摘 要：基坑降水工程是一项危险性较大的工作，一旦施工不当，势必会影响到建筑物的整体质量安全。本文通过介绍降水管井的施工工艺技术，重点围绕降水策略、出水量分析和钻进工艺等方面探讨了管井降水在基坑工程中的应用，并提出一些个人见解，以供参考。
关键词：基坑工程；管井降水；组合池；钻井工艺
随着城镇化水平的不断提高，城市建筑规模得到进一步扩大，建筑物开挖深度越来越深，对基坑工程的施工质量也提出了新的要求。管井降水是近些年发展速度较快的一种降水方式，具有设备简单、排水量大、降水较深和降水效果好等优点，能够为基坑工程的基础结构施工提供一个干燥的作业环境。本文结合某构筑物尺寸为24.05m×21.3m，地下埋深为6.85m，地面以上高度为1.15m的工程，深入探讨了管井降水在基坑施工中的应用，希望对确保建筑物的安全有所帮助。
1降水管井工艺
在基坑降水中将降水管井来作为临时抽水建（构）筑物，是不需要考虑很长的使用寿命，只需确定管井井水的含砂量标准和可以允许管井进水流速。然而是管井井水含砂量的高低直接关系到管井的正常运转和使用寿命，因此管井井水含砂量标准直接反映了对管井设计及施工质量的要求。以峰值作为井水含砂量标准的制约指标，目的是制约井水含砂量的最大值。井水含砂量峰值出现的时间与管井井深、井径、含水层的特性以及水泵进水口布置的深度等因素有关，不同管井的井水含砂量峰值的出现时间不同，大多在数十秒至三十分钟之间。
2基坑降水策略及出水量分析
在三种基坑降水策略中，内排水法属于明排降水，适用范围小，多用于辅助降水。而截堵法虽然能够很好地发挥阻水作用，但是由于工程投入过大，混凝土养护周期较长，且对环境影响严重，因此在实际降水中多采用外排水法。在外排水法中，利用管井降水应用最广泛。
根据基坑形 状、水流形态等因素选择合理的水位预测计算公式，并在水位预测计算过程中考虑井周三维流、紊流的附加水头影响。根据场地水文地质条件、基坑降水设计资料和水位观测资料，利用FLAC3D软件建立了适合该地区的基坑降水模型。污水处理厂深度处理组合池模拟结果分析如下。
工程在降水15天后，分****放坡进行开挖：第一级坡深为1.85m，坡比为1∶0.5；第二级坡深为2.5m，坡比为1∶1；第****坡深为2.5m，坡比为1∶1.5。因此，模拟的基本思路是：在FLAC3D命令语言中设定降水时间为15天，模拟分析结束后，首先观察地面竖向位移、横剖面竖向位移、基坑横剖面（X=400）沉降曲线、基坑横剖面沉降曲线和节点竖向沉降与降水时间的关系曲线，得出关于降水引起地面沉降的一些初步结论；再观察降水孔压剖面云图和基坑标高分别为2.3，0.7，-1.8和-4.55m处的孔隙水压力等值线云图，并预测此时每级放坡处是否满足放坡条件。
根据地面竖向位移云图、基坑横剖面（X=400）竖向位移云图、基坑横剖面（X=400）沉降曲线和节点竖向沉降与降水时间的关系曲线。经过分析得出，15天的降水时间引起基坑范围的沉降最大值为5.34cm，且位于降水中心即基坑范围。剖面上点的最大沉降位移为9.72cm，且发生在降水中心附近。也可以看出由于降水引起的降水漏斗现象。降水15天后同时采集基坑中心轴线方向地面上节点的竖向位移。图1反映的是监测基坑边缘上的节点和基坑中心节点随降水时间的沉降规律，图中的纵坐标为沉降位移值，横坐标为降水达到稳定的持续时间，图中为两点的沉降曲线，可以证明，理论上在整个降水区域内各节点达到降水稳定的时间应该是相同的，而发生沉降位移的大小不同，同时表明距离降水中心越近，降水引起的地面沉降值越大。
图2为截取降水中心节点所在位置剖面的孔隙水压力云图，从图中可以发现，降水基坑区域内的孔隙水压力特别小，且呈漏斗状分布，需要特别说明的是，由于只计算15天的降水效果，此时的降水未达到稳定，且距离降水稳定还有一半的时间，故此时的降水影响半径、沉降值和孔隙水压力与降水稳定时的结果有一定差别，但是综合分析可以发现，此时对基坑的放坡开挖完全没有影响，降水已达到预期目标。基坑底部所在位置剖面的孔隙水压力云图，该位置在施工图中的标高为-4.55m，在模型中的位置为Z=43.15，可以看到孔隙水压力为0的区域在降水中心14m范围内，故基坑底部能满足开挖条件。图3为基坑一级放坡位置剖面的孔隙水压力云图，该位置在施工图中的标高为2.3m，在模型中的位置为Z=50，该图中孔隙水压力为0的区域在降水中心22m范围内，故基坑一级放坡处能满足开挖条件。此外，在接近降水孔隙水压力为0的位置处，孔隙水压力相对较小，故此方案可行。
3降水管井钻进工艺研究
管井钻进策略一般分为冲击钻进、回转钻进、潜孔锤钻进、反循环钻进、空气钻进等。选择降水管井钻进策略时，应根据钻进地层的岩性和钻进设备条件等因素进行选择，一般以卵石和漂石为主的地层宜采用冲击钻进或潜孔锤钻进，其他第四系地层宜采用回转钻进。
管井成井工艺是指管井钻进结束后安装井内装置的施工工艺，包括探井、换浆、安装井管、坟砾、止水、洗井、试验抽水等工序。这些工序完成的质量直接影响成井后井水含砂量的大小，以及井设计中各项指标能否实现，若工序质量差可引起井大量出砂或井的出水量明显降低，甚至不出水。因此，严格做好成井工艺中的各道工序是保证成井质量的关键。
4结语
通过探讨管井降水在基坑工程施工中的应用，笔者总结出以下几点结论：①降水管井作为临时性抽水构筑物，井水含砂量标准应低于供水管井井水含砂量标准；②在预测15天降水效果的情况下，分析了降深等值线图和孔隙水压力云图，判断出此时的降水效果能否达到基坑开挖的预期目标。
参考文献
[1] 赵航.浅析管井降水在深基坑施工中的应用[J].科技资讯.2014年第03期
[2] 裴强.深基坑支护工程中的管井降水[J].山西建筑.2014年第09期