深井點布置主要施工流程: 深井點鑽孔→深井點安裝→井外排水系統布置。南水北調引江濟漢進口渠道為引江濟漢長江進水口段，地下水極其豐富，地質條件差，渠道斷面深而寬，本工程深井點降水施工技術的成果套用，對類似江漢平原湖區項目安全、順利實施具有一定借鑑意義。
基本介紹
- 中文名：深井點
- 外文名：Deep well point
- 學科：土木工程
- 領域：建築
- 別名：深井點施工
- 項目：引江濟漢水源區工程
簡介,深井點布置主要流程,深井點結構,深井點施工,抽水試驗與計算,抽水試驗結果及分析,降水運行,總結,
簡介
引江濟漢為南水北調中線水源區工程之一，是從長江上荊江河段引水至漢江興隆河段、補給漢江下游流量的一項大型輸水工程，進口段渠道工程樁號0 + 000 ～ 2 + 350，進口渠道直通長江，全年處於高水頭、深基坑施工。本工程基礎下部埋藏有較深厚的砂卵石層，透水性強，為創造乾地施工條件採用井點降水方案，避免施工過程中出現湧水涌砂的問題。
深井點布置主要流程
深井點布置主要施工流程: 深井點鑽孔→深井點安裝→井外排水系統布置。
深井點結構
1) 井壁管: 井壁管均採用焊接鋼管，因本工程單井出水量較大，需採用大型抽水設備，抽水井井壁管直徑為325 mm，降水井採用壁厚3 mm 鋼管。
2) 過濾器( 濾水管) : 濾水管的直徑與井壁管的直徑應相同; 所有濾水管包三層80 目的尼龍網; 尼龍網包好用鐵絲捆綁牢實; 花管花管段開孔率不小於15%。
3) 沉澱管: 濾水管底部搭接1． 00 m 沉澱管，防止井內沉砂堵塞而影響進水; 沉澱管底口用鐵板封死。
4) 井口高度: 井口應高於地表以上0． 20 ～ 0． 50 m，以防止地表污水滲入井內。
5) 圍填濾料: 降水井的濾料使用直徑2 ～ 5 mm 礫料，填至濾水管以上2 m。
6) 黏土封孔: 在濾料圍填面以上採用黏土填至地表並夯實，並做好井口管外的封閉工作。
深井點施工
抽水井的施工由專業鑽井隊伍負責，採用ZY － 250 反循環鑽機自成泥漿護壁成井工藝，孔內注稀漿置換清孔。抽水井及觀測井的成孔孔徑均為600 mm，鑽孔深度為41 m 左右。井管採用內徑為325 mm，壁厚3 mm 卷焊鋼管。鑽井過程採用泥漿護壁，過濾器採用80 ﹟濾網布包裹三層( 井管外圍採用石英砂回填) ，過濾器長18 m 左右。下部1 m 為板管，作為沉澱管。抽水井採用反鏟挖掘機吊裝方式下放安裝井管，管外全部採用石英砂反濾料回填，抽水井的圍填濾料厚度為20 cm。成井後採用空壓機洗井。
深井點排水在渠道外開挖一定規模的排水渠，同時為防止排水過程中對工程主體施工造成回水倒灌倒滲，因此排水渠須採取防滲措施。可對渠道進行鋪抹防護。
抽水試驗與計算
採用非完整穩定流單井和群井抽水試驗方法。沿渠道兩側布置抽水試驗井4 眼( J01 /J02 /J03 /J04) ，觀測井4 眼( G01 /G02 /G03 /G04) ，井管完全穿透粉細砂層，相鄰井間距為31 m，口徑600 mm，單孔深度41 m 左右，井底高程為－ 4 m 左右。試驗結束後抽水試驗井及觀測井均可作為工程使用井。
穩定流抽水試驗一般進行3 次水位降深，最大降深值應盡抽水設備能力確定，其餘2 次降深值宜分別為最大降深值的1 /3 和2 /3。抽水試驗穩定延續時間不應少於12 h，最大出水量不應小於設計出水量。抽水觀測時間按開泵後規定的時間間隔進行，水位觀測時間順序為: 1'5'、10'、15'、20'、25'、30'、40'、50'、60'、90'、120'，以後每隔30 min 觀測1 次，至8 h 後每1 h觀測1 次，直至抽水停止。停止後觀測恢復水位，時間間隔同抽水試驗。
