胡浩
中国二十冶集团有限公司 上海市 宝山区 201999
【摘要】 上海宝山钢铁总厂自2000年后新建工程项目比较多，其中热轧、冷轧、热镀锌等较大的工程项目中都有面积与深度比较大的大型深基坑，基坑开挖面积在10000㎡~55000㎡之间，基坑开挖深度在8m~16m之间，因宝钢地区地基属长江口三角洲沉积层，土质颗粒细、含水量高、透水性差，对大面积、深基坑施工的影响非常大，所以降水施工工序在基坑开挖与地下构筑物施工期间起到了关键作用。
【关键词】渗透系数 真空度 潜水 承压水
1 地质概况
宝钢地区的地基属长江口三角洲沉积层，土质颗粒细、含水量高、透水性差，基坑开挖前必须采用强制排水法疏干基坑开挖深度范围内地下水与封堵基坑四周地下水向基坑的渗透，根据以往宝钢降水施工与土方开挖时实地勘察，-10米以上土层大致可分为4层，（1）杂填土层、（2）黄褐色亚粘土层、（3）灰色轻亚粘土层、（4）灰色淤泥质亚粘土层（部分夹粉砂夹层），渗透系数为0.5~5米/天，所以选用井点时应综合考虑以上各种因素。
2 井点布置
根据地基与基础施工规范，一、二级轻型井点适用渗透系数为0.01~10米/天，所以选用一级与二级轻型井点降水，基坑较宽又较深的部位，当中设置真空大井降低基坑当中位置的水位与排除滞水。
2.1 井点的平面布置
基坑形状为圆形、方形、长方形及多边形时，井点宜沿基坑周围布置，若降水面积大而基坑中心水位降低不能满足设计要求时，，可在基坑内设置临时性井点；基坑为长方形时，当上口开挖宽度小于5.00m，降水深度小于3.00m，井点宜线形单排布置；超过此规定应按线形双排对称布置。
2.2 井点的高程布置
2.2.1 井点管长度（不包括过滤管）宜按下式确定
La=h+Hb+ir0+0.50 (m)
式中：
La——井点管长度（m）；
h——井点露出地面高度（一般为0.20m～0.40m）；
Hb——地面至基底深度；
i——水力坡度（由野外抽水试验或采用当地经验值）；
r0——基坑计算半径（m）；
0.50——基坑底至降水曲线距离。
2.2.2井点间距的确定
（1）井点间距的设计是通过基坑涌水量、井点单井抽水量及井点布置周长的参数经计算后得出，同时应结合当地经验取值作对比分析后确定。
（2）井点间距除按计算值进行参考外，还应根据开挖区域土层特性进行适当调整，轻型井点间距一般应考虑在1.2~1.5m，疏干管井应考虑在止水帷幕封闭区域内每200~300㎡一口。
2.3 井点数量确认
2.3.2 井点根数的确定：
（1）单井抽水量计算式：
2.3.1为了安全起见，宜增加井点数5%～10%，对于线形井点布置，因基坑两端涌水量稍大，应适当的增加井点数目。
2.3.2当计算后井点间距值过大时，可适当调整，采用经验值，井点间距轻型井点为0.80m～1.60m，喷射井点为2.00m～3.00m。
2.4 承压水对基坑影响计算
当基坑开挖深度较深，应根据地质勘查报告中承压水头高度与基坑底部至承压水层上顶板的覆土厚度对基坑进行抗管涌安全计算，根据上海市《基坑工程设计规程》抗管涌安全系数公式如下：
Ks=V土×h/H×Vw ≥1.05
式中：V土----土密度（取1.8T/m3）
Vw----水密度（取1T/m3）
h----基坑坑底至承压含水层顶板的土体厚度（根据地勘报告与基坑深度确定）。
H----承压水头高度至地下承压水位埋深的距离（根据地勘报告确定）。
结论——KS ＞1.05 基坑安全。
3施工要点
深井排水系统经改进后由真空泵排水改为单路排水，并在排水口设置单向阀，提高了排水效率，避免了设备损坏。
3.1 管井加工
4.1.1 UPVC波纹管过滤管钻孔用电钻配专用钻头钻孔，钻孔直径φ40mm，每个过滤头眼数为300个。其他未钻孔井管须将每道双壁波纹钻
4个φ6mm小孔，沉设时使泥浆进入波纹内，减少井管浮力，然后可直接安装使用。
3.1.2 沉泥管与采用直径350mm钢管，管长500mm，一头封堵，一头焊接钢筋蓖，沉泥管与深井管用铁线连接。
3.1.3 UPVC井管之间采用胶圈密封，沉设时各段井管用铁线连接拧紧，防止脱落。
3.1.4止水阀可以防止排水管内集水大量进入真空泵，减小缸体磨损，止水阀必须垂直安装。
3.1.5深井过滤头包扎材料为120目尼龙细纱1层、普通窗纱2层、方格铁网1层。
3.1.6深井井盖另外制作，可随时安装在井管承口上，也可随时拆除。
3..2 深井管沉设运转
3.2.1 深井钻孔采用钻孔机钻孔，钻孔直径φ650~800mm。
3.2.2 深井管材套好后，必须用8#铁线连接好，并且拧紧。
3.2.3深井沉设好以后，必须及时洗井，并将井内一次洗净。
3.2.4 洗好井后安装水泵与液位控制器，液位控制可根据井内水位的高低情况随时调整。
3.2.5 深井内可安装2个液位控制器，下限水位安装在距水泵1m处，上限水位可随时调整。
3.2.6深井管孔填料选用粗砂与碎石混合料。
3.2.7 深井采用分路排水，在排水管的端头安装旋起式止回阀，抽真空与排水时可自动关闭与开启。
3.2.8根据土方开挖的时间与顺序拆除深井并封堵井口，土方开挖结束后留在基底以下的井管可继续抽水，也可作为集水井使用，在浇筑砼底板前用碎石填平。
3.2.9 De75UPVC给水管与De50UPVC给水管的外圆尺寸与轻型井点与集水总管的要求完全一致，制作尺寸与标准同钢管一样。
3.3.10弯头与三通采用UPVC定型管件，不用另外制作。
4.4.1轻型井点与集水总管连接在冬季施工需将真空吸管加热，然后插在井点与集水总管口上，连接好后接头用塑料薄膜密封即可，不用拧铁线。
4.4.2井点拔除时需用专门制做的拔管器拔除井点，拔除时用吊车及人工都可以，拔除后UPVC轻型井点应垫好、放平。
4.4.3基坑周围必须设置排水沟或其他排水设施，保证降水抽水机组与土建施工单位能够将地下水与雨水排除。
4.4.4二级轻型井点抽水机组排水时应在井点沟内安装一条φ65毫米的排水管，将水从排水管排入集水箱内，然后由潜水泵排至指定部位。
4.4.5潜水电机、电缆及接头的绝缘必须安全可靠。
4.4.6真空泵与潜水泵一开一关可实行自动控制。
4.4.7在降水过程中应按时观测水位下降和抽水量等指标，并进行记录。
4.8 施工预案
4.8.1如遇流沙或遇到基坑易坍塌部位可采用临时过渡井点将基坑内部滞水疏干。
4.8.2轻型井点成活率达不到要求时，可及时用高压水或压缩空气进行反冲，如反冲达不到效果，应拔除从新沉设。
4.8.3真空大井被淤泥淤死时，可随时使用高压水进行反冲。