低了施工费用和能耗，环保效益突出，有利于节约资源。成孔(打井)可用机械施工，施工速度快，由于本申请中的坑外降水井和坑内降水井的降水量大，能够有效的保障了工期。井点制作、降水设备及操作工艺均较简单，施工速度快。单井独立作业，若潜水泵出现故障，仅限于单个井点，更换方便，易于安装维修，有效的保证了降水***的正常运转。井管采用钢管、PVC管，可以整根拔出重复使用，降水平均费用低，节能、环保效益突出。使用范围广，可根据具体地质条件调节使用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，其特征在于，包括：

在基坑外钻设多个坑外降水井，在所述基坑内钻设多个坑内降水井；

将多个井管分别下放至对应的所述坑外降水井和所述坑内降水井中形成对应的坑内井管和坑外井管。

2.根据权利要求1所述的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，其特征在于，所述基坑的截面为矩形，所述坑外降水井沿基坑***四周呈环形分布，所述坑内降水井沿着所述基坑的长度方向的中线分布。

3.根据权利要求1所述的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，其特征在于，所述井管包括从上到下依次连接的井口段、无孔管段、滤水管段以及沉淀管段，所述井口段高出地面0.3-0.5m，所述滤水管段沿其长度方向开设有直径为8-12mm的多个圆孔，所述沉淀管段的底部密封；

优选地，多个所述圆孔沿着所述滤水管段以(40-60)mm×(40-60)mm进行阵列排布；

优选地，所述滤水管段的外侧包覆有多层滤网，并用铁丝缠绕；

优选地，所述滤网为50-70目的尼龙滤网，所述铁丝以90-110mm的间距螺旋缠绕。

4.根据权利要求2所述的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，其特征在于，所述坑外降水井具有两种深度，分别为24-26m和30-32m，其中，深度为30-32m的所述坑外降水井设置于基坑底部存在多层圆砾承压含水层的区域；

优选地，放置于深度为30-32m的所述坑外降水井中的井管的滤水管段埋深3-30m；

优选地，放置于深度为24-26m的所述坑外降水井中的井管的滤水管段埋深3-24m。

5.根据权利要求2所述的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，其特征在于，所述坑内降水井的间距为21.0～22.0m；

优选地，所述坑内降水井的深度为24-26.0m；

优选地，放置于所述坑内降水井中的井管的滤水管段埋深3-24m。

6.根据权利要求1所述的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，其特征在于，通过面积法计算基坑面积和单井降水面积，基坑面积和单井降水面积的比值作为所述坑内降水井的数量；

所述坑内降水井的数量的计算公式为：n＝A/a

式中：n--井数(口)；

A--基坑面积(m²)；

a--单井降水面积(m²)；

优选地，所述坑内降水井的数量为10-12口。

7.根据权利要求1所述的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，其特征在于，通过以概化大井以计算大井的单井涌水量，作为基坑降水的总

涌水量；总涌水量与降水井单井涌水量的比值作为所述坑外降水井的数量，其中，总涌水量的计算公式如下：

式中：Q--基坑降水的总涌水量(m³/d)；

K--渗透系数(m/d)；

H₀--潜水含水层厚度(m)；

s₀--基坑水位降深(m)；

R--降水影响半径(m)；

r₀--沿基坑周边均匀布置的降水井群所围面积等效圆的半径(m)；

坑外降水井的数量的计算公式为：N＝Q/q，其中，q--单井涌水量(m³/d)；

优选地，所述坑外降水井的数量为30-35口。

8.根据权利要求1所述的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，其特征在于，通过将地下水径流方向分为上游和下游，其中，上游的所述坑外降水井的间距为15.5-16.5m，下游的所述坑外降水井的间距为17.5-18.5m。

9.根据权利要求1所述的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法，其特征在于，所述坑外井管为PVC管，所述坑外井管的直径为240-260mm，壁厚为5-7mm；

优选地，所述坑内井管为钢质井管，所述坑内井管的直径为263-283mm，壁厚为2-4mm。

10.如权利要求1-9任一项所述的深基坑粉土地层深井井点降水施工方法在深井井点降水工程中的应用，其特征在于，所述深井井点降水工程的渗透系数为20～250m/d；

优选地，所述深井井点降水工程的土质为砂类土或粉土；

优选地，所述深井井点降水工程的降水深度为15～50m。