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摘要：论述管井降水特点，水力参数、涌水量确定，管井构造设计与施工控制措施。
关键词：管井；构造；施工
１管井降水与特点
1）建筑工程的地基若位于地下水位以下，在土方和基础施工期间，为保证干地施工，通常人工降排地下水。基坑水力坡度大、基坑边坡土质差，为使基坑边坡稳定，也需要降水。地基下承压水头高，为防止承压水造成地基突涌破坏，需要降排承压水。
2）管井降水是在拟建工程的基坑周围埋设过滤渗水的井点管，配置一定的抽水设备连续抽排地下水，使基坑范围内的地下水位降低到基底下要求深度，建基面得以干燥。
3）管井降水是井点降水的一种，可追溯到我们的先人凿井取水。管井通常是指“机械钻凿的，井径小，深度大，井壁用管材加固的水井”。《建筑与市政降水工程技术规范》将它定义为“d=200—500m/m的井称管井”。
4）基坑降水可依据土层的渗透系数、水位降低深度、工程特点确定降水方法。管井井点要求土的渗透系数K≥10-5㎝/s。管井降水适用于任何形状的基坑，它施工、运行简便，造价低廉，用于大型深基坑降水。
5）管井构造和良好的施工质量是管井出水能力的保证，也是管井降水成功的关键所在，必须高度重视。
２水力参数的取定与基坑涌水量计算
1）基坑降水需要进行规划与设计，依据工程地质和水文地质条件，降水要求及降水对周围环境影响，确定管井的构造、数量、井距、平面布置及滤管、滤料的规格；进行水泵选型、水位观测孔布置。
探明降水区域工程地质和水文地质情况：地下水含水层、隔水层的厚度及层顶标高，地下水位高程，土层的渗透性和渗透系数，地下水的来源及流向，地下水的腐蚀性，施工区周围地下埋设及邻边建筑物结构状况与使用。
2）土的渗透系数K值是降水设计的主要依据，必须准确可靠，重要的工程要进行野外现场抽水试验，分析确定。降水深度通过多种含水土层时，土层渗透系数可取加权平均值。
影响半径R0也是计算基坑涌水量的主要参数，计算公式较多，通常按库萨金公式 R0=2S√KH进行计算，实践证明该公式对弱渗透性土层误差较大，重要工程需野外现场抽水试验分析。
3）估算基坑总涌水量和管井出水量，确定管井的数量和井距。流入基坑每天多少地下水，一般采用经典的裘布依理论推导的计算公式分类计算。单井出水量的估算有实测和计算两种。管井的出水能力取决于水文地质条件和抽水设备，在丰富的地下水处能反映管井的出水能力，若管井处渗透系数小，地下水来源不充足就不可能反映管井的出水能力。
３管井的构造与布置
1）管井构造与尺寸
管井结构包括井口、井壁管、过滤管和沉淀管，工程降水常采用无砂砼管作为过滤器，过滤器外包滤布和滤料，这样可增大过滤器及其周围有效孔隙率，减少地下水流入过滤器的阻力，增大井孔出水量，防止涌砂，延长井孔使用寿命。地下水以下为滤水管，使地下水能顺利流入滤水管内，加快抽水效果。
管井井管直径根据含水层的富水性及水泵性能选取，井管内径应大于水泵外径100㎜，一般为300-400㎜。
2）井壁管材
井壁管一般是砼管，滤水管是无砂砼管。要求外形园直，薄厚均匀，表面无残缺，无水泥浆糊孔，井管每节长1000㎜，厚度50㎜，井管端头为企口榫，便于连接固定。滤水管要有足够的强度和进水面积，其孔隙率≥25%，渗透系数≥400m/d。
3）砂滤层
滤料充填于过滤管与井壁的环状间隙中，作用是渗水，阻砂、阻土。滤料厚度与含水层岩性有关，一般为75-150㎜。在中粗砂含水层中较过滤管外径大200㎜。
