淺談深井排水法在渭南雨水泵站工程中的應(yīng)用

谷曉燕

1 工程實例

渭南市雨水泵站工程為渭南市市政基礎(chǔ)設(shè)施項目，位于渭河右堤南側(cè)，臨渭區(qū)羅劉村，廠區(qū)占地面積 4 550 m2。建(構(gòu))筑物占地面積 1 095m2，包括泵房及前池、變配電室、綜合用房以及出水管道、消能池、排水明渠、箱涵等其他附屬設(shè)施。自然地面高程346.7m，前池基礎(chǔ)底部高程 330.2m，開挖深度16.5m。

地貌:施工地段位于渭河南岸一級階地前緣，地形開闊平坦，自然地面海拔高程為 346m。

地層:為渭河沖積平原第四系松散堆積物，巖性為0m～0.5m，耕作土，0.5m～1.0m黃土狀粉土，1.0 m～4.0m粉質(zhì)粘土，4.0m～6.9m粘土，6.9m～8.0m粉土，8.0m～25.0m粉細砂，25.0m～30.0m粉質(zhì)粘土，30m以下為細砂。

根據(jù)工程地質(zhì)報告及相關(guān)水文資料顯示，本施工場地屬第四系松散層孔隙潛水，主要接收大地降水及北部渭河水的側(cè)向徑流補給，含水層主要為細砂，地下水位埋深7.0m左右，單井抽水試驗計算的滲透系數(shù)為16.794m/d，影響半徑為230.8m，最大可能涌水量在 1 920m3/d以上，由于開采排水，改變了地下水的自然動力條件，又增加了該區(qū)的補給水量。總之，該區(qū)含水層厚度大，地下水滲流條件好，地下水豐富，地下水單井開采量約為 1 920m3/d。

2 施工方案

2.1 施工排水

根據(jù)現(xiàn)場勘察及現(xiàn)有資料分析計算，考慮經(jīng)濟、高效、安全、可靠的原則，施工排水采用深井井點降水。在距基坑開挖線邊緣3m處每隔20m左右布設(shè)抽水井1眼，共 14眼，井深 40m，井徑500mm，采用200QJ80-44型潛水泵抽水，若12眼井未將水位降下，將繼續(xù)增加井數(shù)。將所有水泵的出水匯入兩根 DN 325鋼管越過渭河大堤至堤北側(cè)，直接排至渭河主河道內(nèi)。

2.2 基坑支護

槽鋼支護:在基坑放線后，因開挖范圍內(nèi)有多處墳地，遷墳較為困難，及 339.7m高程以下為流砂層段。在開挖后有局部坡比及尺寸難以達到設(shè)計要求，因此在現(xiàn)有部位采用人工用大錘將槽鋼打入地面進行支護，防止邊坡滑塌(見圖1)。

用竹架板支護，頂部用5 cm厚的木板護頂，同時用鋼管將木板逼緊，頂部用7m長φ45mm鋼管與平臺底部2m長φ45 mm鋼管與槽鋼連接，形成三角形支撐。槽鋼支護間距為 50 cm，平臺以下為8m，平臺以上外露1m(見圖2)。

雨季在邊坡周圍及坡角處設(shè)排水溝。在基坑底西北角開挖深為1.5m，直徑為1m的集水坑，安放水泵將基坑的雨水抽出。為防止夜間施工墜落，基坑開挖后采用鋼架管在基坑周邊進行圍護，并布設(shè)密目安全網(wǎng)。

2.3 水位觀測孔設(shè)置

在抽水過程中觀察觀測井和抽水井的水位是否下降，觀測井布設(shè)在基礎(chǔ)西邊位置。

3 深井降水施工要點

1)深井施工順序為:測量定位→鉆機就位→成孔→下設(shè)井管→填砂礫料→洗井→下設(shè)潛水泵及鋼管→試水→正常降水→施工完后封井。

2)定位:根據(jù)設(shè)計降水平面布置圖，測量定出每個深井準確位置，鉆機依井點位置就位。

3)成孔:降水井采用CZ-22型鋼繩沖擊式鉆機成孔，并采用自成泥漿護壁，鉆頭直徑570mm，成孔直徑600 cm～620 cm，井深為40m，待井深達到聾木深度后，進行抽渣換漿，使泥漿密度保持在1.15 g/cm3～1.25 g/cm3之間。成孔過程中，如個別井底部塌孔，對這些井孔增加泥漿稠度護壁，個別孔上部塌孔嚴重的，下入一定深度護筒進行護壁，都收到預(yù)期效果。

4)下設(shè)井管:將事先制作好的井管，利用鉆機自身設(shè)置的卷揚機分段下設(shè)，井管直下到井底，位置應(yīng)在井孔中間，管頂部比自然地面高500mm左右。

5)填礫料:井管下入后及時填粒徑為3 mm～10 mm的天然礫料，填至距自然地面1 000mm，上部用粘土分層回填并搗實，每口井填入礫料量約為 3m3。

6)洗井:主要采用活塞、空壓機(壓力為0.8 N/mm2，排氣量為12m3/m in～16m3/min)及3.6 cm～5.0 cm潛水泵聯(lián)合洗井，直至抽出清水為止，每口井的洗井時間約為 24 h～30 h。

7)下設(shè)水泵:將潛水泵安裝在距泥砂管底1m～1.5m處，吸水管底端應(yīng)裝逆止閥，設(shè)于管井抽水的最低水位以下。上端連同出水管用鋼板箍固定于井管上端;水泵的出水管應(yīng)高于集水管，并與其連通，集水管的出口處應(yīng)安裝水表。

8)降水:1號、2號井兩臺水泵為一組;3號、4號兩臺水泵為一組;5號、6號兩臺水泵為一組;7號、8號兩臺水泵為一組;9號、10號兩臺水泵為一組;11號、12號兩臺水泵為一組;13號、14號兩臺水泵為一組，每組電源集中于一個配電箱上，單泵單閘，專人管理。在抽水過程中應(yīng)經(jīng)常對抽水設(shè)備進行檢查;為在排水井工作期間能觀測到水位變化情況，在排水區(qū)設(shè)一個觀測井，定時觀測管井內(nèi)的水位及集水總管內(nèi)的流量，并做好抽水記錄，晝夜不停直到基礎(chǔ)施工完成回填土后為止。

9)拔管及封井，井管使用完畢，用人字桅桿借助鋼絲繩、倒鏈，將井管管口套緊，徐徐拔出。濾水管拔出洗凈后備用。目前，渭南市雨水泵站工程降水工作已結(jié)束，實踐證明采用深井井點降水法，在本工程施工中是科學的、成功的。

[1] 史紅福，李 濤.軟弱地區(qū)的泵站沉井結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工[J].山西建筑，2010，36(16):166-167.