第４１卷第３期 ２ ０ １ ５年１月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖ０１．４１ Ｎｏ．３ Ｊａｎ． ２０１５ ・４９・ 文章编号：１００９—６８２５（２０１５）０３—００４９－０２ 大范围多井点深基坑工程降水研究与应用 王为辉 （中冶天工集团有限公司，山西太原０３０００３） 摘要：以江苏沂州煤焦化汽车受煤坑工程施工降水为例，对井点布置及涌水量进行了计算分析，提出利用给水ＰＥ管排水及自动 控制电路水泵的措施，降低了工程造价，提高了劳动生产率和经济效益。 关键词：深基坑，大范围多井点，排水，自动降水控制 中图分类号：ＴＵ４６３ １ 工程简介 江苏沂州煤焦化汽车受煤坑工程，长７０ ｍ，宽２０ ｍ，构筑物埋 深１２ ｍ，因四周无其他建筑物，基坑采用１：１．２５放坡开挖的施工 方法，基坑底口为８０ ｍ×２６ ｎｌ，上口为１０６ ｍ×５２ ｍ，井点设置在 距离基坑边３ ｍ位置，环形布置降水井点，降水面积达６ ５００ １１３ 。 该工程位于江苏省邳州市，地下水位较高，施工时正逢雨季，地下 水埋深在距离地面１．０ ｍ位置，工程所处位置的地质土层构造： 依次由粉质粘土、细砂、中砂构成，基坑底以上有１．５ ｍ的粉砂 层，遇水形成流砂，工程未进行围护结构设置，只进行简易护坡， 因此降水成败决定了工程施工的成败（见图１）。 图１江苏沂州煤焦化汽车受煤坑工程 ２ 井点布置及涌水量计算步骤 首先根据以往经验选择井距为２０ ｍ，再根据公式Ｈ≥ ＋ ｈ＋ ＋ｚ＋０．５ｌ计算最不利点水位降至基础下０．５ ＩＴ／～１ ｍ所需 要的降水井深，利用公式Ｑ＝１．３６６Ｋ（２Ｈ—Ｓ）Ｓ／ｌｇ（１＋Ｒ／ｒｏ）计算 涌水量。水泵选择，水泵一般选择２．２ ｋＷ一７．５ ｋＷ潜水泵，水泵 太小效率低，水泵过大安装维修困难较大。然后根据涌水量、水 泵数量及参数进行复核验算是否满足排水量需要，根据情况适当 调整井距及水泵大小。最后根据调整后的数据重新验算直至满 足要求为止。本工程共设置降水井２Ｏ口，井深２３ ｍ。选用流量 ４０ ｍ’／ｈ，扬程２５ ｎｌ的５．５ ｋＷ潜水泵。 ３排水设计与实施 若采用钢管排水，前期一次性投入太大，若采用明沟排水，则 存在安全隐患和影响工程施工，综合各种因素，采用给水ＰＥ管用 于排水，既解决了排水问题，又降低工程造价。ＰＥ管采用环形布 置，从一端引出至出水口位置，根据涌水量，主管采用ＤＮ３５０，环 形干管采用ＤＮ２５０，水泵连接管采用ＤＮ８０，为防止ＰＥ管损坏，ＰＥ 管采用直埋敷设方式，管四周填砂保护，管上部覆土厚度６００ ｍｍ。 井管与干管连接见图２。 ４水泵自动控制研究与应用 为保证降水系统的稳定、可靠运行，使水位控制在设定标高， 收稿日期：２０１４－１１—１５ 作者简介：王为辉（１９６３一），男，高级工程师 文献标识码：Ａ 需要每个降水井的水位控制在一定范围内，本工程水井高水位控 制在一１８ ｍ，低水位控制在一２１ ｍ，从而保证基坑水位低于基坑 底０．５ ｍ一１ ｍ范围内，水井抽水控制水位可根据观察井稳定水 位情况调整，水位控制过低，增加水泵运行时间而耗能增加。为 达到水泵自动运行，设计了水位自动控制电路，每台水泵设置 １台电气控制箱，高、低水位采用在井内设置浮漂驱动行程开关的 方法，控制电路采用普通接触器、继电器元器件，控制简单实用， 控制箱门上设置３个不同颜色指示灯，分别指示正常运行、水泵 故障、水位异常３种状况，巡检人员只需要观察运行指示灯状况 即可判断水泵及系统运行情况，水泵在设置的高水位以上自动启 动运行，水位降至低水位控制线时自动停止运行，待水位恢复至 高水位控制线时再次自动启动，以此往复工作，不需要人工启停 操作，控制元件布置及电路原理见图３，图４。 注：１一降水井；卜水泵钢管；３一井台ｊ４一ＤＮ８Ｏ法兰；５一ＤＮ８Ｏ ＰＶＣ弯头； ６一一ＤＮ８０ ＰＥ管；７一ＤＮ８Ｏ ＰＶＣ闸阀；８一ＤＮ８０ ＰＶＣ止回阀；９－一ＤＮ８０ ＰＥ 管；１Ｏ—ＤＮ８Ｏ ＰＶＣ弯头；１ｌ—ＤＮ８Ｏ ＰＥ管；１２－－ＤＮ２５０ ＰＥ干管；１３一回 填土：ｌ４一填砂 图２井管与干管连接 注：ｌ一行程开关；２－－行程开关；３一吊绳；４一吊绳：５一浮漂 ６一高水位线： ７一浮漂；８一低水位线；９一潜水泵；ｌ 水泵电源：１１一降水井；ｌ２一水 管；ｌ３一水泵控制箱 图３控制元件布置 ５注意事项 基坑内底部需要设置明沟及集水井，用于及时排除雨水，基 坑上部边缘需要设置挡水土堰，防止雨水灌入基坑，为防止停电造 第４１卷第３期 ・５０・ ２ ０ １ ５年１月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．３ Ｊａｎ． ２０１５ 文章编号：１００９—６８２５（２０１５）０３—００５０—０２ 基坑深井降水工程施工要点 奎 春 Ｊ 、 （山西智祥房地产开发有限公司，山西太原０３０００６） 摘要：介绍了深井降水的概念，对深井降水设计及施工前应注意的问题进行了详细说明，并对施工时降水井施工、抽水施工、土 方开挖等技术作了简要阐述，提出了一些深井降水关键控制点，以确保工程的顺利进行。 关键词：深井，降水，基坑，施工要点 中图分类号：ＴＵ４６３ 文献标识码：Ａ 近几年随着国家经济蓬勃发展，为将土地开发利用最大化， 降水工程应用。 