在粉细砂含水层中较过滤管外径大300㎜。滤料应为磨园度好的硅质砂砾，不宜使用碎石代替，磨园度好、粒径均匀的滤料孔隙率大，透水性能好，填料投入时不易发生分选。滤料的规格取决于含水层土的颗粒级配和滤网孔径，砂土类含水层D50=（6-8）d50，滤料的不均匀系数小于2。
4）过滤网
过滤网规格与含水层土的颗粒直径有关，滤网眼过密则影响地下水流入，滤网眼过稀则土中细颗粒土容易被抽走，其关系是d滤网孔=2d50，一般为80-100目，可使用铜网、尼龙网，也可使用土工布。
5）管井的深度
取决于降水深度、降水区水力坡度、降水井过滤器工作长度等，水力坡度规范建议为1/10-1/15，降水深度规范规定建基面以下0.5-1.5m，以阻止土层毛细管水的上升。降水井过滤器工作长度是管井出水能力的重要参数，一般取值3-4m。另需考虑降水期间地下水位变幅1.0m和沉砂管长度1-2m。
6）降水管井布置
采用封闭式布置在基坑边线1.0m以外，对开敞不能封闭的基坑，需在两端适当地增加一口管井。降水面积大的基坑，降水漏斗曲线不能满足基坑中心降水深度要求时，可在基坑中部增设临时性降水管井，随土方开挖而逐步降低拆除。
４.管井施工质量控制
1）钻孔
钻孔采用回转钻成孔，粘土和稳定土层清水冲洗，砂土层泥浆固壁冲洗携砂，泥浆的密度和粘度对管井的出水量和洗井工作有直接影响需严加控制。钻孔孔径较井管直径大300㎜，一般成孔直径600-700㎜，可满足下井管和围填滤料的要求。钻进过程中及时采样做好地层的编录，可验证地层含水层的岩性、颗粒组成，初步评价含水层的特征。钻孔达到设计深度应多钻0.3-0.5m，用大泵量冲洗泥浆，减少沉淀并立即下管。
2）下管
井管沉放前应清孔，适当稀释泥浆，下井管时要安装井管扶正器，其外径比井孔直径小30-50㎜，采用托盘浮板法下井管，利用泥浆浮力和井管重力调节沉浮。
3）填滤料
井管安装完毕，注入清水稀释泥浆密度接近1.05，采用动水循环法投放滤料。滤料沿井管四周均匀填入，速度适当，防止下沉过程蓬堵搭接。投放滤料高度超过滤管上部或含水层顶板3-5m，填砾完毕及时洗井，并补填滤料，良好的滤层，可增大过滤器周围的有效孔隙率，减少进水时的水头损失，增大管井的出水量，有效地控制出水含砂量。
4）洗井
洗井能清除井底淤积沉淀物，破除井壁附着泥浆和抽出含水层中的泥土、细砂及渗入含水层中的泥浆，并使管井周围地层形成天然反滤层、扩大井孔周围的渗透性。回填滤料完毕，及时洗井。
洗井有压缩空气洗井和抽水洗井。抽水法洗井是用泥浆泵将井管内泥浆水抽出，并不断往井底部注入清水，再将浑浊水排出。通常采用分段自上而下和抽停相间的程序抽水洗井，每段抽水洗井的长度约为3-4m，抽停相间产生瞬时负水锤能带动泥砂。反复清洗达到水清砂净无沉淀。
压缩空气洗井，是用空气升液器插入井管底部，将泥浆水排出管外，地下水也随之逐渐进入管井内。
洗井结束，进行抽水试验，检查地下水位下降情况，调整水泵使抽水量与渗水量相适应，达到预定降水高程。
结论
基坑降水是基础施工的关键，对基础工程质量影响较大，高度重视降水施工设计和管井施工质量才能取得降水成功。
参考文献：
[1]管井降水施工技术在工程中的应用[J]. 王德雨. 山东水利职业学院院刊. 2009（04）
[2]深基坑井点降水施工[J]. 何进基. 企业技术开发. 2005（05）
[3]管井降水在深基坑工程中的应用[J]. 吕勤，熊军. 低温建筑技术. 2005（02）