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河道工程基础井点降水方案

河道工程（如河道疏浚、堤防加固、闸坝基础施工）常面临“地下水位高、土层含水量大”的问题，基础开挖时易出现“流砂、管涌、基坑积水”，影响施工安全与进度。井点降水通过“人工井点系统抽取地下水”，将地下水位降至基础开挖面以下，为干燥施工创造条件。本方案依据《建筑与市政工程地下水控制技术规范》（JGJ111-2016）、《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2017）制定，适用于河道闸坝基础、堤防防渗墙基础、河道拓宽工程等基础施工的降水作业。

一、工程概况与降水目标

（一）工程基本信息

项目背景

本河道工程为[闸坝基础施工/堤防加固/河道疏浚]项目，施工区域位于[XX河流段]，基础开挖范围为长XXm×宽XXm×深XXm（如闸坝基础开挖深度5-8m），涉及土层类型及分布如下（自上而下）：

①素填土：厚度1.2-2.0m，松散，含少量有机质；

②粉质黏土：厚度2.5-3.5m，可塑，渗透系数k=1.5×10??cm/s（弱透水层）；

③粉砂层：厚度3.0-4.5m，稍密-中密，渗透系数k=2.0×10?3cm/s（强透水层，主要含水层）；

④卵石层：厚度≥5.0m，中密-密实，渗透系数k=5.0×10?2cm/s（强透水层）。

水文地质条件

地下水位：施工区域地下水位埋深1.0-1.5m（雨季可升至地表），受河道水位影响显著（河道水位涨落时，地下水位同步变化）；

补给来源：地下水主要由“河道水体侧向补给”“大气降水垂直补给”，旱季地下水位降幅≤0.5m/月，雨季涨幅≤0.8m/月。

（二）核心降水目标

水位控制目标：将基础开挖范围内的地下水位降至“开挖面以下0.5-1.0m”（如开挖深度8m，目标水位降至9.0-9.5m），确保开挖过程中基坑无积水、无流砂；

降水时效目标：降水系统启动后7-10天内达到目标水位，持续降水至基础施工完成（如闸坝基础混凝土浇筑完成且达到设计强度）；

环境控制目标：降水期间周边地面沉降量≤30mm（避免影响临近堤防、建筑物），河道水位波动控制在±0.3m内（避免过度抽水导致河道水位骤降）。

二、井点类型选型与适用条件

根据河道工程地质条件（强透水层分布、渗透系数）、开挖深度及环境要求，常用井点类型及选型对比如下：

井点类型

适用条件

优点

缺点

本工程适配性

轻型井点

渗透系数k=10??-10?3cm/s，开挖深度≤6m

设备简单、成本低、施工快

降水深度有限、对强透水层效果差

不适用于本工程（开挖深度8m，粉砂层渗透系数大）

喷射井点

渗透系数k=10??-10?2cm/s，开挖深度8-15m

降水深度大、对中强透水层有效

设备维护复杂、需高压供水

可备选（适用于粉砂层，但需解决高压供水问题）

管井井点

渗透系数k≥10?3cm/s，开挖深度≤20m

降水能力强、对强透水层效果好、维护简单

成井成本高、占地面积大

首选（适配粉砂层/卵石层强透水特性，满足8m开挖深度）

深井井点

渗透系数k≥10?2cm/s，开挖深度＞15m

降水深度大、影响范围广

成井周期长、对周边沉降影响大

不适用于本工程（开挖深度8m，无需深井）

选型结论

结合本工程“开挖深度8m、粉砂层/卵石层为主要含水层（k≥10?3cm/s）”的特点，优先选用管井井点降水系统，局部粉质黏土区域（弱透水层）辅助“轻型井点”补充降水，确保整体水位达标。

三、管井井点降水系统设计

（一）核心设计参数计算

总涌水量计算（采用“大井法”）

计算模型：将基础开挖区域视为“圆形大井”，半径R?=√(A/π)（A为开挖面积，如A=20m×30m=600㎡，则R?≈13.8m）；

影响半径R：根据经验公式R=2S√(kH)（S为水位降深，H为含水层厚度，k为渗透系数），代入数据（S=8m，H=7.5m，k=2.0×10?3cm/s=1.728m/d），得R≈2×8×√(1.728×7.5)≈82m；

总涌水量Q：采用潜水完整井公式Q=1.366k(2H-S)S/lg(R/R?)，代入数据得Q≈1.366×1.728×(2×7.5-8)×8/lg(82/13.8)≈1.366×1.728×7×8/0.77≈170m3/d。

单井出水量计算

管井设计参数：井径Φ600mm（内径Φ500mm），井深15m（穿透卵石层1.5m，确保完整井），滤管长度6m（位于粉砂层+卵石层，滤料为Φ5-10mm石英砂）；

单井出水量q：按经验公式q=2πrL√k（r为井管半径，L为滤管长度），代入数据（r=0.25m，L=6m，k=1.728m/d），得q