高层、超高层建筑大量出现，大多数建筑在用地范围内建设整体 ２设计阶段工作要点 地下车库，因此深基坑、大开挖基坑已遍及建设领域，降水工程随 ２．１ 收集资料 之增多，很多工业与民用建筑均涉及到降水。降水工作要做到保 现行的国家和行业标准、施工手册；岩土工程勘察报告；周边 证有利于下一道工序顺利进行，同时保证周边建筑物、地下管线 建筑物、管线等摸底；基坑开挖方案、拟建建筑物施工图纸说明等。 等的安全。影响降水工作施工质量的因素较多，因此对其施工过 ２．２进行设计 程的每一环节都必须严格要求，对各种影响其质量的因素都要详 加考虑。现就深井降水论述如下。 计算很多文献论述很详细，在此不论述，本文强调两点： １）设计的布置原则应根据相关资料及现场实际情况，应遵循 “浅井密布或外围浅中间深”的原则，应充分考虑土质情况，合理 １深井降水概念 数量。如：北大街供电局工地，在设计井深时未考 深井（管井）井点，又称大口径井点，系由滤水井管、吸水管和 设置井的深度、细砂粒随之钻人井内沉 抽水设备等组成。具有井距大，易于布置，排水量大，降水深 虑该地段地层为细砂层，在降水过程中，在坑土方未开挖完成时，井深度已不能满足降水要求，造成补 （＞１５ ｍ），降水设备和操作工艺简单等特点。适用于渗透系数大 淀，晋祠路格林花园住宅小区地下车库，在设计井的数量时， （０．２ ｍ ／ｄ～２００ ｍ ／ｄ），地下水丰富，降水深，面积大，时间长的 井后果；成水位回升而浸泡基坑，需要备用２００ ｋＷ柴油发电机ｌ台，在总 电控系统自动化程度较低，水位控制采用行程开关及浮漂易 配电柜处设置快速切换开关，一旦停电可使备用电源迅速投入。 出现故障。今后研究方向为控制电路采用单片机或ＰＬＣ控制器， 另外为及时观察水位变化情况，需要在基坑设置观察井，同时还 水位采用光电控制器，井泵工作数据采集后远传至中央控制计算 需要对地表、临近建筑物及管线进行沉降观测。 机处理及监控，以此增加系统的可靠性与稳定性，并进一步减少 现场巡检工作量。 ７结语 ＺＫ 大范围多井点深基坑工程降水系统可有效的解决深基坑降 水，采用ＰＥ管排水，降低工程造价，加快施工进度。水泵采用自 动控制，可根据降水需要设置水位控制线，自动实现水泵及时启 ＣＦ１ 停，节约了电能，自动控制电路中设置３个指示灯，可使巡检人员 迅速判断出降水系统的工作状态，减少了工人的劳动强度，提高 了劳动生产率和经济效益。《大范围多井点降水自动控制系统》 《潜水泵用水井降水自动控制电路》已获得两项国家实用新型专 利，该研究成果已在多个工程中使用，具有较高的推广价值。 参考文献： 注：ＺＫ一自动空气开关；ＲＪ一热继电器；ＲＤ一熔断器；Ｌ１， ，Ｌ３一指示灯 ｃ一接触器；ＧＸＫ１，ＧｘＫ２一行程开关： 一中间继电器；Ｄ一水泵 图４电路原理 ［１］ 《建筑施工手册》编委会．建筑施工手册［Ｍ］．第４版．北京： 中国建筑工业出版社，２０１３． ６存在问题及今后研究方向 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｗｉｄｅ－ｒａｎｇｅ ａｎｄ ｖａｒｉｏｕｓ－ｗｅｌｌ ｐｏｉｎｔｓ Ｗａｎｇ Ｗｅｉｈｕｉ （Ｃｈｉｎａ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｔｉａｎｇｏｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３０００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｙｉｚｈｏｕ Ｃｏｋｉｎｇ ｃｏａｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｃａｌｃｕｌａｔｅｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｗｅｌｌ ｐｏｉｎｔｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｆｌｏｗ，ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ＰＥ ｐｉｐｅ ｄｒａｉｎａｇｅ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｉｒｃｕｉｔ ｐｕｍｐ ｍｅａｓｕｒｅｓ．Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ，ｉｔ ｒｅｄｕｃｅｓ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｉｍ。 ｐｒｏｖｅｓ ｌａｂｏｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐ ｆ０ｕｎｄａｔｉ０ｎ，ｗｉｄｅ—ｒａｎｇｅ ａｎｄ ｖａ￣ｏｕｓ－ｗｅｌｌ ｐｏｉｎｔｓ，ｄｒａｉｎａｇｅ，ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ 收稿日期：２０１４—１１—１７ 作者简介：李冬（１９７５一），男，工程师