1) 含水層影響半徑R 的計算:
lg R = S1 lg r2 － S2 lg r1S1 － S2
式中: r1，r2—觀測孔距主孔的距離，單位為m;S1，S2—觀測孔中的水位降深，單位為m;R—影響半徑，單位為m。
2) 滲透係數K 的計算:
本試驗中，確定含水層水文地質參數有2 種方法。一是以抽水井井內水位降深計算含水層滲透係數K，其計算公式為K = Q2πSM ln Rr+ M － l[ L ln(1 + 0． 2 M )] r
式中: K—含水層滲透係數; 單位為m/h;
Q—單井出水量，單位為Q3 /S;
s—單井中水位降深，單位為m;
R—影響半徑，單位為m;
r—單井半徑，單位為m，取0． 162 5 m;
l—過濾器的有效進水長度，單位為m，取18 m;
M—含水層厚度單位為m，( 本公式適用於l 大於0． 2 M) ，取35 m。
二是通過兩口不同距離的觀測井井內水位的降深來計算含水層滲透係數K，抽水試驗為無限含水層承壓水非完整井穩定流抽水，其計算公式為
K = 0． 16Ql( S1 － S2) ×[arsh lr1－ arsh lr2－ lM× ( arsh Mr1－ arshMr2－ ln r2r1) ]
式中: r1—第一口觀測井中心距抽水井中心距離，單位為m;
r2—第二口觀測井中心距抽水井中心距離，單位為m;
S1—第一口觀測井井內水位降深，單位為m;
S2—第二口觀測井井內水位降深，單位為m;
M—含水層厚度，單位為m; ( 本公式適用於M 小於3 倍的l)
l—過濾器長度，單位為m;
Q—抽水井抽水流量，單位為Q3 /S。
抽水試驗結果及分析
通過現場抽水試驗，得出砂卵石層的滲透係數範圍為2． 0× 10 － 2 cm/s ～ 3． 32 × 10 － 2 cm/s，通過此係數進行基坑用水總量計算。降水基坑截面積568 780 m2 ，基坑等效圓半徑r0 =0. 565 槡F = 124． 32 m。根據《建築基坑支護技術規範》( JGJ120－ 99) 規範均值含水層承壓水非完整井基坑湧水量計算公式計算:
Q = 2． 73K MSlg( 1 + Rr。) + M － ll lg( 1 + 0． 2 Mr0)
含水層的滲透係數Q 取2． 33 × 10 － 2 cm/s;
影響半徑R 取150 m;
含水層水頭降深S 取13 m;
含水層厚M 度取35 m;
抽水井過濾器有效長度l 取18 m。
經計算，Q = 7 117 m3 /h。
渠道共布置100 口井，降水所需最大湧水量q = 1． 1 × Q ÷100 = 78． 2 m3 /h。
根據以上計算，在設計水位的情況下，以流量80 m3 /h 抽水，能夠滿足降水要求。
降水運行
抽水井個數和抽水量大小應根據基坑開挖深度和承壓水頭埋深要求進行控制。抽水需要24 h 派人值班，並做好抽水記錄，記錄內容包括降水井湧水量Q 和水頭降s。若水頭降深不能完全滿足要求，可增大單井的出水量。整個降水過程中基本需要連續電源，以確保降水連續進行。降水工作應在地下構築物施工至上覆壓力和地下水頭的頂托力平衡後才能停止降水。
總結
深井點降水施工在國內外均有成熟先例，但像引江濟漢進口渠道施工降水，保障引水口渠道土方開挖、渠道防滲排水層及混凝土襯砌施工，比較少見，對保證渠道施工安全，尤其是長江汛期施工安全，防止渠道滲透變形，具有巨大作用。渠道工程深井點降水施工在引江濟漢進口渠道得到了成功套用，對類似江漢平原的渠道工程施工具有一定的借鑑作用。
