真空降水井在软土地区的应用

岳猛

摘要:随着社会的不断发展进步，深基坑建设项目的不断增多，当止水帷幕施工完毕后，重要的一环是基坑降水。

天津地区地下土层以粉土及粉质粘土为主，部分地区存在淤泥，目前普遍采用抽水管井和自渗井相结合的降水方法，地下水在重力作用下向管井内汇集，通过抽水泵排出。当其应用于渗透系数小的粘土、粉质粘土等弱透水层上时降水效果不理想，难以疏干，造成开挖出的土方含水量大，特别是为城市中心区的深基坑建筑，需要将开挖的土方晒干后才能外运，占用较大面积的场地，同时影响工期，部分项目为赶工期，不得不加大工程投入，在开挖出的含水量较高的土中加拌白灰，费时费力，本文向大家介绍另一种降水方法——真空井降水。

关键词: 真空井；降水；试验

Abstract: along with the development of social progress, deep foundation pit construction projects has increased, and stop water heavy curtain when finishing construction, the important part is the foundation pit dewatering.

Tianjin area with powder soil and underground soil layer silty clay is given priority to, part of the area in silt, the current widespread use of induction into the water and the combination of precipitation method, groundwater by gravity to within the casing well together, through the ChouShuiBeng eduction. When its application in the permeability coefficient of small clay, silty clay semi-permeable layer, the effect is not ideal precipitation, when hard, cause a big water content of the turkmen excavation, especially for the city center of the deep foundation pit construction, excavation will need the dry earth to sinotrans, occupy a large space, and to influence period, part of the project for cast time limit, have to increase the project investment, in the excavation of the moisture content of the soil a higher add mix lime, time-consuming, this paper introduce another precipitation method-vacuum well precipitation.

Keywords: vacuum well; Precipitation; test

中图分类号： P332.1 文献标识码：A文章编号：

一、 真空井降水原理：利用真空负压原理，用气压泵将抽水井进行抽真空，在地下土层中传递负压，利用大气压力加速地下水往井内汇集，提高排水效率及降水效果。

二. 真空井施工工艺：

1、工艺流程

设备进场→放线定位→钻孔→下护口管→终孔后冲孔→下井管→稀释泥浆→填砾→止水封孔→洗井→下泵抽水→做好排水管路及电缆路由→试验→正式抽水→配合开挖做好记录。

2、施工技术要求

满足“三通一平”条件后安排钻机进场，钻机安放稳固、水平。井管、砾料到位后开钻，要求整个钻孔孔壁圆整光滑，钻进时不允许采用有弯曲的钻杆。

钻进过程中保持泥浆比重，尽量采用地层自然造浆。每钻进一根钻杆应重复扫孔一次，清理孔内泥块后再接新钻杆，终孔后应彻底清孔，直到返浆内不含泥块。

按设计井深事先将井管排列、组合，下管时所有深井的底部按设计埋深控制。井管应平稳入孔，每节井管的两端口要找平，确保焊接垂直，完整无隙，同时要保证焊接强度，以免脱落。为使得井管不靠在井壁上且应保证填砾厚度，在滤水管上下部各加一组扶正器，保证环状填砂间隙厚度，过滤器应刷洗干净，过滤器缝隙均匀，外包一层滤网。下管要准确到位，自然落下，不可强力压下，以免损坏过滤结构。井管到位后下钻杆泥浆稀释，在稀释泥浆时井管管口应密封，使泥浆从过滤器井管与孔壁的环状间返回地面，稀释泥浆应逐步缓慢进行。

稀释泥浆后减小泵送量，将填砾徐徐填入，并随填随测砾顶标高，不得超高，填砾高度严格按设计图纸进行，填砾层上部用粘土球填实。

之后，用泵进行洗井工作，用清水对井底进行冲洗，确保井底不存砂，井施工结束后，用泵进行抽水并对井验收评定。

二、 与常规降水试验对比：

笔者参与了在天津海河沿岸某地区进行了常规降水与真空井降水的对比试验，分析结果如下：

1、 试验井位布置

（井位布置图）

2、 井剖面图：

3、 常规降水试验：

首先进行的是传统重力降水，其中 S0（未安装真空装置）为抽水井，S1、S2、S3 分别为观测井，通过试验得出结果如下：

等效渗透系数计算成果

根据实验结果，利用解析法和图解法计算得出的潜水层影响半径分别为39.5m和27.0m，通过实验场地勘察报告得知土层情况，潜层土体大部分为淤泥质土，根据经验数据与试验结果得到最终影响半径取值为36.4m。

4、真空抽水试验

同等条件下改采用真空降水方式进行抽水试验，对抽水井进行抽真空，在维持一定真空度的条件下（真空度维持为-0.075MPa），观察观测井的水位下降情况，从而推断出真空井抽水的影响范围。其中 S0（安装真空装置）为抽水井，S1、S2、S3 仍为观测井，由于采用了真空井降水方式，地下水加速向井内汇集，造成出水量增大，真空疏干范围相应增大。试验数据见

四. 结论：

通过对比试验数据分析得出，利用真空抽水泵对抽水井进行抽真空处理，在地下土层中形成并传递负压，加大了抽水井的影响范围，可提高抽水井的单井控制面积，应用在空间狭小范围内效果明显，其影响面积较大，且在粉土层对比常规降水效果不明显，但是在粘土和淤泥等土质情况下对比效果明显，影响半径比常规降水大，在降水施工过程中对比常规降水能够减少抽水井数量即可达到降水设计要求，取得土体疏干的效果较好，便于土方的开挖与外运，节约工期，进而减少工程成本投入。总之，对比常规降水井，真空井在土层渗透系数小的地区降水效果明显优于常规降水方法，在占地面积小，周围环境复杂的城市项目地下工程建设中可考虑选择真空井降水方式实施。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。